1、 建筑結(jié)構(gòu) BS2BS2Building Structure 主講主講 豐振儉豐振儉第第2章章 混凝土結(jié)構(gòu)材料的性能混凝土結(jié)構(gòu)材料的性能混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主講教師：豐振儉主講教師：豐振儉 建 筑 結(jié) 構(gòu) BS2第第 2 章章 混凝土結(jié)構(gòu)材料的性能混凝土結(jié)構(gòu)材料的性能 BS2v基礎(chǔ)知識構(gòu)架基礎(chǔ)知識構(gòu)架:強度強度-屈服強度屈服強度,極限強度極限強度塑性塑性-最大力下總伸長率最大力下總伸長率,冷彎性能冷彎性能可焊性可焊性,可加工性可加工性; 與砼粘結(jié)與砼粘結(jié)力力;鋼筋性能鋼筋性能強度等強度等級級-分類分類,牌號牌號,符號表達符號表達l鋼筋鋼筋l混凝土混凝土性能性能單軸抗壓單軸抗壓單

2、單軸軸抗抗拉拉-劈劈裂裂抗抗拉拉試試驗驗- 抗抗拉拉強強度度復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)復(fù)合應(yīng)力狀態(tài) -雙向雙向,三向三向立立方方體體抗抗壓壓-混混凝凝土土強強度度等等級級棱柱體抗壓棱柱體抗壓-軸心抗壓強度軸心抗壓強度強度強度變形變形耐久性耐久性一次短期加載一次短期加載-應(yīng)力應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線荷載長期作用荷載長期作用-徐變徐變循環(huán)荷載作用循環(huán)荷載作用-疲勞。疲勞。l鋼筋與混凝土的粘結(jié)鋼筋與混凝土的粘結(jié), ,二者共同工作原理二者共同工作原理。粘結(jié)粘結(jié)-粘結(jié)力的組成粘結(jié)力的組成;影響粘結(jié)的因素影響粘結(jié)的因素;錨固錨固-錨固長度錨固長度;保證錨固的措施保證錨固的措施;受力變形受力變形非受力變形非受力變形收縮收縮.

3、膨脹。膨脹。第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能混凝土的物理力學性能混凝土的物理力學性能鋼筋與混凝土共同工作原理鋼筋與混凝土共同工作原理 l鋼筋與混凝土的粘結(jié)鋼筋與混凝土的粘結(jié) l鋼筋的錨固和連接鋼筋的錨固和連接重點：重點：重點：重點：鋼筋的品種鋼筋的品種.級別級別.強度和變形性能及其選用原則強度和變形性能及其選用原則混凝土的強度和變形性能及其選用原則混凝土的強度和變形性能及其選用原則鋼筋與混凝土共同工作原理鋼筋與混凝土共同工作原理;錨固與連接構(gòu)造錨固與連接構(gòu)造1.按生產(chǎn)工藝及形狀分類：按生產(chǎn)工藝及形

4、狀分類：鋼筋鋼筋熱軋鋼筋熱軋鋼筋：熱軋光面鋼筋熱軋光面鋼筋HPB300，熱軋帶肋鋼筋，熱軋帶肋鋼筋HRB335、HRBF335,HRB400，HRBF400,HRB500,HRBF500, 余熱處理鋼余熱處理鋼筋筋RRB400冷加工鋼筋冷加工鋼筋：由熱軋鋼筋在常溫下用機械冷拉由熱軋鋼筋在常溫下用機械冷拉.冷拔冷拔,冷軋冷軋,冷軋扭冷軋扭而而成成熱處理鋼筋熱處理鋼筋：將將HRB400、RRB400鋼筋通過加熱、淬火、回火而成鋼筋通過加熱、淬火、回火而成鋼絲鋼絲碳素鋼絲碳素鋼絲：高碳鎮(zhèn)靜鋼通過多次冷拔、應(yīng)力消除、矯正、回火處理而成高碳鎮(zhèn)靜鋼通過多次冷拔、應(yīng)力消除、矯正、回火處理而成刻痕鋼絲刻痕鋼絲

5、：在鋼絲表面刻痕，以增強其與混凝土間的粘結(jié)力在鋼絲表面刻痕，以增強其與混凝土間的粘結(jié)力鋼絞線鋼絞線：3根根,7根根.相同直徑的鋼絲成螺旋狀鉸繞在一起相同直徑的鋼絲成螺旋狀鉸繞在一起冷拔低碳鋼絲冷拔低碳鋼絲：由低碳鋼冷拔而成由低碳鋼冷拔而成2.1 建筑用鋼筋的物理力學性能建筑用鋼筋的物理力學性能 P482.1.1建筑鋼筋建筑鋼筋分類分類第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 u熱熱軋軋鋼鋼筋筋按按其其強強度度由由低低到到高高分分為為HPB300、HRB335、 HRBF335、 HRB400 、 HRBF400、 RRB400、

6、HRB500、HRBF500。計八個牌號。計八個牌號u冷冷加加工工鋼鋼筋筋是是通通過過對對某某些些等等級級的的熱熱軋軋鋼鋼筋筋在在常常溫溫下下(20(203)3)進進行冷加工行冷加工( (冷拉冷拉, ,冷拔冷拔. .冷扭冷扭) )而成。而成。光面鋼筋光面鋼筋螺紋鋼筋螺紋鋼筋月牙紋鋼筋月牙紋鋼筋人字紋鋼筋人字紋鋼筋2.1.1建筑鋼筋建筑鋼筋分類分類u鋼絲鋼絲是由熱軋鋼筋經(jīng)冷拔而成，根據(jù)原材料不同又分為：是由熱軋鋼筋經(jīng)冷拔而成，根據(jù)原材料不同又分為：u熱處理鋼筋熱處理鋼筋是對某些特定型號的熱軋鋼筋進行熱處理是對某些特定型號的熱軋鋼筋進行熱處理(加熱加熱,焠火焠火,回火回火)得到的。得到的。碳素鋼絲

7、碳素鋼絲：高碳鎮(zhèn)靜鋼通過多次冷拔、應(yīng)力消除、矯正、高碳鎮(zhèn)靜鋼通過多次冷拔、應(yīng)力消除、矯正、回火處理而成回火處理而成刻痕鋼絲刻痕鋼絲：在鋼絲表面刻痕，以增強其與混凝土間的粘在鋼絲表面刻痕，以增強其與混凝土間的粘結(jié)力結(jié)力鋼絞線鋼絞線：若干根相同直徑的鋼絲成螺旋狀鉸繞在一起若干根相同直徑的鋼絲成螺旋狀鉸繞在一起冷拔低碳鋼絲：由低碳鋼冷拔而成冷拔低碳鋼絲：由低碳鋼冷拔而成第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 2.1.1建筑鋼筋建筑鋼筋分類分類經(jīng)淬火處理得，經(jīng)淬火處理得，fptk=1470MPa=1470MPa，無明顯屈服點。無明顯屈

8、服點。第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 鋼筋的鋼筋的種類種類及及符號符號說明說明熱軋鋼筋的熱軋鋼筋的符號說明符號說明HPB300 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 屈服強度標準值屈服強度標準值熱軋光面鋼筋熱軋光面鋼筋第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 鋼筋的鋼筋的種類種類及及符號符號解釋解釋熱軋鋼筋的熱軋鋼筋的符號說明符號說明HRB335 hot rolledribbed bar RRB400 remained heat treatmentr

9、ibbed bar 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 熱軋帶肋鋼筋熱軋帶肋鋼筋余熱處理鋼筋余熱處理鋼筋細晶粒熱軋鋼筋細晶粒熱軋鋼筋HRBF400 bar hot rolledribbed Fine細晶粒熱軋鋼筋細晶粒熱軋鋼筋：在熱軋過程中，通過控軋和控冷工藝形成的在熱軋過程中，通過控軋和控冷工藝形成的細晶粒鋼筋。其金相組織主要是鐵素體加珠光體，不得有影響細晶粒鋼筋。其金相組織主要是鐵素體加珠光體，不得有影響使用性能的其他組織存在，晶粒度不粗于使用性能的其他組織存在，晶粒度不粗于9級。級。第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能

10、鋼筋的物理力學性能 鋼筋的鋼筋的種類種類及及符號符號解釋解釋 附：鋼筋牌號的鑒別方法附：鋼筋牌號的鑒別方法附：鋼筋牌號的鑒別方法附：鋼筋牌號的鑒別方法產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)品品品品規(guī)規(guī)規(guī)規(guī)格格格格為為為為 1818生生產(chǎn)產(chǎn)廠廠廠廠標標“4”代表代表HRB400 帶帶帶帶肋肋肋肋鋼鋼鋼鋼筋表面的筋表面的筋表面的筋表面的標標標標志志志志 (a)(a)普通普通普通普通熱軋鋼熱軋鋼熱軋鋼熱軋鋼筋（筋（筋（筋（HRB)HRB) (b) (b)細細細細晶粒晶粒晶粒晶粒熱軋鋼熱軋鋼熱軋鋼熱軋鋼筋筋筋筋 （HRBFHRBF） (C) (C)余余余余熱處熱處熱處熱處理理理理鋼鋼鋼鋼筋筋筋筋（RRBRRB） 鋼鋼鋼鋼筋品牌的判

11、斷筋品牌的判斷筋品牌的判斷筋品牌的判斷根據(jù)金相組織觀感的不同，判斷鋼筋的品牌根據(jù)金相組織觀感的不同，判斷鋼筋的品牌根據(jù)金相組織觀感的不同，判斷鋼筋的品牌根據(jù)金相組織觀感的不同，判斷鋼筋的品牌 2.按化學成分分類：按化學成分分類：普通低合金鋼筋普通低合金鋼筋 碳素鋼鋼筋碳素鋼鋼筋低低 碳：碳：C0.6%Mn 錳，錳，Si 硅，硅，V 釩，釩，Nb 鈮，鈮，Ti 鈦，鈦， C 碳碳20MnSiV含碳萬分數(shù)含碳萬分數(shù)含碳量含碳量硬度和強度硬度和強度塑性和韌性塑性和韌性材性變脆，其焊接性也隨之變差材性變脆，其焊接性也隨之變差脫氧劑脫氧劑塑性及韌性塑性及韌性含量應(yīng)控制含量應(yīng)控制2.1.1建筑鋼筋建筑鋼筋

