鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計原理鋼筋混凝土材料性能

1、建筑結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章混凝土結(jié)構(gòu)的材料混凝土結(jié)構(gòu)的材料建筑結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)第2 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章本章重點本章重點 熟悉混凝土在各種受力狀態(tài)下的強度與變熟悉混凝土在各種受力狀態(tài)下的強度與變形性能及其選用原則；形性能及其選用原則； 熟悉熟悉土木工程所用鋼筋的品種、級別、土木工程所用鋼筋的品種、級別、性能及其選用原則；性能及其選用原則； 了解了解鋼筋與混凝土的共同工作原理。鋼筋與混凝土的共同工作原理。建筑結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章2.1.1 建筑用鋼筋的品種建筑用鋼筋的品種v按

2、化學成分按化學成分2.1鋼鋼 筋筋碳素鋼碳素鋼普通低合金鋼普通低合金鋼v 按生產(chǎn)工藝按生產(chǎn)工藝熱軋鋼筋；熱軋鋼筋；中高強鋼絲；中高強鋼絲；鋼絞線；鋼絞線；冷加工鋼筋冷加工鋼筋v 按表面形狀按表面形狀光圓鋼筋光圓鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章 1.碳素鋼碳素鋼 碳素鋼除含有鐵元素，還含有少量的碳、錳、碳素鋼除含有鐵元素，還含有少量的碳、錳、硅、磷、硫等。硅、磷、硫等。mn 錳，錳，si 硅，硅，p 磷，磷，fe 鐵，鐵，s 硫，硫， c 碳碳低低 碳：碳：c0.6%20mnsiv含碳含碳萬分數(shù)萬分數(shù)含錳、硅、釩的含錳、硅、釩的百分數(shù)

3、百分數(shù)，取整。，取整?；炷两Y(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章 2.普通低合金鋼普通低合金鋼 碳素鋼中加入少量的合金元素，如：錳、鎳、碳素鋼中加入少量的合金元素，如：錳、鎳、鈦、釩等。鈦、釩等。mn 錳，錳，ni 鎳，鎳， v 釩，釩，nb 鈮，鈮，ti 鈦，鈦， c 碳碳20mnsiv20mnsinb20mnti20mnsiv含碳含碳萬分數(shù)萬分數(shù)含錳、硅、釩的含錳、硅、釩的百分數(shù)百分數(shù)，取整。，取整。 砼結(jié)構(gòu)用的普通鋼筋分為砼結(jié)構(gòu)用的普通鋼筋分為熱軋鋼筋熱軋鋼筋和和冷加工鋼筋冷加工鋼筋兩大類。兩大類。鋼筋的分類鋼筋的分類熱軋光園鋼熱軋光園鋼筋

4、筋熱軋帶肋鋼筋熱軋帶肋鋼筋1 熱軋鋼筋熱軋鋼筋 是最常用的鋼筋，有熱軋光圓鋼筋（是最常用的鋼筋，有熱軋光圓鋼筋（hpb）、熱軋帶肋）、熱軋帶肋鋼筋（鋼筋（hrb）和余熱處理鋼筋（）和余熱處理鋼筋（rrb）三種。）三種?；炷两Y(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章2.1.1 建筑用鋼筋的品種建筑用鋼筋的品種v熱軋鋼筋熱軋鋼筋400840rrb400(k20mnsi)400650hrb400(20mnsiv, 20mnsinb,20mnti)335650hrb335(20mnsi)235820hpb235(q235)fyk/(n/mm2)d/(mm)符

5、號符號種種 類類2.1鋼鋼 筋筋 熱軋鋼筋中熱軋鋼筋中hrb400（俗稱（俗稱新新級級）是國家技術(shù)是國家技術(shù)政策推薦的政策推薦的主力鋼筋主力鋼筋。在鋼筋砼結(jié)構(gòu)中。在鋼筋砼結(jié)構(gòu)中宜采用宜采用級級和和級鋼筋，級鋼筋，也可采用也可采用級和級和級鋼筋。級鋼筋。級別級別強度等級代強度等級代號號符號符號級級hpb235(q235)級級hrb335（20mnsi）級級hrb400 熱軋鋼筋的符號說明熱軋鋼筋的符號說明hpb235 屈服強度屈服強度生產(chǎn)工藝：生產(chǎn)工藝： hot rolled 表面形狀：表面形狀：plain 鋼筋：鋼筋：bar 混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理 hpb 熱軋光面鋼筋，強度最低

6、；熱軋光面鋼筋，強度最低； hrb 熱軋帶肋鋼筋；熱軋帶肋鋼筋； rrb 余熱處理鋼。余熱處理鋼。h 代表熱軋，代表熱軋，p 光圓，光圓，r 帶肋，帶肋，r 余熱處理，余熱處理，b 代表鋼筋代表鋼筋 目前，混凝土結(jié)構(gòu)中縱向受力鋼筋優(yōu)目前，混凝土結(jié)構(gòu)中縱向受力鋼筋優(yōu)先采用先采用hrb400級鋼筋級鋼筋級級別別強度等級強度等級代號代號公稱公稱直徑直徑dmm屈服點屈服點a (mpa)抗拉強度抗拉強度b (mpa)伸長率伸長率 (%)冷彎冷彎不小于不小于彎曲彎曲角度角度彎心彎心直徑直徑級級hpb235(q235)820235370251800d級級hrb335（20mnsi）6252850335490

7、1618003d4dhrb400 (20mnsiv、20mnsinb、20mnti）熱軋鋼筋的力學性能熱軋鋼筋的力學性能共共62頁頁 第第5 5頁頁2 冷加工鋼筋冷加工鋼筋 主要有主要有冷拉、冷拔、冷軋、冷軋扭冷拉、冷拔、冷軋、冷軋扭，其使用應符合其使用應符合冷軋帶肋鋼筋砼結(jié)構(gòu)冷軋帶肋鋼筋砼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程技術(shù)規(guī)程和和冷軋扭鋼筋砼構(gòu)件技冷軋扭鋼筋砼構(gòu)件技術(shù)規(guī)程術(shù)規(guī)程。冷加工鋼筋可提高強度、。冷加工鋼筋可提高強度、節(jié)約鋼材。節(jié)約鋼材。 冷拉鋼筋冷拉鋼筋和和冷拔低碳鋼絲冷拔低碳鋼絲已被建已被建設部列為設部列為限制使用技術(shù)而淘汰。限制使用技術(shù)而淘汰。冷拔冷拔低碳鋼絲低碳鋼絲從從2005年年1月月1日起不

