水工钢筋混凝土结构学课件第一章学习教案.pptx

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1、会计学 1水工钢筋(gngjn)混凝土结构学课件第一章第一页，共59页。按加工方式区分按加工方式区分热轧钢筋热轧钢筋 HPB235 HPB235钢筋钢筋(Hot rolled plain(Hot rolled plain steel bar)steel bar)：光面低碳钢，塑性及焊接性能好、光面低碳钢，塑性及焊接性能好、强度低；与混凝土的粘结性差。多强度低；与混凝土的粘结性差。多作为厚度不大楼板的受力钢筋和箍作为厚度不大楼板的受力钢筋和箍筋、架立筋、分布筋等。筋、架立筋、分布筋等。HRB335 HRB335钢筋钢筋(Hot rolled ribbed(Hot rolled ribbed st

2、eel bar)steel bar)：月牙肋、低合金钢，强度较高；月牙肋、低合金钢，强度较高；多作为钢筋砼构件受力钢筋，尺寸多作为钢筋砼构件受力钢筋，尺寸较大的构件，为增强与砼的粘结可较大的构件，为增强与砼的粘结可用用级钢作箍筋。级钢作箍筋。HRB400 HRB400钢筋钢筋(Hot rolled ribbed(Hot rolled ribbed steel bar)steel bar)：等高肋、低合金钢，强度高；等高肋、低合金钢，强度高；一般一般(ybn)(ybn)经冷拉后用于预应力钢经冷拉后用于预应力钢筋砼结构。筋砼结构。1.1 钢筋(gngjn)的品种和力学性能第一章 钢筋砼结构(jig

3、u)的材料第2页/共59页第二页，共59页。RRB400钢筋(预热处理钢筋Remained heat treament ribbed steel bar)是在钢筋热轧候淬火和回火等调质工艺而成，强度提高，塑性降低不多。应用受一定限制(xinzh)。HRB500钢筋强度高，水利规范未列入，电力规范列入了第一章 钢筋(gngjn)砼结构的材料1.1 钢筋(gngjn)的品种和力学性能v钢丝 直径6mm，外形有光圆、刻痕和螺旋肋三种，另有二股、三股和七股钢绞线，外接圆直径9.515.2 mm。用于预应力砼结构。第3页/共59页第三页，共59页。v 钢绞线v 是由多根高强光圆或刻痕钢丝捻制在一起经过低

4、温回火清除内应力候而制成的，分为(fn wi)2股、3股、7股三种。v 螺纹钢筋v 预应力混凝土用螺纹钢筋，以屈服划分等级，主要用作预应力锚杆。v 钢棒v 预应力混凝土用钢棒按表面形状分为(fn wi)光圆钢棒、螺旋槽钢棒、螺旋肋钢棒、带肋钢棒。光圆钢棒和带肋钢棒粘结锚固性较差，故现行规范仅列入了螺旋槽钢棒和螺旋肋钢棒两种。v 钢棒的优点：强度高，延性好，具有可焊性，可盘卷。主要用于预应力混凝土离心管桩、电杆等v 第一章 钢筋(gngjn)砼结构的材料1.1 钢筋(gngjn)的品种和力学性能第4页/共59页第四页，共59页。第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料 二.钢筋(gngjn)的力学性

5、能（一）软钢的力学性能 a为比例(bl)极限 cd为强化段b为屈服强度 f ybc为屈服台阶d为抗拉强度1.1钢筋的品种和力学性能软钢：有明显屈服点的钢筋，如热轧 级钢筋。第5页/共59页第五页，共59页。第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.1钢筋(gngjn)的品种和力学性能v屈服强度：是钢筋强度的设计依据，在混凝土中的钢筋，应力达到屈服强度，荷载不增加，应变继续增大，裂缝开展过宽，构件变形(bin xng)过大，结构不能正常使用。v伸 长 率：钢筋拉断时应变，反映钢筋塑性性能的指标。伸长率大的钢筋，拉断前有足够预兆，延性较好。v弯曲试验：钢筋围绕直径为D 的钢辊弯转角而不发生裂纹，是反