12、分類分類牌號牌號化學成份（化學成份（質(zhì)質(zhì)量分數(shù)）量分數(shù)）%不大于不大于CSiMnPSCeqHRB335HRBF3350.250.801.600.0450.0450.52HRB400HRBF4000.54HRB500HRBF5000.55鋼筋牌號及化學成份鋼筋牌號及化學成份2.1.1建筑鋼筋建筑鋼筋分類分類 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 鋼筋牌號及化學成份鋼筋牌號及化學成份 HPB 熱軋光面鋼筋，橋梁規(guī)范用熱軋光面鋼筋，橋梁規(guī)范用R表示；表示； HRB 熱軋帶肋鋼筋熱軋帶肋鋼筋； RRB 余熱處理鋼，橋梁規(guī)范用余熱處理鋼，橋梁規(guī)范用KL表示。表示。Mn 錳錳，Si 硅，硅

13、，V 釩，釩，Nb 鈮，鈮，Ti 鈦鈦， 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)百分數(shù)，取整。取整。鋼筋牌號及化學成份鋼筋牌號及化學成份 用用于于混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的鋼鋼筋筋，應(yīng)應(yīng)具具有有較較高高的的強強度度和和良良好好的的塑塑性性，便便于于加加工工和和焊焊接接，并并應(yīng)應(yīng)與與混混凝凝土土間間具具有有足足夠夠粘粘接接力力。特特別別是是用用于于預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力鋼鋼筋筋應(yīng)應(yīng)具具有有很很高高的的強強度度，只只有有如如此，才能建立起較高的張拉力，從而獲得較好的預(yù)壓效果。此，才能建立起較高的張拉力，從而獲得較

14、好的預(yù)壓效果。 （1 1）普通鋼筋）普通鋼筋 普通鋼筋指用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)普通鋼筋指用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋。構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋。 用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的熱軋鋼筋分為熱軋鋼筋分為HPBHPB300.300.HRB335HRB335、HRB400HRB400,HRB500,HRB500四個強度級別四個強度級別 。俗稱。俗稱I,II,III,IVI,II,III,IV級鋼筋。級鋼筋。 混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)定混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)定，普通鋼筋的主導鋼筋宜采普通鋼筋的主導鋼筋宜采HRB400HRB400級和級和HRBHRB500500

15、級鋼筋。級鋼筋。2.1.1建筑鋼筋建筑鋼筋分類分類HPBHPB300300級鋼筋級鋼筋：光圓鋼筋，公稱直徑范圍為：光圓鋼筋，公稱直徑范圍為8 820mm20mm，推薦直徑為，推薦直徑為8 8、1010、1212、1616、20mm20mm。實際工程中只用作板、基礎(chǔ)和荷載不大的梁、。實際工程中只用作板、基礎(chǔ)和荷載不大的梁、柱的受力主筋、箍筋以及其他構(gòu)造鋼筋。柱的受力主筋、箍筋以及其他構(gòu)造鋼筋。 2.1.1建筑鋼筋建筑鋼筋分類分類HRB400HRB400級級,HRB500,HRB500鋼筋鋼筋：月牙紋鋼筋，公稱直徑范圍和推薦直徑同：月牙紋鋼筋，公稱直徑范圍和推薦直徑同HRB335HRB335鋼筋。

16、是混凝土結(jié)構(gòu)的主導鋼筋鋼筋。是混凝土結(jié)構(gòu)的主導鋼筋, ,實際工程中主要用作結(jié)構(gòu)構(gòu)實際工程中主要用作結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的受力主筋。件中的受力主筋。HRB335HRB335級鋼筋級鋼筋：月牙紋鋼筋，公稱直徑范圍為：月牙紋鋼筋，公稱直徑范圍為6 650mm50mm，推薦直徑，推薦直徑為為6 6、8 8、1010、1212、1616、2020、2525、3232、4040和和50mm50mm。是混凝土結(jié)構(gòu)的輔。是混凝土結(jié)構(gòu)的輔助鋼筋，實際工程中也主要用作結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的受力主筋。助鋼筋，實際工程中也主要用作結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的受力主筋。RRB400RRB400級鋼筋級鋼筋：月牙紋鋼筋，公稱直徑范圍為：月牙紋鋼筋，公稱直徑

17、范圍為8 840mm40mm，推薦直徑為，推薦直徑為8 8、1010、1212、1616、2020、2525、3232和和40mm40mm。強度雖高，但疲勞性能、冷彎。強度雖高，但疲勞性能、冷彎性能以及可焊性均較差，其應(yīng)用受到一定限制。性能以及可焊性均較差，其應(yīng)用受到一定限制。 外形分為：光圓鋼筋和帶肋鋼筋外形分為：光圓鋼筋和帶肋鋼筋（人字紋、螺旋紋、月牙紋）（人字紋、螺旋紋、月牙紋）供貨形式分為：盤圓和條狀供貨供貨形式分為：盤圓和條狀供貨低碳鋼熱軋圓盤條低碳鋼熱軋圓盤條低合金鋼熱軋帶肋鋼筋低合金鋼熱軋帶肋鋼筋HRB400HRB400,HRB500,HRB500主主導導鋼鋼筋筋；HRB335H

18、RB335 輔輔 助助 鋼鋼 筋筋 ；HPBHPB300300一一般般不不推推薦薦使使用用；RRB400RRB400強強度度雖雖高高，但但疲疲勞勞性性能能、冷冷彎彎性性能能以以及及可可焊焊性性均均較較差差，應(yīng)應(yīng)用用受受限限, ,用用于于張張拉拉預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力筋筋。2.1.1建筑鋼筋建筑鋼筋分類分類v新品種新品種: :細晶粒鋼筋細晶粒鋼筋, ,如如 HRBF400,HRBF500; HRBF400,HRBF500;牌號加牌號加E E為抗震構(gòu)件專用鋼筋為抗震構(gòu)件專用鋼筋, ,如如 HRB400E,HRB500E HRB400E,HRB500E。預(yù)應(yīng)力鋼筋優(yōu)先采用鋼絞線和鋼絲，也可采用熱處理鋼筋。預(yù)應(yīng)

19、力鋼筋優(yōu)先采用鋼絞線和鋼絲，也可采用熱處理鋼筋。 （2 2） 預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力鋼筋 鋼絞線：由多根高強鋼絲絞織在一起而形成的，有鋼絞線：由多根高強鋼絲絞織在一起而形成的，有3 3股和股和7 7股兩種，股兩種， 多用于后張法大型構(gòu)件。多用于后張法大型構(gòu)件。 預(yù)應(yīng)力鋼絲：主要是消除應(yīng)力鋼絲，其外形有光面、螺預(yù)應(yīng)力鋼絲：主要是消除應(yīng)力鋼絲，其外形有光面、螺旋肋、三面刻痕三種。鋼絲直徑旋肋、三面刻痕三種。鋼絲直徑d6mmd6mm。 熱處理鋼筋：包括熱處理鋼筋：包括40Si2Mn40Si2Mn、48Si2Mn48Si2Mn及及45Si2Cr45Si2Cr幾種牌號，幾種牌號，它們都以盤條形式供應(yīng)，無需焊接

20、、冷拉，施工方便。它們都以盤條形式供應(yīng)，無需焊接、冷拉，施工方便。2.1.1建筑鋼筋建筑鋼筋分類分類 中、高強鋼絲、鋼絞線中、高強鋼絲、鋼絞線做預(yù)應(yīng)力筋用做預(yù)應(yīng)力筋用中強：中強：8001370MPa高強：高強：14701860MPa2.1.1建筑鋼筋建筑鋼筋分類分類 預(yù)應(yīng)力鋼絲外形有預(yù)應(yīng)力鋼絲外形有光面、螺旋肋、三面刻痕光面、螺旋肋、三面刻痕三種三種。 預(yù)應(yīng)力螺旋肋鋼絲外形圖預(yù)應(yīng)力螺旋肋鋼絲外形圖（2 2) )預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力鋼絲預(yù)應(yīng)力鋼絲鋼絞線鋼絞線錨具錨具混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋應(yīng)按下列規(guī)定選用：混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋應(yīng)按下列規(guī)定選用：1 縱向受力普通鋼筋縱向受力普通鋼筋宜采用宜采用HRB40

21、0、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋，也可采用也可采用HPB300、HRB335、HRBF335、RRB400鋼筋；2 梁、柱縱向受力普通鋼筋梁、柱縱向受力普通鋼筋應(yīng)采用應(yīng)采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋；3 箍筋箍筋宜采用宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500鋼筋，也可采用也可采用HRB335、HRBF335鋼筋；4 預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力筋宜采用宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線和預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋。預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線和預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋。第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能

22、鋼筋的物理力學性能 2.1.22.1.2 建筑鋼筋的選用建筑鋼筋的選用熱軋鋼筋強度標準值熱軋鋼筋強度標準值500650HRB500HRBF500400650HRB400HRBF400RRB400335650HRB335HRBF335300622HPB300抗拉強度標準值抗拉強度標準值fyk/(N/mm2)直徑直徑d/(mm)符號符號牌牌 號號2.1.32.1.3 建筑鋼筋的強度建筑鋼筋的強度FFRF435360300270抗圧強度標準值抗圧強度標準值fyk/(N/mm2)抗拉強度設(shè)計值抗壓強度設(shè)計值牌號HPB300270270HRB335、HRBF335300300HRB400、HRBF400

23、、RRB400360360HRB500、HRBF500435410普通普通鋼鋼筋筋強強度度設(shè)計值設(shè)計值第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 fy=fyk/s強度標準值除以材料分項系數(shù)即為材料強度設(shè)計值強度標準值除以材料分項系數(shù)即為材料強度設(shè)計值 熱軋鋼筋熱軋鋼筋1.101.10，預(yù)應(yīng)力鋼筋，預(yù)應(yīng)力鋼筋1.201.20。 2.1.32.1.3 建筑鋼筋的強度建筑鋼筋的強度種類中強度預(yù)應(yīng)力鋼絲8005104109706501270810消除應(yīng)力鋼絲147010404101570111018601320鋼絞線15701110390