8、得作為日起不得作為結(jié)構(gòu)受力鋼筋使用結(jié)構(gòu)受力鋼筋使用。冷軋扭鋼筋冷軋扭鋼筋冷軋帶肋鋼筋冷軋帶肋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章v 中、高強鋼絲、鋼絞線中、高強鋼絲、鋼絞線做預應力筋用。做預應力筋用。中強：中強：8001370mpa高強：高強：14701860mpa1003.5% 4% 混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理2.1.2 鋼筋的力學性能鋼筋的力學性能abbcde上屈服點不穩(wěn)定下屈服點出現(xiàn)頸縮拉斷bc段為屈服平臺cd段為強化段0.2%0.2標距有明顯流幅的鋼筋有明顯流幅的鋼筋無明顯流幅的鋼筋無明顯流幅的鋼筋鋼筋受壓和受拉時的應

9、力鋼筋受壓和受拉時的應力-應變曲線幾乎相同應變曲線幾乎相同一一.鋼筋的應力鋼筋的應力-應變曲線應變曲線鋼材的技術(shù)性能鋼材的技術(shù)性能 鋼材的性能主要包括力學性能鋼材的性能主要包括力學性能( (抗拉性能、沖抗拉性能、沖擊韌性、疲勞強度和硬度等擊韌性、疲勞強度和硬度等) )和工藝性能和工藝性能( (冷彎冷彎性能、焊接性能和熱處理性能等性能、焊接性能和熱處理性能等) )兩個方面。兩個方面。一、力學性能一、力學性能（一）拉伸性能（一）拉伸性能實驗方法：使用萬能試驗機在試件兩端施加一對緩慢實驗方法：使用萬能試驗機在試件兩端施加一對緩慢增加的拉伸荷載，觀察試件的受力與變形過程，直至增加的拉伸荷載，觀察試件的

10、受力與變形過程，直至被拉斷，如圖被拉斷，如圖7-27-2所示所示 。 低碳鋼受拉時，低碳鋼受拉時，其應力應變關(guān)系曲其應力應變關(guān)系曲線可分為四個階段：線可分為四個階段：彈性階段、屈服階段、彈性階段、屈服階段、強化階段和頸縮階段，強化階段和頸縮階段，見圖見圖7-37-3。 圖圖7-27-2鋼材的拉伸試件鋼材的拉伸試件d0(a)拉伸前l(fā)0la0d1(b)拉伸后l0la1+l11.1.鋼材應力應變關(guān)系曲線鋼材應力應變關(guān)系曲線應變應力0aecd高低abcc圖圖7-3 7-3 低碳鋼單軸拉伸應力低碳鋼單軸拉伸應力- -應變示意圖應變示意圖1 1）彈性階段）彈性階段obob段段 如卸去荷載，試件將恢復原狀，

11、不產(chǎn)生殘留塑性變形。與如卸去荷載，試件將恢復原狀，不產(chǎn)生殘留塑性變形。與a a點相對應的應力為比例極限；與點相對應的應力為比例極限；與b b點相對應的最大應力稱為彈性點相對應的最大應力稱為彈性極限極限 。2 2）屈服階段）屈服階段bcbc段段定義：在定義：在bcbc曲線范圍內(nèi)，應力與應變不成比例，不再是彈性變曲線范圍內(nèi)，應力與應變不成比例，不再是彈性變形，而是產(chǎn)生了塑性變形，應變增加的速度大于應力增長速度，形，而是產(chǎn)生了塑性變形，應變增加的速度大于應力增長速度，這一階段稱為屈服階段。這一階段稱為屈服階段。 表現(xiàn)：該階段在材料萬能試驗機上表現(xiàn)為指針不動表現(xiàn)：該階段在材料萬能試驗機上表現(xiàn)為指針不動

12、( (即使加大即使加大送油送油) )或來回窄幅搖動?；騺砘卣鶕u動。3 3）強化階段）強化階段cdcd段段 當荷載超過屈服點以后，由于試件內(nèi)部組織結(jié)當荷載超過屈服點以后，由于試件內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，抵抗變形能力又重新提高，故稱為構(gòu)發(fā)生變化，抵抗變形能力又重新提高，故稱為強化階段。對應于最高點強化階段。對應于最高點d d點的應力為抗拉強度點的應力為抗拉強度，又稱強度極限，又稱強度極限， 用用 表示表示 。4 4）頸縮破壞階段）頸縮破壞階段dede段段 過過 d d點后，材料變形迅速增大，而應力反而下點后，材料變形迅速增大，而應力反而下降。試件在拉斷前，于薄弱處截面顯著縮小，產(chǎn)降。試件在拉斷前，

13、于薄弱處截面顯著縮小，產(chǎn)生生“頸縮現(xiàn)象頸縮現(xiàn)象”，直至斷裂，如圖，直至斷裂，如圖7-47-4所示。所示。 b混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理2.1.32.1.3鋼筋應力鋼筋應力- -應變關(guān)系的理論模型應變關(guān)系的理論模型sss=ess ys,hfyss s=essys,hfyfs,us,usss=essyfys,ufs,u有明顯流幅的鋼筋有明顯流幅的鋼筋無明顯流幅的鋼筋無明顯流幅的鋼筋bcooobbccd 圖圖7-4 7-4 鋼材頸縮拉斷示意圖鋼材頸縮拉斷示意圖2.2.主要指標主要指標 1 1）彈性模量）彈性模量(e)(e)定義：在彈性階段的定義：在彈性階段的oaoa段內(nèi)，應力與段內(nèi)，應力與

14、應變的比值為一常量，稱為彈性模量，應變的比值為一常量，稱為彈性模量，用用e e 表示表示 。公式：公式：ta n ae2 2）屈服強度）屈服強度定義：以屈服階段的最低應力點作定義：以屈服階段的最低應力點作為材料抗力的指標，稱為屈服強度或為材料抗力的指標，稱為屈服強度或屈服點，用屈服點，用 表示。表示。 公式：公式：0ssfass混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理鋼筋的強度和變形指標鋼筋的強度和變形指標abbcde0.2%0.2強度指標強度指標* 明顯流幅的鋼筋：下屈服點對應的明顯流幅的鋼筋：下屈服點對應的強度作為設計強度的依據(jù)。強度作為設計強度的依據(jù)。* 無明顯流幅的鋼筋：殘余應變?yōu)闊o明顯流

