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钢筋与混凝土力学性能

汇报人：AA

2024-01-31

目录

CONTENTS

REPORT

钢筋力学性能

混凝土力学性能

钢筋与混凝土粘结性能

钢筋混凝土结构受力分析

钢筋混凝土结构耐久性设计

钢筋与混凝土力学性能试验方法及标准

01

钢筋力学性能

REPORT

根据国家标准，钢筋主要分为热轧钢筋、冷拉钢筋、预应力钢筋等。

种类

钢筋的规格通常以直径、每米的重量或者每米的体积来表示，常见的有Φ6、Φ8、Φ10等。

规格

钢筋的主要材质是铁和碳，根据碳含量的不同，钢筋的性能也会有所差异。

材质

钢筋在拉伸过程中所能承受的最大拉应力，是钢筋力学性能的重要指标。

抗拉强度

屈服点

延伸率

钢筋在拉伸过程中开始产生明显塑性变形的应力点，也是钢筋设计中的重要参数。

钢筋在断裂前的塑性变形能力，反映了钢筋的延性和韧性。

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01

钢筋在常温下弯曲而不产生裂纹的能力，是评价钢筋塑性和加工性能的重要指标。

冷弯性能

钢筋在高温下弯曲的能力，对于某些需要弯曲成型的钢筋构件具有重要意义。

热弯性能

钢筋在弯曲过程中所能达到的最小半径，对于钢筋的加工和使用具有一定的指导意义。

弯曲半径

疲劳强度

钢筋在交变应力作用下发生疲劳破坏的最大应力值，是评价钢筋疲劳性能的关键指标。

疲劳寿命

钢筋在交变应力作用下达到疲劳破坏所需的应力循环次数，反映了钢筋的耐久性和使用寿命。

影响因素

钢筋的疲劳性能受到多种因素的影响，如应力幅值、平均应力、应力集中、表面状态等。

02

混凝土力学性能

REPORT

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按照标准制作方法制成的边长为150mm的立方体试件，在标准养护条件下养护28天后测得的抗压强度。

立方体抗压强度

采用150mm×150mm×300mm的棱柱体作为标准试件，在标准养护条件下养护28天后测得的抗压强度。

轴心抗压强度

水灰比、骨料种类和性质、养护条件、龄期等。

影响因素

03

影响因素

与抗压强度相似，抗拉强度也受到水灰比、骨料种类和性质、养护条件等因素的影响。

01

直接拉伸试验

通过直接拉伸标准试件来测定混凝土的抗拉强度，但这种方法在实际工程中应用较少。

02

劈裂抗拉强度

采用立方体试件，在试件上下两面加载压力，使试件沿中心劈裂破坏，以此测定混凝土的劈裂抗拉强度。

通过直接剪切标准试件来测定混凝土的抗剪强度，但这种方法在实际工程中应用也较少。

直接剪切试验

利用斜压短柱在压力作用下的破坏，测得混凝土在复合应力作用下的抗剪强度指标。

斜压柱法

混凝土的抗剪强度与抗压强度、抗拉强度等存在一定的关系，同时也受到骨料种类和性质、龄期等因素的影响。

影响因素

静态弹性模量

在静态荷载作用下，混凝土应力与应变之比，即单位应力所产生的应变。

动态弹性模量

在动态荷载作用下，混凝土应力与应变之比，通常用于考虑混凝土在地震等动力荷载作用下的性能。

影响因素

混凝土的弹性模量受到骨料种类和性质、水灰比、龄期等因素的影响。同时，加载速率和应力水平也会对弹性模量产生一定的影响。

03

钢筋与混凝土粘结性能

REPORT

混凝土中的水泥凝胶体与钢筋表面的化学吸附作用。

化学胶结力

混凝土收缩后，钢筋与混凝土之间的机械咬合作用产生的力。

摩擦力

钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用。

机械咬合力

沿钢筋长度方向的不均匀分布

粘结应力在钢筋与混凝土界面处最大，沿钢筋长度方向逐渐减小。

与钢筋直径和混凝土强度等级有关

钢筋直径越大，混凝土强度等级越高，粘结应力分布越不均匀。

钢筋表面形状

混凝土强度等级

保护层厚度

横向钢筋配筋率

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变形钢筋的粘结性能优于光圆钢筋，因为变形钢筋表面的肋纹能增加机械咬合力。

混凝土强度等级越高，粘结性能越好。

保护层厚度过薄可能导致粘结性能下降，因为保护层混凝土可能因受力过大而开裂。

横向钢筋配筋率越高，对纵向钢筋的粘结性能提升越显著。

采用变形钢筋

提高混凝土强度等级

增加保护层厚度

增加横向钢筋配筋率

变形钢筋表面的肋纹能增加与混凝土的机械咬合力，提高粘结性能。

适当增加保护层厚度能提高粘结性能，但过厚可能导致开裂风险增加。

采用高强度等级的混凝土能提高粘结性能。

增加横向钢筋的配筋率能显著提高粘结性能，增强结构的整体性。

04

钢筋混凝土结构受力分析

REPORT

板的受力特点

钢筋混凝土板在承受荷载时，会产生弯曲变形，板内会产生弯矩和剪力。

钢筋混凝土结构构件在使用过程中可能会出现多种类型的裂缝，如受力裂缝、温度裂缝和收缩裂缝等。

裂缝类型

为了保证结构构件的耐久性和使用功能，需要控制裂缝的宽度，通常采取设置伸缩缝、控制钢筋保护层厚度等措施。

裂缝宽度限制

在设计和施工过程中，应采取必要