24、172012201860132019601390預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋98065041010807701230900極限強度標準值抗拉強度設(shè)計值抗壓強度設(shè)計值預(yù)應(yīng)預(yù)應(yīng)力筋力筋強強度度第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能270270鋼筋強度和彈性模量鋼筋強度和彈性模量u由力學性能不同分成：由力學性能不同分成：軟鋼軟鋼：有明顯屈服臺階的鋼筋有明顯屈服臺階的鋼筋(熱軋鋼筋、冷拉鋼筋熱軋鋼筋、冷拉鋼筋)硬鋼硬鋼：無明顯屈服臺階的鋼筋無明顯屈服臺階的鋼筋(鋼絲、熱處理鋼筋鋼絲、熱處理鋼筋)

25、第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 2 22.1.4 2.1.4 鋼筋的強度與變形鋼筋的強度與變形 鋼鋼材材拉拉伸伸實實驗驗軟鋼應(yīng)力應(yīng)變曲線軟鋼應(yīng)力應(yīng)變曲線* 明明顯顯流流幅幅的的鋼鋼筋筋：下下屈屈服服點點對對應(yīng)應(yīng)的的強強度度作作為為設(shè)設(shè)計計強強度度的的依依據(jù)據(jù)，因因為為，鋼鋼筋筋屈屈服服后后會會產(chǎn)產(chǎn)生生大大的的塑塑性性變變形形，鋼鋼筋筋混混凝凝土土構(gòu)構(gòu)件件會會產(chǎn)產(chǎn)生生不不可可恢恢復(fù)復(fù)的的變變形形和和不不可可閉閉合合的的裂裂縫縫，以以至不能使用至不能使用 . .第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1

26、2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 明顯流幅的鋼筋應(yīng)力應(yīng)變曲線明顯流幅的鋼筋應(yīng)力應(yīng)變曲線軟鋼的應(yīng)力軟鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線 第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 硬鋼的應(yīng)力硬鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線 b 極限抗拉強度極限抗拉強度c 極限應(yīng)變極限應(yīng)變 條件屈服強度條件屈服強度 =0.85 b： 取殘余應(yīng)變?yōu)槿堄鄳?yīng)變?yōu)?.2%所對應(yīng)的應(yīng)力作為無明顯流幅鋼筋所對應(yīng)的應(yīng)力作為無明顯流幅鋼筋的強度限值，通常稱為條件屈服強度。的強度限值，通常稱為條件屈服強度。實際應(yīng)用中可取極實際應(yīng)用中可取極限抗拉強度限抗拉強度b的的85%

27、作為條件屈服點作為條件屈服點 。比例極限比例極限屈服強度屈服強度極限抗拉強度極限抗拉強度o (N/mm2) fyfted流幅流幅abcoa彈性階段彈性階段 a比例極限比例極限 b屈服強度屈服強度cd強化階段強化階段 d極限強度極限強度de 頸縮階段頸縮階段 0.2條件屈服強度條件屈服強度第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 (N/mm2) o0.2% 0.2E=tg-彈性模量彈性模量2.1.4 2.1.4 鋼筋的強度與變形鋼筋的強度與變形 軟鋼軟鋼硬鋼硬鋼第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1 2.1

28、鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 u鋼筋的塑性性能鋼筋的塑性性能 （1）延伸率：）延伸率： 延伸率越大，鋼筋的塑性和變形能力越好。延伸率越大，鋼筋的塑性和變形能力越好。v 塑性好塑性好 用用延伸延伸率率和和冷彎冷彎性能衡量性能衡量。同一根鋼筋同一根鋼筋第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 u鋼筋的塑性性能鋼筋的塑性性能 斷后延伸率斷后延伸率只反映了鋼筋的殘余變形的大小，包括了斷口只反映了鋼筋的殘余變形的大小，包括了斷口頸縮區(qū)域的局部變形，忽略了鋼筋的彈性變形，不能反映頸縮區(qū)域的局部變形，忽略了鋼筋的彈性變形，不能反映鋼筋

29、受力時的總體變形能力。鋼筋受力時的總體變形能力。新規(guī)范采用鋼新規(guī)范采用鋼筋最大拉力下的筋最大拉力下的總總伸長率伸長率（均勻伸長（均勻伸長率）率）來表示鋼筋的來表示鋼筋的變形能力。變形能力。（2）冷彎性能：）冷彎性能： =90,180 ,反復(fù)彎曲要求：冷彎反復(fù)彎曲要求：冷彎過程中無裂縫、鱗落或斷裂。過程中無裂縫、鱗落或斷裂。D越小，彎過的角度越大，冷彎性越小，彎過的角度越大，冷彎性能越好，能越好，反復(fù)次數(shù)愈高，要求愈反復(fù)次數(shù)愈高，要求愈高。高。 冷彎是檢驗鋼筋局部變形能力的指標。冷彎是檢驗鋼筋局部變形能力的指標。 鋼筋塑性愈好，構(gòu)件破壞前預(yù)兆愈明顯。鋼筋塑性愈好，構(gòu)件破壞前預(yù)兆愈明顯。 第第2

30、2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 u鋼筋的塑性性能鋼筋的塑性性能 u鋼筋的塑性性能鋼筋的塑性性能 第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能塑性性能塑性性能 冷彎性能冷彎性能 v斷裂前試件的永久變形與原標定斷裂前試件的永久變形與原標定長度的百分比稱為伸長率，它是衡長度的百分比稱為伸長率，它是衡量鋼材塑性的重要指標。量鋼材塑性的重要指標。 v冷彎性能由冷彎試驗來確定，試冷彎性能由冷彎試驗來確定，試驗時按照規(guī)定的彎心直徑在試驗機驗時按照規(guī)定的彎心直徑在試驗機上用沖頭加壓，使試件彎成上用沖頭加壓，使試件彎成180180，如試

31、件外表面不出現(xiàn)裂紋和分層，如試件外表面不出現(xiàn)裂紋和分層，即為合格。即為合格。 冷彎試驗冷彎試驗伸長率測試儀伸長率測試儀 u結(jié)構(gòu)鋼常測沖擊韌性指標結(jié)構(gòu)鋼常測沖擊韌性指標 第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能沖擊韌性沖擊韌性 v韌性是鋼材抵抗沖擊荷載的能力。韌性是鋼材抵抗沖擊荷載的能力。韌性是鋼材強度和塑性的綜合指標韌性是鋼材強度和塑性的綜合指標。 v沖擊韌性隨溫度的降低而下降沖擊韌性隨溫度的降低而下降。其其規(guī)律是開始下降緩慢，當達到一定溫規(guī)律是開始下降緩慢，當達到一定溫度范圍時，突然下降很多而呈脆性，度范圍時，突然下降很多而呈脆性，這種性質(zhì)稱為鋼材的這種性質(zhì)稱為鋼材的冷脆性冷脆性

32、。 沖擊韌性試驗機沖擊韌性試驗機第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 2 22.1.4 2.1.4 鋼筋的強度與變形鋼筋的強度與變形 u鋼筋力學性能指標：鋼筋力學性能指標：對于有明顯屈服臺階的軟鋼取屈服對于有明顯屈服臺階的軟鋼取屈服強度強度 fy 作為強度設(shè)計依據(jù)作為強度設(shè)計依據(jù),驗收取驗收取四個指標。四個指標。對于無明顯屈服臺階的硬鋼取條件對于無明顯屈服臺階的硬鋼取條件屈服強度屈服強度 0.2作為強度設(shè)計依據(jù)作為強度設(shè)計依據(jù),驗驗收取后三個指標收取后三個指標屈服強度、極限強度、延伸率、冷彎性能。屈服強度、極限強度、延伸率、

33、冷彎性能。屈屈 強強 比比：反反映映鋼鋼筋筋的的強強度度儲儲備備，fy/fu=0.60.7,或或 強強屈比屈比fu/fy1.25。第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 u 鋼筋的應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變應(yīng)變簡化模型簡化模型 （1 1）理想彈塑性模型理想彈塑性模型（2 2）三段線性模型三段線性模型（3）無明）無明顯顯屈服點的屈服點的鋼鋼筋筋第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 u 鋼筋的應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變應(yīng)變簡化模型簡化模型2.1.5冷加工鋼筋冷加工鋼筋工藝：冷拉

34、、冷拔、工藝：冷拉、冷拔、 冷軋、冷軋扭冷軋、冷軋扭冷拉鋼筋仍有屈服臺階冷拉鋼筋仍有屈服臺階目的：提高強度，節(jié)約鋼材。目的：提高強度，節(jié)約鋼材。 但塑性減小。但塑性減小。2.1 建筑用鋼筋的分類建筑用鋼筋的分類第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 2.1.52.1.5 鋼筋的冷加工鋼筋的冷加工冷拉：冷拉： 在常溫下用機械方法將有明顯流幅的鋼筋拉到超過在常溫下用機械方法將有明顯流幅的鋼筋拉到超過屈服強度的某一應(yīng)力值，然后卸載至零。屈服強度的某一應(yīng)力值，然后卸載至零。第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能2.1.5

35、2.1.5 鋼筋的冷加工 鋼筋在冷拉后，未經(jīng)時效前，一般沒有明顯的屈服臺階；鋼筋在冷拉后，未經(jīng)時效前，一般沒有明顯的屈服臺階； 經(jīng)過停放或加熱后進一步提高了屈服強度并恢復(fù)了屈服臺經(jīng)過停放或加熱后進一步提高了屈服強度并恢復(fù)了屈服臺階，這種現(xiàn)象稱為階，這種現(xiàn)象稱為冷拉時效硬化冷拉時效硬化。 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 2.1.52.1.5 鋼筋的冷加工鋼筋的冷加工 冷拔：冷拔： 將將HPB235級熱軋鋼筋強行拔過小于其直徑的硬質(zhì)合金拔級熱軋鋼筋強行拔過小于其直徑的硬

