sA第2章混凝土结构材料的物理力学性能

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1、基本要求基本要求1.1.掌握混凝土的强度和变形性能。掌握混凝土的强度和变形性能。2.2.了解钢筋的品种，理解软钢和硬钢的应力了解钢筋的品种，理解软钢和硬钢的应力-应变关系应变关系3.3.掌握钢筋与混凝土的粘结性能。掌握钢筋与混凝土的粘结性能。钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土两种性质完全不同钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土两种性质完全不同的材料组成的材料组成,钢筋混凝土结构的计算理论、计算公式都与钢筋混凝土结构的计算理论、计算公式都与这两种材料的物理力学性能相关。这两种材料的物理力学性能相关。2.12.1混凝土的物理力学性能混凝土的物理力学性能2.1.1.2.1.1.混凝土的组成结构混凝土的组成结构

2、1.1.组成：混凝土组成：混凝土=水泥水泥+细骨料（砂）细骨料（砂）+粗骨料（碎石或鹅粗骨料（碎石或鹅卵石）卵石）+水水+外加剂外加剂2.2.混凝土的结构分为三种类型：混凝土的结构分为三种类型：.微观结构：也即水泥石结构，包括水泥凝胶、晶体骨微观结构：也即水泥石结构，包括水泥凝胶、晶体骨架、未水化完的水泥颗粒和凝胶孔组成。架、未水化完的水泥颗粒和凝胶孔组成。.亚微观结构：即混凝土中的水泥砂浆结构。亚微观结构：即混凝土中的水泥砂浆结构。.宏观结构：即砂浆和粗骨料两组分体系。宏观结构：即砂浆和粗骨料两组分体系。注意：注意：1.1.骨料的分布及骨料与基相之间在界面的结合强度骨料的分布及骨料与基相之间

3、在界面的结合强度是影响混凝土强度的重要因素；是影响混凝土强度的重要因素；2.2.在荷载的作用下，微裂缝的扩展对混凝土的力学性能有在荷载的作用下，微裂缝的扩展对混凝土的力学性能有着极为重要的影响。着极为重要的影响。2.1.22.1.2单轴应力状态下的混凝土强度单轴应力状态下的混凝土强度 混凝土构件一般处于多轴向应力状态下，单向受力状混凝土构件一般处于多轴向应力状态下，单向受力状态下混凝土的强度指标，是进行钢筋混凝土结构构件强度态下混凝土的强度指标，是进行钢筋混凝土结构构件强度分析、建立强度理论公式的重要依据。为分析问题方便，分析、建立强度理论公式的重要依据。为分析问题方便，先讨论单轴向应力状态下

4、的混凝土强度。先讨论单轴向应力状态下的混凝土强度。混凝土强度值的大小与采用的水泥强度等级、水灰比、混凝土强度值的大小与采用的水泥强度等级、水灰比、骨料的性质、制作方法、养护条件、龄期、试件的大小和骨料的性质、制作方法、养护条件、龄期、试件的大小和形状、试验方法和加载速率等有很大的关系。形状、试验方法和加载速率等有很大的关系。1.1.混凝土的抗压强度混凝土的抗压强度 混凝土结构中，主要是利用它的抗压强度。因此抗压混凝土结构中，主要是利用它的抗压强度。因此抗压强度是混凝土力学性能中最主要和最基本的指标。强度是混凝土力学性能中最主要和最基本的指标。混凝土的强度等级是用抗压强度来划分的混凝土的强度等级

5、是用抗压强度来划分的,原因原因?（1 1）混凝土的）混凝土的立方体抗压强度立方体抗压强度和和强度等级强度等级A.A.立方体抗压强度的物理意义：混凝土强度的基本指立方体抗压强度的物理意义：混凝土强度的基本指标和评定混凝土强度等级的标准标和评定混凝土强度等级的标准B.B.确定混凝土立方体抗压强度的标准方法确定混凝土立方体抗压强度的标准方法 a.a.标准试件：标准试件：150150mm mm 150mm 150mm 150mm150mm的立方体；的立方体；b.b.标准制作条件：在温度（标准制作条件：在温度（20203 3）C C和相对湿度和相对湿度90%90%以上的环境下，养护以上的环境下，养护28