6、映钢筋塑性性能的另一指标。v屈 强 比：反映钢筋的强度储备，f y/f u=0.60.7。第6页/共59页第六页，共59页。含碳量高，屈服强度 含碳量高，屈服强度(qingd)(qingd)和抗拉强度 和抗拉强度(qingd)(qingd)高，伸 高，伸长率小，流幅缩短。长率小，流幅缩短。第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.1钢筋(gngjn)的品种和力学性能第7页/共59页第七页，共59页。第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料（二）硬钢的力学性能 a点：比例极限协定流限：强度设计指标，指经加载及卸载后尚存有0.2%永久残余变形时的应力，用0.2表示。0.2一般相当于抗拉强度的70%85%

7、。硬钢：没有明显(mngxin)屈服点的钢筋，如热处理钢筋及高强钢丝。1.1钢筋(gngjn)的品种和力学性能 第8页/共59页第八页，共59页。（三）钢筋的疲劳强度（三）钢筋的疲劳强度 钢筋在多次重复加载时，会呈现疲劳的特性。钢筋在多次重复加载时，会呈现疲劳的特性。疲劳强度 疲劳强度fyf fyf与应力特性 与应力特性f f有关，有关，f f是最小应力与 是最小应力与最大应力的比值。最大应力的比值。f f越小，越小，fyf fyf越低。一般，当 越低。一般，当重复作用 重复作用(zuyng)(zuyng)查过 查过200 200万次以上时，钢筋的疲 万次以上时，钢筋的疲劳强度约为静力强度的

8、劳强度约为静力强度的44%55%44%55%。第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.1钢筋(gngjn)的品种和力学性能（四）钢筋的弹性模量 钢筋在弹性阶段的应力与应变的比值，称为弹性模量，用符号E s 表示。（五）混凝土结构对钢筋的要求v钢筋的强度v钢筋的塑形v钢筋的可焊性v钢筋与混凝土之间的粘结第9页/共59页第九页，共59页。第二节第二节 砼的物理砼的物理(wl)(wl)力学性能力学性能 一砼的强度 一砼的强度(qingd)(qingd)（一）立方体抗压强度（一）立方体抗压强度(qingd)fcu(qingd)fcu砼结构主要利用其抗压强度 砼结构主要利用其抗压强度(qingd)(qi

9、ngd)，因此抗压强度，因此抗压强度(qingd)(qingd)是最 是最主要和最基本的指标。主要和最基本的指标。标准立方体强度 标准立方体强度(qingd)(qingd)：标准立方体试件测得的抗压强度：标准立方体试件测得的抗压强度(qingd)(qingd)，用，用fcu fcu表示。表示。用非标准尺寸的试件进行试验，结果应乘以折减系数换算成标准试 用非标准尺寸的试件进行试验，结果应乘以折减系数换算成标准试件的立方体抗压强度 件的立方体抗压强度(qingd)(qingd)：200200200 200200200 折减系数 折减系数1.05 1.05 100100100 100100100 折

10、减系数 折减系数0.95 0.95砼强度 砼强度(qingd)(qingd)等级：边长 等级：边长150mm 150mm立方体，温度为 立方体，温度为203 203、相对湿、相对湿度不小于 度不小于95%95%的条件下养护 的条件下养护28 28天，用标准试验方法测得的具有 天，用标准试验方法测得的具有95%95%保证率的立方体抗压强度 保证率的立方体抗压强度(qingd)(qingd)标准值 标准值fcuk fcuk作为砼的强 作为砼的强度 度(qingd)(qingd)等级，以符号 等级，以符号C C表示，单位为 表示，单位为N/mm2 N/mm2。第一章 钢筋(gngjn)砼结构的材料1

11、.2 砼的物理力学性能第10页/共59页第十页，共59页。v v 影响砼强度 影响砼强度(qingd)(qingd)的因素 的因素v v 试验方法。试验方法。试件尺寸。试件尺寸。加载速度。加载速度。龄期。龄期。第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.2 砼的物理(wl)力学性能 第11页/共59页第十一页，共59页。水利水电工程用砼分11个强度(qingd)等级，即C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60，级差为5N/mm2。第一章 钢筋(gngjn)砼结构的材料1.2 砼的物理(wl)力学性能 第12页/共59页第十二页，共59页。（二）轴心(z

