混凝土部分第一二章

1、第二篇第二篇 混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)Concrete Structure第一章第一章 緒論緒論第二章第二章 鋼筋和混凝土材料的物理力學(xué)鋼筋和混凝土材料的物理力學(xué)性能性能第一章第一章 緒論緒論 主要以混凝土材料，并根據(jù)需要配置鋼筋、預(yù)主要以混凝土材料，并根據(jù)需要配置鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋、鋼骨、鋼管等，作為主要承重材料的結(jié)構(gòu)，應(yīng)力筋、鋼骨、鋼管等，作為主要承重材料的結(jié)構(gòu)，均可稱為均可稱為混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)(Concrete Structure)。1.1 1.1 混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念和特點(diǎn)混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念和特點(diǎn)素混凝土結(jié)構(gòu)素混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)鋼骨混凝

2、土結(jié)構(gòu)鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)纖維增強(qiáng)塑料混凝土纖維增強(qiáng)塑料混凝土鋼鋼 -混凝土混合結(jié)構(gòu)混凝土混合結(jié)構(gòu)素混凝土結(jié)構(gòu)（素混凝土結(jié)構(gòu)（Plain Concrete)鋼筋混凝土梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（Reinforced Concrete)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)（預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)（Prestressed Concrete)鋼骨混凝土柱鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)（鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)（Steel Reinforced Concrete) (Encased Concrete)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（Concrete Filled Tube)纖維增強(qiáng)塑料混凝土（纖維增強(qiáng)塑料混凝土（Fiber

3、Reinforced Plastic)鋼鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)混凝土混合結(jié)構(gòu)(Composite Structure) (Hybrid Structure)混凝土：混凝土： 抗壓強(qiáng)度高，而抗拉強(qiáng)度卻很低?？箟簭?qiáng)度高，而抗拉強(qiáng)度卻很低。 一般抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的一般抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/81/20。 破壞時具有明顯的破壞時具有明顯的脆性性質(zhì)。脆性性質(zhì)。因此，素混凝土構(gòu)件在實(shí)際因此，素混凝土構(gòu)件在實(shí)際工程的應(yīng)用很有限，主要用工程的應(yīng)用很有限，主要用于以受壓為主的基礎(chǔ)、柱墩于以受壓為主的基礎(chǔ)、柱墩和一些非承重結(jié)構(gòu)。和一些非承重結(jié)構(gòu)。Pcr = 9.7kN150300fc=13.4N/mm2ft=1

4、.54N/mm2 fts sc= ft2500素混凝土梁素混凝土梁Pu Pcrs sc= ft ft破壞時跨中截面受壓邊緣的壓應(yīng)力與抗拉強(qiáng)度相近，遠(yuǎn)未達(dá)到破壞時跨中截面受壓邊緣的壓應(yīng)力與抗拉強(qiáng)度相近，遠(yuǎn)未達(dá)到混凝土的抗壓強(qiáng)度，破壞表現(xiàn)為脆性斷裂，無明顯預(yù)兆?；炷恋目箟簭?qiáng)度，破壞表現(xiàn)為脆性斷裂，無明顯預(yù)兆。素混凝土梁試驗(yàn)素混凝土梁試驗(yàn)鋼鋼 材：材： 抗拉和抗壓強(qiáng)度都很高?？估涂箟簭?qiáng)度都很高。 具有屈服現(xiàn)象，破壞時表現(xiàn)出較好的延性。具有屈服現(xiàn)象，破壞時表現(xiàn)出較好的延性。 但細(xì)長的鋼筋受壓時極易壓曲，僅能作為但細(xì)長的鋼筋受壓時極易壓曲，僅能作為受拉構(gòu)件。受拉構(gòu)件。 而純鋼構(gòu)件的承載力也往往取決于

5、鋼材的壓曲，材料強(qiáng)而純鋼構(gòu)件的承載力也往往取決于鋼材的壓曲，材料強(qiáng)度一般得不到充分地發(fā)揮。度一般得不到充分地發(fā)揮。將將混凝土和鋼材混凝土和鋼材這兩種材料有機(jī)地結(jié)合在一這兩種材料有機(jī)地結(jié)合在一起，可以取長補(bǔ)短，充分利用材料的性能。起，可以取長補(bǔ)短，充分利用材料的性能。Pcr = 9.7kNfc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2fy=335N/mm2 fts sc= ft1503002500鋼筋混凝土梁鋼筋混凝土梁Pu 52.5kNs sc= ft ft s ss s sc2f f16 fy配置鋼筋后，配置鋼筋后，RC梁的承載力比素混凝土梁大大提高，鋼筋的抗梁的承載力比素混凝土梁大大提高

6、，鋼筋的抗拉強(qiáng)度和混凝土的抗壓強(qiáng)度均得到充分利用，且破壞過程有明拉強(qiáng)度和混凝土的抗壓強(qiáng)度均得到充分利用，且破壞過程有明顯預(yù)兆。顯預(yù)兆。Py 50.0kN fcPcr = 9.7kNfc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2fy=335N/mm2 fts sc= ft1503002500鋼筋混凝土梁鋼筋混凝土梁Pu 52.5kNs sc= ft ft s ss s sc2f f16 fyPy 50.0kN fcl但從開裂荷載到屈服荷載，在很長的過程帶裂縫工作。但從開裂荷載到屈服荷載，在很長的過程帶裂縫工作。l通常裂縫寬度很小，不致影響正常使用。通常裂縫寬度很小，不致影響正常使用。l但裂縫導(dǎo)

7、致梁的剛度顯著降低，使得鋼筋混凝土梁不能應(yīng)用但裂縫導(dǎo)致梁的剛度顯著降低，使得鋼筋混凝土梁不能應(yīng)用于大跨度結(jié)構(gòu)。如何解決？于大跨度結(jié)構(gòu)。如何解決？鋼筋混凝土梁試驗(yàn)鋼筋混凝土梁試驗(yàn)鋼筋混凝土配筋形式：鋼筋混凝土配筋形式：除在構(gòu)件的受拉區(qū)配筋外，還有許多其他配筋方式。除在構(gòu)件的受拉區(qū)配筋外，還有許多其他配筋方式?？梢栽跇?gòu)件的受壓區(qū)配置鋼筋協(xié)助混凝土承受壓力?？梢栽跇?gòu)件的受壓區(qū)配置鋼筋協(xié)助混凝土承受壓力。在復(fù)雜應(yīng)力區(qū)域（如梁在受剪區(qū)段、受扭構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)在復(fù)雜應(yīng)力區(qū)域（如梁在受剪區(qū)段、受扭構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)區(qū)、剪力墻等），可以配置箍筋或縱橫交錯的鋼筋。區(qū)、剪力墻等），可以配置箍筋或縱橫交錯的鋼筋。當(dāng)構(gòu)件受力很大時