6、28天；天；压力压力试件试件裂缝发展裂缝发展扩张扩张整个体系解体，丧失承载力整个体系解体，丧失承载力试块试块承压板承压板kcuf,承压板试块摩擦力另影响强度的因素还有：龄期、养护条件、试块尺寸等。另影响强度的因素还有：龄期、养护条件、试块尺寸等。试块尺寸：尺寸效应（小尺寸强度高，大尺寸强度低）试块尺寸：尺寸效应（小尺寸强度高，大尺寸强度低）非标准试块：非标准试块：100100100 100 100100换算系数换算系数 0.950.95 200 200200 200 200200换算系数换算系数 1.051.05（2 2）混凝土的）混凝土的轴心抗压强度轴心抗压强度 A.A.确定混凝土轴心抗压强

7、度的标准方法确定混凝土轴心抗压强度的标准方法 a.a.标准试件：标准试件：150150mm mm 150mm 150mm 300mm300mm的棱柱体；的棱柱体；b.b.其余同混凝土立方体抗压强度的标准方法；其余同混凝土立方体抗压强度的标准方法；c.c.工程符号：工程符号：（N/mmN/mm ），），ckfckfckfk,cu21ckf88.0f（2-12-1）1棱柱体强度与立方体强度之比，对不大于棱柱体强度与立方体强度之比，对不大于C50级的混凝级的混凝土取土取0.76，对，对C80取取0.82，其间按线性插值。，其间按线性插值。2为高强混凝土的脆性折减系数，对为高强混凝土的脆性折减系数，对

8、C40及以下取及以下取1.0，对对C80取取0.87，中间按直线规律变化取值。，中间按直线规律变化取值。2.2.混凝土的混凝土的轴心抗拉强度轴心抗拉强度：基本力学特征之一，构件抗剪、：基本力学特征之一，构件抗剪、抗裂、抗扭、抗冲切计算中需采用。抗裂、抗扭、抗冲切计算中需采用。（1 1）确定方法：轴心拉伸试验、劈裂试验、弯折试验）确定方法：轴心拉伸试验、劈裂试验、弯折试验a a）轴心拉伸试验）轴心拉伸试验100100150150500ddFFFFdlFfst2,试验表明：同一品质的混凝土，试验表明：同一品质的混凝土，劈裂强度值略大于直接劈裂强度值略大于直接拉伸强度值拉伸强度值，劈裂试件的大小对试

9、验结果也有影响。，劈裂试件的大小对试验结果也有影响。（2 2）由下图可知，混凝土轴心抗拉强度约为立方体抗压）由下图可知，混凝土轴心抗拉强度约为立方体抗压强度的强度的1/171/81/171/8，且混凝土强度等级越高，比值越小；，且混凝土强度等级越高，比值越小；混凝土轴心抗拉强度与立方体抗压强度的关系混凝土轴心抗拉强度与立方体抗压强度的关系规范规范考虑构件与试件的差别、尺寸效应、加载速度的考虑构件与试件的差别、尺寸效应、加载速度的影响，并考虑了从普通强度混凝土到高强度混凝土的变化影响，并考虑了从普通强度混凝土到高强度混凝土的变化规律，取规律，取f ftktk与与f fcucu，K K的关系为的关

10、系为 （3 3）在荷载较小时，混凝土即开裂，所以混凝土结构一在荷载较小时，混凝土即开裂，所以混凝土结构一般带裂缝工作，混凝土轴心抗拉强度不起决定作用般带裂缝工作，混凝土轴心抗拉强度不起决定作用。0.450.55,20.88 0.3951 1.645tkcu kff2.1.3.2.1.3.复合应力状态下混凝土的强度复合应力状态下混凝土的强度 1.1.关于双向应力状态下的强度变化规律关于双向应力状态下的强度变化规律（1 1）双向受压时，混凝土抗压强度大于单向，最多可增）双向受压时，混凝土抗压强度大于单向，最多可增加加2727 ；（2 2）双向受拉时，混凝土抗拉强度接近于单向；）双向受拉时，混凝土抗

