混凝土與鋼筋的粘結(jié)課件

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理蘭州大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院2010-11-11王亞軍混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理蘭州大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院2010-11-11鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是由鋼筋和混凝土這兩種性能迥然不同的材料組成的。為了正確合理的進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需要深入了解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能。第2章鋼筋和混凝土材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是由鋼筋和混凝土這兩種性能迥然不同的材料組成的2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.2鋼筋的物理力學(xué)性能2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)第2章鋼筋和混凝土材料的力學(xué)性能2.1混凝土的物理力學(xué)性能第2章鋼筋和混凝土材料的力2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.1混凝土的組成結(jié)構(gòu)骨料水泥結(jié)晶體水泥凝膠體彈性變形的基礎(chǔ)塑性變形的基礎(chǔ)混凝土的強(qiáng)度及變形隨時(shí)間、隨環(huán)境的變化而變化。水泥、石、砂、水按一定的配合比制成不同等級(jí)的混凝土。2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.1混凝土的組成結(jié)構(gòu)骨2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.2單軸向應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度1.立方體的抗壓強(qiáng)度（fcu,k）

影響立方體強(qiáng)度的因素：試件尺寸、溫度、濕度、試驗(yàn)方法。用標(biāo)準(zhǔn)制作方式制成的150×150mm的立方體試塊，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得具有95％保證率的抗壓強(qiáng)度。此強(qiáng)度又稱(chēng)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)。常用等級(jí)：C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70,C75,C80。其中C50級(jí)以上屬高強(qiáng)混凝土。2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.2單軸向應(yīng)力狀態(tài)下的混立方體試件受壓示意圖涂潤(rùn)滑劑不涂潤(rùn)滑劑立方體試件受壓示意圖涂潤(rùn)滑劑不涂潤(rùn)滑劑尺寸效應(yīng)換算關(guān)系由于尺寸效應(yīng)的影響：fcu(150)=0.95fcu(100)

fcu(150)=1.05fcu(200)尺寸效應(yīng)換算關(guān)系由于尺寸效應(yīng)的影響：fcu(150)=0真實(shí)反映以受壓為主的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度。選取與立方體相同截面（邊長(zhǎng)150mm正方形），h/b=3~4的柱體試件，端部摩擦對(duì)中部的橫向變形影響甚微，處于單向受壓狀態(tài)。因此，柱體抗壓強(qiáng)度=軸心抗壓強(qiáng)度其標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系：2.軸心抗壓強(qiáng)度（fck）其標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系：2.軸心抗壓強(qiáng)度（f3.軸心抗拉強(qiáng)度（ftk）

混凝土的抗拉強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度小得多，為抗壓強(qiáng)度的1/17~1/8?？估瓘?qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式：

直接測(cè)試方法間接測(cè)試方法(彎折，劈裂)3.軸心抗拉強(qiáng)度（ftk）

混凝土的抗拉強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度小2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.3混凝土的復(fù)合強(qiáng)度1.混凝土的雙向受力強(qiáng)度對(duì)混凝土方形薄板試件的雙向受力試驗(yàn)結(jié)果可得下圖。第一象限為雙向受拉情況，可見(jiàn)均低于單向抗拉強(qiáng)度。第三象限為雙向受壓情況，最大受壓強(qiáng)度發(fā)生在等于2或0.5時(shí)，第二象限為一向受拉，一向受壓情況，這種情況下，混凝土強(qiáng)度均低于單向受力（壓或拉）的強(qiáng)度。2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.3混凝土的復(fù)合強(qiáng)度雙向受力狀態(tài)下混凝土破壞包絡(luò)圖雙向受力狀態(tài)下混凝土破壞包絡(luò)圖2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.3混凝土的復(fù)合強(qiáng)度2.混凝土的壓（拉）剪復(fù)合受力強(qiáng)度

構(gòu)件受剪或受扭時(shí)常遇到剪應(yīng)力t和正應(yīng)力s共同作用下的復(fù)合受力情況。2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.3混凝土的復(fù)合強(qiáng)度混凝土的壓（拉）剪復(fù)合受力強(qiáng)度混凝土的抗剪強(qiáng)度：隨拉應(yīng)力增大而減小隨壓應(yīng)力增大而增大當(dāng)壓應(yīng)力在0.6fc左右時(shí)，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)力的增大而減小。混凝土的壓（拉）剪復(fù)合受力強(qiáng)度混凝土的抗剪強(qiáng)度：隨拉應(yīng)力增大2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.3混凝土的復(fù)合強(qiáng)度3.混凝土的三軸應(yīng)力狀態(tài)