8、，可以直接配置鋼骨。當(dāng)構(gòu)件受力很大時，可以直接配置鋼骨。還可以利用箍筋約束混凝土來提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，還可以利用箍筋約束混凝土來提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，甚至直接采用鋼管。甚至直接采用鋼管。采用纖維（鋼纖維、玻璃纖維等）與混凝土一起攪拌采用纖維（鋼纖維、玻璃纖維等）與混凝土一起攪拌形成的纖維混凝土，其抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到提高。形成的纖維混凝土，其抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到提高。受壓構(gòu)件中配置受壓鋼筋受扭構(gòu)件配筋螺旋箍筋約束混凝土梁中配置箍筋圖 1-3 常見配筋方式1.2 1.2 混凝土結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的問題混凝土結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的問題混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（下冊）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（下冊）受壓構(gòu)件受扭構(gòu)件受彎構(gòu)件

9、受拉構(gòu)件受彎構(gòu)件受壓構(gòu)件截面的基本受力形態(tài)有：截面的基本受力形態(tài)有：正截面受力正截面受力斜截面受剪斜截面受剪扭曲截面受扭扭曲截面受扭基本構(gòu)件的受力往往是基本受力形態(tài)的復(fù)合基本構(gòu)件的受力往往是基本受力形態(tài)的復(fù)合基本構(gòu)件基本構(gòu)件受力形態(tài)受力形態(tài)受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件板梁受彎、受剪受彎、受剪受壓構(gòu)件受壓構(gòu)件受壓弦桿柱、墻受壓彎受壓彎受壓剪受壓剪雙向受壓彎雙向受壓彎受扭構(gòu)件受扭構(gòu)件雨蓬梁柱柱受扭受扭受彎、剪、扭受彎、剪、扭受壓、彎、剪、扭受壓、彎、剪、扭受拉構(gòu)件受拉構(gòu)件受拉弦桿受拉彎受拉彎梁柱節(jié)點(diǎn)梁柱節(jié)點(diǎn)受剪受剪第二章第二章 鋼筋和混凝土的材料性能鋼筋和混凝土的材料性能2.1 2.1 混凝土混凝土2.2 2

10、.2 鋼筋鋼筋2.3 2.3 鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)2.1 2.1 混凝土混凝土一、混凝土的強(qiáng)度一、混凝土的強(qiáng)度1、混凝土強(qiáng)度等級、混凝土強(qiáng)度等級立方體抗壓強(qiáng)度（立方體抗壓強(qiáng)度（fcu）混凝土結(jié)構(gòu)中，主要是利用它的混凝土結(jié)構(gòu)中，主要是利用它的抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度。因此抗壓強(qiáng)度是混。因此抗壓強(qiáng)度是混凝土力學(xué)性能中最主要和最基本的指標(biāo)。凝土力學(xué)性能中最主要和最基本的指標(biāo)?；炷恋膹?qiáng)度等級是用抗壓強(qiáng)度來劃分的，其他強(qiáng)度可由它換混凝土的強(qiáng)度等級是用抗壓強(qiáng)度來劃分的，其他強(qiáng)度可由它換算得到。算得到?；炷翉?qiáng)度等級：混凝土強(qiáng)度等級：邊長邊長150mm立方體標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下立方體標(biāo)準(zhǔn)

11、試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下（203，90%濕度）養(yǎng)護(hù)濕度）養(yǎng)護(hù)28天，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（加載速天，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（加載速度度0.150.3N/mm2/sec，兩端不涂潤滑劑）測得的，兩端不涂潤滑劑）測得的具有具有95%保證保證率率的立方體抗壓強(qiáng)度，用符號的立方體抗壓強(qiáng)度，用符號C表示，表示，C30表示表示fcu,k=30N/mm2 規(guī)范規(guī)范根據(jù)根據(jù)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的數(shù)值，的數(shù)值，從從C15C80共劃分為共劃分為14個強(qiáng)度等級，個強(qiáng)度等級，級差為級差為5N/mm2。C50以上為以上為高強(qiáng)混凝土高強(qiáng)混凝土。試驗(yàn)錄像試驗(yàn)錄像承壓板承壓板試塊試塊摩擦力摩擦力不涂潤滑劑不涂潤滑

12、劑涂潤滑劑涂潤滑劑強(qiáng)度大于強(qiáng)度大于試驗(yàn)方法對立方體抗壓強(qiáng)度的影響試驗(yàn)方法對立方體抗壓強(qiáng)度的影響a.a.試件表面是否涂潤滑劑：不涂時強(qiáng)度高；涂后強(qiáng)度底，其試件表面是否涂潤滑劑：不涂時強(qiáng)度高；涂后強(qiáng)度底，其主要原因是由于主要原因是由于“套箍套箍”作用；且破壞形態(tài)不一樣；作用；且破壞形態(tài)不一樣；b.b.加載速度：速度快強(qiáng)度高，速度慢強(qiáng)度低加載速度：速度快強(qiáng)度高，速度慢強(qiáng)度低2、軸心抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度 軸心抗壓強(qiáng)度采用棱柱體試件測定，用符號軸心抗壓強(qiáng)度采用棱柱體試件測定，用符號fc表示，它比較表示，它比較接近實(shí)際構(gòu)件中混凝土的受壓情況。棱柱體試件高寬比一般為接近實(shí)際構(gòu)件中混凝土的受壓情況。棱柱體試

13、件高寬比一般為h/b=34，我國通常取，我國通常取150mm150mm450mm的棱柱體試件，的棱柱體試件，也常用也常用100100300試件。試件。對于同一混凝土，對于同一混凝土，棱柱體抗壓強(qiáng)度小于立方體抗壓強(qiáng)度棱柱體抗壓強(qiáng)度小于立方體抗壓強(qiáng)度。棱柱。棱柱體抗壓強(qiáng)度和立方體抗壓強(qiáng)度的換算關(guān)系為體抗壓強(qiáng)度和立方體抗壓強(qiáng)度的換算關(guān)系為:承壓板承壓板試試塊塊為消除端部約束的影響為消除端部約束的影響 32bh隨著高寬比的增加，混凝土的軸心抗隨著高寬比的增加，混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度會降低壓強(qiáng)度會降低 考慮到實(shí)際結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作、養(yǎng)護(hù)和受力情況，實(shí)際構(gòu)件強(qiáng)度與試件強(qiáng)度之間存在差異，規(guī)范基于安全取偏低值，規(guī)定軸

