1.5粘结和1.6混凝土随时变形.ppt

一、混凝土的徐变 1.荷载长期作用下的变形性能----徐变 凝胶体粘性流动 内部微裂缝开展 ?c0.5fc，线性徐变 ?c0.8fc，非线性徐变 ?e’ ?e’’ ?cr’ 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0 5 10 15 20 25 30 35 (×10-3) (月) ?cr ?e P （1）.徐变概念 混凝土在荷载长期作用下产生随时间而增长的变形 （2）.徐变成因 （3）.徐变规律 前期增长快 6个月完成70~80% 以后徐变逐渐缓慢 2~3年后趋于稳定 应力： ?c 0.5 fc，徐变变形与应力成正比----线性徐变 0.5 fc ?c 0.8 fc，非线性徐变 ?c 0.8 fc，徐变不稳定，造成混凝土脆性破坏 加荷时混凝土的龄期越早，徐变越大 水泥用量越多，水灰比越高，徐变越大 骨料越硬，徐变越小 养护温度越高，湿度越大，徐变越小 构件体表比越小，徐变越大 （4）.影响徐变的因素 通常混凝土在长期荷载下的强度取0.8 fc ?s?， ?c? （5）.徐变对混凝土结构的影响 增大构件变形2-4倍 产生预应力损失 在高应力下导致构件破坏 有利于构件产生内力重分布 减小支座不均匀沉降的内力 减小大体积混凝土内的温度应力 减少收缩裂缝 二.混凝土的收缩 水泥等级越高，收缩越大 水泥用量越多，水灰比越大，收缩越大 骨料越硬，收缩越小 养护条件、制作方法、使用环境、体表比等 空气中结硬过程中混凝土体积缩小的性质 1.收缩概念 2.影响收缩的因素 3.收缩对结构的影响 钢筋受压， 混凝土受拉 产生预应力损失 不利于构件的内力重分布 产生收缩应力和裂缝 混凝土凝结时，胶结材料使钢筋和混凝土在其接触表面产生的化学胶结力。（钢筋和混凝土相对滑动后消失） 。 混凝土因收缩将钢筋握紧而产生的摩擦力。 钢筋表面凹凸不平与混凝土的机械咬合力（光面钢筋凹凸程度较小，端部加弯钩阻止相对滑移）。 粘结力 胶结力 摩擦力 机械 咬合力 对光圆钢筋，主要是胶结力对变形钢筋，主要是摩擦力 当粘结力较小时，主要是胶结力当粘结力较大时，主要是摩擦力 1.3钢筋与混凝土之间的粘结与锚固 150 1.3.2粘结力试验 ①试验方法：将钢筋一端埋置在混凝土试件中，伸出的另一端加拉拔力。 为使钢筋不被拔出就必须有一定的买入长度，使得钢筋能通过连接应力吧拉拔力传递给混凝土，此埋入长度即为锚固长度。 纵向分量 径向分量 径向分量产生内部径向裂缝， 形成纵向劈裂型粘结破坏 1.光面钢筋:钢筋自混凝土被拔出的剪切破坏 2.变形钢筋: 三.粘结破坏形态（拔出试验） 混凝土保护层、钢筋间距较小时 （配置横向钢筋或使保护层厚度较大， 可阻止劈裂破坏） 环向拉力 纵向分量 径向分量 纵向分量引起 混凝土撕裂 纵向分量引起 混凝土局部挤碎 纵向分量引起 刮出式破坏 使钢筋周围混凝土轴向受拉、受剪 产生内部斜向锥形裂缝 1.锚固粘结(钢筋的锚固) 若锚固的深度较小时, 在拉力作用下,钢筋会被拔出。 锚固通过钢筋在一定长度上粘结应力的积累, 将钢筋锚固在混凝土中。 2.裂缝附近的局部粘结(裂缝间应力的传递) 裂缝截面处，由于混凝土开裂，拉应力为零，钢筋应力最大，离开裂 缝一段距离，由于粘结作用，混凝土逐渐承受拉力，钢筋承受的拉力渐 小，离开裂缝截面的距离达到一定程度，拉应力达到最大值，钢筋的应 力达到最小值，因此，粘结力使混凝土继续参加工作。 四.按粘结的作用分类 1.钢筋表面和外形特征 变形钢筋高于光面钢筋 2.混凝土的强度 随混凝土强度的提高而提高, 但不成正比。 影响 因素 钢筋 表面和 外形 特征 混凝土 强度 保护层 厚度和 钢筋 间距 横向 钢筋 五.影响粘结强度的主要因素 4.横向钢筋 横向钢筋的存在限制径向裂缝的发展。 随厚度增大而提高， 当 c d 时，防止劈裂裂缝。 当钢筋净距较小时(s2c )， 其外围混凝土将沿钢筋水平处 发生贯穿整个梁宽的水平劈裂裂缝。 3.保护层厚度和钢筋间距 ⑤ 钢筋锚固区有横向压力时对粘结力的影响； ⑥反复荷载对粘结力的影响； 六.保证粘结力的构造措施 钢筋的最小搭接长度 钢筋最小锚固长度 钢筋的最小间距 混凝土保护层的最小厚度 搭接范围内箍筋加密 受力光面钢筋端部做弯钩 规范不进行粘结计算，规定了若干构造措施: ②受拉钢筋基本锚固长度计算公式： 式中： la? ?受拉钢筋的基本锚固长度； fy ? ?普通钢筋的抗拉强度设计值； ft ? ?混凝土轴心抗拉强度设计值； d ? ?钢筋的公称直径； a ? ?锚固钢筋的外形系数。 钢筋类型