36、質(zhì)合金拔絲模具。絲模具。 經(jīng)過幾次冷拔的鋼絲，抗拉、抗壓經(jīng)過幾次冷拔的鋼絲，抗拉、抗壓強度強度均大大均大大提高提高，但，但塑性降低塑性降低。冷加工鋼筋主要用于對延性要求不高的板類構(gòu)件，或作為冷加工鋼筋主要用于對延性要求不高的板類構(gòu)件，或作為非受力構(gòu)造鋼筋。由于冷加工鋼筋的性能受母材和冷加工非受力構(gòu)造鋼筋。由于冷加工鋼筋的性能受母材和冷加工工藝的影響，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（工藝的影響，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010-2010）中未列入冷加工鋼筋，工程應(yīng)用時可按相關(guān)的冷加）中未列入冷加工鋼筋，工程應(yīng)用時可按相關(guān)的冷加工鋼筋技術(shù)標準執(zhí)行。工鋼筋技術(shù)標準執(zhí)行。第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的

37、物理力學性能 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 冷拉，可采用冷拉控制應(yīng)力和冷拉率控制。冷拉，可采用冷拉控制應(yīng)力和冷拉率控制。冷拉后可提高鋼材冷拉后可提高鋼材的抗拉強度，的抗拉強度，不提高抗壓強度，且塑性下降不提高抗壓強度，且塑性下降。冷拔，冷拔，經(jīng)過冷拔后鋼筋沒有明顯的屈服點和流幅，經(jīng)過冷拔后鋼筋沒有明顯的屈服點和流幅，可同時提高可同時提高鋼材的抗拉和抗壓強度，塑性降低很多。鋼材的抗拉和抗壓強度，塑性降低很多。2.1.52.1.5 鋼筋的冷加工鋼筋的冷加工 第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 2.1.6

38、2.1.6 混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求要求 （1）強度：強度：保證構(gòu)件具有一定的強度儲備。保證構(gòu)件具有一定的強度儲備。強屈比強屈比fu/fy1.25（2）足夠的塑性足夠的塑性 避免發(fā)生脆性破壞。避免發(fā)生脆性破壞。軟鋼：軟鋼：鋼筋的鋼筋的屈服強度、極限抗拉強度、伸長率和冷彎性能屈服強度、極限抗拉強度、伸長率和冷彎性能是施工單位驗收鋼筋是否合格的是施工單位驗收鋼筋是否合格的4個主要指標。個主要指標。硬鋼：硬鋼：鋼筋的鋼筋的極限抗拉強度、伸長率和冷彎性能極限抗拉強度、伸長率和冷彎性能是施工單位是施工單位驗收鋼筋是否合格的驗收鋼筋是否合格的3個主要指標。個主要指標。（4）與混凝土

39、的粘結(jié)力強與混凝土的粘結(jié)力強（3）可焊性：可焊性：要求鋼筋具備良好的要求鋼筋具備良好的焊接焊接性能，要求在一定性能，要求在一定的工藝條件下，鋼筋焊接后不產(chǎn)生裂紋及過大的變形，保證的工藝條件下，鋼筋焊接后不產(chǎn)生裂紋及過大的變形，保證焊接后的接頭性能良好。焊接后的接頭性能良好。 第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 v鋼筋的直徑鋼筋的直徑常用：常用： 6mm，6.5mm，8mm，8.2mm，10mm，12mm， 14mm，16mm，18mm，20mm，22mm，25mm， 28mm，32mm，36mm，40mm，50mm。其中。

40、其中， 8.2mm僅適用有縱肋的熱處理鋼筋。僅適用有縱肋的熱處理鋼筋。v鋼筋的選用鋼筋的選用普通鋼筋普通鋼筋：宜用宜用HRB400和和HRB500鋼筋鋼筋 可用可用HPB300、HRB335,RRB400和冷加工鋼筋和冷加工鋼筋預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力筋：宜用宜用鋼鉸線、鋼絲鋼鉸線、鋼絲 可用可用熱處理鋼筋和強度較高的冷加工鋼筋熱處理鋼筋和強度較高的冷加工鋼筋d=650mm第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能2.1.62.1.6 混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求要求 300第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能不同級別鋼筋的比較不同級別鋼筋的比較2.1.62

41、.1.6 混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求要求 變形鋼筋比光面鋼筋好變形鋼筋比光面鋼筋好v與混凝土粘結(jié)錨固性好與混凝土粘結(jié)錨固性好v可加工性好可加工性好第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.1 2.1 鋼筋的物理力學性能鋼筋的物理力學性能 2.1.62.1.6 混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求要求 2.1.62.1.6 混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求要求 2.1.62.1.6 混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求要求 2.2 2.2 混凝土的物理力學性能混凝土的物理力學性能 1 1. . 砼砼立方體抗壓強度立方體

42、抗壓強度（f fcu,kcu,k）-混凝土強度等級混凝土強度等級 試塊尺寸：試塊尺寸：150150150150150mm150mm3 3養(yǎng)護時間：養(yǎng)護時間：2828天天養(yǎng)護條件：溫度養(yǎng)護條件：溫度202033，相對濕度，相對濕度90%90%加荷速度：每秒加荷速度：每秒0.150.3N/mm0.150.3N/mm2 2 保保 證證 率率: 95: 95 混凝土按立方體抗壓強度的標準值（混凝土按立方體抗壓強度的標準值（f fcu,kcu,k）的大小，分為）的大小，分為1414亇強度等亇強度等級，它們是級，它們是C15C15、C20C20、C25C25、C30C30、C35C35、C40C40、C4

43、5C45、C50C50、C5C50C800C80為髙強度混凝土。為髙強度混凝土。（左圖）試件表面無潤滑劑，產(chǎn)生套箍效應(yīng)，（左圖）試件表面無潤滑劑，產(chǎn)生套箍效應(yīng)，工程中常采用這種方法。工程中常采用這種方法。（右圖）試件表面涂有潤滑劑，摩擦阻力小，（右圖）試件表面涂有潤滑劑，摩擦阻力小，測得的抗壓強度小，工程中一般不采用。測得的抗壓強度小，工程中一般不采用。立方體混凝土試塊立方體混凝土試塊CECS 104:99高強混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程高強混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程1.0.2條明確規(guī)定：條明確規(guī)定：“高強混凝土為采用高強混凝土為采用水泥、砂、石、高效減水劑等外加劑和粉煤灰超細礦渣硅灰等礦物摻合料以常規(guī)水泥、砂

44、、石、高效減水劑等外加劑和粉煤灰超細礦渣硅灰等礦物摻合料以常規(guī)工藝配制的工藝配制的C50C80級混凝土。級混凝土。”2.2.12.2.1混凝土強度混凝土強度影影響響因因素素l尺寸效應(yīng)：尺寸越大，內(nèi)部缺陷較多，尺寸效應(yīng)：尺寸越大，內(nèi)部缺陷較多， 強度較低。強度較低。100100100mm3 ,或200200200mm3 試模作出的試模作出的結(jié)果結(jié)果,應(yīng)分別乘系數(shù)應(yīng)分別乘系數(shù)0.95或或1.05。l加加載載速速度度：加加載載速速度度越越快快，強強度度越越高高。強強度度等等級級低低于于C30時時， 每每秒秒0.30.5N/mm2； 高高于于C30， 每每秒秒0.50.8N/mm2 l端部約束：涂潤滑

45、油端部約束：涂潤滑油 ，強度降低。標準方法不涂油。，強度降低。標準方法不涂油。 立方體立方體抗壓強度抗壓強度標準值標準值fcu.k實驗強度實驗強度平均值平均值實驗強度實驗強度標準差標準差強度等級編號強度等級編號C2.2.1 混凝土強度混凝土強度(N/mm2)v非標準試塊強度換算系數(shù)：非標準試塊強度換算系數(shù)： 200mm200mm200mm: 200mm200mm200mm:1.051.05； 100mm100mm100mm: 100mm100mm100mm:0.950.95。 6 61212圓柱體：圓柱體：1.20 1.20 （1 1=2.54cm=2.54cm） 6 61212棱柱體：棱柱體

46、：1.321.32v 分分級級：C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50, C50, C55, C55, C60, C60, C65,C70,C75,C80 C65,C70,C75,C80 ( (高高強強混混凝凝土土），共共1414個個等等級。級。 CConcrete, CConcrete,單位：單位：N/mmN/mm2 2或或MPaMPa。2.2.1 混凝土強度混凝土強度素混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級素混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應(yīng)低于不應(yīng)低于C15；鋼鋼筋筋混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的混混凝凝土土強強度度等等級級不不應(yīng)

47、應(yīng)低低于于 C20；采采用用強強度度等等級級400及及以以上上的的鋼鋼筋筋時時，混混凝凝土土等等級級強強度度不應(yīng)低于不應(yīng)低于C25；預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的混混凝凝土土強強度度等等級級不不宜宜低低于于C40，且不應(yīng)低于，且不應(yīng)低于C30；承承受受重重復(fù)復(fù)荷荷載載的的鋼鋼筋筋混混凝凝土土構(gòu)構(gòu)件件，混混凝凝土土強強度度等等級級不應(yīng)低于不應(yīng)低于C30v混凝土強度等級的選用混凝土強度等級的選用第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能2.2.12.2.1混凝土強度混凝土強度 2.2.12.2.1混凝土強度混凝土強度 2 2、砼軸心抗壓強度（、砼軸心抗壓強度（fc,kfc,k） 試

48、塊尺寸：試塊尺寸：150150150150300mm300mm3 3 養(yǎng)護時間：養(yǎng)護時間：2828天天 養(yǎng)護條件：溫度養(yǎng)護條件：溫度202033，相對濕度，相對濕度90%90%棱柱強度與立方強度之比棱柱強度與立方強度之比 考慮考慮C40以上混凝土以上混凝土脆性的折減系數(shù)脆性的折減系數(shù) 2.2.12.2.1混凝土強度混凝土強度 2.2 2.2 混凝土的物理力學性能混凝土的物理力學性能 2.2. 軸心抗壓強度標準值軸心抗壓強度標準值 棱柱體棱柱體高度高度的取值：的取值： 擺脫端部摩擦力的影響；擺脫端部摩擦力的影響； 試件不致失穩(wěn)。試件不致失穩(wěn)。 試驗?zāi)康模翰捎美庵w試件，反映混凝土的實際工作狀態(tài)。