14、心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的換算關(guān)系：kcuccckff,2188. 0c1棱柱體強(qiáng)度與立方體強(qiáng)度之比，對不大于棱柱體強(qiáng)度與立方體強(qiáng)度之比，對不大于C50級的級的混凝土取混凝土取0.76，對，對C80取取0.82，其間按線性插值。，其間按線性插值。c2高強(qiáng)混凝土的脆性折減系數(shù)，對高強(qiáng)混凝土的脆性折減系數(shù)，對C40取取1.0，對，對C80取取0.87，中間按直線規(guī)律變化取值。，中間按直線規(guī)律變化取值。0.88為考慮實(shí)為考慮實(shí)際構(gòu)件與試件混凝土強(qiáng)度之間的差異而取用的折減系數(shù)。際構(gòu)件與試件混凝土強(qiáng)度之間的差異而取用的折減系數(shù)。fcu,kfcu,k立方體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值立方體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值試驗(yàn)錄像試

15、驗(yàn)錄像3、軸心抗拉強(qiáng)度、軸心抗拉強(qiáng)度也是其基本力學(xué)性能，用符號也是其基本力學(xué)性能，用符號 ft 表示?；炷翗?gòu)件開裂、裂縫、表示?；炷翗?gòu)件開裂、裂縫、變形，以及受剪、受扭、受沖切等的承載力均與抗拉強(qiáng)度有關(guān)。變形，以及受剪、受扭、受沖切等的承載力均與抗拉強(qiáng)度有關(guān)。 500 150 15010016軸心受拉試驗(yàn)0.550.45,20.88 0.395(1 1.645 )tkcu kcff 混凝土軸心抗拉強(qiáng)度是采用混凝土軸心抗拉強(qiáng)度是采用100mm100mm500mm的棱柱體，兩端設(shè)的棱柱體，兩端設(shè)有螺紋鋼筋，在實(shí)驗(yàn)機(jī)上受拉來測定的。當(dāng)有螺紋鋼筋，在實(shí)驗(yàn)機(jī)上受拉來測定的。當(dāng)試件拉裂時測得的平均拉應(yīng)

16、力即為混凝土的試件拉裂時測得的平均拉應(yīng)力即為混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)表明，混凝土的抗拉強(qiáng)軸心抗拉強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)表明，混凝土的抗拉強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度低得多，混凝土軸心抗拉強(qiáng)度度比抗壓強(qiáng)度低得多，混凝土軸心抗拉強(qiáng)度只是混凝土抗壓強(qiáng)度的只是混凝土抗壓強(qiáng)度的5%10%倍，而且隨倍，而且隨混凝土強(qiáng)度等級的提高而減小。通過實(shí)驗(yàn)，混凝土強(qiáng)度等級的提高而減小。通過實(shí)驗(yàn)，新規(guī)范按下式計(jì)算：新規(guī)范按下式計(jì)算：試驗(yàn)錄像試驗(yàn)錄像4.4.復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度雙向受壓雙向受壓時，混凝土抗壓強(qiáng)時，混凝土抗壓強(qiáng)度大于單向；度大于單向；雙向受拉雙向受拉時，混凝土抗拉強(qiáng)時，混凝土抗拉強(qiáng)度接近于單向；度接

17、近于單向；一向受壓和一向受拉一向受壓和一向受拉時，其時，其抗拉（抗壓）強(qiáng)度均低于相應(yīng)抗拉（抗壓）強(qiáng)度均低于相應(yīng)的單向強(qiáng)度；的單向強(qiáng)度；由于剪應(yīng)力的存在，混凝由于剪應(yīng)力的存在，混凝土抗壓強(qiáng)度低于單向；土抗壓強(qiáng)度低于單向；由于壓應(yīng)力的存在，混凝由于壓應(yīng)力的存在，混凝土抗剪強(qiáng)度有限增加。土抗剪強(qiáng)度有限增加。 雙向應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的破壞包絡(luò)圖雙向應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的破壞包絡(luò)圖試驗(yàn)錄像試驗(yàn)錄像構(gòu)件受剪或受扭時常遇到剪應(yīng)力構(gòu)件受剪或受扭時常遇到剪應(yīng)力t t 和正應(yīng)力和正應(yīng)力s s 共同作用下的共同作用下的復(fù)合受力情況。復(fù)合受力情況。混凝土的抗剪強(qiáng)度：隨混凝土的抗剪強(qiáng)度：隨拉拉應(yīng)力增大而減小應(yīng)力增大而減小 隨

18、隨壓壓應(yīng)力增大而增大應(yīng)力增大而增大當(dāng)壓應(yīng)力在當(dāng)壓應(yīng)力在0.6fc左右時，抗剪強(qiáng)度達(dá)到最大，左右時，抗剪強(qiáng)度達(dá)到最大，壓應(yīng)力繼續(xù)增大，則由于內(nèi)裂縫發(fā)展明顯，抗剪強(qiáng)度將隨壓應(yīng)壓應(yīng)力繼續(xù)增大，則由于內(nèi)裂縫發(fā)展明顯，抗剪強(qiáng)度將隨壓應(yīng)力的增大而減小。力的增大而減小。- -三向受壓時的混凝土強(qiáng)度三向受壓時的混凝土強(qiáng)度s s1=fccs s1=fccs s2= s s3= fLfL-側(cè)向約束壓側(cè)向約束壓應(yīng)力（加液壓）應(yīng)力（加液壓）圓柱體試驗(yàn)圓柱體試驗(yàn)Lcccfff)0 . 75 . 4(有側(cè)向約有側(cè)向約束時的抗束時的抗壓強(qiáng)度壓強(qiáng)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(qiáng)度抗壓強(qiáng)度三軸應(yīng)力狀態(tài)有

19、多種組合，實(shí)際工程遇到較多的螺旋箍筋柱和三軸應(yīng)力狀態(tài)有多種組合，實(shí)際工程遇到較多的螺旋箍筋柱和鋼管混凝土柱中的混凝土為三向受壓狀態(tài)。三向受壓試驗(yàn)一般鋼管混凝土柱中的混凝土為三向受壓狀態(tài)。三向受壓試驗(yàn)一般采用圓柱體在等側(cè)壓條件進(jìn)行。采用圓柱體在等側(cè)壓條件進(jìn)行。5、混凝土強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值、混凝土強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值規(guī)范規(guī)范規(guī)定材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值規(guī)定材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值 fk 應(yīng)具有不小于應(yīng)具有不小于95%的保證率的保證率混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm2）強(qiáng)度種類符號混 凝 土 強(qiáng) 度 等 級C15C20C25C30C35軸心抗壓強(qiáng)度fck10.013.416.720.123.4軸心抗拉強(qiáng)度ftk1.271.541.78