15、幅的鋼筋：殘余應變?yōu)?.2%0.2%時所對應的應力作為條件屈服強時所對應的應力作為條件屈服強度度 。 應用：應用：鋼材在結(jié)構(gòu)中的受力不得進入屈服鋼材在結(jié)構(gòu)中的受力不得進入屈服階段，在結(jié)構(gòu)設計中以屈服強度作為鋼材階段，在結(jié)構(gòu)設計中以屈服強度作為鋼材設計強度取值的依據(jù)，施工選材驗收也以設計強度取值的依據(jù)，施工選材驗收也以屈服強度作為重要的技術(shù)指標。屈服強度作為重要的技術(shù)指標。 硬鋼性質(zhì)：硬鋼性質(zhì)：中碳鋼與高碳鋼中碳鋼與高碳鋼( (硬鋼硬鋼) )，拉伸，拉伸時的應力應變曲線無明顯屈服現(xiàn)象，伸時的應力應變曲線無明顯屈服現(xiàn)象，伸長率小，斷裂時呈脆性破壞，其應力應長率小，斷裂時呈脆性破壞，其應力應變曲線如

16、圖變曲線如圖7-57-5所示。規(guī)范規(guī)定以試件在拉所示。規(guī)范規(guī)定以試件在拉伸過程中產(chǎn)生伸過程中產(chǎn)生0.2%0.2%塑性變形時的應力作為塑性變形時的應力作為該鋼材的屈服強度，稱為條件屈服強度該鋼材的屈服強度，稱為條件屈服強度00.2b圖圖7-5 7-5 硬鋼的應力硬鋼的應力- -應變曲線應變曲線3 3）抗拉強度）抗拉強度 定義：稱強度極限定義：稱強度極限d d點對應的應力點對應的應力為抗拉強度為抗拉強度公式：公式：b0bbfa4 4）屈強比）屈強比 定義：鋼材的屈服強度與抗拉強定義：鋼材的屈服強度與抗拉強度之比稱為屈強比度之比稱為屈強比公式：公式：=sb屈 強 比5）伸長率）伸長率定義：試件拉斷后

17、有效長度的伸長量與原有效長定義：試件拉斷后有效長度的伸長量與原有效長度的比率。度的比率。 公式：公式：n100100%nlll混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第 2 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章v 變形指標變形指標 用延伸用延伸率和冷彎性能衡量。率和冷彎性能衡量。 延伸率延伸率同一根鋼筋同一根鋼筋延伸率大，鋼筋的塑性性能好，破壞前有明延伸率大，鋼筋的塑性性能好，破壞前有明顯預兆。顯預兆。105： ： 1510100100%510100mmlllldldl l1ld:二、工藝性能二、工藝性能（一）冷彎性能（一）冷彎性能定義：冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形而不

18、斷裂的定義：冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形而不斷裂的能力。能力。試驗要求：鋼材試件繞著指定彎心彎曲至指定角度后，如試試驗要求：鋼材試件繞著指定彎心彎曲至指定角度后，如試件彎曲處的外拱面和兩側(cè)面不出現(xiàn)斷裂、起層現(xiàn)象，即認為冷件彎曲處的外拱面和兩側(cè)面不出現(xiàn)斷裂、起層現(xiàn)象，即認為冷彎合格。如圖彎合格。如圖7-117-11和圖和圖7-127-12所示：所示：(a)彎 曲 準 備(b)彎 曲 至 a角 度a(c)彎 心 d,彎 曲 180dd0(d)彎 心 0,彎 曲 18002a a）彎曲準備）彎曲準備 b b）彎曲至）彎曲至a a角度角度 c c）彎心）彎心d d，彎曲，彎曲1801800 0

19、 d d）彎心）彎心0 0，彎曲，彎曲1801800 0 圖圖7-11 7-11 鋼材的冷彎試驗示意圖鋼材的冷彎試驗示意圖混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第2 章反復彎曲反復彎曲要求：要求：冷彎過程中無裂縫、脫皮或冷彎過程中無裂縫、脫皮或斷裂。斷裂。d愈小，愈小， 愈大，愈大，塑性愈好。塑性愈好。反復次數(shù)愈多，塑性愈好。反復次數(shù)愈多，塑性愈好。dd主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章 冷彎冷彎 冷彎是檢驗鋼筋變形能力的指標。冷彎是檢驗鋼筋變形能力的指標。 鋼筋塑性愈好，構(gòu)件破壞前預兆愈明顯。鋼筋塑性愈好，構(gòu)件破壞前預兆愈明顯。 疲勞強度疲勞強度 鋼材在交變荷載的反復作鋼材

20、在交變荷載的反復作用下，往往在應力遠小于其抗用下，往往在應力遠小于其抗拉強度甚至小于屈服強度的情拉強度甚至小于屈服強度的情況下就突然發(fā)生斷裂，這種現(xiàn)況下就突然發(fā)生斷裂，這種現(xiàn)象稱為鋼材的疲勞破壞。在一象稱為鋼材的疲勞破壞。在一定條件下，鋼材疲勞破壞的應定條件下，鋼材疲勞破壞的應力值隨應力循環(huán)次數(shù)的增加而力值隨應力循環(huán)次數(shù)的增加而降低，如圖所示。降低，如圖所示。lgn(n應力循環(huán)次數(shù)）應力,%02 4 6 8 10 12 14 162018406080 100 120疲勞極限靜力抗拉強度鋼材疲勞強度示意圖鋼材疲勞強度示意圖（一）概念（一）概念 定義：將鋼材在定義：將鋼材在常溫下常溫下進行進行強力

21、的拉或壓，使之超過屈服強力的拉或壓，使之超過屈服，產(chǎn)生一定的塑性變形，以達到產(chǎn)生一定的塑性變形，以達到提高其機械強度和鋼材利用率（同提高其機械強度和鋼材利用率（同時降低塑性和韌性）的加工方法時降低塑性和韌性）的加工方法，稱為鋼材的稱為鋼材的冷加工冷加工；包括冷加；包括冷加工強化和冷加工時效。工強化和冷加工時效。五、鋼材冷加工技術(shù)及應用五、鋼材冷加工技術(shù)及應用1 1冷加工強化冷加工強化 定義：鋼材經(jīng)冷加工（冷拉）后，若立即再拉伸，會發(fā)定義：鋼材經(jīng)冷加工（冷拉）后，若立即再拉伸，會發(fā)現(xiàn)屈服點明顯提高，而塑性、韌性和彈性模量明顯降低，這現(xiàn)屈服點明顯提高，而塑性、韌性和彈性模量明顯降低，這種現(xiàn)象稱為冷