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)一般采用圓柱體在等側(cè)壓條件進(jìn)行。

2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.3混凝土的復(fù)合強(qiáng)度混凝土三軸應(yīng)力關(guān)系混凝土三軸應(yīng)力關(guān)系2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系是混凝土力學(xué)性能的一個(gè)重要方面，它是鋼筋混凝土構(gòu)件應(yīng)力分析、建立強(qiáng)度和變形計(jì)算理論所必不可少的依據(jù)。通常用h/b=3~4的柱體試件來(lái)測(cè)定。

2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形

1.采用等應(yīng)變加載可得到應(yīng)力應(yīng)變曲線的上升段和下降段兩部分。

2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形

2.采用等應(yīng)力加載只能得到應(yīng)力應(yīng)變曲線的上升段。

2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形

3.

彈性模量計(jì)算鋼筋混凝土構(gòu)件的截面應(yīng)力、變形、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)壓應(yīng)力，以及由于溫度改變支座沉降產(chǎn)生的內(nèi)力時(shí)，需要利用混凝土的一個(gè)材料常數(shù)，即為彈性模量。

2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形彈性模量測(cè)定方法彈性模量測(cè)定方法混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形

4.變形模量

應(yīng)力應(yīng)變曲線上任意一點(diǎn)與原點(diǎn)的連線（割線）的斜率稱(chēng)為混凝土的變形模量。

2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形

5.

混凝土的受拉變形當(dāng)采用等應(yīng)變速度加載時(shí)，混凝土的受拉應(yīng)力應(yīng)變曲線原點(diǎn)切線斜率與受壓時(shí)的基本一致，因此，混凝土受拉與受壓可以用相同的彈性模量。

2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形混凝土的受拉應(yīng)力應(yīng)變曲線混凝土的受拉應(yīng)力應(yīng)變曲線εaσbεaσb統(tǒng)一的表達(dá)式：常用的混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線模型εaσbεaσb統(tǒng)一的常用的混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線模型2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.5混凝土的徐變和收縮

1.

混凝土的徐變混凝土在受到荷載作用后，在荷載(應(yīng)力)不變的情況下，變形(應(yīng)變)隨時(shí)間而不斷增長(zhǎng)的現(xiàn)象。

2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.5混凝土的徐變和收縮混凝土的徐變曲線混凝土的徐變曲線混凝土的級(jí)配、水灰比、初始加載齡期、初應(yīng)力大小，養(yǎng)護(hù)使用條件等。徐變性質(zhì)：線性徐變初應(yīng)力c0.5fc徐變與初應(yīng)力呈正比非線性徐變c>0.5fc當(dāng)c>0.8fc，徐變發(fā)展最終導(dǎo)致破壞作為混凝土的長(zhǎng)期抗壓強(qiáng)度。徐變的影響因素：0.8fc徐變的特性混凝土的級(jí)配、水灰比、初始加載齡期、初應(yīng)力大小，養(yǎng)護(hù)使用條件使構(gòu)件的變形增加；在截面中引起應(yīng)力重分布；在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中引起預(yù)應(yīng)力損失。徐變對(duì)結(jié)構(gòu)的影響使構(gòu)件的變形增加；在截面中引起應(yīng)力重分布；在預(yù)應(yīng)2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.5混凝土的徐變和收縮

2.

混凝土的收縮混凝土在空氣中結(jié)硬體積減小的現(xiàn)象。

蒸汽養(yǎng)護(hù)常溫養(yǎng)護(hù)051015200.10.20.30.4收縮(10–3)時(shí)間(月)2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.5混凝土的徐變和收縮蒸收縮的性質(zhì)自由收縮約束收縮來(lái)自?xún)?nèi)部的鋼筋約束來(lái)自支座的外部約束收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響自由收縮一般不會(huì)引起拉應(yīng)力，故不會(huì)開(kāi)裂約束收縮產(chǎn)生收縮應(yīng)力甚至開(kāi)裂收縮的性質(zhì)自由收縮約束收縮來(lái)自?xún)?nèi)部的鋼筋約束來(lái)自支座的外部約2.2鋼筋的物理力學(xué)性能2.2.1鋼筋的分類(lèi)*按軋制外形分：