49、試驗?zāi)康模翰捎美庵w試件，反映混凝土的實際工作狀態(tài)。 試件尺寸：我國取試件尺寸：我國取 mm3為標準試件。為標準試件。 試驗表明，當高寬比試驗表明，當高寬比h/b由由1增加到增加到2時，抗壓強度降低很時，抗壓強度降低很快，由快，由2增加到增加到4時，抗壓強時，抗壓強度變化不大。度變化不大。2 2、軸心抗壓強度、軸心抗壓強度 混凝土強度與試混凝土強度與試塊混凝土強度的塊混凝土強度的修正系數(shù)修正系數(shù)脆性影響脆性影響系數(shù)系數(shù) 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抗壓強度標準值抗壓強度標準值2.2.1 混凝土強度混凝土強度b=150mm,h=300mm混凝土強度混凝土強度等級等級C

50、40C45C50C55C60C65C70C75C80 c10.760.760.760.770.780.790.800.810.82 c21.000.9840.9680.9510.9350.9190.9030.8870.87 c1 和和 c2 值值2.2.1 混凝土強度混凝土強度 與與 的關(guān)系：的關(guān)系： 棱柱體強度與立方體強度之比，對棱柱體強度與立方體強度之比，對C50及以下混凝土及以下混凝土取取0.76，C80取取0.82，中間按線性插值；，中間按線性插值； 高強混凝土脆性折減系數(shù)，對高強混凝土脆性折減系數(shù)，對C40取取1.0，C80取取0.87，中間按線性插值；中間按線性插值；0.88結(jié)構(gòu)中

51、混凝土的實體強度與立方體試件混凝土強度差結(jié)構(gòu)中混凝土的實體強度與立方體試件混凝土強度差異等因素的修正系數(shù)。異等因素的修正系數(shù)。2.2.12.2.1混凝土強度混凝土強度 2.2 2.2 混凝土的物理力學性能混凝土的物理力學性能 2.2. 軸心抗壓強度標準值軸心抗壓強度標準值 2.2 2.2 混凝土的物理力學性能混凝土的物理力學性能 3 3. .軸心抗拉強度軸心抗拉強度 標準值標準值 與與 的關(guān)系：的關(guān)系： 直接受拉試驗直接受拉試驗 劈裂試驗劈裂試驗2.2.12.2.1混凝土強度混凝土強度tkftk3 3、軸心抗拉強度、軸心抗拉強度-抗拉強度標準值抗拉強度標準值f ftktk軸心抗拉強度與軸心抗拉

52、強度與立方體抗壓強度立方體抗壓強度的折算系數(shù)的折算系數(shù) 試驗離散性的試驗離散性的影響系數(shù)影響系數(shù) 試驗離散試驗離散性系數(shù)性系數(shù) 2.2.1 混凝土強度混凝土強度 2.2.12.2.1混凝土強度混凝土強度 3 3. . 砼砼軸心抗拉軸心抗拉強度強度（f ft tK K）混凝土為脆性材料，內(nèi)部存在許多細小混凝土為脆性材料，內(nèi)部存在許多細小孔隙，因此其抗拉強度很低。孔隙，因此其抗拉強度很低。試驗方法：試驗方法：國內(nèi)外多采用國內(nèi)外多采用圓柱體或立方圓柱體或立方體的劈裂試驗體的劈裂試驗來間接測定。來間接測定。混凝土的抗拉強度遠小于抗壓強度，只有抗壓強度的混凝土的抗拉強度遠小于抗壓強度，只有抗壓強度的1/

53、101/101/181/18 。 2.2.12.2.1混凝土強度混凝土強度4.4. 混凝土的設(shè)計指標混凝土的設(shè)計指標1.混凝土的強度混凝土的強度 混凝土的強度混凝土的強度標準值標準值應(yīng)具有不小于應(yīng)具有不小于95%的保證率。的保證率。 混凝土強度混凝土強度設(shè)計值設(shè)計值：等于混凝土強度標準值除以混凝：等于混凝土強度標準值除以混凝土材料分項系數(shù)土材料分項系數(shù)（ rs = 1.4 )。 各種強度等級的混凝土強度標準值、強度設(shè)計值規(guī)范各種強度等級的混凝土強度標準值、強度設(shè)計值規(guī)范規(guī)定采用。規(guī)定采用。 2.2.12.2.1混凝土強度混凝土強度4.4. 混凝土的設(shè)計指標混凝土的設(shè)計指標v砼三大強度標準值：砼

54、三大強度標準值：立方抗壓強度立方抗壓強度 fcu,k-基本強度值基本強度值,最大最大軸心抗壓強度軸心抗壓強度 fc,k-可換算可換算,數(shù)值居中數(shù)值居中軸心抗拉強度軸心抗拉強度 ftk-可換算可換算,數(shù)值最小數(shù)值最小 5 5、單軸受壓時的應(yīng)力、單軸受壓時的應(yīng)力- -應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學模型應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學模型u=0.00380=0.002ocfcc0.15fcu=0.00350=0.002ocfcc美國Hognestad模型德國Rsch模型2.2.1 混凝土強度混凝土強度5 5、單軸受壓時的應(yīng)力、單軸受壓時的應(yīng)力- -應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學模型應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學模型 0 uo cfc c中國規(guī)范采用的模型中國規(guī)范采

55、用的模型2.2.1 混凝土強度混凝土強度6 6、復(fù)雜應(yīng)力下的強度、復(fù)雜應(yīng)力下的強度【雙向受力】【雙向受力】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。2.2.1 混凝土強度混凝土強度【剪力存在時】【剪力存在時】拉拉-剪：抗拉、抗剪強度都降低；剪：抗拉、抗剪強度都降低；壓壓-剪：當剪：當 時，抗剪強度隨壓應(yīng)力提高而增大；時，抗剪強度隨壓應(yīng)力提高而增大； 當當 時，內(nèi)部裂縫增加，抗剪抗壓強度時，內(nèi)部裂縫增加，抗剪抗壓強度 均降低。均降低。 2.2.1 混凝土強度混凝土強度【三向受力【三向受力】三向受壓時，強度

56、增三向受壓時，強度增加，最大增加加，最大增加5 5倍。倍。側(cè)向受約束時混凝土的側(cè)向受約束時混凝土的變形特點變形特點cu約束混凝土非約束混凝土ccfccfcEsecEc c0 2c0 sp cco環(huán)箍斷裂2.2.1 混凝土強度混凝土強度 1.1. 一次短期加載下一次短期加載下混凝土受壓的應(yīng)力混凝土受壓的應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線 2.2.2 混凝土的變形混凝土的變形OA-彈性階段彈性階段AB-塑性變形穏定階段塑性變形穏定階段BC-塑性變形不穩(wěn)定階段塑性變形不穩(wěn)定階段C-壓力峰值點壓力峰值點D-拐點拐點,出現(xiàn)第一條可見縫出現(xiàn)第一條可見縫E-收斂點收斂點,斜裂破壞斜裂破壞,此時此時達達 極限壓應(yīng)變極限壓應(yīng)

57、變u=0.00330fcsu0.3fcs0.8fcs曲線曲線ab段：水泥凝膠體的粘性流動和內(nèi)部微裂縫的段：水泥凝膠體的粘性流動和內(nèi)部微裂縫的擴展使混凝土表現(xiàn)出越來越明顯的塑性，應(yīng)力應(yīng)變擴展使混凝土表現(xiàn)出越來越明顯的塑性，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系偏離直線，應(yīng)變的增長速度比應(yīng)力增長快。內(nèi)關(guān)系偏離直線，應(yīng)變的增長速度比應(yīng)力增長快。內(nèi)部微裂縫有所發(fā)展，但處于部微裂縫有所發(fā)展，但處于穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)，故故b點稱為點稱為臨界應(yīng)力點臨界應(yīng)力點，相應(yīng)的應(yīng)力相當于相應(yīng)的應(yīng)力相當于條件屈服強度。條件屈服強度。(0.8fc-長期荷載限值長期荷載限值) 曲線曲線bc段：應(yīng)變增長速度段：應(yīng)變增長速度進一步加快，應(yīng)力應(yīng)變曲進一步加快

58、，應(yīng)力應(yīng)變曲線的斜率急劇減小，混凝線的斜率急劇減小，混凝土內(nèi)部微裂縫進入土內(nèi)部微裂縫進入非穩(wěn)定非穩(wěn)定發(fā)展階段發(fā)展階段,裂縫快速發(fā)展裂縫快速發(fā)展。峰點峰點c的峰值應(yīng)力為砼棱的峰值應(yīng)力為砼棱柱體強度試驗值柱體強度試驗值fc 0a段：應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系接近于直段：應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系接近于直線線,稱稱a點為點為比例極限點比例極限點。變形變形主要取決于骨料和水泥結(jié)晶體主要取決于骨料和水泥結(jié)晶體受力產(chǎn)生的彈性變形，水泥膠受力產(chǎn)生的彈性變形，水泥膠體的黏性流動及初始微裂變化體的黏性流動及初始微裂變化很微小。很微小。曲曲線線ce段段：峰峰值值應(yīng)應(yīng)力力后后,裂裂縫縫迅迅速速發(fā)發(fā)展展.貫貫通通,內(nèi)內(nèi)部部破破壞壞愈愈來來愈愈嚴

59、嚴重重,試試件件平平均均應(yīng)應(yīng)力力強強度度下下降降,曲曲線線出出現(xiàn)現(xiàn)拐拐點點d,表表面面出出現(xiàn)現(xiàn)可可見見裂裂縫縫。超超過過拐拐點點曲曲線線下下突突,這這時時只只靠靠骨骨料料間間的的咬咬合合力力及及摩摩擦擦力力和和殘殘余余承承壓壓面面來來承承受受荷荷載載,直直到到曲曲率率最最大大點點e稱稱為為收收斂斂點點。進進入入收收斂斂段段ef后后,主主裂裂縫縫已已經(jīng)經(jīng)很很寬寬,內(nèi)內(nèi)聚聚力力幾幾乎乎耗耗盡盡,對對無無側(cè)側(cè)向向約束砼約束砼,收斂段已失去結(jié)構(gòu)意義收斂段已失去結(jié)構(gòu)意義。混凝土軸心受壓時的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計規(guī)規(guī)范范(GB50010)取取u=0.0033。峰峰值值應(yīng)應(yīng)變變0隨隨混混