22、加工強化；種現(xiàn)象稱為冷加工強化； 如圖如圖7-167-16曲線曲線 對應的應力應變關(guān)系曲線所對應的應力應變關(guān)系曲線所示。示。o bcd應變應力0adcbdcb0oacd - 冷拉前關(guān)系曲線obcd - 冷拉后關(guān)系曲線obcd- 冷拉及時效后關(guān)系曲線鋼材冷拉時效強化示意圖鋼材冷拉時效強化示意圖2 2冷加工時效冷加工時效 定義：鋼材經(jīng)冷加定義：鋼材經(jīng)冷加工（冷拉）后，若放置工（冷拉）后，若放置一段時間，一段時間，會發(fā)現(xiàn)屈服會發(fā)現(xiàn)屈服強度強度進一步進一步提高、極限提高、極限抗拉強度也提高，塑性抗拉強度也提高，塑性和韌性和韌性進一步進一步降低、降低、彈彈性模量得到一定恢復性模量得到一定恢復的的現(xiàn)象現(xiàn)象

23、稱為冷加工時效；稱為冷加工時效； 如圖曲線對應的應如圖曲線對應的應力應變關(guān)系曲線所示。力應變關(guān)系曲線所示。o bcd建筑工程中大量使用的鋼筋采用冷加工強化建筑工程中大量使用的鋼筋采用冷加工強化具有明顯的經(jīng)濟具有明顯的經(jīng)濟效益。效益。冷拔鋼絲的屈服點可提高冷拔鋼絲的屈服點可提高40406060v 可適當減小鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計截面可適當減小鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計截面v 減小混凝土中配筋數(shù)量減小混凝土中配筋數(shù)量（二）應用（二）應用 常利用冷加工、時效作用來常利用冷加工、時效作用來提高其強度提高其強度，增加鋼，增加鋼材的品種規(guī)格，節(jié)約鋼材。常見的冷加工方式有冷拉、材的品種規(guī)格，節(jié)約鋼材。常見的冷加工方式有

24、冷拉、冷拔、冷軋等。冷拔、冷軋等。1.1.冷拉冷拉定義：將鋼筋用拉伸設備在定義：將鋼筋用拉伸設備在常溫下拉長至超過屈服常溫下拉長至超過屈服點某處，點某處，使之產(chǎn)生一定的塑性變形，然后使之產(chǎn)生一定的塑性變形，然后緩慢卸去荷緩慢卸去荷載載的加工方式。的加工方式。作用：通過冷拉，能使鋼筋的強度提高，長度增加，作用：通過冷拉，能使鋼筋的強度提高，長度增加，從而達到矯直、除銹、節(jié)約鋼材的目的。從而達到矯直、除銹、節(jié)約鋼材的目的?；炷两Y(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第2 章鋼筋的冷加工鋼筋的冷加工1）.冷拉冷拉bkzzk殘余變形冷拉伸長率無時效經(jīng)時效k k點的選擇：超過屈服強度點的選擇：超過屈服強度溫度的

25、影響：溫度達溫度的影響：溫度達700c700c時恢復時恢復到冷拉前的狀態(tài)，先焊后拉到冷拉前的狀態(tài)，先焊后拉特性：只特性：只提高抗拉強度提高抗拉強度，不提高抗，不提高抗壓強度，強度提高，塑性下降壓強度，強度提高，塑性下降oo2.2.冷拔冷拔定義：在常溫下將鋼筋通過硬質(zhì)合金拔定義：在常溫下將鋼筋通過硬質(zhì)合金拔絲?？捉z?？讖娦欣螐娦欣危鐖D，如圖7-177-17所示。所示。作用：提高鋼材的屈服強度。作用：提高鋼材的屈服強度。拔模鋼 筋 圖圖7-17 7-17 冷拔加工示意圖冷拔加工示意圖3.3.冷軋冷軋工藝：將圓鋼在軋鋼機上工藝：將圓鋼在軋鋼機上軋成刻痕軋成刻痕。作用：增大鋼筋與混凝土間的黏結(jié)力

26、。作用：增大鋼筋與混凝土間的黏結(jié)力。混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第2 章鋼筋的冷加工鋼筋的冷加工2 2）. .冷拔冷拔經(jīng)過冷拔后鋼筋沒有明顯的經(jīng)過冷拔后鋼筋沒有明顯的屈服點和流幅屈服點和流幅冷拔既能冷拔既能提高抗拉強度提高抗拉強度又能又能提高抗壓強度提高抗壓強度問題：直接承受動荷載作用的焊接鋼結(jié)構(gòu)是否能使用經(jīng)冷加工的鋼材嗎？為什么？ 答：不能。 因為冷加工后鋼材的塑性和韌性大大降低，可焊性變差，增加了焊接后的硬脆傾向，為了防止鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生突然的脆性斷裂，所以不能采用?；疽螅夯疽螅簈對一般結(jié)構(gòu)：具有屈服點、抗拉強度、伸長率三項機械性能和對一般結(jié)構(gòu)：具有屈服點、抗拉強度、伸長率三項機

27、械性能和硫、磷含量兩項化學成分的合格保證硫、磷含量兩項化學成分的合格保證q對焊接結(jié)構(gòu)應有含碳量的合格保證對焊接結(jié)構(gòu)應有含碳量的合格保證q對于較大型構(gòu)件、直接承受力荷載的結(jié)構(gòu)，鋼材應具有冷彎試對于較大型構(gòu)件、直接承受力荷載的結(jié)構(gòu)，鋼材應具有冷彎試驗的合格保證驗的合格保證q對于大、重型結(jié)構(gòu)和直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)，根據(jù)冬季工作對于大、重型結(jié)構(gòu)和直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)，根據(jù)冬季工作溫度情況應具有常溫和低溫沖擊韌性的合格保證溫度情況應具有常溫和低溫沖擊韌性的合格保證混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第 2 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章2.1.4 鋼筋的選用原則鋼筋的選用原

28、則v 強度高強度高屈 服 點0by0b0.2條 件 屈 服 點殘 余 應 變 0.2熱軋鋼筋熱軋鋼筋鋼絲、鋼絞線、鋼絲、鋼絞線、各種冷加工鋼筋各種冷加工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第 2 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章v 變形性能好變形性能好 保證延伸保證延伸率和冷彎性能滿足要求。率和冷彎性能滿足要求。： ： l1lddd混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第 2 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章v 可加工性好可加工性好焊接彎折v 與混凝土粘結(jié)錨固性好與混凝土粘結(jié)錨固性好光面變形經(jīng)濟性經(jīng)濟性混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第 2