①光面鋼筋②帶肋鋼筋③鋼絲及鋼絞線

④冷軋扭鋼筋*按有無(wú)物理屈服點(diǎn)分：①有物理屈服點(diǎn)的鋼筋，如熱軋鋼筋②無(wú)物理屈服點(diǎn)的鋼筋，如鋼絲、鋼絞線及熱

處理鋼筋

*按力學(xué)強(qiáng)度分：

Ⅰ級(jí)鋼筋；Ⅱ級(jí)鋼筋；Ⅲ級(jí)鋼筋和Ⅳ級(jí)鋼筋2.2鋼筋的物理力學(xué)性能2.2.1鋼筋的分類(lèi)常見(jiàn)鋼筋種類(lèi)常見(jiàn)鋼筋種類(lèi)2.2鋼筋的物理力學(xué)性能2.2.2鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

實(shí)測(cè)鋼筋強(qiáng)度表明，即使規(guī)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，其屈服強(qiáng)度符合正態(tài)分布。我國(guó)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50068）規(guī)定，材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值可取概率分布的0.05分位值確定，即材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)具有不小于95%的保證率。2.2鋼筋的物理力學(xué)性能2.2.2鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值鋼筋的等級(jí)和品種鋼筋的等級(jí)和品種鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線比例極限屈服強(qiáng)度極限強(qiáng)度o(N/mm2)fyfted流幅abcoa－彈性階段a－比例極限b－屈服強(qiáng)度cd－強(qiáng)化階段0.2%0.2(N/mm2)od－極限強(qiáng)度de－頸縮階段0.2－條件屈服強(qiáng)度鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線比例極限屈服強(qiáng)度極限強(qiáng)度o(N/mm2)對(duì)于有明顯屈服臺(tái)階的軟鋼取屈服強(qiáng)度f(wàn)y

作為強(qiáng)度設(shè)計(jì)依據(jù)。對(duì)于無(wú)明顯屈服臺(tái)階的硬鋼取條件屈服強(qiáng)度0.2作為強(qiáng)度設(shè)計(jì)依據(jù)。屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、冷彎性能。鋼筋力學(xué)性能指標(biāo)對(duì)于有明顯屈服臺(tái)階的軟鋼取屈服強(qiáng)度f(wàn)y作為強(qiáng)度設(shè)計(jì)依據(jù)。取相應(yīng)于殘余應(yīng)變

=0.2%時(shí)的應(yīng)力0.2作為名義屈服點(diǎn)。常取0.2=0.8fsu。伸長(zhǎng)率：冷彎性能：彎心直徑冷彎角度0.2的定義：鋼筋力學(xué)性能指標(biāo)取相應(yīng)于殘余應(yīng)變=0.2%時(shí)的應(yīng)力0.2作為名義屈2.2鋼筋的物理力學(xué)性能2.2.3鋼筋的彈性模量

鋼筋的彈性模量為鋼筋應(yīng)力應(yīng)變曲線比例階段應(yīng)力和應(yīng)變的比值，即應(yīng)力應(yīng)變曲線比例階段對(duì)應(yīng)的斜率。取概率分布的0.5分位值

。2.2鋼筋的物理力學(xué)性能2.2.3鋼筋的彈性模量鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線模型εaσb鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線模型εaσb2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3.1粘結(jié)的意義粘結(jié)和錨固是鋼筋和混凝土形成整體、共同工作的基礎(chǔ)。鋼筋與混凝土之間粘結(jié)應(yīng)力示意圖（a）錨固粘結(jié)應(yīng)力（b）裂縫間的局部粘結(jié)應(yīng)力(a)(b)2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3.1粘結(jié)的意義鋼筋與混凝土2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3.2粘結(jié)力的組成