60、凝凝土土強強度度等等級級不不同同約約在在0.00150.0025之之間間變變動動，結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)計計算算中中一一般般取取0=0.002。(0.30.4)fc。df0.8fcfc不同強度等級的受壓混凝土棱柱體應(yīng)力不同強度等級的受壓混凝土棱柱體應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線 強度等級越高，線彈性段越長，強度等級越高，線彈性段越長，峰值應(yīng)變也有所增大。但高強混凝峰值應(yīng)變也有所增大。但高強混凝土中，砂漿與骨料的粘結(jié)很強，密土中，砂漿與骨料的粘結(jié)很強，密實性好，微裂縫很少，最后的破壞實性好，微裂縫很少，最后的破壞往往是骨料破壞，破壞時脆性越顯往往是骨料破壞，破壞時脆性越顯著，下降段越陡。峰值應(yīng)力著，下降段越陡。峰值應(yīng)力

61、fc所對應(yīng)所對應(yīng)的應(yīng)變的應(yīng)變0約為約為0.002左右，應(yīng)力小于左右，應(yīng)力小于0.3fc時混凝土處于彈性階段，混凝時混凝土處于彈性階段，混凝土內(nèi)部幾乎沒有裂縫，土內(nèi)部幾乎沒有裂縫，0.30.8 fc之之間，混凝土內(nèi)部裂縫發(fā)展，但能保間，混凝土內(nèi)部裂縫發(fā)展，但能保持穩(wěn)定，大于持穩(wěn)定，大于0.8 fc混凝土內(nèi)部裂縫混凝土內(nèi)部裂縫發(fā)展很快，塑性變形顯著增大，體發(fā)展很快，塑性變形顯著增大，體積應(yīng)變逐漸由壓縮轉(zhuǎn)為擴張。積應(yīng)變逐漸由壓縮轉(zhuǎn)為擴張。0圖圖1-10不同強度混凝土的應(yīng)力不同強度混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線應(yīng)變關(guān)系曲線fc0.3fc高強混凝土：高強混凝土： ， 0 cu 2.2.2 混凝土的變形混凝土

62、的變形 2.2 2.2 混凝土的物理力學性能混凝土的物理力學性能 特征點：特征點： 0 對應(yīng)于峰值點應(yīng)變對應(yīng)于峰值點應(yīng)變 規(guī)范規(guī)范 0 = 0.002 cu 混凝土極限壓混凝土極限壓應(yīng)變規(guī)范應(yīng)變規(guī)范 cu = 0.0033fc 軸心抗壓強度軸心抗壓強度應(yīng)力應(yīng)變曲線說明應(yīng)力應(yīng)變曲線說明:砼強度等級越高砼強度等級越高,曲線越陡峻曲線越陡峻,強度峰值增大強度峰值增大,但塑性降低。但塑性降低。 混混凝凝土土受受壓壓破破壞壞機機理理可可概概括括為為：隨隨著著應(yīng)應(yīng)力力的的增增大大，沿沿粗粗骨骨料料界界面面和和砂砂漿漿內(nèi)內(nèi)部部的的微微裂裂縫縫逐逐漸漸延延伸伸和和擴擴展展，導導致致砂砂漿漿的的損損傷傷不不斷斷

63、積積累累；裂裂縫縫貫貫通通后后，混混凝凝土土的的連連續(xù)續(xù)性性遭遭到到破破壞壞，逐逐漸漸喪喪失失其其承承載載力力，破破壞壞的的實實質(zhì)質(zhì)是是由由連連續(xù)續(xù)材材料料逐逐步步變成不連續(xù)材料的過程。變成不連續(xù)材料的過程。 2.2.22.2.2混凝土的變形混凝土的變形 2.2 2.2 混凝土的物理力學性能混凝土的物理力學性能 u混凝土受壓混凝土受壓破壞機理破壞機理2.2.22.2.2混凝土的變形混凝土的變形 2.2 2.2 混凝土的物理力學性能混凝土的物理力學性能 結(jié)論結(jié)論：混凝土受壓破壞是由于混凝土內(nèi)裂縫的擴展所致，如混凝土受壓破壞是由于混凝土內(nèi)裂縫的擴展所致，如果對混凝土的橫向變形加以約束，限制裂縫的開

64、展，可以提果對混凝土的橫向變形加以約束，限制裂縫的開展，可以提高混凝土的縱向抗壓強度。高混凝土的縱向抗壓強度。 u混凝土受壓混凝土受壓破壞機理破壞機理v2.多次加載：疲癆強度多次加載：疲癆強度,彈性滯后彈性滯后2.2.2 混凝土的變形混凝土的變形2.2.2 混凝土的變形混凝土的變形 2.2 2.2 混凝土的物理力學性能混凝土的物理力學性能 3. 混凝土的彈性模量、變形模量和切線模量混凝土的彈性模量、變形模量和切線模量混凝土的混凝土的 變形變形模量模量 c c c c e p 0 1l原點切線模量原點切線模量（彈性模量彈性模量）：拉壓相同）：拉壓相同l割線模量割線模量 (彈塑性模量彈塑性模量）l

65、切線模量切線模量彈性系數(shù)，隨著應(yīng)力的增大而減小，當彈性系數(shù)，隨著應(yīng)力的增大而減小，當 時，時， ；當；當 時，取時，取 ；當當 時，取時，取 受拉破壞時，為受拉破壞時，為0.5 發(fā)發(fā)生生單單位位應(yīng)應(yīng)變變所所需需要要的的應(yīng)應(yīng)力力值值,稱稱作作變變形形模模量量。由由于于砼砼并并非非是是完完全全的的彈彈性性體體,故故其其變變形形模模量量有有不不同同的的表表達達方方式式。因因割割線線模模量量較較易測定易測定,故應(yīng)用較廣。故應(yīng)用較廣。2.2.2 混凝土的變形混凝土的變形 2.2 2.2 混凝土的物理力學性能混凝土的物理力學性能 混凝土的彈性模量的試驗方法（混凝土的彈性模量的試驗方法（150150 300

66、標準試件標準試件）混凝土的泊松比和剪切模量混凝土的泊松比和剪切模量：n混凝土的混凝土的泊松比泊松比 （橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變的比值橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變的比值），），在壓力較在壓力較小時為小時為0.180.22，接近破壞時可達，接近破壞時可達0.5以上，以上，一般可取一般可取0.2。u混凝土的剪切模量為：混凝土的剪切模量為： 取取 ， 我國規(guī)范近似取我國規(guī)范近似取 3. 混凝土的彈性模量、變形模量和切線模量混凝土的彈性模量、變形模量和切線模量5-10次次受壓受壓:受拉：受拉：Ec=0.5 Ecv 4.受力變形受力變形: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，

67、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，早期發(fā)展快， 但可以延續(xù)數(shù)年。但可以延續(xù)數(shù)年。2.2.2 混凝土的變形混凝土的變形徐變對結(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(yīng)力增加，混凝土應(yīng)力減小；在軸壓構(gòu)件中，使鋼筋應(yīng)力增加，混凝土應(yīng)力減小；在預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中，使預(yù)應(yīng)力發(fā)生損失；在預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中，使預(yù)應(yīng)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。 影響因素：影響因素：加載時的混凝土齡期；加載時的混凝土齡期； 持續(xù)壓力大小；持續(xù)壓力大小； 混凝土的組成材料及配合比；混凝土的制作養(yǎng)護條件混凝土的

68、組成材料及配合比；混凝土的制作養(yǎng)護條件。PAsPAs s1c1Ps2As s2P P卸去，卸去，如何？如何？2.2.2 混凝土的變形混凝土的變形v5.體積變形體積變形: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。混凝土在空氣中結(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)12年。年。2.2.2 混凝土的變形混凝土的變形收縮對結(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；

69、減小水灰比；加強振搗和養(yǎng)護； 構(gòu)造鋼筋數(shù)量加強；設(shè)置變形縫；摻膨脹劑。構(gòu)造鋼筋數(shù)量加強；設(shè)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。2.2.2 混凝土的變形混凝土的變形問題二：問題一：什么是粘結(jié)力？它與哪些因素相關(guān)？什么是粘結(jié)力？它與哪些因素相關(guān)？保證和提高粘結(jié)力的構(gòu)造措施有哪些？保證和提高粘結(jié)力的構(gòu)造措施有哪些？2.3.鋼筋與混凝土的粘結(jié)鋼筋與混凝土的粘結(jié)第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.3 2.3 鋼筋與混凝土的粘結(jié)與錨固鋼筋與混凝土

70、的粘結(jié)與錨固 2.3.2.3.1 1 粘結(jié)應(yīng)力的定義粘結(jié)應(yīng)力的定義粘結(jié)應(yīng)力是鋼筋和混凝土接觸面上的剪應(yīng)力，由于這種剪粘結(jié)應(yīng)力是鋼筋和混凝土接觸面上的剪應(yīng)力，由于這種剪應(yīng)力的存在，使鋼筋和周圍混凝土之間的內(nèi)力得到傳遞。應(yīng)力的存在，使鋼筋和周圍混凝土之間的內(nèi)力得到傳遞。2.3 2.3 鋼筋與混凝土的粘結(jié)鋼筋與混凝土的粘結(jié)2.3.22.3.2 粘結(jié)應(yīng)力的意義粘結(jié)應(yīng)力的意義鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)性能是鋼筋和混凝土共同工作的鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)性能是鋼筋和混凝土共同工作的基礎(chǔ)。基礎(chǔ)。無粘結(jié)梁：無粘結(jié)梁：梁中的鋼筋與混凝土沒有粘結(jié)，在荷載作用下，梁中的鋼筋與混凝土沒有粘結(jié)，在荷載作用下，鋼筋不受力，該梁

71、如同素混凝土梁。鋼筋不受力，該梁如同素混凝土梁。端部有錨固無粘結(jié)梁：端部有錨固無粘結(jié)梁：鋼筋僅在梁端部設(shè)置機械錨固，鋼鋼筋僅在梁端部設(shè)置機械錨固，鋼筋應(yīng)力沿全長相等，受力猶如二鉸拱，不是梁的受力狀態(tài)。筋應(yīng)力沿全長相等，受力猶如二鉸拱，不是梁的受力狀態(tài)。所以，只有梁中的鋼筋沿全長與混凝土有可靠的粘結(jié)，并所以，只有梁中的鋼筋沿全長與混凝土有可靠的粘結(jié)，并在端部有可靠的錨固，才符合梁的受力特點。在端部有可靠的錨固，才符合梁的受力特點。第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.2 2.2 混凝土的物理力學性能混凝土的物理力學性能 第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2