12、hu xn)抗压强度fcv150mm150mm300mm的棱柱体试件测定(cdng)，v fc表示，较接近实际构件中砼的受压情况。vfc fcuvfc与fcu成线性关系，fc/fcu比值平均为0.76。v考虑到实际结构构件与试件制作及养护条件的差异、尺寸效应及加荷速度等因素的影响，规范偏安全地取：第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.2 砼的物理力学性能第13页/共59页第十三页，共59页。（三）轴心(zhu xn)抗拉强度ftv150mm150mm550mm的试件v砼基本力学性能指标，ft 表示。砼构件开裂、裂缝、变形，以及受剪、受扭、受冲切等的承载力均与抗拉强度(qingd)有关。ft

13、相当于fcu的1/91/18，混凝土强度(qingd)等级越高，ft/fcu越低。v凡影响抗压强度(qingd)的因素，一般对抗拉强度(qingd)也有相应的影响。然而，不同因素对二者的影响程度不同。第一章 钢筋(gngjn)砼结构的材料1.2 砼的物理力学性能 550 125 12515016轴心受拉试验第14页/共59页第十四页，共59页。劈拉试验PdP拉压压轴心受拉试验对中困难，常采用(ciyng)立方体或圆柱体劈裂试验测定砼的抗拉强度。立方体试件通过垫条施加线载荷(zi h)P，垂直截面上除垫条附近外，产生均匀拉应力，当拉应力达到ft时，试件对半劈裂。第一章 钢筋(gngjn)砼结构的

14、材料1.2 砼的物理力学性能P为破坏荷载d 为立方体边长第15页/共59页第十五页，共59页。v v 根据轴心抗拉强度 根据轴心抗拉强度(kn(kn l qin l qin d)d)与立方体抗 与立方体抗压强度的对比试验，两者的关系为：压强度的对比试验，两者的关系为：v v 与轴心受压强度相同的理由，规范取用关系式：与轴心受压强度相同的理由，规范取用关系式：第一章 钢筋(gngjn)砼结构的材料1.2 砼的物理(wl)力学性能第16页/共59页第十六页，共59页。双 双 轴应 轴应力 力(yngl)(yngl)状 状 态 态 实际(shj)结构中，砼很少处于单向受力状态。更多的是处于双向或三向

15、受力状态。双向受压强度大于单向(dn xin)受压强度，即一向强度随另一向压应力的增加而增加。（四）复合应力状态下的砼强度第一章 钢筋砼结构的材料1.2 砼的物理力学性能第17页/共59页第十七页，共59页。双 双 轴应 轴应力 力(yngl)(yngl)状 状 态 态 实际(shj)结构中，砼很少处于单向受力状态。更多的是处于双向或三向受力状态。在双向受拉区，其强度与单向受拉时差别不大，即一向抗拉强度(kn l qin d)基本上与另一向拉应力的大小无关。（四）复合应力状态下的砼强度第一章 钢筋砼结构的材料1.2 砼的物理力学性能 第18页/共59页第十八页，共59页。双 双 轴应 轴应力

16、力(yngl)(yngl)状 状 态 态 实际结构(jigu)中，砼很少处于单向受力状态。更多的是处于双向或三向受力状态。（四）复合应力状态(zhungti)下的砼强度第一章 钢筋砼结构的材料1.2 砼的物理力学性能在一轴受压一轴受拉状态下，抗压强度或抗拉强度均随另一方向拉应力或压应力的增加而减小。第19页/共59页第十九页，共59页。三向受 三向受 压应 压应力 力(yngl)(yngl)状 状 态 态 实际(shj)结构中，砼很少处于单向受力状态。更多的是处于双向或三向受力状态。（四）复合(fh)应力状态下的砼强度第一章 钢筋砼结构的材料1.2 砼的物理力学性能砼一向抗压强度随另两向压应力

17、的增加而增加。第20页/共59页第二十页，共59页。构 构件 件(gujin)(gujin)受剪或受 受剪或受 扭 扭 时 时常遇到剪 常遇到剪 应 应力 力t t 和正 和正 应 应力 力s s 共同作用下的 共同作用下的 复 复合受力情 合受力情 况 况。砼 砼的抗剪强度：的抗剪强度：随 随拉 拉 应 应力增大而 力增大而 减 减小，小，随 随 压应 压应力增大而增大；力增大而增大；当 当 压应 压应力在 力在0.6fc 0.6fc左右 左右 时 时，抗剪强度，抗剪强度 达 达到 到(d do)(d do)最大，最大，压应 压应力 力 继续 继续增大，增大，内 内裂 裂 缝发 缝发展明 展