光圓鋼筋與變形鋼筋具有不同的粘結(jié)機(jī)理，其粘結(jié)作用主要由三部分組成：１)鋼筋與混凝土接觸面上的化學(xué)吸附作用力(膠結(jié)力)２)混凝土收縮握裹鋼筋而產(chǎn)生的摩阻力。(摩阻力)３)鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的機(jī)械咬合作用力(咬合力)。2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3.2粘結(jié)力的組成2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3.2粘結(jié)力的組成◆變形鋼筋與混凝土之間的機(jī)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。變形鋼筋和混凝土的機(jī)械咬合作用2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3.2粘結(jié)力的組成◆變形鋼筋2.3.3粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3.3粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)式中N—鋼筋的拉力；ｄ—鋼筋的直徑；ｌ—粘結(jié)的長(zhǎng)度。計(jì)算公式式中N—鋼筋的拉力；ｄ—鋼筋的直徑；ｌ—粘結(jié)的長(zhǎng)度。計(jì)fcu=80.5MPaτ(MPa)τuτcrτr34.117.9161412108642012345S(mm)不同強(qiáng)度混凝土的粘結(jié)應(yīng)力和相對(duì)滑移的關(guān)系fcu=80.5MPaτ(MPa)τuτcrτr34.1172.3.4影響粘結(jié)的因素

影響鋼筋與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的因素很多，主要有混凝土強(qiáng)度、保護(hù)層厚度及鋼筋凈間距、橫向配筋及側(cè)向壓應(yīng)力，以及澆筑混凝土?xí)r鋼筋的位置等。Ａ.光圓鋼筋及變形鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度都隨混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高而提高，但不與立方體強(qiáng)度成正比。Ｂ.變形鋼筋能夠提高粘結(jié)強(qiáng)度。Ｃ.鋼筋間的凈距對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度也有重要影響。2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3.4影響粘結(jié)的因素2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)Ｄ.橫向鋼筋可以限制混凝土內(nèi)部裂縫的發(fā)展，提高粘結(jié)強(qiáng)度。Ｅ.在直接支撐的支座處，橫向壓應(yīng)力約束了混凝土的橫向變形，可以提高粘結(jié)強(qiáng)度。Ｆ.澆筑混凝土?xí)r鋼筋所處的位置也會(huì)影響粘結(jié)強(qiáng)度。

2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)Ｄ.橫向鋼筋可以限制混凝土內(nèi)部裂縫的發(fā)展，提高粘結(jié)強(qiáng)度。2.2.3.5鋼筋的錨固與搭接◆保證粘結(jié)的構(gòu)造措施(1)對(duì)不同等級(jí)的混凝土和鋼筋，要保證最小搭接長(zhǎng)度和錨固長(zhǎng)度；(2)為了保證混凝土與鋼筋之間有足夠的粘結(jié)，必須滿(mǎn)足鋼筋最小間距和混凝土保護(hù)層最小厚度的要求；(3)在鋼筋的搭接接頭內(nèi)應(yīng)加密箍筋；(4)為了保證足夠的粘結(jié)在鋼筋端部應(yīng)設(shè)置彎鉤；(5)對(duì)大深度混凝土構(gòu)件應(yīng)分層澆筑或二次澆搗；(6)一般除重銹鋼筋外，可不必除銹。2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3.5鋼筋的錨固與搭接2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)鋼筋的基本錨固長(zhǎng)度取決于鋼筋的強(qiáng)度及混凝土抗拉強(qiáng)度，并與鋼筋的外形有關(guān)?！兑?guī)范》規(guī)定縱向受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度作為鋼筋的基本錨固長(zhǎng)度，其計(jì)算公式為：基本錨固長(zhǎng)度鋼筋的基本錨固長(zhǎng)度取決于鋼筋的強(qiáng)度及混凝土抗拉強(qiáng)度，并與鋼鋼筋搭接的原則是：接頭應(yīng)設(shè)置在受力較小處，同一根鋼筋上應(yīng)盡量少設(shè)接頭，機(jī)械連接接頭能產(chǎn)生較牢固的連接力，應(yīng)優(yōu)先采用機(jī)械連接。受拉鋼筋綁扎搭接接頭的搭接長(zhǎng)度計(jì)算公式：式中，ζ為受拉鋼筋搭接長(zhǎng)度修正系數(shù)，它與同一連接區(qū)內(nèi)搭接鋼筋的截面面積有關(guān)，詳見(jiàn)《規(guī)范》。鋼筋的搭接