72、.2 2.2 混凝土的物理力學性能混凝土的物理力學性能 l粘結(jié)強度及其分布規(guī)律粘結(jié)強度及其分布規(guī)律-抗拉試驗測定抗拉試驗測定2.3.2.3.3 3 粘結(jié)強度的測定粘結(jié)強度的測定第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.2 2.2 混凝土的物理力學性能混凝土的物理力學性能 第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.2 2.2 混凝土的物理力學性能混凝土的物理力學性能 圖：圖：1-19ldTmaxl取微元體利用極限平衡條件推證粘結(jié)強度取微元體利用極限平衡條件推證粘結(jié)強度普通鋼筋：預(yù)應(yīng)力鋼筋：由此式可推出由此式可推出基本錨固長度基本錨固長度式中式中l(wèi)ab 受拉鋼筋的基

73、本錨固長度；受拉鋼筋的基本錨固長度； fy、fpy普普通通鋼鋼筋筋、預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力鋼鋼筋筋的的抗抗拉拉強強度度設(shè)設(shè)計計值值按按P5254表表3-7、表、表3-8,3-9取用；取用； ft混混凝凝土土軸軸心心抗抗拉拉強強度度設(shè)設(shè)計計值值，按按P44表表3-5采采用用。當混凝土強度大于當混凝土強度大于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)，按下表鋼筋的外形系數(shù)，按下表3-14取用。取用。 表1-7 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0.160.1

74、40.190.130.160.17第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能表表3-14鋼筋的外形系數(shù)鋼筋的外形系數(shù)。第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.3 2.3 鋼筋與混凝土的粘結(jié)與錨固鋼筋與混凝土的粘結(jié)與錨固 2.3.2.3.4 4 粘結(jié)應(yīng)力的粘結(jié)應(yīng)力的組成組成 化學膠結(jié)力化學膠結(jié)力：澆筑時水泥漿體向鋼筋表面氧化層的滲透和澆筑時水泥漿體向鋼筋表面氧化層的滲透和養(yǎng)護過程中水泥晶體的生長和硬化，使水泥膠體和鋼養(yǎng)護過程中水泥晶體的生長和硬化，使水泥膠體和鋼筋表面產(chǎn)生吸附膠著作用。筋表面產(chǎn)生吸附膠著作用。摩擦力摩擦力：混凝土凝結(jié)時收縮，使鋼筋和混凝土接觸面上產(chǎn)混凝

75、土凝結(jié)時收縮，使鋼筋和混凝土接觸面上產(chǎn)生正應(yīng)力，將鋼筋緊緊地握裹住。生正應(yīng)力，將鋼筋緊緊地握裹住。機械咬合力機械咬合力：鋼筋表面凹凸不平與混凝土產(chǎn)生的機械咬合鋼筋表面凹凸不平與混凝土產(chǎn)生的機械咬合力作用而產(chǎn)生的力。力作用而產(chǎn)生的力。鋼筋端部的錨固力鋼筋端部的錨固力：一般在鋼筋端部彎鉤、彎折，在錨固一般在鋼筋端部彎鉤、彎折，在錨固區(qū)焊短鋼筋、短角鋼等方法來提供錨固力區(qū)焊短鋼筋、短角鋼等方法來提供錨固力第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.3 2.3 鋼筋與混凝土的粘結(jié)與錨固鋼筋與混凝土的粘結(jié)與錨固 2.3.2.3.5 5 粘結(jié)破壞機理粘結(jié)破壞機理 （1）光圓鋼筋的粘結(jié)破壞：）

76、光圓鋼筋的粘結(jié)破壞： 粘結(jié)作用在鋼筋與混凝土間出現(xiàn)粘結(jié)作用在鋼筋與混凝土間出現(xiàn)相對滑移相對滑移前主要取決于前主要取決于化化學膠著力學膠著力，發(fā)生滑移后則由發(fā)生滑移后則由摩擦力摩擦力和和機械咬合力機械咬合力提供。提供。（2） 變形鋼筋的粘結(jié)破壞變形鋼筋的粘結(jié)破壞 粘結(jié)強度仍由粘結(jié)強度仍由化學膠著力化學膠著力、摩擦力摩擦力和和機械咬合力機械咬合力組成。但組成。但主要為主要為機械咬合力機械咬合力。 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。筋肋間嵌入混凝土而產(chǎn)生的。第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能

77、 2.2 2.2 混凝土的物理力學性能混凝土的物理力學性能 第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.3 2.3 鋼筋與混凝土的粘結(jié)與錨固鋼筋與混凝土的粘結(jié)與錨固 l影響粘結(jié)的因素：影響粘結(jié)的因素：.光圓鋼筋及變形鋼筋的粘結(jié)強度都隨混凝土強度等級的提高而提高，光圓鋼筋及變形鋼筋的粘結(jié)強度都隨混凝土強度等級的提高而提高，但不與立方體強度成正比。但不與立方體強度成正比。.變形鋼筋的粘結(jié)力比光面鋼筋高變形鋼筋的粘結(jié)力比光面鋼筋高23倍，因此光面鋼筋錨固端頭需倍，因此光面鋼筋錨固端頭需要作彎鉤以提高粘結(jié)強度，變形鋼筋所需的錨固長度比光面鋼筋短。要作彎鉤以提高粘結(jié)強度，變形鋼筋所需的錨固

78、長度比光面鋼筋短。.鋼筋間的凈距過小，可能導致保護層崩落，粘結(jié)強度顯著降低。鋼筋間的凈距過小，可能導致保護層崩落，粘結(jié)強度顯著降低。.橫向鋼筋（如箍筋）可以限制混凝土內(nèi)部裂縫的發(fā)展，提高粘結(jié)強橫向鋼筋（如箍筋）可以限制混凝土內(nèi)部裂縫的發(fā)展，提高粘結(jié)強度。度。.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)強度。提高粘結(jié)強度。.澆筑混凝土時鋼筋所處的位置也會影響粘結(jié)強度。如澆筑混凝土時鋼筋所處的位置也會影響粘結(jié)強度。如“頂部頂部”水平水平鋼筋。鋼筋。v2.3.62.3.6保證粘結(jié)的構(gòu)造措施保證粘結(jié)的構(gòu)造措施- -錨固與

79、連接錨固與連接(1)對不同等級的混凝土和鋼筋，要保證最小搭接長度和對不同等級的混凝土和鋼筋，要保證最小搭接長度和錨固長度；錨固長度；(2)為了保證混凝土與鋼筋之間有足夠的粘結(jié)，必須滿足為了保證混凝土與鋼筋之間有足夠的粘結(jié)，必須滿足鋼筋最小間距和混凝土保護層最小厚度的要求；鋼筋最小間距和混凝土保護層最小厚度的要求；(3)在鋼筋的搭接接頭內(nèi)應(yīng)加密箍筋；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)在光面鋼筋端部應(yīng)設(shè)置彎鉤；為了保證足夠的粘結(jié)在光面鋼筋端部應(yīng)設(shè)置彎鉤；(5)對大深度混凝土構(gòu)件應(yīng)分層澆筑或二次澆搗；對大深度混凝土構(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。一般

80、除重銹鋼筋外，可不必除銹。第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.3 2.3 鋼筋與混凝土的粘結(jié)與錨固鋼筋與混凝土的粘結(jié)與錨固 鋼筋彎鉤和機械錨固的形式和技術(shù)要求鋼筋彎鉤和機械錨固的形式和技術(shù)要求錨錨固形式固形式技技術(shù)術(shù)要求要求90彎彎鉤鉤末端末端90彎彎鉤鉤，彎，彎鉤鉤內(nèi)徑內(nèi)徑4d，彎后直段，彎后直段長長度度12d135彎彎鉤鉤末端末端135彎彎鉤鉤，彎，彎鉤鉤內(nèi)徑內(nèi)徑4d，彎后直段，彎后直段長長度度5d一一側(cè)貼焊側(cè)貼焊錨錨筋筋末端一末端一側(cè)貼焊長側(cè)貼焊長5d同直徑同直徑鋼鋼筋筋兩兩側(cè)貼焊側(cè)貼焊錨錨筋筋末端兩末端兩側(cè)貼焊長側(cè)貼焊長3d同直徑同直徑鋼鋼筋筋焊焊端端錨錨板板末端

81、與厚度末端與厚度d的的錨錨板穿孔塞板穿孔塞焊焊螺栓螺栓錨頭錨頭末端旋入螺栓末端旋入螺栓錨頭錨頭第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.3 2.3 鋼筋與混凝土的粘結(jié)與錨固鋼筋與混凝土的粘結(jié)與錨固 手工手工彎鉤：彎鉤：v增加粘結(jié)錨固的措施增加粘結(jié)錨固的措施 光面鋼筋端部做彎鉤：光面鋼筋端部做彎鉤：第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能機械彎鉤：機械彎鉤：第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能機械錨固機械錨固第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能2.3.6 鋼筋的錨固與連接鋼筋的錨固與連接 (1)鋼筋的錨固鋼筋的錨固為為了了使使鋼鋼筋筋和

82、和混混凝凝土土能能可可靠靠地地共共同同工工作作，鋼鋼筋筋在在混混凝凝土土中中必必須須有有可靠的錨固。可靠的錨固。受拉鋼筋的錨固受拉鋼筋的錨固當當計計算算中中充充分分利利用用鋼鋼筋筋的的強強度度時時，混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)中中縱縱向向受受拉拉鋼鋼筋筋的的基本錨固長度基本錨固長度應(yīng)按下列公式計算：應(yīng)按下列公式計算：普通鋼筋：預(yù)應(yīng)力鋼筋：第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能錨固長度錨固長度基本錨固長度基本錨固長度受拉鋼筋的基本錨固長度受拉鋼筋的基本錨固長度lab和錨固長度和錨固長度la2.3.6 鋼筋的錨固與連接鋼筋的錨固與連接 采用機械錨固措施時，在錨固長度范圍內(nèi)的箍筋不應(yīng)少采用機械