18、明 显 显，抗剪强度，抗剪强度 随 随 压应 压应力的增大而 力的增大而 减 减小。小。第一章 钢筋(gngjn)砼结构的材料1.2 砼的物理力学性能 第21页/共59页第二十一页，共59页。二砼的变形(bin xng)第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.2 砼的物理(wl)力学性能（一）砼在一次短期加载时的应力 应变曲线砼的变形有两类:外荷载作用产生的受力变形,温度和干湿变化引起的体积变形。砼单轴受力应力-应变关系是反映砼受力全过程的重要力学特征，是分析砼构件应力、建立承载力和变形计算理论的必要依据，也是利用计算机进行非线性分析的基础。砼单轴受压应力-应变关系曲线，常采用棱柱体试件来测定

19、。第22页/共59页第二十二页，共59页。v普通试验机采用等应力速度加载，达到fc时，试验机中集聚的弹性应变能大于试件所能吸收(xshu)的应变能，导致试件突然脆性破坏，只能测得应力-应变曲线的上升段。v 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，吸收(xshu)试验机内集聚的应变能，可测得应力-应变曲线的下降段。第一章 钢筋(gngjn)砼结构的材料1.2 砼的物理(wl)力学性能第23页/共59页第二十三页，共59页。第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.2 砼的物理(wl)力学性能 第24页/共59页第二十四页，共59页。v应力小于fc的30%40%时（a点），应力应

20、变关系接近直线。v当应力，呈现塑性。应力增大到fc 的80%左右（b点），应变增长更快。v应力达到fc（c点）时，试件表面(biomin)出现纵向裂缝，试件开始破坏。达到的最大应力o称为砼棱柱体抗压强度fc，相应的应变为o一般为0.002左右。第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.2 砼的物理(wl)力学性能第25页/共59页第二十五页，共59页。影响应力(yngl)应变曲线形状因素砼强度低，曲线平坦；强度高，曲线陡，cu小；加载速度快，最大应力(yngl)提高，曲线陡；加载速度慢，曲线平缓，cu增大。第一章 钢筋(gngjn)砼结构的材料1.2 砼的物理(wl)力学性能第26页/共59页第

21、二十六页，共59页。规范建议的应力(yngl)-应变曲线第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.2 砼的物理(wl)力学性能第27页/共59页第二十七页，共59页。砼受拉应力-应变(yngbin)关系第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.2 砼的物理(wl)力学性能第28页/共59页第二十八页，共59页。（二）砼在重复载荷下的应力-应变曲线应力不大，重复5 10次后，加载和卸载的应力应变曲线合并接近一直线，同弹性体一样工作。应力超过某一限值，经多次循环(xnhun)，应力应变关系成为直线后，重新变弯，试件很快破坏。该限值为砼的疲劳强度1.2 砼的物理(wl)力学性能第一章 钢筋砼结构(jig

22、u)的材料第29页/共59页第二十九页，共59页。（三）砼的弹性模量初始弹性模量：通过原点0的切线的斜率tg0。割线(gxin)弹性模量：应力不大时，应力应变关系近似于直线，弹性模量可用应力c除以其相应的应变c来表示：Ec=tg1=c/c第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.2 砼的物理(wl)力学性能根据中国科院的试验，混凝土的受拉弹性模量与受压弹性模量大体相等，其比值为0.821.12，平均为0.995。故在设计计算中，受拉与受压的弹性模量取同一值。第30页/共59页第三十页，共59页。v弹性模量(tn xn m lin)测定方法se0.5fc510次利用多次重复加载卸载后应力应变关系趋

23、于直线的性质求弹性模量。加载至0.5fc，卸载至零，重复加载卸载510次，应力应变曲线渐趋稳定(wndng)并接近于一直线，该直线的正切tg即为砼的弹性模量。第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.2 砼的物理力学性能弹性模量经验公式：第31页/共59页第三十一页，共59页。v砼的变形(bin xng)模量应力较大时，砼的塑性(sxng)变形显著，此时砼的应力与应变之比称为变形模量EcEc 与Ec的关系用弹性系数n表示(biosh),n随应力增大而减小，第一章 钢筋砼结构的材料1.2 砼的物理力学性能为混凝土的弹性应变 为混凝土的总应变v混凝土的剪切模量混凝土的剪切模量目前还不易通过试验测得，

