材料结构月日PPT学习教案.pptx

会计学1材料材料(cilio)结构月日结构月日第一页，共75页。有有 利利(yul)元素：元素：wSiSi、MnMn：w可提高强度；但两者分别高于1%时，塑性、韧性(rn xn)、可焊性均降低。wTiTi、V V、NbNb：w钛、钒、铌，能细化晶粒，改善(gishn)可焊性。w 3 3 3 3、不利元素：不利元素：P P、S S、O O、N N w降低塑性、韧性，降低可焊性。第1页/共75页第二页，共75页。二、钢材二、钢材(gngci)(gngci)的分类的分类1 1、据脱氧是否、据脱氧是否、据脱氧是否、据脱氧是否(sh f(sh f u)u)充分的程度分充分的程度分充分的程度分充分的程度分w沸腾钢（沸腾钢（F F，成本低、韧性，成本低、韧性(rn xn)(rn xn)差）差）w半镇静钢（半镇静钢（b）w镇静钢（镇静钢（Z）2、据结构形式分、据结构形式分w钢结构用钢材钢结构用钢材w钢筋混凝土用钢材钢筋混凝土用钢材第2页/共75页第三页，共75页。钢结构用钢材钢结构用钢材钢结构用钢材钢结构用钢材(gngci)(gngci)(gngci)(gngci)型式型式型式型式第3页/共75页第四页，共75页。1 1、碳碳素素结结构钢：构钢：牌号牌号性性 能能用用 途途Q195强度低，塑、韧、可焊性好强度低，塑、韧、可焊性好轧制薄板、盘条轧制薄板、盘条Q215强度稍高强度稍高轧制薄板盘条、管坯螺栓轧制薄板盘条、管坯螺栓Q235强度适中，塑、韧、可焊性也较好强度适中，塑、韧、可焊性也较好房屋桥梁用钢筋钢板型材房屋桥梁用钢筋钢板型材Q255强度高，塑、韧性稍差，可焊性差强度高，塑、韧性稍差，可焊性差铆接栓接结构，钢筋铆接栓接结构，钢筋Q275强度硬度高，塑、韧、可焊性差强度硬度高，塑、韧、可焊性差建筑不宜，轴农具耐磨件垫板建筑不宜，轴农具耐磨件垫板按屈服按屈服(qf)强度等级分五个牌号强度等级分五个牌号第4页/共75页第五页，共75页。牌号由代表屈服点的字母牌号由代表屈服点的字母Q Q、屈服点数值、质量等级符号、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法等四部分按顺序组成脱氧方法等四部分按顺序组成(z chn)(z chn)。其中屈服点数值共分其中屈服点数值共分195195、215215、235235、255255和和275MPa275MPa五种；五种；质量等级以硫、磷等杂质含量由多到少，分别以质量等级以硫、磷等杂质含量由多到少，分别以A A、B B、C C、D D符号表示；符号表示；脱氧方法以脱氧方法以F F表示沸腾钢、表示沸腾钢、b b表示半镇静钢、表示半镇静钢、Z Z、TZTZ表示镇静表示镇静钢和特殊镇静钢，钢和特殊镇静钢，Z Z和和TZTZ在钢的牌号中予以省略。在钢的牌号中予以省略。vv 例如例如例如例如(lr)(lr)：Q235AFQ235AF表示屈服点为表示屈服点为表示屈服点为表示屈服点为235MPa235MPa的的的的AA级沸腾钢级沸腾钢级沸腾钢级沸腾钢第5页/共75页第六页，共75页。2 2、低低合金合金高强度结构钢高强度结构钢1 1、是碳素结构钢加小于、是碳素结构钢加小于5%5%合金合金(hjn)(hjn)元素的钢。强度高，元素的钢。强度高，塑韧性、耐蚀好。塑韧性、耐蚀好。vv 国标低合金高强度结构钢（国标低合金高强度结构钢（国标低合金高强度结构钢（国标低合金高强度结构钢（GB159194GB159194）规定，低合金高强度结构钢以屈服点等级为主，共划分为五个牌号，其表示）规定，低合金高强度结构钢以屈服点等级为主，共划分为五个牌号，其表示）规定，低合金高强度结构钢以屈服点等级为主，共划分为五个牌号，其表示）规定，低合金高强度结构钢以屈服点等级为主，共划分为五个牌号，其表示(biosh)(biosh)方法如下：方法如下：方法如下：方法如下：屈服点等级：屈服点等级：屈服点等级：屈服点等级：Q295Q295、Q345Q345、Q390Q390、Q420Q420、Q460Q460 质量等级：质量等级：质量等级：质量等级：E E、DD、CC、B B、AAvv 例如例如例如例如(lr)(lr)：Q390AQ390A 低合金高强度结构钢的性能：低合金高强度结构钢的性能：低合金高强度结构钢的性能：低合金高强度结构钢的性能：由于合金元素的强化作用，使低合金结构钢不但具有较高的强度，且具有较好的塑性、韧性和可焊性。