11、拉强度接近于单向；（3 3）一向受压和一向受拉时，其抗拉（抗压）强度均低）一向受压和一向受拉时，其抗拉（抗压）强度均低于相应的单向强度；于相应的单向强度；Lcccfff)0.75.4(有侧向约束时有侧向约束时的抗压强度的抗压强度无侧向约束无侧向约束时圆柱体的时圆柱体的单轴抗压强单轴抗压强度度1=fcc1=fcc2=3=fLfL-侧向约束侧向约束压应力（加液压）压应力（加液压）结论：结论：三向受压状态下三向受压状态下的混凝土抗压强度大于的混凝土抗压强度大于双向和单向，侧压力的双向和单向，侧压力的存在还会提高混凝土的存在还会提高混凝土的延性。延性。200 3=50N/mm235N/mm213 31

12、0N/mm2150100500510152025 1 2(N/mm2)1()试件所能吸收的应变能，会导致试件产生突然脆性破坏，试件所能吸收的应变能，会导致试件产生突然脆性破坏，只能测得应力只能测得应力-应变曲线的上升段。应变曲线的上升段。采用等应变速度加载，或在试件旁附设高弹性元件与采用等应变速度加载，或在试件旁附设高弹性元件与试件一同受压，以吸收试验机内集聚的应变能，可以测得试件一同受压，以吸收试验机内集聚的应变能，可以测得应力应力-应变曲线的下降段。应变曲线的下降段。作用是：峰值应力作用是：峰值应力后，吸收试验机的后，吸收试验机的变形能，测出下降变形能，测出下降段段02468102030(

13、MPa)10-3BACED 曲线分为曲线分为上升段（上升段（OCOC）和下降段（）和下降段（CFCF）1 1）上升段（上升段（OCOC）可分为三段）可分为三段a.OAa.OA段：混凝土的变形主要段：混凝土的变形主要弹性变形弹性变形，应力，应力-应变关系近应变关系近似直线，在卸载后应变将重新恢复到零。似直线，在卸载后应变将重新恢复到零。A A点应力随混凝点应力随混凝土强度的提高而增加，对普通强度混凝土土强度的提高而增加，对普通强度混凝土 A A约为约为(0.30.4)(0.30.4)f fc c，对高强混凝土，对高强混凝土 A A可达可达(0.50.7)(0.50.7)f fc c，A A点称点

14、称为比例极限点为比例极限点。b.AB段：由于微裂缝处的应力集中，裂缝开始有所延伸段：由于微裂缝处的应力集中，裂缝开始有所延伸发展，产生部分塑性变形，应变增长开始加快，应力发展，产生部分塑性变形，应变增长开始加快，应力-应应变曲线逐渐偏离直线。但该阶段变曲线逐渐偏离直线。但该阶段微裂缝的发展是稳定的微裂缝的发展是稳定的。达到达到B B点，内部一些微裂缝相互连通，裂缝发展已不稳定，点，内部一些微裂缝相互连通，裂缝发展已不稳定，横向变形突然增大。在此应力的长期作用下，裂缝会持续横向变形突然增大。在此应力的长期作用下，裂缝会持续发展最终导致破坏。发展最终导致破坏。取取B B点的应力作为混凝土的长期抗压

15、点的应力作为混凝土的长期抗压强度强度。普通强度混凝土。普通强度混凝土 B约为约为0.80.8f fc c，高强强度混凝土，高强强度混凝土 B可达可达0.950.95f fc c以上。以上。B B称为临界点称为临界点。c.BC段：应变增长速度明显加快，混凝土处于裂缝快速段：应变增长速度明显加快，混凝土处于裂缝快速不稳定发展阶段，不稳定发展阶段，C点为混凝土受压应力达到最大时的应点为混凝土受压应力达到最大时的应力值，称为混凝土的轴心抗压强度力值，称为混凝土的轴心抗压强度，C点的纵向应变值称点的纵向应变值称为峰值应变为峰值应变 0，约为，约为0.002。2 2）下降段）下降段CFCF：a.CDa.C