83、錨固措施時，在錨固長度范圍內(nèi)的箍筋不應(yīng)少于于3個個，其直徑不應(yīng)小于錨固鋼筋直徑的，其直徑不應(yīng)小于錨固鋼筋直徑的0.25倍；間距不應(yīng)小倍；間距不應(yīng)小于錨固直徑的于錨固直徑的5倍倍。當錨固鋼筋的混凝土保護層厚度不小于。當錨固鋼筋的混凝土保護層厚度不小于鋼筋公稱直徑的鋼筋公稱直徑的5倍倍時，可不配置上述箍筋。時，可不配置上述箍筋。受壓鋼筋的錨固受壓鋼筋的錨固當當計計算算中中充充分分利利用用縱縱向向鋼鋼筋筋的的受受壓壓強強度度時時，其其錨錨固固長長度度不不應(yīng)應(yīng)小于受拉鋼筋錨固長度的小于受拉鋼筋錨固長度的0.7倍倍。！必必須須注注意意，對對于于光光面面鋼鋼筋筋（受受拉拉或或受受壓壓），其其末末端端均均應(yīng)

84、應(yīng)做做180o標準彎鉤標準彎鉤。焊接骨架、焊接網(wǎng)中的光面鋼筋可不做彎鉤。焊接骨架、焊接網(wǎng)中的光面鋼筋可不做彎鉤。第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能2.3.6 鋼筋的錨固與連接鋼筋的錨固與連接 (2)(2)鋼筋的連結(jié)鋼筋的連結(jié) 鋼筋的接頭可分為三種：綁扎搭接、機械連接或焊接。鋼筋的接頭可分為三種：綁扎搭接、機械連接或焊接。接頭宜設(shè)在受力較小處，同一根鋼筋上宜少設(shè)接頭。接頭宜設(shè)在受力較小處，同一根鋼筋上宜少設(shè)接頭。 綁扎搭接綁扎搭接 綁扎搭接的工作原理是通過鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)綁扎搭接的工作原理是通過鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強度來傳遞內(nèi)力的。因此，鋼筋的綁扎接頭要有足夠的強度來傳

85、遞內(nèi)力的。因此，鋼筋的綁扎接頭要有足夠的搭接長度搭接長度。規(guī)范規(guī)范規(guī)定規(guī)定：縱向受拉鋼筋綁扎搭接接頭：縱向受拉鋼筋綁扎搭接接頭的搭接長度應(yīng)根據(jù)位于同一連接區(qū)段內(nèi)的搭接長度應(yīng)根據(jù)位于同一連接區(qū)段內(nèi)(1.3(1.3ll) )的搭接鋼的搭接鋼筋面積百分率按下列公式計算，但任何情況下均不應(yīng)小筋面積百分率按下列公式計算，但任何情況下均不應(yīng)小于于300mm300mm。 第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能搭接長度搭接長度2.3.6 鋼筋的錨固與連接鋼筋的錨固與連接式中式中 ll 受拉鋼筋的搭接長度；受拉鋼筋的搭接長度； la受拉鋼筋的錨固長度，按前面公式計算。受拉鋼筋的錨固長度，按前面公式

86、計算。 l縱向受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù)，按下表規(guī)定取用。縱向受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù)，按下表規(guī)定取用。 縱向鋼筋搭接接頭面積（縱向鋼筋搭接接頭面積（%）（在縱的搭接區(qū)段內(nèi)）（在縱的搭接區(qū)段內(nèi)）25 50 100 1.21.41.6第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能 2.3.6 鋼筋的錨固與連接鋼筋的錨固與連接 軸軸心心受受拉拉及及小小偏偏心心受受拉拉桿桿件件的的縱縱向向受受力力鋼鋼筋筋不不得得采采用用綁綁扎扎搭搭接接接接頭頭。當當受受拉拉鋼鋼筋筋直直徑徑d d28mm28mm及及受受壓壓鋼鋼筋筋的的直直徑徑d d32mm32mm時時，不不宜宜采采用用綁綁扎扎搭搭接接接接頭頭。

87、構(gòu)構(gòu)件件中中的的縱縱向向受受壓壓鋼鋼筋筋，當當采采用用搭搭接接連連接接時時，其其受受壓壓搭搭接接長長度度不不應(yīng)應(yīng)小小于于規(guī)規(guī)范范規(guī)規(guī)定定的的縱縱向向受受拉拉鋼鋼筋筋搭搭接接長長度度的的0.70.7倍倍，且且在在任任何何情情況況下下不不應(yīng)應(yīng)小小于于200mm200mm。第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能鋼筋搭接接頭的錯開要求鋼筋搭接接頭的錯開要求 2.3.6 鋼筋的錨固與連接鋼筋的錨固與連接在在縱縱向向受受力力鋼鋼筋筋搭搭接接長長度度范范圍圍內(nèi)內(nèi)應(yīng)應(yīng)配配置置箍箍筋筋，其其直直徑徑不不應(yīng)應(yīng)小小于于搭搭接接鋼鋼筋筋較較大大直直徑徑的的0.25倍倍。當當鋼鋼筋筋受受拉拉時時，箍箍筋筋

88、間間距距不不應(yīng)應(yīng)大大于于搭搭接接鋼鋼筋筋較較小小直直徑徑的的5倍倍，且且不不應(yīng)應(yīng)大大于于100mm；當當鋼鋼筋筋受受壓壓時時，箍箍筋筋間間距距不不應(yīng)應(yīng)大大于于搭搭接接鋼鋼筋筋較較小小直直徑徑的的10倍倍，且且不不應(yīng)應(yīng)大大于于200mm。當當受受壓壓鋼鋼筋筋直直徑徑d25mm時時，尚尚應(yīng)應(yīng)在在搭搭接接接接頭兩個端面外頭兩個端面外100mm范圍內(nèi)設(shè)置兩個箍筋。范圍內(nèi)設(shè)置兩個箍筋。第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能2.3.6 鋼筋的錨固與連接鋼筋的錨固與連接機械連接或焊接機械連接或焊接 指指通通過過連連接接件件用用機機械械的的方方法法把把鋼鋼筋筋連連接接在在一一起起。機機械械連連接

89、接接接頭頭能能產(chǎn)產(chǎn)生生較較牢牢固固的的連連接接力力，具具有有工工藝藝操操作作簡簡便便、接接頭頭性性能能可可靠靠、連連接接速速度度快快、節(jié)節(jié)省省鋼鋼材材和和能能源源、施施工工安安全全等等特特點點，所所以以應(yīng)應(yīng)優(yōu)優(yōu)先先采采用用機機械械連連接接。但但要要求求連連接接件件的的保保護護層層厚厚度度不不應(yīng)應(yīng)小小于于縱縱向向受受力力鋼鋼筋筋最最小小保保護護層層厚厚度度，連連接接件件的的之之間間凈凈距距不不應(yīng)應(yīng)小小于于25mm， 當當采采用用焊焊接接接接頭頭時時，上上述述機機械械連連接接或或焊焊接接接接頭頭也也應(yīng)應(yīng)相相互互錯錯開開，要要求求用用綁綁扎扎接接頭頭，但但其其接接頭頭連連接接區(qū)區(qū)段段長長度度均均取取

90、為為35d（d為為縱縱筋筋的的較較大大直直徑徑），位位于于同同一一連連接接區(qū)區(qū)段段內(nèi)內(nèi)的的縱縱向向受受拉拉鋼鋼筋筋接接頭頭面面積積百百分分率率均均不不應(yīng)應(yīng)大大于于50%，受受壓壓鋼鋼筋筋可可不不受受限制。限制。 第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能錐螺紋鋼筋連接第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能2.3.6 鋼筋的錨固與連接鋼筋的錨固與連接第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能擠壓鋼筋連接擠壓鋼筋連接第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能1 1 軟鋼和硬鋼的區(qū)別是什么？應(yīng)力一應(yīng)變曲線

91、有什么不同？設(shè)計時分別軟鋼和硬鋼的區(qū)別是什么？應(yīng)力一應(yīng)變曲線有什么不同？設(shè)計時分別采用什么強度值作為依據(jù)？采用什么強度值作為依據(jù)？2 2我國用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋有幾個種類？我國熱軋鋼筋的強度分為我國用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋有幾個種類？我國熱軋鋼筋的強度分為幾個等級幾個等級, ,有哪些牌號有哪些牌號？3 3鋼筋冷加工的目的是什么？冷加工方法有哪幾種？簡述冷拉方法？鋼筋冷加工的目的是什么？冷加工方法有哪幾種？簡述冷拉方法？4 4什么是鋼筋的均勻伸長率？均勻伸長率反映了鋼筋的什么性質(zhì)？什么是鋼筋的均勻伸長率？均勻伸長率反映了鋼筋的什么性質(zhì)？5 5在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，宜采用哪些鋼筋？在鋼筋混凝土結(jié)

92、構(gòu)中，宜采用哪些鋼筋？ 6 6試述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋的性能有哪些要求。試述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋的性能有哪些要求。7 7簡述混凝土立方體抗壓強度。簡述混凝土立方體抗壓強度。8 8簡述混凝土軸心抗壓強度。簡述混凝土軸心抗壓強度。9 9混凝土的強度等級是如何確定的。混凝土的強度等級是如何確定的。1 10 0簡述混凝土三軸受壓強度的概念。簡述混凝土三軸受壓強度的概念。1 11 1簡述混凝土在單軸短期加載下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。簡述混凝土在單軸短期加載下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。1 12 2什么是混凝土的彈性模量、割線模量和切線模量？什么是混凝土的彈性模量、割線模量和切線模量？ 1 13 3什么叫混凝土徐變？其影響因素有哪些？砼徐變對結(jié)構(gòu)有什么影響？什么叫混凝土徐變？其影響因素有哪些？砼徐變對結(jié)構(gòu)有什么影響？14. 14. 什么叫混凝土收縮？其影響因素有哪些？砼收縮對結(jié)構(gòu)有什么影響？什么叫混凝土收縮？其影響因素有哪些？砼收縮對結(jié)構(gòu)有什么影響？1 15 5鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力是如何組成的？鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力是如何組成的？1 16 6錨固長度是如何確定的？錨固長度是如何確定的？1 17 7簡述綁扎搭接連接的構(gòu)造要求。簡述綁扎搭接連接的構(gòu)造要求。思思 考考 題題第第2 2章章 材料的物理力學性能材料的物理力學性能