用低合金高强度结构钢代替碳素结构钢由于合金元素的强化作用，使低合金结构钢不但具有较高的强度，且具有较好的塑性、韧性和可焊性。用低合金高强度结构钢代替碳素结构钢Q235Q235可节省钢材可节省钢材15%15%25%25%，并减轻结构的自重。，并减轻结构的自重。低合金高强度结构钢广泛应用于钢结构和混凝土结构中。低合金高强度结构钢广泛应用于钢结构和混凝土结构中。第6页/共75页第七页，共75页。钢筋钢筋钢筋钢筋(gngjn)(gngjn)混凝土用钢材混凝土用钢材混凝土用钢材混凝土用钢材 1）热轧）热轧(r zh)钢筋钢筋 级别强度等级牌号钢种用途外形HPB235Q235低碳钢非预应力光圆HRB33520MnSi、20MnNbb低碳低合金钢非预应力预应力月牙肋HRB40025MnSi、20MnTi、20MnSiVRRB54040Si2MnV、45SiMnV、45Si2MnTi中碳低合金钢预应力等高肋第7页/共75页第八页，共75页。第8页/共75页第九页，共75页。2）冷拔钢丝）冷拔钢丝(n s)和冷轧带肋钢筋和冷轧带肋钢筋 冷拔低碳钢丝68Q235、Q215拔制，屈服点提高40%60%中小构件预应力筋冷轧带肋钢筋LL550（普砼）、LL650、LL800作预应力筋冷、肋、抗拉强度w用热轧(rzh)带肋筋经淬火回火而成。610，抗拉强度13251470MPa，作预应力梁、板、轨枕。3 3）预应力砼用热处理钢筋）预应力砼用热处理钢筋）预应力砼用热处理钢筋）预应力砼用热处理钢筋(gngjn)(gngjn)（优质碳素结构钢）（优质碳素结构钢）（优质碳素结构钢）（优质碳素结构钢）第9页/共75页第十页，共75页。4 4）预应力砼用钢丝）预应力砼用钢丝）预应力砼用钢丝）预应力砼用钢丝(nn s)s)和钢绞线和钢绞线和钢绞线和钢绞线钢丝光圆S、刻痕SI、螺旋肋SH、冷拉RCD抗拉强度14701770MPa钢绞线17以一根为芯、6根围绕其绞捻而成大跨、载、曲线预应力结构第10页/共75页第十一页，共75页。强度高，塑性低强度高，塑性低强度高，粘结性好强度高，粘结性好强度高强度高预预应应力力钢钢筋筋钢钢筋筋热轧钢筋热轧钢筋钢钢 丝丝钢绞线钢绞线热处理钢筋热处理钢筋HPB235HRB335HRB400RRB400光圆钢筋光圆钢筋变形钢筋变形钢筋变形钢筋变形钢筋变形钢筋变形钢筋非非预预应应力力钢钢筋筋强度强度塑性塑性弱弱强强高高低低第11页/共75页第十二页，共75页。三、钢材的应力三、钢材的应力三、钢材的应力三、钢材的应力-应变应变应变应变(yngbin)(yngbin)(yngbin)(yngbin)关系关系关系关系 1 1、有明显有明显有明显有明显(mngxin)(mngxin)屈服点屈服点屈服点屈服点的钢材的钢材的钢材的钢材A：为弹性：为弹性(tnxng)极限极限B，：为屈服上限为屈服上限B：为屈服下限，即屈服强度为屈服下限，即屈服强度 fyBC：为屈服台阶为屈服台阶CD：为强化段为强化段D：为极限抗拉强度为极限抗拉强度 fu 第12页/共75页第十三页，共75页。屈服强度屈服强度:是钢筋强度的设计依据，一般取屈服下是钢筋强度的设计依据，一般取屈服下 限作为屈服强度。限作为屈服强度。延延 伸伸 率率:钢钢筋筋拉拉断断时时的的应应变变，是是反反映映钢钢筋筋塑塑性性(sxng)性能性能 的指标。的指标。n n指标指标指标指标(zh(zh bio)bio)：第13页/共75页第十四页，共75页。冷冷弯弯性性能能(xngnng)(xngnng)：加工过程中的行为(xngwi)。w弯曲角度越大，弯心直径(zhjng)对试件厚度或直径(zhjng)的比值越小而无裂纹、起层，则冷弯性能好。w低碳钢的可焊性优于高碳钢。焊接性能：焊接性能：第14页/共75页第十五页，共75页。2、无明显(mngxin)屈服点的钢筋a点：比例极限，约为点：比例极限，约为 0.65fua点前：应力点前：应力-应变应变(yngbin)关关系为线系为线 弹性弹性a点后：应力点后：应力-应变应变(yngbin)关关系为非系为非 线性，有一定塑性变线性，有一定塑性变 形，且没有明显的屈形，且没有明显的屈 服点服点强度设计指标强度设计指标:条件屈服点，条件屈服点，残余应变残余应变(yngbin)为为0.2%所对所对 应的应力应的应力规范规范(gufn)取取s0.2=0.85 fu第15页/共75页第十六页，共75页。