鋼筋搭接的原則是：接頭應(yīng)設(shè)置在受力較小處，同一根鋼筋上應(yīng)盡謝謝！謝謝！

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理蘭州大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院2010-11-11王亞軍混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理蘭州大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院2010-11-11鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是由鋼筋和混凝土這兩種性能迥然不同的材料組成的。為了正確合理的進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需要深入了解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能。第2章鋼筋和混凝土材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是由鋼筋和混凝土這兩種性能迥然不同的材料組成的2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.2鋼筋的物理力學(xué)性能2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)第2章鋼筋和混凝土材料的力學(xué)性能2.1混凝土的物理力學(xué)性能第2章鋼筋和混凝土材料的力2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.1混凝土的組成結(jié)構(gòu)骨料水泥結(jié)晶體水泥凝膠體彈性變形的基礎(chǔ)塑性變形的基礎(chǔ)混凝土的強(qiáng)度及變形隨時(shí)間、隨環(huán)境的變化而變化。水泥、石、砂、水按一定的配合比制成不同等級(jí)的混凝土。2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.1混凝土的組成結(jié)構(gòu)骨2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.2單軸向應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度1.立方體的抗壓強(qiáng)度（fcu,k）

影響立方體強(qiáng)度的因素：試件尺寸、溫度、濕度、試驗(yàn)方法。用標(biāo)準(zhǔn)制作方式制成的150×150mm的立方體試塊，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得具有95％保證率的抗壓強(qiáng)度。此強(qiáng)度又稱(chēng)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)。常用等級(jí)：C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70,C75,C80。其中C50級(jí)以上屬高強(qiáng)混凝土。2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.2單軸向應(yīng)力狀態(tài)下的混立方體試件受壓示意圖涂潤(rùn)滑劑不涂潤(rùn)滑劑立方體試件受壓示意圖涂潤(rùn)滑劑不涂潤(rùn)滑劑尺寸效應(yīng)換算關(guān)系由于尺寸效應(yīng)的影響：fcu(150)=0.95fcu(100)

fcu(150)=1.05fcu(200)尺寸效應(yīng)換算關(guān)系由于尺寸效應(yīng)的影響：fcu(150)=0真實(shí)反映以受壓為主的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度。選取與立方體相同截面（邊長(zhǎng)150mm正方形），h/b=3~4的柱體試件，端部摩擦對(duì)中部的橫向變形影響甚微，處于單向受壓狀態(tài)。因此，柱體抗壓強(qiáng)度=軸心抗壓強(qiáng)度其標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系：2.軸心抗壓強(qiáng)度（fck）其標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系：2.軸心抗壓強(qiáng)度（f3.軸心抗拉強(qiáng)度（ftk）

混凝土的抗拉強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度小得多，為抗壓強(qiáng)度的1/17~1/8。抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式：

直接測(cè)試方法間接測(cè)試方法(彎折，劈裂)3.軸心抗拉強(qiáng)度（ftk）

混凝土的抗拉強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度小2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.3混凝土的復(fù)合強(qiáng)度1.混凝土的雙向受力強(qiáng)度對(duì)混凝土方形薄板試件的雙向受力試驗(yàn)結(jié)果可得下圖。第一象限為雙向受拉情況，可見(jiàn)均低于單向抗拉強(qiáng)度。第三象限為雙向受壓情況，最大受壓強(qiáng)度發(fā)生在等于2或0.5時(shí)，第二象限為一向受拉，一向受壓情況，這種情況下，混凝土強(qiáng)度均低于單向受力（壓或拉）的強(qiáng)度。2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.3混凝土的復(fù)合強(qiáng)度雙向受力狀態(tài)下混凝土破壞包絡(luò)圖雙向受力狀態(tài)下混凝土破壞包絡(luò)圖2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.3混凝土的復(fù)合強(qiáng)度2.混凝土的壓（拉）剪復(fù)合受力強(qiáng)度

構(gòu)件受剪或受扭時(shí)常遇到剪應(yīng)力t和正應(yīng)力s共同作用下的復(fù)合受力情況。2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.3混凝土的復(fù)合強(qiáng)度混凝土的壓（拉）剪復(fù)合受力強(qiáng)度混凝土的抗剪強(qiáng)度：隨拉應(yīng)力增大而減小隨壓應(yīng)力增大而增大當(dāng)壓應(yīng)力在0.6fc左右時(shí)，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)力的增大而減小。混凝土的壓（拉）剪復(fù)合受力強(qiáng)度混凝土的抗剪強(qiáng)度：隨拉應(yīng)力增大2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.3混凝土的復(fù)合強(qiáng)度3.混凝土的三軸應(yīng)力狀態(tài)