20、2.012.20混 凝 土 強(qiáng) 度 等 級C40C45C50C55C60C65C70C75C8026.829.632.435.538.541.544.547.450.22.402.512.652.742.852.933.003.053.106、混凝土強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值、混凝土強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值v混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，等于混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，等于混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以混凝土材料分項(xiàng)系數(shù)以混凝土材料分項(xiàng)系數(shù)c=1.4。二、混凝土的變形二、混凝土的變形1、單軸（單調(diào)）受壓應(yīng)力、單軸（單調(diào)）受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系應(yīng)變關(guān)系Stress- strain Relationship 混凝土單軸受力時的應(yīng)力混凝土單軸

21、受力時的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系反映了混凝土受力全過程應(yīng)變關(guān)系反映了混凝土受力全過程的重要力學(xué)特征。是分析混凝土構(gòu)件應(yīng)力、建立承載力和變形的重要力學(xué)特征。是分析混凝土構(gòu)件應(yīng)力、建立承載力和變形計(jì)算理論的必要依據(jù)，也是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行非線性分析的基礎(chǔ)。計(jì)算理論的必要依據(jù)，也是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行非線性分析的基礎(chǔ)。 混凝土單軸受壓應(yīng)力混凝土單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線，常采用棱柱體試件來應(yīng)變關(guān)系曲線，常采用棱柱體試件來測定。測定。 在普通試驗(yàn)機(jī)上采用在普通試驗(yàn)機(jī)上采用等應(yīng)力速度等應(yīng)力速度加載，達(dá)到軸心抗壓加載，達(dá)到軸心抗壓強(qiáng)度強(qiáng)度fc時，試驗(yàn)機(jī)中集聚的彈性應(yīng)變能大于試件所能吸收的應(yīng)時，試驗(yàn)機(jī)中集聚的彈性應(yīng)變能大于試件

22、所能吸收的應(yīng)變能，會導(dǎo)致試件產(chǎn)生突然脆性破壞，只能測得應(yīng)力變能，會導(dǎo)致試件產(chǎn)生突然脆性破壞，只能測得應(yīng)力-應(yīng)變曲應(yīng)變曲線的線的上升段上升段。 采用采用等應(yīng)變速度等應(yīng)變速度加載，或在試件旁附設(shè)高彈性元件與試件一加載，或在試件旁附設(shè)高彈性元件與試件一同受壓，以吸收試驗(yàn)機(jī)內(nèi)集聚的應(yīng)變能，可以測得應(yīng)力同受壓，以吸收試驗(yàn)機(jī)內(nèi)集聚的應(yīng)變能，可以測得應(yīng)力-應(yīng)變應(yīng)變曲線的曲線的下降段下降段。變形的分類：變形的分類：受力變形受力變形荷載產(chǎn)生的；荷載產(chǎn)生的； 體積變形體積變形收縮、溫差即濕差產(chǎn)生的。收縮、溫差即濕差產(chǎn)生的。1.一次短期加載下混凝土的變形性能一次短期加載下混凝土的變形性能強(qiáng)度等級越高，線彈性段強(qiáng)度等

23、級越高，線彈性段越長，峰值應(yīng)變也有所增越長，峰值應(yīng)變也有所增大。但高強(qiáng)混凝土中，砂大。但高強(qiáng)混凝土中，砂漿與骨料的粘結(jié)很強(qiáng)，密漿與骨料的粘結(jié)很強(qiáng)，密實(shí)性好，微裂縫很少，最實(shí)性好，微裂縫很少，最后的破壞往往是骨料破壞，后的破壞往往是骨料破壞，破壞時脆性越顯著，下降破壞時脆性越顯著，下降段越陡。段越陡。不同強(qiáng)度混凝土的應(yīng)力不同強(qiáng)度混凝土的應(yīng)力- -應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線試驗(yàn)錄像試驗(yàn)錄像規(guī)范規(guī)范應(yīng)力應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系應(yīng)變關(guān)系上升段：上升段：)1 (1 0ncccfs0下降段：下降段：ccfsu0,60,6,12(50)600.0020.5(50) 100.0033(50) 10cu kcu kucu knff

24、f規(guī)范混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線參數(shù)fcuC50C60C70C80n21.831.671.500.0020.002050.00210.00215u0.00330.00320.00310.00300.0010.0020.0030.00410203040506070C80C60C40C20ssEc= tan 原點(diǎn)切線模量原點(diǎn)切線模量0ssddEcsEc= tan 割線模量割線模量scEsEc= tan 切線模量切線模量sddEc 彈性系數(shù)彈性系數(shù)n n (coefficient of elasticity) 隨應(yīng)力增大而減小隨應(yīng)力增大而減小n n =10.5elcEcEnv2、混凝土的變形模量、混凝土的

25、變形模量v由于混凝土的彈塑性性質(zhì)，模量是一個變數(shù)，通常由于混凝土的彈塑性性質(zhì)，模量是一個變數(shù)，通常有三種表示方法。有三種表示方法。彈性模量測定方法彈性模量測定方法s0.5fc510 次5210(N/mm )34.742.2cccucuEfs采用棱柱體試件加荷至采用棱柱體試件加荷至0.5f0.5fc c，然后卸荷，然后卸荷 至零，至零，再重復(fù)加荷再重復(fù)加荷5-105-10次。最次。最終應(yīng)力應(yīng)變曲線漸趨穩(wěn)終應(yīng)力應(yīng)變曲線漸趨穩(wěn)定并基本接近直線，該定并基本接近直線，該直線斜率為混凝土的彈直線斜率為混凝土的彈性模量。性模量。剪變模量：剪變模量：由材料力學(xué)可知，混凝土的剪變模量由材料力學(xué)可知，混凝土的剪變

26、模量Gc= Ec/2*(1+c) 若取若取c=0.2 Gc=0.417。規(guī)范取。規(guī)范取Gc=0.4Ec。泊松比：泊松比：/cxy三、混凝土的收縮和徐變?nèi)?、混凝土的收縮和徐變Shrinkage and Creep1、混凝土的收縮、混凝土的收縮 Shrinkage 混凝土在空氣中硬化時體積會縮小，這種現(xiàn)象稱為混凝土混凝土在空氣中硬化時體積會縮小，這種現(xiàn)象稱為混凝土的收縮。的收縮。 收縮是混凝土在不受外力情況下體積變化產(chǎn)生的變形。收縮是混凝土在不受外力情況下體積變化產(chǎn)生的變形。 當(dāng)這種自發(fā)的變形受到外部（支座）或內(nèi)部（鋼筋）的約當(dāng)這種自發(fā)的變形受到外部（支座）或內(nèi)部（鋼筋）的約束時，將使混凝土中產(chǎn)生

