1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第二章 材料的物理力學(xué)性能 課堂筆記u 學(xué)習(xí)要點(diǎn)：鋼筋砼的組成為非勻質(zhì)的，又由于混凝土材料組成的非均勻性以及具有顯著的非彈性性能，因此其力學(xué)性能與勻質(zhì)彈性材料有很大的差異。對(duì)鋼筋和砼材料力學(xué)性能的了解，包括其強(qiáng)度和變形性能，以及對(duì)二者相互作用的了解是掌握鋼筋砼構(gòu)件受力特點(diǎn)，確立計(jì)算方法，制定構(gòu)造措施的基礎(chǔ)。u 主要內(nèi)容 混凝土及其力學(xué)性能 混凝土的組成、強(qiáng)度指標(biāo)及其換算關(guān)系、變形性能、其它性能(疲勞、收縮、徐變)、鋼筋及其力學(xué)性能。 鋼筋品種、級(jí)別和型號(hào)、力學(xué)性能及性能要求。鋼筋與混凝土的粘結(jié)u 學(xué)習(xí)要求1、掌握混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度和

2、軸心抗拉強(qiáng)度的測定方法和換算關(guān)系。2、了解影響鹼強(qiáng)度的因素，掌握砼應(yīng)力一應(yīng)變曲線特點(diǎn)，理解復(fù)合應(yīng)力下鹼強(qiáng)度和變形特點(diǎn)。3、了解混凝土收縮、徐變現(xiàn)象及其影響因素；理解收縮、徐變對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的影響。4、了解鋼筋的品種級(jí)別和使用范圍。掌握鋼筋的應(yīng)力一應(yīng)變曲線的特點(diǎn)和強(qiáng)度的取值標(biāo)準(zhǔn):，u 重點(diǎn)難點(diǎn)混凝土的強(qiáng)度及其影響因素，復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度?；炷潦軌簯?yīng)力一應(yīng)變關(guān)系的特征值?；炷恋氖湛s與徐變及其影響因素，一、混凝土（一）混凝土的組成結(jié)構(gòu)砼是由水泥石(水泥膠結(jié)料)和骨料（石料)組成的一種內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的復(fù)合材料。從微觀看：砼是不均勻的多相材料，存在許多內(nèi)部微裂縫，這與其物理力學(xué)性能有密切的關(guān)系。從

3、宏觀看：混凝土是粗骨料均勻分散在連續(xù)的砂漿基材中的兩相材料，可視為各向同性的。（二）混凝土的強(qiáng)度混凝土的強(qiáng)度是混凝土力學(xué).隆能中的主要指標(biāo)。在工程中常用的混凝土強(qiáng)度指標(biāo)有：·立方體抗壓強(qiáng)度fcu·軸心抗壓強(qiáng)度fc·軸心抗拉強(qiáng)度ft1、混凝土立方體抗壓強(qiáng)度砼立方體抗壓強(qiáng)度是其力學(xué)性能中最基本的指標(biāo)，也是評(píng)定fc強(qiáng)度等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。 砼強(qiáng)度等級(jí)是指按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長為150mm，的立方體試件，在28天齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 。規(guī)范根據(jù)強(qiáng)度范圍，從C15C80共劃分為14個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，級(jí)差為5N/mm2。以上為高強(qiáng)砼。混凝土立方

4、體抗壓強(qiáng)度的影響因素：混凝土的強(qiáng)度除受其組成材料的性能及其配合比的影響外，還與下列因素有關(guān)：（1）試塊尺寸： （2）制作養(yǎng)護(hù)：制作方法和養(yǎng)護(hù)條件（3）試驗(yàn)方法：受力條件（4）荷載性質(zhì):加載速度（5）加載齡期：立方體混凝土強(qiáng)度的換算：混凝土強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)指試件尺寸大，測試得到的強(qiáng)度偏小的現(xiàn)象。100mm3和200mm3立方體強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)立方體強(qiáng)度之間的換算關(guān)系為： 小于C50的混凝土,修正系數(shù)u1=0.95。隨混凝土強(qiáng)度的提高，修正系數(shù)u1值有所降低。2.混凝土軸心抗壓強(qiáng)度鋼筋混凝土受壓構(gòu)件的尺寸，往往是高度比截面邊長的很多倍，形成棱柱體夕而非立方體。在棱柱體上所測得的強(qiáng)度稱為軸心抗壓強(qiáng)度。我國普

5、通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法規(guī)定以150*150*150，的棱柱體作為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試件。軸心抗壓強(qiáng)度的試件是在與立方體試件相同條件下制作的，經(jīng)測試其數(shù)值要小于立方體抗壓強(qiáng)度。規(guī)范規(guī)定軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的關(guān)系按下式確定：式中：一棱柱體強(qiáng)度與立方體強(qiáng)度之比，對(duì)混凝土等級(jí)為C50及以下的取=0.76，對(duì)以C80取=0.82，中間按線性規(guī)律變化。砼的抗拉強(qiáng)度很低，與立方抗壓強(qiáng)度之間為非線性關(guān)系，一般只有其立方體抗壓強(qiáng)度的1/181/8。該比值隨混凝土強(qiáng)度等級(jí)提高而降低。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度計(jì)算中，一般不考慮砼承受拉力。但是，如果計(jì)算砼構(gòu)件在砼開裂之前的承載力，或者控

