第二章混凝土结构材料的物理力学性能.pptVIP

弹性模量的测定方法 混凝土徐变的影响因素 混凝土收缩的影响因素 热轧钢筋的成分 不同钢筋应力－应变关系的比较 热轧钢筋的性能特点 混凝土结构对钢筋的要求 2.3.1　粘结的意义 钢筋混凝土受力后，钢筋与混凝土之间出现变形差(相对滑移)，会沿钢筋和混凝土接触面上存在剪应力，称为粘结应力。通过粘结力钢筋和混凝土传递二者之间的应力，使钢筋和混凝土变形协调、共同工作。 2.3.2　粘结力的形成 ◆光圆钢筋与变形钢筋具有不同的粘结机理，其粘结作用主要由三部分组成： （１）钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力（胶结力）。一般很小，仅在受力阶段的局部无滑移区域起作用，当接触面发生相对滑移时，该力即消失。 （２）混凝土收缩握裹钢筋而产生的摩阻力。 （３）钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用力（咬合力）。对于光圆钢筋，这种咬合力来自于表面的粗糙不平。 ◆变形钢筋与混凝土之间的机械咬合作用主要是由于变形钢筋肋间嵌入混凝土而产生的。 2.3.4　影响粘结的因素 　 混凝土强度：光面钢筋和变形钢筋的粘结强度均随混凝土 强度的提高而增加，但并不与立方体强度fcu成正比，而与抗 拉强度 ft成正比。 保护层厚度、钢筋净间距：对于变形钢筋，粘结强度主要 取决于劈裂破坏。相对保护层厚度c/d 越大，混凝土抵抗劈 裂破坏的能力也越大，粘结强度越高。 横向配筋：横向钢筋的存在限制了径向裂缝的发展，使粘结 强度得到提高。 侧向压应力、浇筑混凝土时钢筋的位置。 (1)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； (2)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； (3)在钢筋的搭接接头内应加密箍筋； (4)为了保证足够的粘结在钢筋端部应设置弯钩； (5)对大深度混凝土构件应分层浇筑或二次浇捣； (6)一般除重锈钢筋外，可不必除锈。 ◆基本锚固长度 　 　 钢筋搭接的原则是：接头应设置在受力较小处，同一根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。 有明显屈服点（软钢） 0 ? d a b c e ? oa—弹性阶段 bc—屈服阶段 cd—硬化阶段 de—颈缩阶段 d 0 ? ? 条件屈服点 ?0.2 是残余应变为0.2%时的应力 c—条件屈服强度?0.2=0.85 fu 无明显屈服点（硬钢） c ?0.2 0.2% a—比例极限fp c—屈服强度fy d—极限强度fu 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1. 强度相关 →是钢筋强度的设计依据 屈强比反映钢筋的强度储备，fy/fu=0.6~0.7。 2.2.2、钢筋的强度与变形 屈强比愈小，钢材在超过屈服点以后的强度储备能力愈大，安全性愈高； 屈强比大，钢材的利用率提高，但其安全可靠性降低 2. 塑性性能 伸长率：钢材拉断后的塑性变形量较钢材原始尺度的变化率，是衡量钢材变形能力的重要指标。 冷弯指标：是检验钢材冷加工性能的指标，对于钢筋与钢板，其冷弯指标是指在常温下被检验材料对于某一相对的半径（相对板材厚度与钢筋直径）的弯曲角度。 伸长率: d 0 ? ? ? ? 越大, 钢筋延性或塑性越好 3. 钢材的加工性能 常见的建筑工程钢材加工有冷加工、热加工两类： 冷加工：板材、线材的冷弯；线材的冷拉、冷拔； 热加工：焊接。 冷拉后的钢筋没有明显的屈服阶段冷拉卸载后经过一段时间的停滞，再对其张拉，会重新恢复屈服阶段而呈现出屈服强度提高的应力应变图形；这种现象被称为冷做硬化现象； 冷拉仅提高钢筋的抗拉强度，不提高其抗压强度； 冷拉工艺不改变钢筋的强度级别 。 冷拉 冷拔是指将光圆钢筋以强力拉拽使其通过小直径的硬质合金模具，使其截面减小而长度增长； 冷拔后的钢筋的强度会大大提高； 冷拔后钢筋的塑性会降低； 冷拔后的钢筋与之前的钢筋不属于同一种钢筋。 0 σ ε 冷拔 第二章 钢筋和混凝土的材料性能 2.1 钢筋 有明显屈服点钢筋的应力-应变关系一般可采用双线性的理想弹塑性关系 1 Es 2.2.3、钢筋的应力应变曲线的数学模型 强度－屈服强度 塑性－延伸率和冷弯性能 具有较好的可焊性 有较好的粘结力－带肋钢筋 钢筋与混凝土之间粘结应力示意图 （a）锚固粘结应力 （b）裂缝间的局部粘结应力 2.3 混凝土与钢筋的粘结 1 锚固粘结应力 是指钢筋伸入支座或支座负弯 矩钢筋在跨间截断时，必须具有 足够的锚固长度，通过锚固长度 积累粘结力。 按钢筋所处部位和所起作用不 同受压、受拉、支座、节点及钢 筋截断时，锚固长度各异。 2 局部粘结应力