27、拉應(yīng)力，甚至引起混凝土的開裂。束時，將使混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，甚至引起混凝土的開裂?；炷潦湛s會使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失?；炷潦湛s會使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失。 某些某些對跨度比較敏感的超靜定結(jié)構(gòu)對跨度比較敏感的超靜定結(jié)構(gòu)（如拱結(jié)構(gòu)），收縮也（如拱結(jié)構(gòu)），收縮也會引起不利的內(nèi)力。會引起不利的內(nèi)力。墻板干燥收縮裂縫與邊框架的變形墻板干燥收縮裂縫與邊框架的變形混凝土的收縮是隨時間而增長的變形，混凝土的收縮是隨時間而增長的變形，早期收縮變形發(fā)展較早期收縮變形發(fā)展較快，兩周可完成全部收縮的快，兩周可完成全部收縮的25%，一個月可完成，一個月可完成50%，以后，以后變形發(fā)展逐漸減慢，整個收

28、縮過程可延續(xù)兩年以上。變形發(fā)展逐漸減慢，整個收縮過程可延續(xù)兩年以上。一般情況下，最終收縮應(yīng)變值約為一般情況下，最終收縮應(yīng)變值約為(25)10-4 混凝土開裂應(yīng)變?yōu)榛炷灵_裂應(yīng)變?yōu)?0.52.7)10-414d 28dtsh(25)10-425%50%影響因素影響因素 混凝土的收縮受結(jié)構(gòu)周圍的溫度、濕度、構(gòu)件斷面形狀及混凝土的收縮受結(jié)構(gòu)周圍的溫度、濕度、構(gòu)件斷面形狀及尺寸、配合比、骨料性質(zhì)、水泥性質(zhì)、混凝土澆筑質(zhì)量及養(yǎng)尺寸、配合比、骨料性質(zhì)、水泥性質(zhì)、混凝土澆筑質(zhì)量及養(yǎng)護(hù)條件等許多因素有關(guān)。護(hù)條件等許多因素有關(guān)。 水泥用量多、水灰比越大，收縮越大。水泥用量多、水灰比越大，收縮越大。 骨料彈性模量

29、高、級配好，收縮就小。骨料彈性模量高、級配好，收縮就小。 干燥失水及高溫環(huán)境，收縮大。干燥失水及高溫環(huán)境，收縮大。 小尺寸構(gòu)件收縮大，大尺寸構(gòu)件收縮小。小尺寸構(gòu)件收縮大，大尺寸構(gòu)件收縮小。 高強(qiáng)混凝土收縮大。高強(qiáng)混凝土收縮大。 影響收縮的因素多且復(fù)雜，要精確計(jì)算尚有一定的困難。影響收縮的因素多且復(fù)雜，要精確計(jì)算尚有一定的困難。 在實(shí)際工程中，要采取一定措施減小收縮應(yīng)力的不利影在實(shí)際工程中，要采取一定措施減小收縮應(yīng)力的不利影響響施工縫。施工縫。2 2、混凝土的徐變、混凝土的徐變 Creep 混凝土在荷載長期作用下，變形隨時間不斷增長的現(xiàn)象稱混凝土在荷載長期作用下，變形隨時間不斷增長的現(xiàn)象稱為徐變

30、。為徐變。t0elelshcrelelcrt隨荷載作用時間的延續(xù)，變形不斷增長，前隨荷載作用時間的延續(xù)，變形不斷增長，前4個月徐變增長較快，個月徐變增長較快，6個月個月可達(dá)最終徐變的（可達(dá)最終徐變的（7080）%，以后增長逐漸緩慢，以后增長逐漸緩慢，23年后趨于穩(wěn)定。年后趨于穩(wěn)定。瞬時恢復(fù)瞬時恢復(fù)彈性后效彈性后效殘余應(yīng)變殘余應(yīng)變收縮應(yīng)變收縮應(yīng)變徐變應(yīng)變徐變應(yīng)變瞬時應(yīng)變瞬時應(yīng)變徐變對鋼筋混凝土構(gòu)件的受力有重要影響，徐變會使結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）的徐變對鋼筋混凝土構(gòu)件的受力有重要影響，徐變會使結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）的（撓度）變形增大，引起預(yù)應(yīng)力損失，在長期高應(yīng)力作用下，甚至?xí)?dǎo)（撓度）變形增大，引起預(yù)應(yīng)力損失，在長期

31、高應(yīng)力作用下，甚至?xí)?dǎo)致破壞。致破壞。徐變有利于結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)（應(yīng)）力重分布，降低結(jié)構(gòu)的受力（如支座徐變有利于結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)（應(yīng)）力重分布，降低結(jié)構(gòu)的受力（如支座不均勻沉降），減小大體積混凝土內(nèi)的溫度應(yīng)力，受拉徐變可延緩收縮不均勻沉降），減小大體積混凝土內(nèi)的溫度應(yīng)力，受拉徐變可延緩收縮裂縫的出現(xiàn)。裂縫的出現(xiàn)。與混凝土的收縮一樣，徐變也與時間有關(guān)。因此，在測定混凝土的徐變與混凝土的收縮一樣，徐變也與時間有關(guān)。因此，在測定混凝土的徐變時，應(yīng)同批澆筑同樣尺寸不受荷的試件，在同樣環(huán)境下同時量測混凝土?xí)r，應(yīng)同批澆筑同樣尺寸不受荷的試件，在同樣環(huán)境下同時量測混凝土的收縮變形，從徐變試件的變形中扣除對比的收

32、縮試件的變形，才可得的收縮變形，從徐變試件的變形中扣除對比的收縮試件的變形，才可得到徐變變形。到徐變變形。徐變系數(shù)徐變系數(shù) （Creep Coefficient ）cecrtttt),(),(00影響因素影響因素內(nèi)在因素內(nèi)在因素是混凝土的組成和配比。是混凝土的組成和配比。 骨料骨料(aggregate)的剛度（彈性模量）越大，體積比越大，的剛度（彈性模量）越大，體積比越大，徐變就越??；徐變就越小； 水灰比越小，徐變也越小。水灰比越小，徐變也越小。 加載前混凝土強(qiáng)度愈高，徐變愈大；加載前混凝土強(qiáng)度愈高，徐變愈大； 構(gòu)件截面應(yīng)力愈大，徐變愈大；構(gòu)件截面應(yīng)力愈大，徐變愈大；環(huán)境影響環(huán)境影響包括養(yǎng)護(hù)和

33、使用條件。包括養(yǎng)護(hù)和使用條件。 受荷前養(yǎng)護(hù)受荷前養(yǎng)護(hù)(curing)的溫濕度越高，水泥水化作用越充的溫濕度越高，水泥水化作用越充分，徐變就越小。采用蒸汽養(yǎng)護(hù)可使徐變減少（分，徐變就越小。采用蒸汽養(yǎng)護(hù)可使徐變減少（2035）%。受。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。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。2.2 2.2 鋼鋼 筋筋 Steel Reinforcement一、鋼筋的品種及成分一、鋼筋的品種及成分 1、鋼筋的品種：普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋、鋼筋的品種：普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋D公稱直徑 A3 股鋼絞線量測尺寸鋼絞線圖 2-1 常用鋼筋形式刻痕鋼絲螺旋肋鋼絲