6、制混凝土構(gòu)件的開裂，以及受剪、受扭、受沖切等的承載力計(jì)算都必須知道鹼的抗拉強(qiáng)度。3.復(fù)合應(yīng)力下的混凝土強(qiáng)度在鋼筋砼構(gòu)件通常處于軸向力、彎矩、剪力甚至扭矩的多種內(nèi)力組合的共同作用下，因此混凝土很少是理想的單軸受力狀態(tài)，更多的是處于雙向、三向或兼有剪應(yīng)力的復(fù)合受力狀態(tài):處于復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土，其強(qiáng)度和變形都有明顯的變化。對(duì)于處于復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土，目前尚未建立起完善的強(qiáng)度理論，只是借助于有限的資料，推薦一些近似方法作為計(jì)算依據(jù)。(l).混凝土雙軸受力強(qiáng)度雙軸受力下混凝土強(qiáng)度變化曲線如圖：雙向受壓時(shí)，砼的強(qiáng)度，隨另一向壓應(yīng)力的增加而增加；當(dāng)雙向受拉時(shí)，混凝土一向的抗拉強(qiáng)度，與另一向拉應(yīng)力的大

7、小基本無關(guān)；當(dāng)一向受拉、一向受壓時(shí)，砼強(qiáng)度幾乎隨另一向應(yīng)力的增加而呈線性降低。(2).混凝土剪壓受力強(qiáng)度構(gòu)件受剪或受扭時(shí)常遇到剪應(yīng)力和正應(yīng)力，共同作用下的復(fù)合受力情況。砼抗剪強(qiáng)度隨拉應(yīng)力增大而減小，隨壓應(yīng)力增大而增大，且當(dāng)壓應(yīng)力在0.6fc左右時(shí)，強(qiáng)度達(dá)到最大。壓應(yīng)力繼續(xù)增大，則因內(nèi)裂縫發(fā)展陰顯，抗剪強(qiáng)度將隨壓應(yīng)力增大而減小。（三）混凝土的變形變形性能是砼的又一重要力學(xué)性能.，由于鋼筋砼計(jì)算理論與計(jì)算公式的建立都與鹼的變形有關(guān)，因而研究砼的變形性能，對(duì)于掌握鹼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)非常重要?；炷恋淖冃慰煞譃閮深悾菏芰ψ冃危河珊奢d產(chǎn)生，如單調(diào)短期加載、多次重復(fù)加載以及荷載長期作用下的變形。體積變形：與受力

8、無關(guān)，如混凝土收縮,膨脹以及由于溫度變化所產(chǎn)生的變形等。1、混凝土在一次短期加荷時(shí)的變形性能所謂一次短期加荷，是指荷載從零開始單調(diào)增加直至試件破壞。這種加載也叫做單調(diào)加載。(1)混凝土的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系曲線測定砼受壓應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線，通常是采用標(biāo)準(zhǔn)菱形柱體試件，在試件的四個(gè)側(cè)面設(shè)置儀表，量測其縱向應(yīng)變，根據(jù)記錄的加載數(shù)量及量測的應(yīng)變，作出應(yīng)變曲線。典型的鹼應(yīng)力應(yīng)變曲線如下圖所示。混凝土應(yīng)力一應(yīng)變曲線的測定 1）混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線的特點(diǎn)從混凝土的應(yīng)力一應(yīng)變曲線可以看出：圖形是一條曲線，這說明砼是一種彈塑性材料，只有當(dāng)應(yīng)力很小時(shí)，才可將其視為彈性材料;曲線分為上升段和下降段，說明混凝土在破壞過程中，

9、承載力有一個(gè)從增大到減小的過程，當(dāng)混凝土的壓應(yīng)力達(dá)到最大時(shí).并不意味著它立即破壞，而可能是應(yīng)變最大時(shí)破壞。2)混凝土強(qiáng)度對(duì)應(yīng)力應(yīng)變曲線的影響不同強(qiáng)度砼對(duì)應(yīng)力應(yīng)變曲線上升段的影響不大，壓應(yīng)力峰值對(duì)應(yīng)的應(yīng)變值大致約為住0.002。對(duì)于下降段，強(qiáng)度對(duì)應(yīng)力應(yīng)變曲線有較大的影響。砼強(qiáng)度越高，應(yīng)力下降越劇烈，即延性越差。3)應(yīng)變速度對(duì)應(yīng)力應(yīng)變曲線的影響右圖為強(qiáng)度相同的混凝土在不同應(yīng)變速度下的應(yīng)力應(yīng)變曲線。從圖中可以看出，隨著應(yīng)變速度的降低，最大應(yīng)力值也逐漸減小，但達(dá)到最大應(yīng)力值的應(yīng)變?cè)黾恿?，由于徐變的影響，使曲線的下降段比較緩慢。4)約束條件對(duì)應(yīng)力應(yīng)變曲線的影響橫向鋼筋的約束作用對(duì)曲線有較明顯的影響，隨著