16、D段：裂缝迅速发展，出现主裂缝，内部结构破坏严重，段：裂缝迅速发展，出现主裂缝，内部结构破坏严重，应力快速下降，应变还在增长，应力应力快速下降，应变还在增长，应力-应变曲线向下弯曲，应变曲线向下弯曲，直到凹向发生变化，出现直到凹向发生变化，出现拐点拐点D D。b.DEb.DE段：曲线开始凸向应变轴，混凝土内部结构处于磨合段：曲线开始凸向应变轴，混凝土内部结构处于磨合和调整阶段，主裂缝宽度进一步增大，最后只依赖骨料间和调整阶段，主裂缝宽度进一步增大，最后只依赖骨料间的咬合力和摩擦力来承受荷载，曲线中出现的咬合力和摩擦力来承受荷载，曲线中出现收敛点收敛点E E（曲（曲率最大的一点）。率最大的一点）

17、。c.EFc.EF段（收敛段）：主裂缝宽度快速增大而完全破坏了混段（收敛段）：主裂缝宽度快速增大而完全破坏了混凝土内部结构。凝土内部结构。不同强度混凝土的应力不同强度混凝土的应力-应变关系曲线应变关系曲线强度等级越高，线弹性强度等级越高，线弹性段越长，峰点越高，峰段越长，峰点越高，峰值应变也有所增大；下值应变也有所增大；下降段越陡，单位应力幅降段越陡，单位应力幅度内应变越小，延性越度内应变越小，延性越差。差。00.0020.0038 fc0.15 fc0uuuccff0000200 15.010 2B.B.德国德国R Rschsch 模型模型（上升段为二次抛物线，下降段采（上升段为二次抛物线，

18、下降段采 用水平线）用水平线）被欧盟和中国国家规范参考。（图被欧盟和中国国家规范参考。（图2-2-1212）u=0.0035 0=0.002o cfc c2011cccfC.C.我国我国规范规范模型模型（上升段为抛物线，下降段采（上升段为抛物线，下降段采 用水平线）用水平线）cf0cuncccf0011cccuf00033.010)50(0033.0002.010)50(5.0002.00.2)50(60125,5,0,kcucukcukcufffn当处于轴心受压取为当处于轴心受压取为0（3 3）三向受压状态下混凝土的变形特点）三向受压状态下混凝土的变形特点A.A.变形特点：侧压力越大，变形能

19、力越好（强度也高）；变形特点：侧压力越大，变形能力越好（强度也高）；B.B.工程意义：设置密排箍筋或螺旋筋间接产生侧压力。工程意义：设置密排箍筋或螺旋筋间接产生侧压力。参见图参见图2-132-13和图和图2-142-14。（4 4）混凝土的变形摸量）混凝土的变形摸量 由于混凝土的弹塑性性质，其模量是一个变数，通常由于混凝土的弹塑性性质，其模量是一个变数，通常有三种表示方法。有三种表示方法。A.A.弹性模量（原点模量）弹性模量（原点模量）E EC C：在应力应变曲线上，过原：在应力应变曲线上，过原点作该曲线的切线，其斜率即为混凝土的弹性模量。点作该曲线的切线，其斜率即为混凝土的弹性模量。通常通过

20、重复加载的方式确定；通常通过重复加载的方式确定；c0.5510次此线和原点切线基此线和原点切线基本平行，取其斜率作为本平行，取其斜率作为Ecccf/0tgEc)/(7.342.2102,5mmNfEkcuc注意：能否用已知的混凝土应变乘以规范中所给的弹性注意：能否用已知的混凝土应变乘以规范中所给的弹性模量值求混凝土的应力？模量值求混凝土的应力？混凝土强度越高，弹性混凝土强度越高，弹性模量越大。模量越大。kcc10cecp0h3 3）切线模量切线模量EEC C：在应力：在应力-应变曲线上任取一点并作该应变曲线上任取一点并作该点的切线，其斜率即为混凝土的切线模量，即点的切线，其斜率即为混凝土的切线