34、普通鋼筋：普通鋼筋：熱軋鋼筋熱軋鋼筋 HPB300級、級、HRB335級、級、HRB400級、級、RRB400級級HPB熱軋熱軋光面光面鋼筋鋼筋HRB熱軋熱軋帶肋帶肋鋼筋鋼筋RRB余熱處理余熱處理帶肋帶肋鋼筋鋼筋屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度 fyk：HPB300級：級： fyk = 300 N/mm2HRB335級：級： fyk = 335 N/mm2HRB400級、級、RRB400級：級： fyk = 400 N/mm2 HPB300級級(級級)鋼筋（鋼筋（Plain Bar），），多作為現(xiàn)澆樓多作為現(xiàn)澆樓板的受力鋼筋和箍筋。板的受力鋼筋和箍筋。 HRB335級級(級級)和和 HRB400級級(級級)鋼

35、筋鋼筋強(qiáng)度較高，強(qiáng)度較高，多多作為鋼筋混凝土構(gòu)件的受力鋼筋，尺寸較大的構(gòu)件，作為鋼筋混凝土構(gòu)件的受力鋼筋，尺寸較大的構(gòu)件，也有用也有用級鋼筋作箍筋的級鋼筋作箍筋的為增強(qiáng)與混凝土的粘結(jié)為增強(qiáng)與混凝土的粘結(jié)（Bond）。 級鋼筋級鋼筋強(qiáng)度太高，不適宜作為鋼筋混凝土構(gòu)件中的強(qiáng)度太高，不適宜作為鋼筋混凝土構(gòu)件中的配筋，配筋，一般冷拉后作預(yù)應(yīng)力筋。一般冷拉后作預(yù)應(yīng)力筋。外形：外形：v光面鋼筋光面鋼筋 (a):HPB300 v帶肋鋼筋帶肋鋼筋 (b)(d):v (b)螺紋鋼筋螺紋鋼筋v (c)人字紋鋼筋人字紋鋼筋 v (d) 月牙形鋼筋月牙形鋼筋 (a)(a)(b)(b)(c)(c)(d)(d)預(yù)應(yīng)力鋼筋

36、預(yù)應(yīng)力鋼筋: :熱處理鋼筋熱處理鋼筋預(yù)應(yīng)力鋼筋采用熱處理鋼筋。通過加熱、淬火和回火等調(diào)質(zhì)預(yù)應(yīng)力鋼筋采用熱處理鋼筋。通過加熱、淬火和回火等調(diào)質(zhì)工藝處理制成的。熱處理鋼筋又稱調(diào)質(zhì)鋼筋。工藝處理制成的。熱處理鋼筋又稱調(diào)質(zhì)鋼筋。 預(yù)應(yīng)力鋼筋主要用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，有預(yù)應(yīng)力鋼筋主要用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，有消除應(yīng)力鋼消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線、預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋和中強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲絲、鋼絞線、預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋和中強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲。 消除應(yīng)力鋼絲消除應(yīng)力鋼絲分光面鋼絲、螺旋肋鋼絲。光面鋼絲是鋼筋分光面鋼絲、螺旋肋鋼絲。光面鋼絲是鋼筋冷拔后校直，再經(jīng)中溫回火消除應(yīng)力并經(jīng)穩(wěn)定化學(xué)處理的鋼絲。冷拔后校直，再經(jīng)中溫回火消除應(yīng)

37、力并經(jīng)穩(wěn)定化學(xué)處理的鋼絲。螺旋肋鋼絲是將低碳鋼或低合金鋼熱軋成盤條經(jīng)冷軋縮徑后再螺旋肋鋼絲是將低碳鋼或低合金鋼熱軋成盤條經(jīng)冷軋縮徑后再冷軋成有肋鋼絲。冷軋成有肋鋼絲。 鋼絞線鋼絞線是用冷拔鋼絲在絞線機(jī)上絞扭而成。以一根直徑稍是用冷拔鋼絲在絞線機(jī)上絞扭而成。以一根直徑稍粗的直鋼絲為中心，其余鋼絲則圍繞其進(jìn)行螺旋狀絞合，再經(jīng)粗的直鋼絲為中心，其余鋼絲則圍繞其進(jìn)行螺旋狀絞合，再經(jīng)低溫回火處理而成。低溫回火處理而成。 精軋螺紋鋼筋精軋螺紋鋼筋是一種大直徑預(yù)應(yīng)力鋼筋品種。外形軋成肋是一種大直徑預(yù)應(yīng)力鋼筋品種。外形軋成肋形，橫肋為螺紋狀。形，橫肋為螺紋狀。2、鋼筋的成分、鋼筋的成分 鋼筋的主要成分為鐵，還

38、有少量的碳、錳、硅、釩、鈦鋼筋的主要成分為鐵，還有少量的碳、錳、硅、釩、鈦及一些有害元素如磷、硫等。鋼材的強(qiáng)度隨含碳量的增加而及一些有害元素如磷、硫等。鋼材的強(qiáng)度隨含碳量的增加而增加，但其塑性性能及可焊性隨之降低。錳、硅、釩、鈦等增加，但其塑性性能及可焊性隨之降低。錳、硅、釩、鈦等少量合金元素可是鋼材的強(qiáng)度、塑性等綜合性能提高。少量合金元素可是鋼材的強(qiáng)度、塑性等綜合性能提高。v分類：分類：v 我國建筑工程中采用的鋼筋，按化學(xué)成分可分為我國建筑工程中采用的鋼筋，按化學(xué)成分可分為碳素鋼碳素鋼和普通低合金鋼和普通低合金鋼兩大類。兩大類。v 含碳量小于含碳量小于0.25%的碳素鋼稱為的碳素鋼稱為低碳鋼

39、或軟鋼低碳鋼或軟鋼，含碳量，含碳量為為0.6%1.4%的碳素鋼稱為的碳素鋼稱為高碳鋼或硬鋼高碳鋼或硬鋼，介于兩者之間，介于兩者之間為為中碳鋼中碳鋼。v 在碳素鋼的元素中加入少量的合金元素，就成為在碳素鋼的元素中加入少量的合金元素，就成為普通低普通低合金鋼合金鋼。如。如20MnSi、20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi等。等。3、鋼筋的冷加工、鋼筋的冷加工鋼筋在常溫下經(jīng)剪切、冷彎、輥壓、冷拉、冷拔等冷加工過鋼筋在常溫下經(jīng)剪切、冷彎、輥壓、冷拉、冷拔等冷加工過程，性能將發(fā)生顯著改變，強(qiáng)度提高、塑性降低，鋼材硬程，性能將發(fā)生顯著改變，強(qiáng)度提高、塑性降低，鋼材硬化，有脆性破壞危險。但經(jīng)控制的

