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通过粘结可实现钢筋与混凝土之间的应力传递,保证两种材料结合在一起共同工作。第二章材料的力学性能2.3钢筋与混凝土的粘结三、两类粘结1、锚固粘结二、粘结的作用梁柱节点钢筋搭接fyttfy钢筋截断悬臂梁la柱脚第二章材料的力学性能2.3钢筋与混凝土的粘结2、局部粘结裂缝间粘结应力NtN第二章材料的力学性能2.3钢筋与混凝土的粘结四、粘结的机理1粘结力的组成混凝土中水泥胶体与钢筋表面的化学胶结力;混凝土因收缩将钢筋握紧而产生的钢筋与混凝土间的摩擦力;由于钢筋表面凹凸不平而产生的机械咬合力。第二章材料的力学性能2.3钢筋与混凝土的粘结然后主要由摩擦力发挥作用。当摩擦力不能阻止两者间的相对滑动时:对于光面钢筋,粘结就遭到破坏;对于带肋钢筋,其后主要由机械咬合力发挥作用,最后机械咬合力不能阻止两者间的相对滑动时,粘结遭到破坏。首先胶结力发挥作用。当钢筋与混凝土产生相对滑动后,胶结作用即丧失。第二章材料的力学性能2.3钢筋与混凝土的粘结光面钢筋与混凝土的粘结强度较低,通常需在钢筋端部增设弯钩。2光面钢筋的粘结手工弯钩机械弯钩第二章材料的力学性能2.3钢筋与混凝土的粘结肋的作用:可显著增加钢筋与混凝土的机械咬合作用,从而大大增加了粘结强度。肋的形式:人字纹、月牙纹和螺纹。带肋钢筋的粘结(2)水平分力使钢筋周围的混凝土轴向受拉、受剪,并使混凝土产生内部斜向锥形裂缝。第二章材料的力学性能2.3钢筋与混凝土的粘结4带肋钢筋与砼间机械咬合作用的受力机理斜向挤压力径向分力水平分力(1)变形钢筋受力后,其凸出的肋对混凝土产生斜向挤压力。径向分力使混凝土中产生环向拉力,并使混凝土产生内部径向裂缝。第二章材料的力学性能2.3钢筋与混凝土的粘结径向裂缝发展到构件表面,产生劈裂裂缝,机械咬合作用很快丧失,产生劈裂式粘结破坏。第二章材料的力学性能2.3钢筋与混凝土的粘结若肋前部的混凝土在水平分力和剪力作用下被挤碎,发生沿肋外径圆柱面的剪切破坏,即形成“刮梨式”粘结破坏。(在钢筋周围的横向钢筋较多或混凝土的保护层厚度较大时发生)。“刮梨式”粘结破坏是变形钢筋与混凝土粘结强度的上限。第二章材料的力学性能2.3钢筋与混凝土的粘结五、粘结强度拔出试验钢筋屈服时未被拔出的最小埋长称的基本锚固长度。锚固长度拔出试验第二章材料的力学性能2.3钢筋与混凝土的粘结粘结强度拔出试验粘结强度tu:粘结破坏(钢筋拔出或混凝土劈裂)时的最大平均粘结应力混凝土抗拉强度的测定方法分为两类:一类为直接测试法,另一类为间接测试方法,如劈裂试验等。拉压压混凝土的轴心抗拉强度标准值ftk与立方体抗压强度标准值fcu,k之间具有以下对应关系:(3-2)δ——混凝土强度变异系数二、混凝土的变形一类是由于荷载作用而产生的变形:一次短期加荷时的变形。荷载长期作用下的变形。一类是非荷载作用下的变形:混凝土的化学收缩。混凝土的干湿变形。混凝土的温度变形等。混凝土在短期荷载作用下的变形混凝土在短期荷载作用下的的应力-应变曲线混凝土在单轴短期单调加载过程中的应力-应变关系(σ-ε曲线)是混凝土最基本的力学性能之一,它是研究钢筋混凝土构件强度、裂缝、变形、延性所必须的依据。混凝土的应力-应变曲线通常用棱柱体试件进行测定,在试件的四个侧面安装应变仪测读纵向压应变的变化,如图所示为轴心受压混凝土典型的应力-应变曲线,图中几个特征阶段如下:混凝土在短期荷载作用下的的应力-应变曲线02468102030s(MPa)e×10-3AA点以前,微裂缝没有明显发展,混凝土的变形主要弹性变形,应力-应变关系近似直线。A点应力随混凝土强度的提高而增加,对普通强度混凝土sA约为(0.3~0.4)fc,对高强混凝土sA可达(0.5~0.7)fc。BCED02468102030s(MPa)e×10-3BAA点以后,由于微裂缝处的应力集中,裂缝开始有所延伸发展,产生部分塑性变形,应变增长开始加快,应力-应变曲线逐渐偏离直线。微裂缝的发展导致混凝土的横向变形(expansion)增加。但该阶段微裂缝的发展是稳定的。CED02468102030s(MPa)e×10-3B
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