21、模量，即 EEC C=tg=tg EEC C也是一个变数，随应力的增大而减小；对不同强度也是一个变数，随应力的增大而减小；对不同强度等级的混凝土，在应变相同的情况下，强度越高，切线模等级的混凝土，在应变相同的情况下，强度越高，切线模量越大。量越大。（5 5）混凝土轴向受拉时的应力）混凝土轴向受拉时的应力-应变关系（略）应变关系（略）EEC C=tg=tg 1 1=C C/C C=C C elaela/（elaela C C）=E=EC C 随某点应力的增大而减小，故割线模量是一个随应力随某点应力的增大而减小，故割线模量是一个随应力不同而异的变数，在同样应变条件下，混凝土强度越不同而异的变数，在

22、同样应变条件下，混凝土强度越高，割线模量越大高，割线模量越大。（2 2）线性徐变：当应力较小时，徐变与应力近似成正）线性徐变：当应力较小时，徐变与应力近似成正比。随时间可以稳定（不再发展）即具有收敛性；比。随时间可以稳定（不再发展）即具有收敛性；（3 3）非线性徐变：当应力较大时，徐变变形不与应力）非线性徐变：当应力较大时，徐变变形不与应力成正比，徐变变形比应力增长要快。成正比，徐变变形比应力增长要快。注意：混凝土构件在使用期间，应避免经常处于高应力注意：混凝土构件在使用期间，应避免经常处于高应力状态。状态。（4 4）引起徐变的原因：）引起徐变的原因：一是混凝土中尚未完全水化的一是混凝土中尚未

23、完全水化的水泥凝胶体在荷载作用下的粘性流动引起应力重分布，水泥凝胶体在荷载作用下的粘性流动引起应力重分布，在应力较小时，以这一原因为主，由此产生的变形一部在应力较小时，以这一原因为主，由此产生的变形一部分可恢复；二是混凝土内部的微裂缝在荷载作用下不断分可恢复；二是混凝土内部的微裂缝在荷载作用下不断发展增加导致应变增加，由此产生的变形，一般不可恢发展增加导致应变增加，由此产生的变形，一般不可恢复，应力较大时，以此原因为主。复，应力较大时，以此原因为主。（5 5）影响徐变的因素：）影响徐变的因素：A.A.应力（荷载）大小应力（荷载）大小：应力大时，徐变大；持续时间越：应力大时，徐变大；持续时间越长

24、，徐变越大。长，徐变越大。B.B.内在因素内在因素：即混凝土的组成和配比。骨料的刚度（弹性：即混凝土的组成和配比。骨料的刚度（弹性模量）越大，体积比越大，徐变就越小；水灰比越小，徐模量）越大，体积比越大，徐变就越小；水灰比越小，徐变也越小；水泥用量越大，徐变越大；受荷龄期越长，徐变也越小；水泥用量越大，徐变越大；受荷龄期越长，徐变越小变越小。C.C.环境影响环境影响：包括养护和使用条件。受荷前养护的温湿度：包括养护和使用条件。受荷前养护的温湿度越高，水泥水化作用越充分，徐变就越小；受荷后构件所越高，水泥水化作用越充分，徐变就越小；受荷后构件所处的环境温度越高，相对湿度越小，徐变就越大；构件的处