40、冷拉和冷拔后的鋼筋節(jié)化，有脆性破壞危險。但經(jīng)控制的冷拉和冷拔后的鋼筋節(jié)約鋼材。約鋼材。（1）冷拉）冷拉加工方法：在常溫下將鋼筋拉伸至屈服，然后卸載；力學(xué)性質(zhì)：經(jīng)過一段時間后，再次拉伸時，其屈服強(qiáng)度將增大，但塑性降低；時效硬化：被拉伸至屈服點(diǎn)，經(jīng)過一段時間后，屈服強(qiáng)度增加的現(xiàn)象。（2）冷拔）冷拔A.加工方法：在常溫下將鋼筋拔過比其自身直徑還小的硬質(zhì)合金拔絲模拉伸至屈服；B.力學(xué)性質(zhì)：經(jīng)過連續(xù)冷拔后的冷拔低碳鋼絲，其屈服強(qiáng)度將增大(提高40%90%)，但塑性降低。d1d2Pd2d1s s 二、鋼筋的應(yīng)力二、鋼筋的應(yīng)力- -應(yīng)變關(guān)系應(yīng)變關(guān)系 有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋 Steel bar

41、with yield pointa為比例極限為比例極限proportional limit s s =Es a 也稱為彈性極限也稱為彈性極限ade為強(qiáng)化段為強(qiáng)化段strain hardening stagebb為屈服上限為屈服上限upper yield strengthc為屈服下限，即為屈服下限，即屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度 fylower yield strengthcdcd為屈服臺階為屈服臺階yield plateauefue為極限抗拉強(qiáng)度為極限抗拉強(qiáng)度 fu ultimate tensile strengthfyf有明顯屈服點(diǎn)鋼筋的應(yīng)力有明顯屈服點(diǎn)鋼筋的應(yīng)力- -應(yīng)變關(guān)系應(yīng)變關(guān)系一般可采用雙線性的

42、理想彈塑性關(guān)系一般可采用雙線性的理想彈塑性關(guān)系yyysfEss fy y1Es無明顯屈服點(diǎn)的鋼筋無明顯屈服點(diǎn)的鋼筋Steel bar without yield pointa0.2%s0.2 fua點(diǎn)：比例極限，約為點(diǎn)：比例極限，約為0.65fua點(diǎn)前：應(yīng)力點(diǎn)前：應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為線彈性應(yīng)變關(guān)系為線彈性a點(diǎn)后：應(yīng)力點(diǎn)后：應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為非線性，應(yīng)變關(guān)系為非線性，有一定塑性變形，且沒有明顯的屈有一定塑性變形，且沒有明顯的屈服點(diǎn)服點(diǎn)強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)條件屈服點(diǎn)條件屈服點(diǎn)殘余應(yīng)變?yōu)闅堄鄳?yīng)變?yōu)?.2%所對應(yīng)的應(yīng)力所對應(yīng)的應(yīng)力規(guī)范規(guī)范取取s s0.2 =0.85 fu幾個指標(biāo)：幾個指標(biāo)：屈服強(qiáng)度屈服

43、強(qiáng)度yield strength：是鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值是鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值，因?yàn)殇摻钋?，因?yàn)殇摻钋髮⒑艽蟮乃苄宰冃?，且卸載時這部分變形后將很大的塑性變形，且卸載時這部分變形不可恢復(fù)不可恢復(fù)，這會使鋼，這會使鋼筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生很大的變形和不可閉合的裂縫。屈服上限與加筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生很大的變形和不可閉合的裂縫。屈服上限與加載速度有關(guān)，不太穩(wěn)定，一般取屈服下限作為屈服強(qiáng)度。載速度有關(guān)，不太穩(wěn)定，一般取屈服下限作為屈服強(qiáng)度。極限強(qiáng)度：極限強(qiáng)度：鋼筋在外力作用下發(fā)生破壞時出現(xiàn)的最大應(yīng)力，也可鋼筋在外力作用下發(fā)生破壞時出現(xiàn)的最大應(yīng)力，也可稱為破壞強(qiáng)度或破壞應(yīng)力。稱為破壞強(qiáng)度或破壞應(yīng)力。 延延 伸伸 率率

44、elongation rate：鋼筋拉斷時的應(yīng)變，是反映鋼筋塑性：鋼筋拉斷時的應(yīng)變，是反映鋼筋塑性性能的指標(biāo)。延伸率大的鋼筋，在拉斷前有足夠預(yù)兆，延性較好。性能的指標(biāo)。延伸率大的鋼筋，在拉斷前有足夠預(yù)兆，延性較好。屈屈 強(qiáng)強(qiáng) 比比反映鋼筋的強(qiáng)度儲備，反映鋼筋的強(qiáng)度儲備，fy/fu=0.60.7。s殘余變形r彈性變形e三、鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值三、鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值( Characteristic or Standard Strength) 按冶金鋼材質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，按冶金鋼材質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是取其出廠是取其出廠時的廢品限值，具有時的廢品限值，具有97.73%的保證率，滿足的

45、保證率，滿足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)靠度統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值保證率材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值保證率95%的要求。的要求。預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm2）種 類fptk消除應(yīng)力鋼絲螺旋肋鋼絲491470157016701770刻痕鋼絲5、714701570二股d=10.0d=12.01720三股d=10.8d=12.91720鋼絞線七股d=9.5d=11.1d=12.7d=15.21860186018601860，1820，1720熱處理鋼筋40Si2Mn(d=6)48Si2Mn(d=8.2)45Si2Cr(d=10)14701、 鋼絞線直徑 d 系指鋼絞線外接圓直徑2、 各種直徑、鋼絲

46、、鋼絞線的截面積見附錄鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： 對延性較好的普通鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy=fyk/rs rs取1.1，對HRB500級鋼筋取1.15 對延性較差的預(yù)應(yīng)力筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fpy= fpyk/rs rs一般不小于1.22.2 2.2 鋼筋的物理力學(xué)性能鋼筋的物理力學(xué)性能四、四、 混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋性能的要求混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋性能的要求 保證構(gòu)件具有一定的保證構(gòu)件具有一定的強(qiáng)度儲備強(qiáng)度儲備。（1）鋼筋的強(qiáng)度：適當(dāng)?shù)那鼜?qiáng)比）鋼筋的強(qiáng)度：適當(dāng)?shù)那鼜?qiáng)比（2）足夠的塑性）足夠的塑性 ： 避免發(fā)生避免發(fā)生脆性脆性破壞。破壞。（4）耐久性和耐火性：）耐久性和耐火性：（3）可焊性：）可焊性： 要求鋼筋具備良