29、 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章v 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)： 宜用宜用hrb400和和hrb335鋼筋鋼筋 可用可用hpb235、rrb400鋼筋鋼筋v 預應力混凝土結(jié)構(gòu)：預應力混凝土結(jié)構(gòu)： 宜用宜用鋼鉸線、鋼絲、鋼鉸線、鋼絲、可用可用熱處理鋼筋熱處理鋼筋 不主張推廣應用冷加工鋼筋，其延性差。不主張推廣應用冷加工鋼筋，其延性差。鋼筋的選用原則鋼筋的選用原則四、混凝土結(jié)構(gòu)用鋼四、混凝土結(jié)構(gòu)用鋼 鋼筋的主要品種有熱軋鋼筋、冷拉鋼筋、冷軋帶鋼筋的主要品種有熱軋鋼筋、冷拉鋼筋、冷軋帶肋鋼筋、熱處理鋼筋等。鋼絲的主要品種有冷拔低碳肋鋼筋、熱處理鋼筋等。鋼絲的主要品種有冷

30、拔低碳鋼絲、預應力混凝土用鋼絲、鋼絞線等。鋼絲、預應力混凝土用鋼絲、鋼絞線等。（一）熱軋鋼筋（一）熱軋鋼筋 經(jīng)熱軋成型并自然冷卻的成品鋼筋經(jīng)熱軋成型并自然冷卻的成品鋼筋。根據(jù)鋼筋的根據(jù)鋼筋的表面特征將熱軋鋼筋分為表面特征將熱軋鋼筋分為光圓鋼筋光圓鋼筋和和帶肋鋼筋帶肋鋼筋。1.1.鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋牌號：牌號： hpb235hpb235、hpb300hpb300兩個牌號兩個牌號符號意義：符號意義： h h、p p、b b分別為熱軋分別為熱軋( hot rolled)( hot rolled)、光、光圓圓(plain)(plain)、鋼筋、鋼筋(bars)3(bars

31、)3個詞的英文首位字母，后面?zhèn)€詞的英文首位字母，后面的數(shù)值代表鋼筋的屈服強度特征值。的數(shù)值代表鋼筋的屈服強度特征值。2.2.熱軋帶肋鋼筋熱軋帶肋鋼筋 帶肋鋼筋分為月牙肋鋼筋和帶肋鋼筋分為月牙肋鋼筋和等高肋鋼筋，見圖。等高肋鋼筋，見圖。b)等高肋鋼筋a)月牙肋鋼筋帶肋鋼筋帶肋鋼筋3.3.熱軋鋼筋的選用熱軋鋼筋的選用 光圓鋼筋：廣泛用作光圓鋼筋：廣泛用作普通普通鋼筋混鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；凝土結(jié)構(gòu)；（二）冷軋帶肋鋼筋（二）冷軋帶肋鋼筋工藝：冷軋帶肋鋼筋是用低碳鋼熱軋圓盤條經(jīng)冷軋工藝：冷軋帶肋鋼筋是用低碳鋼熱軋圓盤條經(jīng)冷軋后，在其表面帶有沿長度方向均勻分布的二面或后，在其表面帶有沿長度方向均勻分布的二面或

32、三面橫肋的鋼筋，見圖。三面橫肋的鋼筋，見圖。牌號：牌號：crb550crb550、crb650crb650、crb800crb800、crb970crb970四個牌號。四個牌號。符號意義：符號意義：c c、r r、b b分別為冷軋分別為冷軋(cold rolled)(cold rolled)、帶、帶肋肋(ribbed)(ribbed)、鋼筋、鋼筋(bar)(bar)三個詞的英文首位字母三個詞的英文首位字母，后面的數(shù)值代表鋼筋的抗拉強度最小值。后面的數(shù)值代表鋼筋的抗拉強度最小值。(a)二面肋(b)三面肋（三）預應力混凝土用熱處理（三）預應力混凝土用熱處理鋼筋鋼筋工藝：預應力混凝土用熱處理鋼筋，工

33、藝：預應力混凝土用熱處理鋼筋，是由熱軋螺紋鋼筋（即普通熱軋中碳是由熱軋螺紋鋼筋（即普通熱軋中碳低合金鋼筋）經(jīng)淬火和回火等調(diào)質(zhì)處低合金鋼筋）經(jīng)淬火和回火等調(diào)質(zhì)處理制成的螺紋鋼筋。理制成的螺紋鋼筋。用途：用途：主要用于預應力混凝土橋梁主要用于預應力混凝土橋梁軌枕，還用于預應力梁、板結(jié)構(gòu)及吊軌枕，還用于預應力梁、板結(jié)構(gòu)及吊車梁等。車梁等。（四）預應力混凝土用鋼絲（四）預應力混凝土用鋼絲工藝：預應力混凝土用鋼絲是用優(yōu)質(zhì)工藝：預應力混凝土用鋼絲是用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼盤條，經(jīng)冷拉或消除應力碳素結(jié)構(gòu)鋼盤條，經(jīng)冷拉或消除應力等處理后制成的高強度鋼絲。等處理后制成的高強度鋼絲。a a）二面肋）二面肋 b b）三面肋

34、）三面肋c c）冷軋帶肋鋼筋實物圖）冷軋帶肋鋼筋實物圖 圖圖7-19 7-19 冷軋帶肋鋼筋橫截面上冷軋帶肋鋼筋橫截面上月牙肋分布情況月牙肋分布情況鋼絞線用于預應力鋼筋混凝土梁和橋梁斜拉索，如圖鋼絞線用于預應力鋼筋混凝土梁和橋梁斜拉索，如圖7-217-21所示。所示。鋼絞線的工程應用實例鋼絞線的工程應用實例例題：經(jīng)試驗測得某工程用熱軋鋼筋的屈服荷載為29kn，極限荷載為50kn，鋼筋公稱直徑為12mm，5d標距拉斷后的長度為78.4mm，10d拉斷后的長度為148mm。試計算：屈服強度，抗拉強度，屈強比，5，10混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第 2 章三三. . 鋼筋的徐變和松弛鋼筋的徐

35、變和松弛徐變徐變應力不變，隨時間的應力不變，隨時間的增長應變繼續(xù)增加增長應變繼續(xù)增加松弛松弛長度不變，隨時間的長度不變，隨時間的增長應力降低增長應力降低對結(jié)構(gòu)，尤對結(jié)構(gòu)，尤其是預應力其是預應力結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生不利的影響，不利的影響，需采取必要需采取必要的措施的措施混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第2 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章2.2混凝土混凝土2.2.1 組成結(jié)構(gòu)及特點組成結(jié)構(gòu)及特點主要材料：主要材料：水泥、水、砂、石水泥、水、砂、石 混凝土混凝土: 普通混凝土是由水泥、石子和砂用水經(jīng)攪拌、普通混凝土是由水泥、石子和砂用水經(jīng)攪拌、養(yǎng)護和硬化后形成的一種復合