n n理想弹塑性应力理想弹塑性应力理想弹塑性应力理想弹塑性应力(yngl)-(yngl)-应变关系应变关系应变关系应变关系n n 1Es一般可采用一般可采用(ciyng)双线性的理想弹塑性关系双线性的理想弹塑性关系第16页/共75页第十七页，共75页。四、钢材四、钢材(gngci)(gngci)的冷加工的冷加工以塑性变形换取屈服点提高，塑性、韧性以塑性变形换取屈服点提高，塑性、韧性(rn xn)(rn xn)、弹性模量降低。、弹性模量降低。拉过屈服点（塑性变形）后，使屈服点提高拉过屈服点（塑性变形）后，使屈服点提高(t go)(t go)（集调直于一身）。（集调直于一身）。1.1.冷拉冷拉 可省可省202030%30%钢材。钢材。第17页/共75页第十八页，共75页。2 2、冷拔、冷拔：通过(tnggu)喇叭口拔丝模作变径处理，强度4060%。w还有冷轧、冷扭冷轧、冷扭等法。w 第18页/共75页第十九页，共75页。混凝土结构对钢筋混凝土结构对钢筋混凝土结构对钢筋混凝土结构对钢筋(gngjn)(gngjn)的要求的要求的要求的要求n n强度强度n n塑性塑性(sxng)n n可焊性：焊后不产生裂纹可焊性：焊后不产生裂纹n n与混凝土的粘结力与混凝土的粘结力第19页/共75页第二十页，共75页。4.4.钢材的主要力学性能指标有钢材的主要力学性能指标有_、_、_、_等。等。5.5.钢筋的强度标准值是指在正常情况下可能出现的钢筋的强度标准值是指在正常情况下可能出现的_，规范规定材料强度的标准值应具有，规范规定材料强度的标准值应具有_的保的保证率。热轧钢筋的强度标准值是根据证率。热轧钢筋的强度标准值是根据(gnj)_(gnj)_确定的；确定的；强度设计值是指强度设计值是指_。1.1.钢材钢材(gngci)(gngci)按化学成分可分为按化学成分可分为_和和_两大类。两大类。2.2.2.2.衡量钢材衡量钢材(gngci)(gngci)塑性大小的指标主要有塑性大小的指标主要有_和和_。3.3.3.3.钢筋牌号钢筋牌号“HRB335”“HRB335”中中,“335”,“335”表示表示_。课堂(ktng)测试第20页/共75页第二十一页，共75页。1.钢材牌号钢材牌号Q235，Q345，Q390是根据材料是根据材料(cilio)的的_命名的。命名的。A.屈服点屈服点 B.设计强度设计强度 C.标准强度标准强度 D.含碳量含碳量2.钢中硫和氧的含量超过限量时，会使钢材钢中硫和氧的含量超过限量时，会使钢材_。A.变软变软 B.热脆热脆 C.冷脆冷脆 D.变硬变硬3.某元素超量严重降低钢材的塑性及韧性，特别是在温度较低时促使钢材变脆。该元素某元素超量严重降低钢材的塑性及韧性，特别是在温度较低时促使钢材变脆。该元素是是_。A.硫硫 B.磷磷 C.碳碳 D.锰锰4.钢材内部除含有钢材内部除含有Fe，C外，还含有害元素外，还含有害元素_。A.N，O，S，P B.N，O，Si C.Mn,O,P D.Mn,Ti5.钢材的三项主要力学性能为钢材的三项主要力学性能为_。A.抗拉强度、屈服强度、伸长率抗拉强度、屈服强度、伸长率 B.抗拉强度、屈服强度、冷弯性能抗拉强度、屈服强度、冷弯性能C.抗拉强度、伸长率、冷弯性能抗拉强度、伸长率、冷弯性能 D.屈服强度、伸长率、冷弯性能屈服强度、伸长率、冷弯性能6.材料材料(cilio)强度标准值是指在正常情况下，可能出现的材料强度标准值是指在正常情况下，可能出现的材料(cilio)强度强度_。最小值最小值 B.平均值平均值 C.最大值最大值 D.实际计算值实际计算值 7.钢材的设计强度是根据钢材的设计强度是根据_确定。确定。A.比例极限比例极限 B.弹性极限弹性极限 C.屈服点屈服点 D.极限强度极限强度8.结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用_表示。表示。A.流幅流幅 B.冲击韧性冲击韧性 C.可焊性可焊性 D.伸长率伸长率第21页/共75页第二十二页，共75页。-2-2 混凝土混凝土一、混凝土的一、混凝土的强度强度(qingd)n 混凝土结构中，主要是利用它的抗压强度。因 n 此抗压强度是混凝土力学性能中最主要和最基本n 的指标。n 混凝土的强度等级(dngj)是用抗压强度来划分的。第22页/共75页第二十三页，共75页。n n混凝土强度混凝土强度混凝土强度混凝土强度(qingd)(qingd)等级等级等级等级 混凝土强度等级：边长混凝土强度等级：边长150mm立方体标准试件，在标准条件下立方体标准试件，在标准条件下（203，90%湿度）养护湿度）养护28 天，天，用标准试验方法（加载速度用标准试验方法（加载速度50.3N/mm2/sec，两两 端不涂润滑剂）测得的具有端不涂润滑剂）测得的具有95%保证率的立保证率的立方体抗压强度，用符号方体抗压强度，用符号(fho)C表示。