47、好的要求鋼筋具備良好的焊接焊接性能。性能。 （5）與混凝土具有良好的）與混凝土具有良好的粘結(jié)粘結(jié) 必要的混凝土保護(hù)層厚度以滿足對構(gòu)件必要的混凝土保護(hù)層厚度以滿足對構(gòu)件耐火極限耐火極限的要求。的要求。 2.3 2.3 鋼筋與混凝土之間的粘接鋼筋與混凝土之間的粘接一、鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用一、鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用 鋼筋與混凝土的粘結(jié)力，是保證鋼筋和混凝土共同工作的必鋼筋與混凝土的粘結(jié)力，是保證鋼筋和混凝土共同工作的必要條件，其在混凝土中的粘結(jié)錨固力有以下四個方面：要條件，其在混凝土中的粘結(jié)錨固力有以下四個方面：鋼筋和混凝土接觸面上的粘結(jié)鋼筋和混凝土接觸面上的粘結(jié)化學(xué)吸附力，亦稱膠結(jié)力?；瘜W(xué)吸附力

48、，亦稱膠結(jié)力。這來源于澆注時水泥漿體向鋼筋表面氧化層的滲透和養(yǎng)護(hù)過程這來源于澆注時水泥漿體向鋼筋表面氧化層的滲透和養(yǎng)護(hù)過程中水泥晶體的生長和硬化，從而使水泥膠體與鋼筋表面產(chǎn)生吸中水泥晶體的生長和硬化，從而使水泥膠體與鋼筋表面產(chǎn)生吸附膠著作用。這種化學(xué)吸附力只能在鋼筋和混凝土的界面處于附膠著作用。這種化學(xué)吸附力只能在鋼筋和混凝土的界面處于原生狀態(tài)時才存在，原生狀態(tài)時才存在，旦發(fā)生滑移，它就失去作用旦發(fā)生滑移，它就失去作用 ，其值很小，其值很小，不起明顯作用。不起明顯作用。鋼筋與混凝土之間的摩阻力。由于混凝土凝固時收縮使鋼鋼筋與混凝土之間的摩阻力。由于混凝土凝固時收縮使鋼筋與混凝土接觸面上產(chǎn)生正應(yīng)

49、力，因此，當(dāng)鋼筋和混凝土產(chǎn)生筋與混凝土接觸面上產(chǎn)生正應(yīng)力，因此，當(dāng)鋼筋和混凝土產(chǎn)生相對滑移時相對滑移時(或有相對滑移的趨勢時或有相對滑移的趨勢時)，在鋼筋和混凝土的界面上，在鋼筋和混凝土的界面上將產(chǎn)生摩阻力。光面鋼筋與混凝土的粘結(jié)力主要靠摩阻力。將產(chǎn)生摩阻力。光面鋼筋與混凝土的粘結(jié)力主要靠摩阻力。 鋼筋與混凝土的鋼筋與混凝土的咬合力咬合力。對于光面鋼筋，咬合力是指表面粗糙。對于光面鋼筋，咬合力是指表面粗糙不平而產(chǎn)生的咬合作用；對于帶肋鋼筋，咬合力是指帶肋鋼筋肋不平而產(chǎn)生的咬合作用；對于帶肋鋼筋，咬合力是指帶肋鋼筋肋間嵌入混凝土而形成的機(jī)械咬合作用，間嵌入混凝土而形成的機(jī)械咬合作用，這是帶肋鋼筋

50、與混凝土粘這是帶肋鋼筋與混凝土粘結(jié)力的主要來源。結(jié)力的主要來源。機(jī)械錨固力機(jī)械錨固力彎鉤、彎折及附加錨固措施所提供的粘結(jié)錨固作用。彎鉤、彎折及附加錨固措施所提供的粘結(jié)錨固作用。raad劈裂裂縫劈裂裂縫ftft(a)擠壓產(chǎn)生的咬合力擠壓產(chǎn)生的咬合力(b)A-A剖面上的力剖面上的力光面鋼筋與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度（光面鋼筋與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度（）主要取決于膠結(jié)力和摩）主要取決于膠結(jié)力和摩擦阻力。擦阻力。變形鋼筋與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度（變形鋼筋與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度（）主要取決于咬合力。）主要取決于咬合力。 通過拔出試驗(yàn)按下式確定：通過拔出試驗(yàn)按下式確定：dlT圖：圖：1-19ldTmax二、二、 鋼筋的錨固鋼筋的

51、錨固 (1)鋼筋的錨固鋼筋的錨固 為了使鋼筋和混凝土能可靠地共同工作，鋼筋在混凝土中為了使鋼筋和混凝土能可靠地共同工作，鋼筋在混凝土中必須有可靠的錨固。必須有可靠的錨固?；惧^固長度公式：基本錨固長度公式： 普通鋼筋：普通鋼筋： 預(yù)應(yīng)力鋼筋：預(yù)應(yīng)力鋼筋：式中式中l(wèi)a 受拉鋼筋的錨固長度；受拉鋼筋的錨固長度； fy、fpy普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ft混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。當(dāng)混凝土強(qiáng)度大于混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。當(dāng)混凝土強(qiáng)度大于C40時，按時，按C40取用。取用。 d 鋼筋的公稱直徑；鋼筋的公稱直徑； 鋼筋的外形系數(shù)。鋼筋的外形系數(shù)。 鋼筋的

52、外形系數(shù)鋼筋的外形系數(shù)鋼筋類型鋼筋類型光面鋼筋光面鋼筋帶肋鋼筋帶肋鋼筋刻痕鋼筋刻痕鋼筋螺旋肋鋼筋螺旋肋鋼筋三股鋼絞線三股鋼絞線七股鋼七股鋼絞線絞線0.160.140.190.130.160.17受拉鋼筋的錨固受拉鋼筋的錨固 當(dāng)計(jì)算中充分利用鋼筋的強(qiáng)度時，混凝土結(jié)構(gòu)中縱向受當(dāng)計(jì)算中充分利用鋼筋的強(qiáng)度時，混凝土結(jié)構(gòu)中縱向受拉鋼筋的錨固長度應(yīng)按下列公式計(jì)算，且不應(yīng)小于拉鋼筋的錨固長度應(yīng)按下列公式計(jì)算，且不應(yīng)小于200mm200mm：混凝土規(guī)范8.3.2條 鋼筋末端采用彎鉤或機(jī)械錨固措施時，其相關(guān)規(guī)定見鋼筋末端采用彎鉤或機(jī)械錨固措施時，其相關(guān)規(guī)定見混凝土規(guī)范混凝土規(guī)范8.3.38.3.3條條受壓鋼筋的錨固受壓鋼筋的錨固 當(dāng)計(jì)算中充分利用縱向鋼筋的受壓強(qiáng)度時，其當(dāng)