25、的环境温度越高，相对湿度越小，徐变就越大；构件的体表比越大，徐变越小。体表比越大，徐变越小。（1 1）疲劳破坏：荷载重复作用引起的破坏；）疲劳破坏：荷载重复作用引起的破坏；如一次加荷应力小于混凝土疲劳强度，其加荷、卸荷如一次加荷应力小于混凝土疲劳强度，其加荷、卸荷的应力的应力应变曲线形成了一个环状。在多次加荷、卸荷作应变曲线形成了一个环状。在多次加荷、卸荷作用下，应力用下，应力应变环越来越闭合，最后闭合成一条直线。应变环越来越闭合，最后闭合成一条直线。如一次加荷应力大于混凝土疲劳强度，则其加卸载不如一次加荷应力大于混凝土疲劳强度，则其加卸载不能再形成闭合环。至荷载重复到某一定次数时，构件会因能

26、再形成闭合环。至荷载重复到某一定次数时，构件会因严重开裂或变形过大而破坏。严重开裂或变形过大而破坏。（2 2）疲劳强度疲劳强度：混凝土的疲劳强度由疲劳试验测定。采混凝土的疲劳强度由疲劳试验测定。采用用100mm100mm300mm 或着或着150mm150mm450mm的棱柱体，把棱柱体试件承受的棱柱体，把棱柱体试件承受200万次或其以上循环万次或其以上循环荷载而发生破坏的压应力值称为混凝土的疲劳抗压强度。荷载而发生破坏的压应力值称为混凝土的疲劳抗压强度。（3 3）影响因素）影响因素 施加荷载时的施加荷载时的应力大小应力大小是影响应力是影响应力-应变曲线不同的应变曲线不同的发展和变化的关键因素

27、，即混凝土的疲劳强度与重复作用发展和变化的关键因素，即混凝土的疲劳强度与重复作用时应力变化的幅度有关。在相同的重复次数下，疲劳强度时应力变化的幅度有关。在相同的重复次数下，疲劳强度随着疲劳应力比值的减小而增大随着疲劳应力比值的减小而增大。我国我国规范规范规定，混凝土的疲劳强度设计值按混凝土规定，混凝土的疲劳强度设计值按混凝土的强度设计值乘以相应的疲劳修正系数确定。详见的强度设计值乘以相应的疲劳修正系数确定。详见规范规范4.1.6条。条。4.4.混凝土的收缩混凝土的收缩（1 1）混凝土的收缩：）混凝土的收缩：混凝土在空气中硬化时体积缩小的混凝土在空气中硬化时体积缩小的现象。是混凝土在不受外力情况

28、下体积变化产生的变形。现象。是混凝土在不受外力情况下体积变化产生的变形。当这种自发的变形受到外部（支座）或内部（钢筋）当这种自发的变形受到外部（支座）或内部（钢筋）的约束时，将使混凝土中产生拉应力，甚至引起混凝土的约束时，将使混凝土中产生拉应力，甚至引起混凝土的开裂。混凝土收缩会使预应力混凝土构件产生预应力的开裂。混凝土收缩会使预应力混凝土构件产生预应力损失。损失。蒸汽养护蒸汽养护常温养护常温养护051015200.10.20.30.4收缩(103)时间(月)（2 2）根据生产工艺：）根据生产工艺：A.A.热轧钢筋：在高温下直接轧制成型（如碳素钢和普通热轧钢筋：在高温下直接轧制成型（如碳素钢和

29、普通（3 3）根据钢筋外型：）根据钢筋外型：A.光圆钢筋：表面是光滑的；光圆钢筋：表面是光滑的；B.变形钢筋：表面有肋（如螺纹、人字纹、月牙纹等）；变形钢筋：表面有肋（如螺纹、人字纹、月牙纹等）；C.习惯上，直径大于习惯上，直径大于4mm称为钢筋；小于或称为钢筋；小于或 等于等于4mm称称为钢丝。为钢丝。光圆钢筋光圆钢筋螺纹钢筋螺纹钢筋月牙纹钢筋月牙纹钢筋人字纹钢筋人字纹钢筋*淬火淬火是将钢加热到临界温度以上，保温一段时间，然后是将钢加热到临界温度以上，保温一段时间，然后很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却速度的速度急速冷却的热处