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)一般采用圓柱體在等側(cè)壓條件進(jìn)行。

2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.3混凝土的復(fù)合強(qiáng)度混凝土三軸應(yīng)力關(guān)系混凝土三軸應(yīng)力關(guān)系2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系是混凝土力學(xué)性能的一個(gè)重要方面，它是鋼筋混凝土構(gòu)件應(yīng)力分析、建立強(qiáng)度和變形計(jì)算理論所必不可少的依據(jù)。通常用h/b=3~4的柱體試件來(lái)測(cè)定。

2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形

1.采用等應(yīng)變加載可得到應(yīng)力應(yīng)變曲線的上升段和下降段兩部分。

2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形

2.采用等應(yīng)力加載只能得到應(yīng)力應(yīng)變曲線的上升段。

2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形

3.

彈性模量計(jì)算鋼筋混凝土構(gòu)件的截面應(yīng)力、變形、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)壓應(yīng)力，以及由于溫度改變支座沉降產(chǎn)生的內(nèi)力時(shí)，需要利用混凝土的一個(gè)材料常數(shù)，即為彈性模量。

2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形彈性模量測(cè)定方法彈性模量測(cè)定方法混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形

4.變形模量

應(yīng)力應(yīng)變曲線上任意一點(diǎn)與原點(diǎn)的連線（割線）的斜率稱(chēng)為混凝土的變形模量。

2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形

5.

混凝土的受拉變形當(dāng)采用等應(yīng)變速度加載時(shí)，混凝土的受拉應(yīng)力應(yīng)變曲線原點(diǎn)切線斜率與受壓時(shí)的基本一致，因此，混凝土受拉與受壓可以用相同的彈性模量。

2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.4混凝土的變形混凝土的受拉應(yīng)力應(yīng)變曲線混凝土的受拉應(yīng)力應(yīng)變曲線εaσbεaσb統(tǒng)一的表達(dá)式：常用的混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線模型εaσbεaσb統(tǒng)一的常用的混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線模型2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.5混凝土的徐變和收縮

1.

混凝土的徐變混凝土在受到荷載作用后，在荷載(應(yīng)力)不變的情況下，變形(應(yīng)變)隨時(shí)間而不斷增長(zhǎng)的現(xiàn)象。

2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.5混凝土的徐變和收縮混凝土的徐變曲線混凝土的徐變曲線混凝土的級(jí)配、水灰比、初始加載齡期、初應(yīng)力大小，養(yǎng)護(hù)使用條件等。徐變性質(zhì)：線性徐變初應(yīng)力c0.5fc徐變與初應(yīng)力呈正比非線性徐變c>0.5fc當(dāng)c>0.8fc，徐變發(fā)展最終導(dǎo)致破壞作為混凝土的長(zhǎng)期抗壓強(qiáng)度。徐變的影響因素：0.8fc徐變的特性混凝土的級(jí)配、水灰比、初始加載齡期、初應(yīng)力大小，養(yǎng)護(hù)使用條件使構(gòu)件的變形增加；在截面中引起應(yīng)力重分布；在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中引起預(yù)應(yīng)力損失。徐變對(duì)結(jié)構(gòu)的影響使構(gòu)件的變形增加；在截面中引起應(yīng)力重分布；在預(yù)應(yīng)2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.5混凝土的徐變和收縮

2.

混凝土的收縮混凝土在空氣中結(jié)硬體積減小的現(xiàn)象。

蒸汽養(yǎng)護(hù)常溫養(yǎng)護(hù)051015200.10.20.30.4收縮(10–3)時(shí)間(月)2.1混凝土的物理力學(xué)性能2.1.5混凝土的徐變和收縮蒸收縮的性質(zhì)自由收縮約束收縮來(lái)自?xún)?nèi)部的鋼筋約束來(lái)自支座的外部約束收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響自由收縮一般不會(huì)引起拉應(yīng)力，故不會(huì)開(kāi)裂約束收縮產(chǎn)生收縮應(yīng)力甚至開(kāi)裂收縮的性質(zhì)自由收縮約束收縮來(lái)自?xún)?nèi)部的鋼筋約束來(lái)自支座的外部約2.2鋼筋的物理力學(xué)性能2.2.1鋼筋的分類(lèi)*按軋制外形分：