表示。C30表示表示fcu,k=30N/mm2 规范根据强度规范根据强度(qingd)(qingd)范围，从范围，从C15C80C15C80共划共划分分 为为1414个强度个强度(qingd)(qingd)等级，级差为等级，级差为5N/mm25N/mm2。强度强度(qingd)(qingd)等级范围由等级范围由C60C60提高到提高到C80C80，C50C50以上为高强混凝土以上为高强混凝土第23页/共75页第二十四页，共75页。n n尺寸尺寸尺寸尺寸(ch(ch cun)cun)效应效应效应效应 100mm立方体强度立方体强度(qingd)与标准立方与标准立方体强度体强度(qingd)之间的换算关系之间的换算关系 小于小于C50C50的混凝土，修正的混凝土，修正(xizhng)(xizhng)系数系数m=0.95m=0.95。随混凝土强度的提高，修正随混凝土强度的提高，修正(xizhng)(xizhng)系系数数mm值有所降低。值有所降低。当当fcu100=100N/mm2fcu100=100N/mm2时，换算系数时，换算系数mm约为约为0.90.9第24页/共75页第二十五页，共75页。2 2、轴心、轴心、轴心、轴心(zhu xn)(zhu xn)抗压强度抗压强度抗压强度抗压强度轴心抗压强度采用棱柱体试件测定，用符号轴心抗压强度采用棱柱体试件测定，用符号fcfc表表示，它比较接近实际构件中混凝土的受压情况。示，它比较接近实际构件中混凝土的受压情况。棱柱体试件高宽比一般棱柱体试件高宽比一般(ybn)(ybn)为为h/b=34h/b=34，我，我国通常取国通常取150mm150mm450mm150mm150mm450mm的棱柱体试件，也常的棱柱体试件，也常用用100100300100100300试件。试件。第25页/共75页第二十六页，共75页。n n轴心轴心轴心轴心(zhu xn)(zhu xn)抗压强度抗压强度抗压强度抗压强度对于对于(duy)(duy)同一混凝土，棱柱体抗压强度小于立同一混凝土，棱柱体抗压强度小于立方体抗压强度。棱柱体抗压强度和立方体抗压强度方体抗压强度。棱柱体抗压强度和立方体抗压强度的换算关系为，的换算关系为，11、为棱柱体强度与立方体强度的比值，、为棱柱体强度与立方体强度的比值，22为为C45C45级的高强混凝土脆性影响系数，级的高强混凝土脆性影响系数，0.880.88为实际为实际(shj)(shj)结构结构中混凝土强度与试件混凝土强度的差异而取的折减系中混凝土强度与试件混凝土强度的差异而取的折减系数。数。第26页/共75页第二十七页，共75页。3 3、轴心、轴心、轴心、轴心(zhu xn)(zhu xn)抗拉强度抗拉强度抗拉强度抗拉强度也是其基本力学性能，用符号也是其基本力学性能，用符号ftft表示。表示。混凝土构件开裂、裂缝、变形，以及受剪、受混凝土构件开裂、裂缝、变形，以及受剪、受扭、受冲切等的承载力均与抗拉强度扭、受冲切等的承载力均与抗拉强度(knl(knlqind)qind)有关。有关。第27页/共75页第二十八页，共75页。二、混凝土破坏二、混凝土破坏二、混凝土破坏二、混凝土破坏(phui)(phui)机理机理机理机理fc 0.8fc si 0.8fc 时，混凝土内部微裂缝的发展已处于不稳定的状态，徐变的发展将不收敛，最终导致混凝土的破坏。因此将时，混凝土内部微裂缝的发展已处于不稳定的状态，徐变的发展将不收敛，最终导致混凝土的破坏。因此将时，混凝土内部微裂缝的发展已处于不稳定的状态，徐变的发展将不收敛，最终导致混凝土的破坏。因此将时，混凝土内部微裂缝的发展已处于不稳定的状态，徐变的发展将不收敛，最终导致混凝土的破坏。因此将0.8fc0.8fc作为混凝土的长期作为混凝土的长期作为混凝土的长期作为混凝土的长期(chngq)(chngq)抗压强度。抗压强度。抗压强度。抗压强度。第55页/共75页第五十六页，共75页。课堂课堂课堂课堂(ktng)(ktng)(ktng)(ktng)测试测试测试测试1砼强度等级可根据砼强度等级可根据_划分为划分为_级，当采用级，当采用HRB335级钢筋级钢筋(gngjn)时，砼强度等级不宜低于时，砼强度等级不宜低于 _。