24、可有理论推求得第32页/共59页第三十二页，共59页。（四）砼的极限(jxin)变形砼受压极限(jxin)应变cu与其本身性质、试验方法和应力状态有关。砼强度等级越高，cu越小。不同受力情况cu不同：均匀受压取0.002；非均匀受压取0.0033。受拉极限(jxin)应变tu比受压极限(jxin)应变小得多，计算时一般取为0.0001。第一章 钢筋(gngjn)砼结构的材料1.2 砼的物理(wl)力学性能第33页/共59页第三十三页，共59页。（五）砼的徐变在荷载长期(chngq)持续作用下，应力不变，变形随时间而增长。这种现象，称为砼的徐变。徐变与塑性变形不同。徐变是砼受力后，水泥石中的凝胶

25、体产生的粘性(zhn xn)流动。徐变部分可恢复。徐变在较小的应力时就发生。第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.2 砼的物理力学性能第34页/共59页第三十四页，共59页。（五）砼的徐变在荷载长期持续作用下，应力不变，变形随时间而增长。这种现象(xinxing)，称为砼的徐变。徐变与塑性变形不同。塑性变形是砼中结合面裂缝扩展引起的。应力超过材料弹性极限后发生。不可(bk)恢复。第一章 钢筋(gngjn)砼结构的材料1.2 砼的物理力学性能cr,=(2 3)0第35页/共59页第三十五页，共59页。v产生徐变的两个原因：v1.受力后，水泥石中的凝胶体产生的粘性流动（颗粒间的相对滑动）要延长一

26、个(y)很长的时间，因此沿混凝土的受力方向会继续发生随时间增长的变形；v2.混凝土内部的微裂缝在荷载长期作用下不断发展和增加，从而导致变形的增加。第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.2 砼的物理(wl)力学性能应力较小时，徐变以第一种原因为主；应力较大时，徐变以第二种原因为主。第36页/共59页第三十六页，共59页。影响徐变的因素内在因素：砼的组成(z chn)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，徐变也越小。应力大小：砼应力越大，徐变越大。sc(0.5 0.55)fc时，徐变与应力成正比，称为线性徐变。徐变是稳定的。sc(0.5 0.55)fc 时，最终

27、徐变与应力不成正比，称为非线性徐变。当sc0.8fc 时，砼内部微裂缝的发展处于不稳定状态，徐变的发展不收敛，导致砼的破坏。加载龄期：砼的龄期越短，凝胶体的粘性流动越大，徐变越大。环境影响：外界相对湿度越高，结构内部水分不易外逸，徐变越小。第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.2 砼的物理(wl)力学性能第37页/共59页第三十七页，共59页。徐变对结构的作用(zuyng)徐变有利于结构构件产生内（应）力重分布，减小应力集中现象。减小大体积砼内的温度应力。徐变会使结构（构件）的（挠度）变形增大。引起预应力损失。在长期高应力作用(zuyng)下，会导致破坏。松弛(sn ch)当结构受外界约束而

28、无法变形，结构的应力会随时间的增长而降低，这种现象称为松弛(sn ch)。第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.2 砼的物理力学性能第38页/共59页第三十八页，共59页。（六）砼的温度变形和干湿变形砼因温度和湿度变化引起的体积变化称为温度变形和干湿变形。大体积砼结构温度变形十分重要，当变形受到约束，温度变化引起的应力可能引起开裂(ki li)。计算温度变形或应力时，砼温度线膨胀系数取为1.010-5。大体积砼结构中，用钢筋来防止温度裂缝或干缩裂缝是不可能的。适当布置钢筋，可分散裂缝，减小裂缝宽度。为减小温度应力和干缩应力，可设置伸缩缝。第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.2 砼的物理(

