钢筋与混凝土的力学性能.pptVIP

3.1 钢筋 　　有屈服点的钢筋试件在试验机上进行拉伸试验得出的典型应力－应变曲线如图3.1所示。其中颈缩现象如图3.2。 　　对于有明显屈服点的钢筋取其屈服强度作为钢筋强度的限值——强度指标。 　　 3.2 混凝土 　　混凝土是由水泥、水、粗骨料（碎石、卵石）、细骨料砂等材料按一定配合比，经混合搅拌，入模浇捣并养护硬化后形成的人工石材。 　　影响混凝土的强度和变形的主要因素有：原材料的性能；各组成成分的比例，尤其是水灰比的大小；施工方法（搅拌程度、浇捣的密实性、对混凝土的养护方法）等。 　　混凝土的基本强度指标有立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心抗拉强度三种。 　　（4） 养护条件好，使用环境湿度大，收缩小。 　　（5） 混凝土密实度好，收缩小。 3.3 钢筋与混凝土的相互作用－粘结力 　　粘结力是存在于钢筋与混凝土界面上的作用力。它反映的是钢筋与混凝土交界面上沿钢筋纵向的抗剪能力。如图3.11所示。 　　产生粘结力的主要因素是：（1） 混凝土收缩将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力；（2） 混凝土颗粒与钢筋表面产生的化学粘合力；（3）由于钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力。 图3.10　混凝土的收缩变形 　　和其它许多材料一样，当温度发生变化时混凝土的体积也具有热胀冷缩的性质。《混凝土结构设计规范》规定，当温度在0℃到100℃范围内时，混凝土线膨胀系数αc可采用1×10-5/℃。 　　温度变形能使混凝土开裂，在某些场合应认真对待。 3.2.2.4 温度变形 3.2.3 混凝土的选用 　　《混凝土结构设计规范》规定： 　　钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15；当采用HRB335级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C20；当采用HRB400和RRB400级钢筋以及承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于C20。 　　预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C30；当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。 3.3.1 粘结力的概念和作用 3　钢筋与混凝土的力学性能 　　本章主要论述了混凝土的力学性能（混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强度；混凝土的变形和混凝土的选用）和钢筋的力学性能。重点讨论了钢筋与混凝土之间的相互作用——粘结力。它们是学习混凝土结构设计原理和构造要求的基础。 本章提要 本 章 内 容 3.1 钢筋 3.2 混凝土 3.3 钢筋与混凝土的相互作用－粘结力 3.1.1 钢筋的力学性能 3.1.1.1 有屈服点的钢筋 　　反映钢筋塑性性能的基本指标是伸长率和冷弯性能。 　　伸长率是钢筋试件拉断后的伸长值与原长的比率。应按下式计算： 图3.1　钢筋的应力－应变曲线 图3.2　钢筋的颈缩 　　无明显屈服点的钢筋试件在试验机上进行拉伸试验得出的典型应力－应变曲线如图3.3所示。 　　实际设计中通常取相应于残余应变ε=0.2%时的应力σ0.2作为名义屈服点，即条件屈服强度。 　　对于无明显屈服点的钢筋，由于其条件屈服点不容易测定，因此，这类钢筋的质量检验以其极限强度作为主要指标。《混凝土结构设计规范》规定，条件屈服强度σ0.2取极限强度σb的0.8倍，即： 　　　　　σ0.2=0.8σb 3.1.1.2 无屈服点的钢筋 图3.3　无明显屈服点钢筋 　　钢筋在常温下的加工称为冷加工，常用冷拉、冷拔等方法。其目的就是使钢筋的内部组织结构发生变化，从而提高钢筋的强度，达到节约钢筋的目的。 1.冷拉 　　冷拉是把钢筋张拉到应力超过屈服点的某一应力值，然后放松钢筋，经时效硬化后再张拉钢筋时，则应力－应变曲线将发生变化，如图3.4所示。 2.冷拔 　　冷拔是在常温下将钢筋（热轧HPB235）用强力拔过比它直径小的硬质合金拔丝模，如图3.5，拔成比原来直径小的钢丝。  3.1.1.3 钢筋的冷加工 图3.4　钢筋冷拉的应力－应变曲线 图3.5　钢筋冷拔示意图 1.钢筋的强度标准值 　　《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2002）规定，材料强度的标准值应具有不少于95%保证率。 　　热轧钢筋的强度标准值根据屈服强度确定，用fyk表示。预应力钢绞线、钢丝和热处理钢筋的强度标准值根据极限抗拉强度确定，用fptk表示。 　　普通钢筋、预应力钢筋的强度标准值见附表2、附表3。 3.1.1.4 钢筋的计算指标 2.钢筋的强度设计值 　　在进行钢筋混凝土结构构件承载力设计计算时，钢筋应采用强度设计值。 　　钢筋强度设计值等于钢筋强度标准值除以钢筋材料分项系数γs，按不同钢筋种类，分别取γs=1.10~1.20。 　　钢筋的强度设计值见附表4、附表5。 3.1.2 钢筋的种类 　　我国《混凝土结