2砼强度等级符号砼强度等级符号(fho)“C20”中中C表示表示_，而，而“20”表示表示_。3混凝土的收缩是指混凝土混凝土的收缩是指混凝土 _的现象。收缩对砼结构的危害主要体现在的现象。收缩对砼结构的危害主要体现在 _和和_；减小收缩的措施主要包括；减小收缩的措施主要包括 _、_、_和和_。4混凝土的徐变是指混凝土混凝土的徐变是指混凝土 _的现象。徐变对砼结构的危害主要体现在的现象。徐变对砼结构的危害主要体现在 _、_和和_。减小收缩的措施主要包括减小收缩的措施主要包括 _、_、_和和_。第56页/共75页第五十七页，共75页。课堂课堂课堂课堂(ktng)(ktng)测试测试测试测试1.混凝土结构设计规范中规定的混凝土最高强度等级为混凝土结构设计规范中规定的混凝土最高强度等级为_。A.C60 B.C80 C.C90 D.C1002.混凝土力学指标的基本代表值是混凝土力学指标的基本代表值是_。A.立方体抗压强度立方体抗压强度 B.棱柱体抗压强度棱柱体抗压强度 C.轴心抗拉强度轴心抗拉强度 D.弯曲弯曲(wnq)抗拉强度抗拉强度 3.砼的强度等级是根据砼的强度等级是根据_来划分的。来划分的。A.弯曲弯曲(wnq)抗拉强度标准值抗拉强度标准值 B.立方体抗压强度标准值立方体抗压强度标准值C.棱柱体抗压强度标准值棱柱体抗压强度标准值 D.轴心抗拉强度标准值轴心抗拉强度标准值 4.下述措施中，能减小收缩的是下述措施中，能减小收缩的是_。A.使用强度等级高的水泥使用强度等级高的水泥 B.加大水灰比加大水灰比C.加强振捣加强振捣 D.使用环境干燥、温度高使用环境干燥、温度高5.地上放置的一块钢筋砼板，在养护过程中表面出现微裂缝的原因是：地上放置的一块钢筋砼板，在养护过程中表面出现微裂缝的原因是：_。A.砼徐变的结果砼徐变的结果 B.砼收缩的结果砼收缩的结果 C.徐变和收缩共同作用的结果徐变和收缩共同作用的结果 D.砼与钢筋产生热胀冷缩差异变形的结果砼与钢筋产生热胀冷缩差异变形的结果 6.徐变是指砼在长期不变荷载作用下，徐变是指砼在长期不变荷载作用下，_随时间增长而增长的现象。随时间增长而增长的现象。A.应力应力 B.应变应变 C.强度强度 D.应力及应变应力及应变 第57页/共75页第五十八页，共75页。课堂课堂课堂课堂(ktng)(ktng)测试测试测试测试1徐变是指砼在长期荷载作用下，应力徐变是指砼在长期荷载作用下，应力(yngl)随时间而增长的现象。随时间而增长的现象。（）2砼强度等级砼强度等级(dngj)是根据棱柱体抗压强度标准值划分的。（是根据棱柱体抗压强度标准值划分的。（）3砼在结硬过程中，养护条件越好，其收缩和徐变越小。（砼在结硬过程中，养护条件越好，其收缩和徐变越小。（）9高温干燥环境将使徐变显著增大。（高温干燥环境将使徐变显著增大。（）4高强度等级水泥制成的混凝土构件收缩小。（高强度等级水泥制成的混凝土构件收缩小。（）11混凝土强度设计值等于强度标准值乘以材料强度分项系数混凝土强度设计值等于强度标准值乘以材料强度分项系数.（）7.普通混凝土是指表观密度小于普通混凝土是指表观密度小于2525KN/mKN/m3 3的混凝土。（的混凝土。（）8.坍落度试验是测定混凝土耐久性的重要试验。（坍落度试验是测定混凝土耐久性的重要试验。（）6配制砼时水泥用量越多，砼收缩和徐变越大。（配制砼时水泥用量越多，砼收缩和徐变越大。（）5徐变对混凝土结构而言是有害的。（徐变对混凝土结构而言是有害的。（）10.引起砼收缩的直接原因是混凝土振捣不密实。（引起砼收缩的直接原因是混凝土振捣不密实。（）12.钢筋砼结构中混凝土强度等级不应低于钢筋砼结构中混凝土强度等级不应低于C20C20。（。（）13.混凝土棱柱体抗压强度总是小于立方体抗压强度。（混凝土棱柱体抗压强度总是小于立方体抗压强度。（）14.立方体抗压强度标准值应具有立方体抗压强度标准值应具有90%90%的强度保证率。（的强度保证率。（）第58页/共75页第五十九页，共75页。3 3 钢筋和混凝土共同钢筋和混凝土共同(gngtng)(gngtng)工作工作一一、钢钢 筋筋 与与 混混 凝凝 土土 共共 同同 工工 作作(gngzu)的原因的原因混凝土：抗拉强度大约混凝土：抗拉强度大约(dyu)是抗压强度的是抗压强度的1/10。钢筋：抗拉抗压强度都很强钢筋：抗拉抗压强度都很强 。1.