30、理方法。淬火能增加钢的强度速度的速度急速冷却的热处理方法。淬火能增加钢的强度和硬度，但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有：水、和硬度，但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有：水、油、碱水和盐类溶液等。油、碱水和盐类溶液等。*钢的钢的回火回火：将已经淬火的钢重新加热到一定温度，再用：将已经淬火的钢重新加热到一定温度，再用一定方法冷却称为回火。其目的是消除淬火产生的内应力一定方法冷却称为回火。其目的是消除淬火产生的内应力，降低硬度和脆性，以取得预期的力学性能。，降低硬度和脆性，以取得预期的力学性能。BKZZK,残余变形残余变形冷拉伸长率冷拉伸长率无时效无时效经时效经时效K K点的选择：应力点的选择：

31、应力控制和应变控制控制和应变控制*温度的影响：温度达温度的影响：温度达700C700C时恢复到冷拉前的状态，在时恢复到冷拉前的状态，在施工中施工中应先焊后拉应先焊后拉。*经过冷拔后钢筋没有明显的屈服经过冷拔后钢筋没有明显的屈服点和流幅点和流幅 aabcdefufyfa 为比例极限为比例极限oa为弹性阶段为弹性阶段de为强化阶段为强化阶段b为屈服上限为屈服上限c为屈服下限，即屈服强度为屈服下限，即屈服强度 fycd为屈服台阶为屈服台阶e为极限抗拉强度为极限抗拉强度 fu 因为，钢筋屈服后会产生大因为，钢筋屈服后会产生大的塑性变形，钢筋混凝土构的塑性变形，钢筋混凝土构件会产生不可恢复的变形和件会产

32、生不可恢复的变形和不可闭合的裂缝，以至不能不可闭合的裂缝，以至不能使用使用。（2 2）硬钢：）硬钢：取其极限抗拉强度的取其极限抗拉强度的85%85%；（称为条件屈服点；（称为条件屈服点）（3 3）结构设计时，用钢筋的屈服强度进行计算，其极限）结构设计时，用钢筋的屈服强度进行计算，其极限抗拉强度作为安全储备。抗拉强度作为安全储备。0.2%0.2(N/mm2)o2.2.22.2.2钢筋的变形：钢筋的变形：力学指标为力学指标为伸长率和冷弯性能伸长率和冷弯性能 钢筋除需有足够的强度外，还应具有一定的塑性变钢筋除需有足够的强度外，还应具有一定的塑性变形能力，钢筋的塑性通常用伸长率和冷弯性能两个指标来形能

33、力，钢筋的塑性通常用伸长率和冷弯性能两个指标来衡量。衡量。（1 1）伸长率：钢筋拉断后的伸长与原长的比值）伸长率：钢筋拉断后的伸长与原长的比值%100112lll伸长率伸长率（2 2）冷弯是将直径为）冷弯是将直径为d d的钢筋绕直径为的钢筋绕直径为D D的钢辊，弯成一的钢辊，弯成一定的角度无裂纹断裂及起层现象，就表示合格。定的角度无裂纹断裂及起层现象，就表示合格。sss=Essys,hfyyssssfEhssyys,（2 2）三折线（完全弹塑性）三折线（完全弹塑性+硬化）：流幅较短软钢硬化）：流幅较短软钢sss=Essys,hfyfs,us,uusshshssyys,)(tgffEhssysy

34、ssss,shsusyusEfftg（3 3）双斜线（弹塑性）：适用无明显流幅的高强钢筋或）双斜线（弹塑性）：适用无明显流幅的高强钢筋或钢丝的应力钢丝的应力-应变曲线，图应变曲线，图2-262-26（c c）。）。2.2.42.2.4钢筋的疲劳钢筋的疲劳2.2.52.2.5混凝土结构对钢筋性能的要求混凝土结构对钢筋性能的要求1.1.较高的强度；较高的强度；2.2.良好的塑性；良好的塑性；3.3.良好的可焊性；良好的可焊性；4.4.较强的耐火性；较强的耐火性；5.5.钢筋与混凝土良好的粘结力。钢筋与混凝土良好的粘结力。*钢筋的选用原则钢筋的选用原则：规范规范4.2.14.2.11.1.钢筋混凝土