36、材料，具有多相特養(yǎng)護和硬化后形成的一種復合材料，具有多相特性。性?；炷两Y(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第2 章 普通混凝土的優(yōu)點：普通混凝土的優(yōu)點：（1）原材料豐富，造價低廉，可就地取材；原材料豐富，造價低廉，可就地取材；（2）可根據(jù)混凝土的用途來配制不同性質(zhì)可根據(jù)混凝土的用途來配制不同性質(zhì)的混凝土；的混凝土；（3）凝結(jié)前有良好的可塑性，可利用模板凝結(jié)前有良好的可塑性，可利用模板澆灌成任何形狀及尺寸的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)物；澆灌成任何形狀及尺寸的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)物；（4）與鋼筋有較高的握裹力，混凝土與鋼與鋼筋有較高的握裹力，混凝土與鋼筋的線膨脹系數(shù)基本相同，兩者復合后筋的線膨脹系數(shù)基本相同，兩者復合后能較好的

37、共同工作。能較好的共同工作。 混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第2 章 普通混凝土的缺點普通混凝土的缺點： （1）抗拉強度低，一般為抗壓強度的十抗拉強度低，一般為抗壓強度的十分之一到二十分之一，易產(chǎn)生裂縫，受分之一到二十分之一，易產(chǎn)生裂縫，受拉易產(chǎn)生脆性破壞；拉易產(chǎn)生脆性破壞； （2）自重大，比強度小，不利于建筑物自重大，比強度小，不利于建筑物向高層、大跨度方向發(fā)展；向高層、大跨度方向發(fā)展； （3）耐久性不夠，硬化慢，生產(chǎn)周期長。耐久性不夠，硬化慢，生產(chǎn)周期長。 2.2.1 混凝土的組成結(jié)構(gòu)混凝土的組成結(jié)構(gòu) 通常把混凝土的結(jié)構(gòu)分為三種基本類型：通常把混凝土的結(jié)構(gòu)分為三種基本類型：微觀結(jié)構(gòu)：

38、微觀結(jié)構(gòu)：也即水泥石結(jié)構(gòu)，包括水泥凝膠體、晶體骨架、也即水泥石結(jié)構(gòu)，包括水泥凝膠體、晶體骨架、 未水化完的水泥顆粒和凝膠孔組成；未水化完的水泥顆粒和凝膠孔組成；亞微觀結(jié)構(gòu)：亞微觀結(jié)構(gòu)：混凝土中的水泥砂漿結(jié)構(gòu)；混凝土中的水泥砂漿結(jié)構(gòu)；宏觀結(jié)構(gòu)：宏觀結(jié)構(gòu)：砂漿和粗骨料組合結(jié)構(gòu)。砂漿和粗骨料組合結(jié)構(gòu)?；炷亮⒎娇箟簭姸然炷亮⒎娇箟簭姸然炷凛S心抗壓強度混凝土軸心抗壓強度混凝土抗拉強度混凝土抗拉強度cufcftf150 150 150150 150 300100 100 500混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章2.2.2 單軸向應力狀態(tài)下混凝土

39、強度單軸向應力狀態(tài)下混凝土強度v立方體抗壓強度立方體抗壓強度 fcu,k（強度等級）（強度等級） 1.標準尺寸：標準尺寸：150mm150mm150mm 2.養(yǎng)護條件：養(yǎng)護條件：20 3，濕度，濕度90%；28d 3.試驗方法：恒定的加載速度，墊板不涂潤滑劑試驗方法：恒定的加載速度，墊板不涂潤滑劑 4.強度保證率：強度保證率：95%承壓板試塊摩擦力不涂潤滑劑不涂潤滑劑涂潤滑劑涂潤滑劑混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理單軸受力狀態(tài)下混凝土的抗壓強度單軸受力狀態(tài)下混凝土的抗壓強度標準試塊：標準試塊：150150 150非標準試塊非標準試塊：100100 100 換算系數(shù)換算系數(shù) 0.95 200

40、200 200 換算系數(shù)換算系數(shù) 1.05立方體抗壓強度是區(qū)分混凝土強度等級的指標，我國規(guī)立方體抗壓強度是區(qū)分混凝土強度等級的指標，我國規(guī)范混凝土的強度等級有：范混凝土的強度等級有：c15，c20，c25，c30，c35，c40，c45，c50，c55，c60，c65，c70，c75，c80表示混凝土concrete立方體抗壓強度立方體抗壓強度立方體抗壓強度fcu,k與強度等級與強度等級混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章v軸心抗壓強度軸心抗壓強度 fc,k 混凝土軸心混凝土軸心抗壓強度的抗壓強度的平均值平均值立方體抗立方體抗壓強度的壓強度

41、的平均值平均值 棱柱體強度棱柱體強度與立方體強與立方體強度之比值度之比值fckfcu,kh b1.00.5012345bbhmcucmcff,1, 承壓板試塊混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章混凝土混凝土強度強度等級等級c40c45c50c55c60c65c70c75c80 c10.760.760.760.770.780.790.800.810.82 c1 的取的取 值值劈裂試驗fdf 抗拉強度是混凝土的基本力學指標之一?？刹捎弥笨估瓘姸仁腔炷恋幕玖W指標之一?？刹捎弥苯訙y試法來測定，但由于試驗比較困難，目前國內(nèi)外主接測試法來測定，但

42、由于試驗比較困難，目前國內(nèi)外主要采用圓柱體或立方體的要采用圓柱體或立方體的劈裂試驗劈裂試驗來間接測試混凝土的來間接測試混凝土的軸心抗拉強度。軸心抗拉強度。拉壓壓dlff2s , t軸心抗拉強度軸心抗拉強度 ft混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第2 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章v 軸心抗拉強度軸心抗拉強度軸心抗拉強軸心抗拉強度的平均值度的平均值 立方體抗壓強立方體抗壓強度的平均值度的平均值 55. 0,395. 0mcumtff混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第2 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章v 復合應力下的強度復合應力下的強度 雙