钢筋和混凝土之间存在粘结作用钢筋和混凝土之间存在粘结作用1）砼收缩和钢筋之间的）砼收缩和钢筋之间的摩擦力摩擦力v 是是光圆钢筋表面光圆钢筋表面与混凝土所形成的粘与混凝土所形成的粘结力的主要来源；结力的主要来源；v 摩擦力的大小与钢筋与混凝土接触的表面摩擦力的大小与钢筋与混凝土接触的表面积成正比；积成正比；v 光圆钢筋表面的微微锈蚀有助于提高这种光圆钢筋表面的微微锈蚀有助于提高这种摩擦力，但较大的锈蚀会导致钢筋与混凝土摩擦力，但较大的锈蚀会导致钢筋与混凝土的隔离，进而降低摩擦力。的隔离，进而降低摩擦力。第59页/共75页第六十页，共75页。3）钢筋）钢筋(gngjn)表面凸凹不平或弯钩和砼之间的机械咬合力表面凸凹不平或弯钩和砼之间的机械咬合力 是带肋钢筋的锚固力的主要是带肋钢筋的锚固力的主要(zhyo)来源；来源；带肋钢筋的锚固力中，摩擦带肋钢筋的锚固力中，摩擦力与化学粘结力所占的比例较力与化学粘结力所占的比例较小；小；对于光圆钢筋，可以采取端对于光圆钢筋，可以采取端部弯钩的方式形成钢筋与砼的部弯钩的方式形成钢筋与砼的机械咬合，从而增加锚固力。机械咬合，从而增加锚固力。2）钢筋）钢筋(gngjn)和砼之间的胶结力和砼之间的胶结力是混凝土内的水泥胶体所生成的对于钢筋表面的粘结力；其大小不仅与钢筋与混凝土接触的表面积有关，更与混凝土强度相关，强度等极高的混凝土所形成的粘结力也大。是混凝土内的水泥胶体所生成的对于钢筋表面的粘结力；其大小不仅与钢筋与混凝土接触的表面积有关，更与混凝土强度相关，强度等极高的混凝土所形成的粘结力也大。第60页/共75页第六十一页，共75页。2.钢筋钢筋(gngjn)和混凝土的温度线膨胀系数接近和混凝土的温度线膨胀系数接近3.混凝土保护钢筋避免混凝土保护钢筋避免(bmin)锈蚀锈蚀 混凝土与钢材的温度线膨胀系数基本相同，在同一数量级，因此在温度变化时，二者的变形基本相等混凝土与钢材的温度线膨胀系数基本相同，在同一数量级，因此在温度变化时，二者的变形基本相等(xingdng)(xingdng)，不会破坏钢筋混凝土结构的整体性。，不会破坏钢筋混凝土结构的整体性。二、保证钢筋与混凝土之间粘结作用的措施二、保证钢筋与混凝土之间粘结作用的措施 （一）影响粘结强度的因素（一）影响粘结强度的因素 1.1.混凝土强度混凝土强度 光面钢筋及变形钢筋的粘结强度光面钢筋及变形钢筋的粘结强度均随混凝土强度的提高而提高，粘结强度与混凝土劈均随混凝土强度的提高而提高，粘结强度与混凝土劈拉强度成正比，但并不与立方体抗压强度成正比。拉强度成正比，但并不与立方体抗压强度成正比。第61页/共75页第六十二页，共75页。（二二）保保证证(bozhng)钢钢筋筋与与砼砼之之间间粘粘结结作作用用的的构造措施构造措施 选择选择(xunz)(xunz)适当的混凝土强度等级；适当的混凝土强度等级；保证足够的混凝土保护层厚度和钢筋间距；保证足够的混凝土保护层厚度和钢筋间距；保证受力钢筋有足够的锚固长度；保证受力钢筋有足够的锚固长度；采用变形钢筋或在光面钢筋端部设置弯钩；采用变形钢筋或在光面钢筋端部设置弯钩；钢筋绑扎接头保证足够的搭接长度等。钢筋绑扎接头保证足够的搭接长度等。2.2.保护层厚度保护层厚度 变形钢筋的主要变形钢筋的主要(zhyo)(zhyo)危险是有可能危险是有可能使外围混凝土产生劈裂裂缝，增大保护层厚度可提高混使外围混凝土产生劈裂裂缝，增大保护层厚度可提高混凝土的劈裂抗力，保证粘结强度的发挥。凝土的劈裂抗力，保证粘结强度的发挥。3.3.横向钢筋横向钢筋横向钢筋的存在约束了内裂缝的发展，使粘结强度横向钢筋的存在约束了内裂缝的发展，使粘结强度得到提高，并在粘结强度降低不多的情况下可以耐受较大滑移，避得到提高，并在粘结强度降低不多的情况下可以耐受较大滑移，避免了脆性劈裂破坏。免了脆性劈裂破坏。第62页/共75页第六十三页，共75页。（二二）保保证证钢钢筋筋与与混混凝凝土土之之间间粘粘结结作作用用(zuyng)的措施的措施1.钢筋钢筋(gngjn)的锚固的锚固长度长度 定义定义(dngy)(dngy)：钢筋混凝土构件中的钢筋必须伸过其受力截面一个长度，以便借助于该长度上钢筋与混凝土之间的粘结力把钢筋锚固在混凝土中，这一长度称为锚固长度。：钢筋混凝土构件中的钢筋必须伸过其受力截面一个长度，以便借助于该长度上钢筋与混凝土之间的粘结力把钢筋锚固在混凝土中，这一长度称为锚固长度。（1）普通受拉钢筋的锚固长度）普通受拉钢筋的锚固长度la f fy y 钢筋的抗拉强度设计值；钢筋的抗拉强度设计值；f ft t 混凝土轴心抗拉强度设计值；混凝土轴心抗拉强度设计值；d d钢筋的公称直径；钢筋的公称直径；钢筋的外形系数；钢筋的外形系数；钢筋的锚固长度取决于钢筋的锚固长度取决于钢筋强度及混凝土的抗拉强度，钢筋强度及混凝土的抗拉强度，并与钢筋的外形有关。