35、结构中的钢筋和预应力混凝土中的非预应力钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土中的非预应力筋宜采用筋宜采用HRB400HRB400级和级和HRB335HRB335级钢筋，也可以采用级钢筋，也可以采用HPB235HPB235和和RRB400RRB400级钢筋。级钢筋。2.2.预应力混凝土结构中的预应力筋宜采用预应力钢绞线、预应力混凝土结构中的预应力筋宜采用预应力钢绞线、钢丝，也可以采用热处理钢筋。钢丝，也可以采用热处理钢筋。3.3.使用冷加工钢筋尚应符合专门规定。使用冷加工钢筋尚应符合专门规定。（a a）锚固粘结应力）锚固粘结应力（b b）裂缝间的局部粘结应力）裂缝间的局部粘结应力2.3.3粘结强度

36、的测定粘结强度的测定1.直接拔出试验直接拔出试验2.半梁弯曲拔出试验半梁弯曲拔出试验dlN式中式中N钢筋的拉力；钢筋的拉力；钢筋的直径；钢筋的直径；粘结的长度。粘结的长度。2.3.42.3.4影响粘结强度的因素影响粘结强度的因素 影响钢筋与混凝土粘结强度的因素很多，影响钢筋与混凝土粘结强度的因素很多，主要有混主要有混凝土强度、保护层厚度及钢筋净间距、横向配筋及侧向凝土强度、保护层厚度及钢筋净间距、横向配筋及侧向压应力，以及浇筑混凝土时钢筋的位置等压应力，以及浇筑混凝土时钢筋的位置等。1.1.光圆钢筋及变形钢筋的粘结强度都随混凝土强度等级光圆钢筋及变形钢筋的粘结强度都随混凝土强度等级的提高而提高

37、，但不与立方体强度成正比。的提高而提高，但不与立方体强度成正比。2.2.变形钢筋能够提高粘结强度。变形钢筋能够提高粘结强度。3.3.钢筋间的净距对粘结强度也有重要影响。钢筋间的净距对粘结强度也有重要影响。4.4.横向钢筋可以限制混凝土内部裂缝的发展，提高粘结横向钢筋可以限制混凝土内部裂缝的发展，提高粘结强度。强度。5.5.在直接支撑的支座处，横向压应力约束了混凝土的横在直接支撑的支座处，横向压应力约束了混凝土的横向变形，可以提高粘结强度。向变形，可以提高粘结强度。6.6.浇筑混凝土时钢筋所处的位置也会影响粘结强度。浇筑混凝土时钢筋所处的位置也会影响粘结强度。2.3.52.3.5钢筋的锚固与搭接

38、钢筋的锚固与搭接1.1.保证粘结的保证粘结的构造措施构造措施(1)(1)对不同等级的混凝土和钢筋，要保证最小搭接长度和对不同等级的混凝土和钢筋，要保证最小搭接长度和锚固长度；锚固长度；(2)(2)为了保证混凝土与钢筋之间有足够的粘结，必须满足为了保证混凝土与钢筋之间有足够的粘结，必须满足钢筋最小间距和混凝土保护层最小厚度的要求；钢筋最小间距和混凝土保护层最小厚度的要求；(3)(3)在钢筋的搭接接头内应加密箍筋；在钢筋的搭接接头内应加密箍筋；(4)(4)为了保证足够的粘结在钢筋端部应设置弯钩；为了保证足够的粘结在钢筋端部应设置弯钩；(5)(5)对大深度混凝土构件应分层浇筑或二次浇捣；对大深度混凝土构件应分层浇筑或二次浇捣；(6)(6)一般除重锈钢筋外，可不必除锈。一般除重锈钢筋外，可不必除锈。抗拉强抗拉强度度dffltyalll为受拉钢筋搭接长度修正系数为受拉钢筋搭接长度修正系数，它与同一连接区内搭接钢筋，它与同一连接区内搭接钢筋的截面面积有关，的截面面积有关，