43、向受力雙向受力1.01.01.21.2-0.2-0.22/fc1/fc拉壓混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第2 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章v 復合應力下的強度復合應力下的強度 雙向受力雙向受力混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第 2 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章圖中：圖中：fc 混凝土單軸抗壓強度；混凝土單軸抗壓強度；此圖說明：此圖說明： 壓壓-壓：強度提高；壓：強度提高； 拉拉-拉：強度不變；拉：強度不變； 拉拉-壓：抗拉和抗壓強度都低。壓：抗拉和抗壓強度都低。4 4 復雜受力狀態(tài)下混凝土的強度復雜受力狀態(tài)下混凝土的強度 雙軸應

44、力狀態(tài)雙軸應力狀態(tài) 雙向受拉，接近單軸抗拉強度；雙向受拉，接近單軸抗拉強度； 雙向受壓，混凝土的側(cè)向變形受到約束，強度雙向受壓，混凝土的側(cè)向變形受到約束，強度提高提高 ； 一拉一壓，一拉一壓，加速了混凝土內(nèi)部微裂縫的發(fā)展加速了混凝土內(nèi)部微裂縫的發(fā)展 ，抗拉、抗壓強，抗拉、抗壓強度均度均降低降低。 混凝土的三軸抗壓強度混凝土的三軸抗壓強度 4 4 復雜受力狀態(tài)下混凝土的強度復雜受力狀態(tài)下混凝土的強度 cccrff 三軸應力狀態(tài)三軸應力狀態(tài) 試件側(cè)向變形受到限制，其內(nèi)試件側(cè)向變形受到限制，其內(nèi)部微裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展受到阻礙，部微裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展受到阻礙，當側(cè)壓力增大時，軸向抗壓強度也當側(cè)壓力增大時，

45、軸向抗壓強度也相應增大。相應增大?；炷恋娜S抗壓強度混凝土的三軸抗壓強度 4 復雜受力狀態(tài)下混凝土的強度復雜受力狀態(tài)下混凝土的強度 剪壓或剪拉復合應力狀態(tài)剪壓或剪拉復合應力狀態(tài) 隨著隨著拉應力拉應力的增大的增大 ， 混凝土的抗剪強度混凝土的抗剪強度降低降低。 隨著隨著壓應力壓應力的增大的增大 ， 混凝土的抗剪強度混凝土的抗剪強度逐漸增大逐漸增大；當壓應；當壓應力力超過超過某一數(shù)值后，抗剪強度隨壓應力增大而某一數(shù)值后，抗剪強度隨壓應力增大而減小減小。混凝土的剪壓復合強度混凝土的剪壓復合強度 6 三向三向受壓時混凝土的應力受壓時混凝土的應力應變曲線應變曲線 試件縱向受壓時，混凝土的橫向膨脹受到約

46、束，使核心混凝試件縱向受壓時，混凝土的橫向膨脹受到約束，使核心混凝土處于土處于三向受壓三向受壓狀態(tài)，內(nèi)部狀態(tài)，內(nèi)部微裂縫微裂縫的發(fā)展受到抑制，從而提高了的發(fā)展受到抑制，從而提高了試件的縱向強度和試件的縱向強度和延性延性，特別是延性大為提高。，特別是延性大為提高。 混凝土圓柱體三向受壓時軸向應力混凝土圓柱體三向受壓時軸向應力應變曲線應變曲線 6 三向三向受壓時混凝土的應力受壓時混凝土的應力應變曲線應變曲線 螺旋箍筋圓柱體約束混凝土的應力螺旋箍筋圓柱體約束混凝土的應力應變曲線應變曲線 復合受力狀態(tài)下混凝土的抗拉強度復合受力狀態(tài)下混凝土的抗拉強度三向受壓時混凝土的強度：三向受壓時混凝土的強度： 1=

47、fcc 1=fcc 2= 3= flfl-側(cè)向約束壓側(cè)向約束壓應力（加液壓）應力（加液壓）圓柱體試驗圓柱體試驗lcccfff）（7.05 . 4有側(cè)向約束有側(cè)向約束時的抗壓強時的抗壓強 度度無側(cè)向約無側(cè)向約束時圓柱束時圓柱體的單軸體的單軸抗壓強度抗壓強度混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第2 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章v混凝土的變形模量混凝土的變形模量彈性模量彈性模量0tance變形模量變形模量1tance切線模量切線模量tan ce混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第 2 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章v 長期荷載作用下的變形：長期

48、荷載作用下的變形：徐變徐變 定義：定義：在荷載保持不變的情況下，變形隨時間推移在荷載保持不變的情況下，變形隨時間推移 繼續(xù)增大的現(xiàn)象。繼續(xù)增大的現(xiàn)象。 特點：特點：早期發(fā)展快，但可以延續(xù)數(shù)年。早期發(fā)展快，但可以延續(xù)數(shù)年。第二章 鋼筋和混凝土的材料性能t0elashcrela,ela,cr, t 瞬時恢復瞬時恢復應變應變彈性后效彈性后效殘余應變殘余應變加載瞬時加載瞬時應變應變 收縮應變收縮應變 徐變徐變 ： 開始快、以后慢；半年完成大部分、一年穩(wěn)定、三開始快、以后慢；半年完成大部分、一年穩(wěn)定、三年終止年終止第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土 徐變會使結(jié)構(gòu)（或構(gòu)件）的徐變會使結(jié)構(gòu)（或構(gòu)件

49、）的變形增大變形增大（如撓度）（如撓度） ； 引起引起預應力損失預應力損失； 在長期在長期高應力高應力作用下，甚至作用下，甚至會導致破壞會導致破壞。有利于結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生有利于結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)（應）力重分布內(nèi)（應）力重分布，降低結(jié)構(gòu)的受力；，降低結(jié)構(gòu)的受力； 減小減小大體積混凝土大體積混凝土內(nèi)的溫度應力；內(nèi)的溫度應力； 受拉徐變可受拉徐變可延緩收縮裂縫延緩收縮裂縫的出現(xiàn)。的出現(xiàn)。徐變對混凝土結(jié)構(gòu)的影響徐變對混凝土結(jié)構(gòu)的影響paspas s1 c1p s2as s2p拆去，鋼筋拆去，鋼筋受壓混凝土受受壓混凝土受拉，可能會引拉，可能會引起混凝土開裂起混凝土開裂徐變：徐變： s ， c 混凝土結(jié)構(gòu)設計原理