①光面鋼筋②帶肋鋼筋③鋼絲及鋼絞線

④冷軋扭鋼筋*按有無(wú)物理屈服點(diǎn)分：①有物理屈服點(diǎn)的鋼筋，如熱軋鋼筋②無(wú)物理屈服點(diǎn)的鋼筋，如鋼絲、鋼絞線及熱

處理鋼筋

*按力學(xué)強(qiáng)度分：

Ⅰ級(jí)鋼筋；Ⅱ級(jí)鋼筋；Ⅲ級(jí)鋼筋和Ⅳ級(jí)鋼筋2.2鋼筋的物理力學(xué)性能2.2.1鋼筋的分類(lèi)常見(jiàn)鋼筋種類(lèi)常見(jiàn)鋼筋種類(lèi)2.2鋼筋的物理力學(xué)性能2.2.2鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

實(shí)測(cè)鋼筋強(qiáng)度表明，即使規(guī)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，其屈服強(qiáng)度符合正態(tài)分布。我國(guó)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50068）規(guī)定，材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值可取概率分布的0.05分位值確定，即材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)具有不小于95%的保證率。2.2鋼筋的物理力學(xué)性能2.2.2鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值鋼筋的等級(jí)和品種鋼筋的等級(jí)和品種鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線比例極限屈服強(qiáng)度極限強(qiáng)度o(N/mm2)fyfted流幅abcoa－彈性階段a－比例極限b－屈服強(qiáng)度cd－強(qiáng)化階段0.2%0.2(N/mm2)od－極限強(qiáng)度de－頸縮階段0.2－條件屈服強(qiáng)度鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線比例極限屈服強(qiáng)度極限強(qiáng)度o(N/mm2)對(duì)于有明顯屈服臺(tái)階的軟鋼取屈服強(qiáng)度f(wàn)y

作為強(qiáng)度設(shè)計(jì)依據(jù)。對(duì)于無(wú)明顯屈服臺(tái)階的硬鋼取條件屈服強(qiáng)度0.2作為強(qiáng)度設(shè)計(jì)依據(jù)。屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、冷彎性能。鋼筋力學(xué)性能指標(biāo)對(duì)于有明顯屈服臺(tái)階的軟鋼取屈服強(qiáng)度f(wàn)y作為強(qiáng)度設(shè)計(jì)依據(jù)。取相應(yīng)于殘余應(yīng)變

=0.2%時(shí)的應(yīng)力0.2作為名義屈服點(diǎn)。常取0.2=0.8fsu。伸長(zhǎng)率：冷彎性能：彎心直徑冷彎角度0.2的定義：鋼筋力學(xué)性能指標(biāo)取相應(yīng)于殘余應(yīng)變=0.2%時(shí)的應(yīng)力0.2作為名義屈2.2鋼筋的物理力學(xué)性能2.2.3鋼筋的彈性模量

鋼筋的彈性模量為鋼筋應(yīng)力應(yīng)變曲線比例階段應(yīng)力和應(yīng)變的比值，即應(yīng)力應(yīng)變曲線比例階段對(duì)應(yīng)的斜率。取概率分布的0.5分位值

。2.2鋼筋的物理力學(xué)性能2.2.3鋼筋的彈性模量鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線模型εaσb鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線模型εaσb2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3.1粘結(jié)的意義粘結(jié)和錨固是鋼筋和混凝土形成整體、共同工作的基礎(chǔ)。鋼筋與混凝土之間粘結(jié)應(yīng)力示意圖（a）錨固粘結(jié)應(yīng)力（b）裂縫間的局部粘結(jié)應(yīng)力(a)(b)2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3.1粘結(jié)的意義鋼筋與混凝土2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3.2粘結(jié)力的組成

光圓鋼筋與變形鋼筋具有不同的粘結(jié)機(jī)理，其粘結(jié)作用主要由三部分組成：１)鋼筋與混凝土接觸面上的化學(xué)吸附作用力(膠結(jié)力)２)混凝土收縮握裹鋼筋而產(chǎn)生的摩阻力。(摩阻力)３)鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的機(jī)械咬合作用力(咬合力)。2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3.2粘結(jié)力的組成2.3混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3.2粘結(jié)力的組成◆變形鋼筋與混凝土之間的機(jī)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。變形鋼筋和混凝土的機(jī)械咬