并与钢筋的外形有关。第63页/共75页第六十四页，共75页。按式计算按式计算(j sun)(j sun)的锚固长度应按规范规定进行修正，修正后锚固长度不应小于的锚固长度应按规范规定进行修正，修正后锚固长度不应小于 0.7la0.7la，且不应小于，且不应小于250mm250mm。（2 2）受压钢筋的锚固长度）受压钢筋的锚固长度(chngd)(chngd)不应小于计算锚固长度不应小于计算锚固长度(chngd)la(chngd)la 的的0.70.7倍。倍。第64页/共75页第六十五页，共75页。2.钢筋钢筋(gngjn)的弯钩的弯钩 为了增加钢筋在混凝土内的抗滑移能力和钢筋端部的为了增加钢筋在混凝土内的抗滑移能力和钢筋端部的锚固作用，绑扎钢筋骨架中的受拉光面钢筋末端应做弯钩锚固作用，绑扎钢筋骨架中的受拉光面钢筋末端应做弯钩（形成（形成(xngchng)(xngchng)钢筋与混凝土的机械咬合力钢筋与混凝土的机械咬合力)；带肋钢；带肋钢筋则不需要。筋则不需要。3d2.5d6.25dd3.25d2.5d手工手工(shugng)(shugng)弯半圆弯钩弯半圆弯钩机械弯半圆弯钩机械弯半圆弯钩第65页/共75页第六十六页，共75页。3.钢筋钢筋(gngjn)的接的接头头 钢筋的接头形式有绑扎搭接接头、焊接接头和机械连接接头。钢筋的接头形式有绑扎搭接接头、焊接接头和机械连接接头。规范确定，轴心受拉及小偏心规范确定，轴心受拉及小偏心(pinxn)(pinxn)受拉构件的纵向受力钢筋受拉构件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接接头。不得采用绑扎搭接接头。钢筋搭接的原则是：接头应设置在受力较小处，同一根钢筋搭接的原则是：接头应设置在受力较小处，同一根钢筋搭接的原则是：接头应设置在受力较小处，同一根钢筋搭接的原则是：接头应设置在受力较小处，同一根(y(y(y(y n)n)n)n)钢筋上应尽量少设接头，机械连接接头能产生较牢固的钢筋上应尽量少设接头，机械连接接头能产生较牢固的钢筋上应尽量少设接头，机械连接接头能产生较牢固的钢筋上应尽量少设接头，机械连接接头能产生较牢固的连接力，应优先采用机械连接。连接力，应优先采用机械连接。连接力，应优先采用机械连接。连接力，应优先采用机械连接。（1 1）绑扎搭接接头）绑扎搭接接头 绑扎接头必须保证有足够的绑扎接头必须保证有足够的搭接长度搭接长度，以便通过钢筋，以便通过钢筋与混凝土之间的与混凝土之间的粘结强度粘结强度来传递钢筋的内力，而且来传递钢筋的内力，而且光圆钢筋的端部还需光圆钢筋的端部还需做弯钩。做弯钩。第66页/共75页第六十七页，共75页。（1 1）绑扎）绑扎(bn zh)(bn zh)搭接搭接接头接头 l1光面光面(un min)(un min)钢筋钢筋变形变形(bin xng)(bin xng)钢筋钢筋 l1受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度计算公式为：受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度计算公式为：式中，式中，为受拉钢筋搭接长度修正系数，它与位于同一连接区段内搭接钢筋的截面面积有关，详见表。为受拉钢筋搭接长度修正系数，它与位于同一连接区段内搭接钢筋的截面面积有关，详见表。l11.3l1第67页/共75页第六十八页，共75页。同一连接区段内纵向同一连接区段内纵向同一连接区段内纵向同一连接区段内纵向(zn xin)(zn xin)(zn xin)(zn xin)受拉钢筋搭接接受拉钢筋搭接接受拉钢筋搭接接受拉钢筋搭接接头面积百分率为该区段内有接头的纵筋截面面积与全头面积百分率为该区段内有接头的纵筋截面面积与全头面积百分率为该区段内有接头的纵筋截面面积与全头面积百分率为该区段内有接头的纵筋截面面积与全部纵筋截面面积的比值。对于梁、板和墙类构件，不部纵筋截面面积的比值。对于梁、板和墙类构件，不部纵筋截面面积的比值。对于梁、板和墙类构件，不部纵筋截面面积的比值。对于梁、板和墙类构件，不宜大于宜大于宜大于宜大于25%25%25%25%，对柱类构件，不宜大于，对柱类构件，不宜大于，对柱类构件，不宜大于，对柱类构件，不宜大于50%50%50%50%。