50、混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第2 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章徐變對結(jié)構(gòu)的影響：徐變對結(jié)構(gòu)的影響：使構(gòu)件變形增大；使構(gòu)件變形增大；在軸壓構(gòu)件中，使鋼筋應力增加，在軸壓構(gòu)件中，使鋼筋應力增加， 混凝土應力減??；混凝土應力減??；在預應力構(gòu)件中，使預應力發(fā)生損失；在預應力構(gòu)件中，使預應力發(fā)生損失；在超靜定結(jié)構(gòu)中，使內(nèi)力發(fā)生重分布。在超靜定結(jié)構(gòu)中，使內(nèi)力發(fā)生重分布。 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能2.1 混凝土是是混凝土的組成和配比混凝土的組成和配比。 骨料的剛度（彈性模量）越大，體表比越大，徐變就越小骨料的剛度（彈性模量）越大，體表比越大，徐變就越小; 水灰比越小，水泥用量越少，徐

51、變也越小。水灰比越小，水泥用量越少，徐變也越小。包括養(yǎng)護和使用條件。包括養(yǎng)護和使用條件。 受荷前受荷前養(yǎng)護的溫濕度越高，水泥水化作用越充分，徐變就越小。養(yǎng)護的溫濕度越高，水泥水化作用越充分，徐變就越小。 受荷后受荷后構(gòu)件所處的環(huán)境溫度越高，相對濕度越小，徐變就越大。構(gòu)件所處的環(huán)境溫度越高，相對濕度越小，徐變就越大。影響徐變的因素：影響徐變的因素：應力：應力： c0.5fc，徐變變形與應力成正比，徐變變形與應力成正比-線性線性徐變徐變 0.5fc c0.8fc，徐變急劇增長，造成混凝土，徐變急劇增長，造成混凝土破壞破壞加荷時混凝土的齡期，越早，徐變越大加荷時混凝土的齡期，越早，徐變越大水泥用量越

52、多，水灰比越大，徐變越大水泥用量越多，水灰比越大，徐變越大骨料越硬，徐變越小骨料越硬，徐變越小.養(yǎng)護條件：溫度高，濕度大，水泥水化作用充分養(yǎng)護條件：溫度高，濕度大，水泥水化作用充分 徐變越小。徐變越小?；炷两Y(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第2 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章v收縮收縮定義：定義：混凝土在空氣中結(jié)硬時體積減小的現(xiàn)象?；炷猎诳諝庵薪Y(jié)硬時體積減小的現(xiàn)象。 收縮率：收縮率：310-4。收縮。收縮=凝縮凝縮+干縮干縮特點：特點：早期快，可延續(xù)早期快，可延續(xù)2年以上。年以上?；炷两Y(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第 2 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章

53、下一章下一章收縮對結(jié)構(gòu)的影響：收縮對結(jié)構(gòu)的影響： 當收縮受到約束時，引起構(gòu)件開裂。當收縮受到約束時，引起構(gòu)件開裂。減少收縮的措施：減少收縮的措施： 限制水泥用量；減小水灰比；加強振搗和養(yǎng)護；限制水泥用量；減小水灰比；加強振搗和養(yǎng)護； 加強構(gòu)造鋼筋配置；設置變形縫；摻膨脹劑。加強構(gòu)造鋼筋配置；設置變形縫；摻膨脹劑。影響因素：影響因素： 混凝土的組成及配合比，尤其是水灰比；混凝土的組成及配合比，尤其是水灰比； 養(yǎng)護條件；使用時的溫度與濕度。養(yǎng)護條件；使用時的溫度與濕度。混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章2.2.4 混凝土的選用原則混凝土的選用

54、原則v 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中 混凝土強度等級混凝土強度等級不應低于不應低于c15。 用用hrb335級鋼筋時，級鋼筋時，不宜低于不宜低于c20； 用用hrb400和和rrb400級鋼筋時，級鋼筋時，不得低于不得低于c20。v 預應力混凝土結(jié)構(gòu)中預應力混凝土結(jié)構(gòu)中 混凝土強度等級混凝土強度等級不應低于不應低于c30。 當采用鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋時，當采用鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋時，不宜不宜 低于低于c40。 混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第 2 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章2.3 鋼筋的錨固與連接鋼筋的錨固與連接v2.3.1粘結(jié)的意義粘結(jié)的意義

55、粘結(jié)和錨固是鋼筋和混凝土形成整體、共粘結(jié)和錨固是鋼筋和混凝土形成整體、共同工作的基礎。同工作的基礎。粘結(jié)應力：粘結(jié)應力： 鋼筋與混凝土接觸面上為抵抗變形鋼筋與混凝土接觸面上為抵抗變形 差所產(chǎn)生的剪應力。差所產(chǎn)生的剪應力。 第二章 材料的力學性能2.3鋼筋與混凝土的粘結(jié) s=0相對滑移受力性能同素混凝土受力性能同素混凝土梁梁第二章 材料的力學性能2.3鋼筋與混凝土的粘結(jié)42dddxdsdxdds4 s s + +d s s s+ +d s dx dx 混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第 2 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章2.3 鋼筋的錨固與連接鋼筋的錨固與連接v粘結(jié)

56、的分類粘結(jié)的分類 粘結(jié)按其在構(gòu)件中的作用性質(zhì)分為二類：粘結(jié)按其在構(gòu)件中的作用性質(zhì)分為二類： .錨固粘結(jié)（延伸粘結(jié)）錨固粘結(jié)（延伸粘結(jié)） .裂縫間的局部粘結(jié)裂縫間的局部粘結(jié)(a) 錨固粘結(jié)應力 (b) 裂縫間的局部粘結(jié)應力混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第 2 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章2.3鋼筋的錨固與連接鋼筋的錨固與連接v2.3.2 粘結(jié)力的組成粘結(jié)力的組成（）（）鋼筋與混凝土接觸面上的化學吸附作用力鋼筋與混凝土接觸面上的化學吸附作用力 膠著力膠著力。（）（）混凝土收縮握裹鋼筋而產(chǎn)生的混凝土收縮握裹鋼筋而產(chǎn)生的摩阻力摩阻力。（）（）鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的機械咬鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的機械咬 合作用力合作用力咬合力咬合力?；炷两Y(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第 2 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章2.3鋼筋的錨固與連接鋼筋的錨固與連接 變形鋼筋與混凝土之間的機械咬合作用主要是由變形鋼筋與混凝土之間的機械咬合作用主要是由于變形鋼筋肋間嵌入混凝土而產(chǎn)生的。于變形鋼筋肋間嵌入混凝土而產(chǎn)生的。 變形鋼筋和混凝土的機械咬合作用混凝土結(jié)構(gòu)設計原理混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第 2 章主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助上一章上一章下一章下一章2.3鋼筋的錨固