29、wl)力学性能第39页/共59页第三十九页，共59页。v砼因外界湿度变化产生干缩与湿胀。v湿胀常产生有利的影响，设计中一般可不(k b)考虑。v干缩变形受到约束时，结构产生干缩裂缝。v干缩变形影响因素：v 水泥用量多、水灰比越大，收缩越大；v 骨料弹性模量高、级配好，收缩就小；v 干燥失水及高温环境，收缩大；v 小尺寸构件收缩大，大尺寸构件收缩小。第一章 钢筋(gngjn)砼结构的材料1.2 砼的物理(wl)力学性能第40页/共59页第四十页，共59页。三砼的其他性能（一）重力密度（或重度）设计一般(ybn)钢筋砼结构时，其重力密度可近似地采用为25kN/m3。（二）砼的耐久性水工砼的耐久性，

30、与其抗渗、抗冻、抗冲刷、抗碳化和抗腐蚀等性能有密切关系。第一章 钢筋(gngjn)砼结构的材料1.2 砼的物理(wl)力学性能第41页/共59页第四十一页，共59页。第三节 钢筋与砼的粘结一.钢筋与砼之间的粘结力钢筋与砼间具有足够的粘结是保证两者共同受力变形的基本前提。通过钢筋与砼界面(jimin)的粘结应力，可以实现钢筋与砼之间的应力传递，从而使两种材料可以结合在一起共同工作。粘结应力通常是指钢筋与砼界面(jimin)间的剪应力。第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.3 钢筋(gngjn)与砼的粘结 第42页/共59页第四十二页，共59页。第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.3 钢筋(

31、gngjn)与砼的粘结拔出(b ch)试验 粘结应力 第43页/共59页第四十三页，共59页。为了保证钢筋与混凝土之间的粘结力，严格地说应进行粘结计算，但 为了保证钢筋与混凝土之间的粘结力，严格地说应进行粘结计算，但由于粘结破坏机理的复杂性，影响粘结力的因素很多，至今没有完 由于粘结破坏机理的复杂性，影响粘结力的因素很多，至今没有完整的计算理论 整的计算理论(l(l ln)ln)。有的国家已拔出试验测得的粘结应力作为基本。有的国家已拔出试验测得的粘结应力作为基本粘结应力，要求对锚固长度上的平均粘结应力不超过基本粘结应力。粘结应力，要求对锚固长度上的平均粘结应力不超过基本粘结应力。我国用构造措施

32、保证：我国用构造措施保证：1.1.钢筋的锚固长度和搭接长度 钢筋的锚固长度和搭接长度2.2.保护层厚度和钢筋的最小间距 保护层厚度和钢筋的最小间距3.3.钢筋搭接接头范围内的箍筋加密 钢筋搭接接头范围内的箍筋加密4.4.光圆钢筋带弯钩 光圆钢筋带弯钩5.5.对高度大的梁，混凝土分层浇筑和二次浇捣 对高度大的梁，混凝土分层浇筑和二次浇捣第一章 钢筋(gngjn)砼结构的材料1.3 钢筋(gngjn)与砼的粘结第44页/共59页第四十四页，共59页。第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.3 钢筋(gngjn)与砼的粘结v光面钢筋(gngjn)b峰值随P增加，由加荷端移至自由端，v b图形长度（有

33、效埋长）达到自由端。v变形钢筋(gngjn)b峰值始终在加荷端附近，有效埋长增加v 缓慢，粘结力大于光面钢筋(gngjn)。第45页/共59页第四十五页，共59页。光面钢筋的粘结力由三部分组成：水泥凝胶体与钢筋表面之间的胶着力；砼收缩，将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力；钢筋表面不平整(pngzhng)与砼之间产生的机械咬合力。第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料变形钢筋的粘结力除了胶着力与摩擦力等以外(ywi)，更主要的是钢筋表面突出的横肋对砼的挤压力。1.3 钢筋与砼的粘结第46页/共59页第四十六页，共59页。影响粘结力的主要(zhyo)因素 砼强度：粘结强度随砼强度的提高而增加，但并不与立方

34、体强度 砼强度：粘结强度随砼强度的提高而增加，但并不与立方体强度 fcu fcu成正比，成正比，而与抗拉强度 而与抗拉强度 ft ft 成正比。成正比。保护层厚度：变形钢筋，粘结强度主要取决于劈裂破坏。相对保护层厚度 保护层厚度：变形钢筋，粘结强度主要取决于劈裂破坏。相对保护层厚度c/d c/d 越大，砼抵抗 越大，砼抵抗(dkng)(dkng)劈裂破坏的能力也越大，粘结强度越高。劈裂破坏的能力也越大，粘结强度越高。受力情况：受压钢筋由于直径增大会增加对砼的挤压，从而使摩擦作用增 受力情况：受压钢筋由于直径增大会增加对砼的挤压，从而使摩擦作用增加。加。钢筋表面和外形特征：钢筋表面和外形特征：光