l11.3l1钢筋绑扎钢筋绑扎钢筋绑扎钢筋绑扎(bn zh)(bn zh)(bn zh)(bn zh)搭接接头连接区段的长度为搭接接头连接区段的长度为搭接接头连接区段的长度为搭接接头连接区段的长度为1.3l11.3l11.3l11.3l1。凡搭接接头中点位于该连接区段长度范围内的搭接凡搭接接头中点位于该连接区段长度范围内的搭接凡搭接接头中点位于该连接区段长度范围内的搭接凡搭接接头中点位于该连接区段长度范围内的搭接接头均属于同一接头均属于同一接头均属于同一接头均属于同一(tngy)(tngy)(tngy)(tngy)连接区段。连接区段。连接区段。连接区段。422接头百分接头百分率为多少率为多少？第68页/共75页第六十九页，共75页。同一构件中相邻纵筋的绑扎搭接同一构件中相邻纵筋的绑扎搭接(d ji)(d ji)接头宜相互错开。接头宜相互错开。在纵筋搭接在纵筋搭接(d ji)(d ji)长度范围内应配置箍筋，其直径不宜小于搭接长度范围内应配置箍筋，其直径不宜小于搭接(d ji)(d ji)钢筋较大直径的钢筋较大直径的0.250.25倍。倍。当钢筋受拉时，箍筋间距当钢筋受拉时，箍筋间距 s s不应大于搭接不应大于搭接(d ji)(d ji)钢筋较小直径的钢筋较小直径的5 5倍，且不应大于倍，且不应大于100mm100mm，当钢筋受压时，箍筋间距当钢筋受压时，箍筋间距 s s不应大于搭接不应大于搭接(d ji)(d ji)钢筋较小直径的钢筋较小直径的1010倍，且不应大于倍，且不应大于200mm200mm。当受压钢筋直径大于。当受压钢筋直径大于25mm25mm时，还应在接头两个端面外时，还应在接头两个端面外 100mm100mm范围内各设两个箍筋。范围内各设两个箍筋。搭接搭接(d ji)处箍筋间距处箍筋间距S5d，且，且100mm第69页/共75页第七十页，共75页。纵筋机械连接接头宜相互错开，接头连接区段的长度纵筋机械连接接头宜相互错开，接头连接区段的长度(chngd)(chngd)为为35d35d。在受力较大处设置机械连接接头时，位于同一连接区段内纵向受拉钢筋机械连接接头面积百分率不宜大于。在受力较大处设置机械连接接头时，位于同一连接区段内纵向受拉钢筋机械连接接头面积百分率不宜大于50%50%，纵向受压钢筋可不受限制。，纵向受压钢筋可不受限制。（2 2）机械连接）机械连接(linji)(linji)接头接头 纵筋的焊接接头应相互错开，接头连接纵筋的焊接接头应相互错开，接头连接(linji)(linji)区段的长度为区段的长度为35d35d，且不小于，且不小于500mm500mm。位于同一连接。位于同一连接(linji)(linji)区段内纵向受拉钢筋的焊接接头面积百分率不应大于区段内纵向受拉钢筋的焊接接头面积百分率不应大于 50%50%，纵向受压钢筋可不受限制。，纵向受压钢筋可不受限制。（3 3）焊接接头）焊接接头35d第70页/共75页第七十一页，共75页。第71页/共75页第七十二页，共75页。6绑扎接头必须保证有足够绑扎接头必须保证有足够(zgu)的的_，以便通过钢筋与混凝土之间的，以便通过钢筋与混凝土之间的_来传递钢来传递钢筋内力，而且光圆钢筋的端部还需筋内力，而且光圆钢筋的端部还需_。课堂课堂(ktng)(ktng)测试测试1筋与混凝土共同筋与混凝土共同(gngtng)工作的原因是由于工作的原因是由于_、_和和_，其中，其中最主要的原因是最主要的原因是_。2钢筋与混凝土之间的粘结作用包括钢筋与混凝土之间的粘结作用包括_、_和和_。3保证钢筋与混凝土间粘结作用的措施主要有保证钢筋与混凝土间粘结作用的措施主要有_、_、_或在光面钢筋末端设或在光面钢筋末端设_，钢筋绑扎接头需要有足够的，钢筋绑扎接头需要有足够的_等。等。4钢筋的锚固长度是指钢筋的锚固长度是指_，其值取决于，其值取决于_和和_，并与钢筋，并与钢筋_有关。有关。5.5.钢筋接头的形式有钢筋接头的形式有_、_和和_。钢筋搭接的原则是，接头应设置在钢筋搭接的原则是，接头应设置在_，同一根钢筋上应尽量，同一根钢筋上应尽量_，应优先采用，应优先采用_。第72页/共75页第七十三页，共75页。7钢筋钢筋(gngjn)采用绑扎搭接接头时，其接头连接区段的长度为采用绑扎搭接接头时，其接头连接区段的长度为_倍搭接长度。在同一连接倍搭接长度。在同一连接区段内，有绑扎接头的受拉钢筋区段内，有绑扎接头的受拉钢筋(gngjn)截面面积占受力钢筋截面面积占受力钢筋(gngjn)总截面面积的百分率应符