35、面钢筋表面凹凸较小，机械咬合作用小，粘结强度低。光面钢筋表面凹凸较小，机械咬合作用小，粘结强度低。月牙肋和螺纹肋变形钢筋，机械咬合作用大，粘结强度高。月牙肋和螺纹肋变形钢筋，机械咬合作用大，粘结强度高。第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.3 钢筋与砼的粘结第47页/共59页第四十七页，共59页。二钢筋的锚固与接头锚固长度根据钢筋的应力(yngl)达到fy时，钢筋被 拔动确定。第一章 钢筋(gngjn)砼结构的材料1.3 钢筋(gngjn)与砼的粘结v钢筋强度越高，直径越粗，砼强度越低，锚固长度越长。第48页/共59页第四十八页，共59页。钢筋类型砼强度等级C15 C20 C25C30、C3

36、5C40HPB235钢筋 40 d 35d 30d 25d 20 dHRB335钢筋 40 d 35 d 30 d 25 dHRB400、RRB400 50d 40 d 35 d 30 d二钢筋的锚固与接头在设计中，如截面(jimin)上钢筋的强度被充分利用，则钢筋从该截面(jimin)起的锚固长度不应小于下表中规定的数值：受拉钢筋的最小锚固长度la第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.3 钢筋(gngjn)与砼的粘结第49页/共59页第四十九页，共59页。v光面钢筋表面凹凸程度小，机械(jxi)咬合作用不大,与砼的粘结强度较低。v为保证光面钢筋的锚固，规范规定受力的光面钢筋末端必须作成半圆

37、弯钩。如图所示：第一章 钢筋(gngjn)砼结构的材料1.3 钢筋(gngjn)与砼的粘结第50页/共59页第五十页，共59页。v接长钢筋有三种办法：绑扎搭接；焊接；机械连接。v绑扎搭接时，必须有足够的搭接长度ll:v 受拉钢筋的llla且ll300mm；v 受压钢筋的ll0.7 la且ll200mm。v为纵向(zn xin)受力钢筋搭接长度修正系数，按下表取值第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.3 钢筋(gngjn)与砼的粘结v钢筋不能在同一截面同时接长。纵向钢筋搭接接头面积百分率（%）25 50 1001.2 1.4 1.6纵向受拉钢筋搭接长度修正系数第51页/共59页第五十一页，共5

38、9页。v焊接(hnji)接头第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料v机械(jxi)连接1.3 钢筋与砼的粘结第52页/共59页第五十二页，共59页。套管钢筋(gngjn)冷挤压连接第一章 钢筋(gngjn)砼结构的材料1.3 钢筋(gngjn)与砼的粘结第53页/共59页第五十三页，共59页。锥螺纹钢筋连接(linji)第一章 钢筋(gngjn)砼结构的材料1.3 钢筋(gngjn)与砼的粘结第54页/共59页第五十四页，共59页。第一章 钢筋(gngjn)砼结构的材料1.3 钢筋(gngjn)与砼的粘结第55页/共59页第五十五页，共59页。挤压(j y)钢筋连接第一章 钢筋(gngjn)砼结

39、构的材料1.3 钢筋(gngjn)与砼的粘结第56页/共59页第五十六页，共59页。第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料1.3 钢筋(gngjn)与砼的粘结第57页/共59页第五十七页，共59页。第一章 钢筋砼结构(jigu)的材料本 章 要 点本章(bn zhn)要点：软钢与硬钢的应力应变曲线不同。软钢以屈服强度作为强度设计指标；硬钢以协定流限作为强度设计指标。砼立方体抗压强度是评定砼强度的基本标准。区分砼立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强度及复合应力状态下砼强度的物理意义及相互关系。区分砼短期一次加载应力应变曲线、重复荷载下的应力应变曲线及徐变曲线。粘结力是保证钢筋与砼共同工作的主要原因。第58页/共59页第五十八页，共59页。感谢您的观看(gunkn)！第59页/共59页第五十九页，共59页。