10、配箍量的增加及箍筋的加密，混凝土應(yīng)力應(yīng)變峰值不僅有所提高，而且應(yīng)變峰值的增大，及曲線下降段的節(jié)降減緩都比較明顯。 (2)混凝土受壓時(shí)縱向應(yīng)變與橫向應(yīng)變關(guān)系砼在一次短期加壓時(shí)，除縱向產(chǎn)生壓縮應(yīng)變外，還要產(chǎn)生橫向膨脹應(yīng)變，橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變的比值稱為橫向變形系數(shù)，也稱混凝土的泊松比。1)混凝土的橫向變形系數(shù)2)混凝土的體積應(yīng)變與應(yīng)力的關(guān)系 （3）混凝土的彈性模量、變形模量和剪切模量2、混凝土在重復(fù)荷載作用下的變形在重復(fù)荷載作用下，混凝土的強(qiáng)度和變形都有著重要的變化二混凝土在重復(fù)荷載作用下的破壞，稱為疲勞破壞。在重復(fù)荷載作用下，使混凝土的應(yīng)力應(yīng)變圖形由保持直線而變?yōu)橥瓜驊?yīng)變軸方向的界限應(yīng)力值，稱為混

11、凝土的疲勞極限強(qiáng)度。試驗(yàn)證明，混凝土的疲勞強(qiáng)度低于軸心抗壓強(qiáng)度。在工程中.對(duì)于承受重復(fù)荷載的構(gòu)件，必須對(duì)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行疲勞驗(yàn)算。3、混凝土在長期荷載作用下的變形混凝土在荷載的長期作用下，其變形隨時(shí)間而不斷增長的現(xiàn)象稱為徐變。1）徐變對(duì)結(jié)構(gòu)的有利影響為：有利于結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布降低結(jié)構(gòu)的受力減小大體積硅溫度應(yīng)力可延緩收縮裂縫出現(xiàn)可調(diào)整應(yīng)力集中區(qū)應(yīng)力2）徐變對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響為：使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的變形增大引起預(yù)應(yīng)力損失在長期高應(yīng)力作用下，甚至?xí)?dǎo)致破壞（1）砼的徐變曲線在應(yīng)力作用瞬間，首先產(chǎn)生瞬時(shí)彈性應(yīng)變e，t0為加荷時(shí)的齡期，隨荷載作用時(shí)間的延續(xù)，變形不斷增長，前4個(gè)月徐變?cè)鲩L較快，6個(gè)月可達(dá)最終徐變7

12、0%80%，以后逐漸緩慢，2一3年后趨于穩(wěn)定。卸載時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)彈性恢復(fù)應(yīng)變e1。由于混凝土彈性模量隨時(shí)間增大，故e1小于加載時(shí)的瞬時(shí)彈性應(yīng)變e.再經(jīng)過一段時(shí)間后，還有一部分應(yīng)變e2可以恢復(fù)，稱為彈性后效或徐變恢復(fù)，但仍有不可恢復(fù)的殘留永久應(yīng)變cr1。混凝土強(qiáng)度對(duì)徐變的影響高強(qiáng)混凝土的密實(shí)性好，在相同的/fc比值下，徐變比普通混凝土小得多。但由于高強(qiáng)混凝土承受較高的應(yīng)力值，初始變形較大，故兩者總變形接近。此外，高強(qiáng)混凝土線性徐變的范圍可達(dá)0.65fc，長期強(qiáng)度約為0.85fc，也比普通混凝土大一些。（2）影響混凝土徐變的因素內(nèi)在因素是砼的組成和配比，骨料的彈性模量越大、水灰比越小，徐變就越小。環(huán)境

13、影響包括養(yǎng)護(hù)和使用條件。受荷前養(yǎng)護(hù)溫、濕度越高，水泥水化作用越充分，徐變就越小。蒸汽養(yǎng)護(hù)可使徐變減少20%35%。受荷后構(gòu)件所處的環(huán)境溫度越高，相對(duì)濕度越小，徐變就越大。1）初始應(yīng)力對(duì)徐變的影響當(dāng)初始應(yīng)力水平i0.5，徐變值與初應(yīng)力基本上成正比，也即徐變系數(shù)為常數(shù)，這種徐變稱為線性徐變。當(dāng)初應(yīng)力i在(0.50.8)fc范圍時(shí)，徐變最終雖仍收斂，但最終徐變與初應(yīng)力i不成比例，即徐變系數(shù)隨氏增大而增大，這種徐變稱為非線性徐變。當(dāng)初應(yīng)力i>fc時(shí)，砼內(nèi)部微裂縫的發(fā)展已處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。徐變的發(fā)展將不收斂。最終導(dǎo)致砼的破壞，因此將0.8fc為砼的長期抗壓強(qiáng)度。2）加載齡期對(duì)徐變的影響加荷時(shí)混凝土

14、的齡期越早，徐變也越大。4、混凝土的體積變形砼的收縮、膨脹和溫度變化引起的變形，稱為體積變形。因與外荷載無關(guān)，故也稱為非荷載變形砼在空氣中結(jié)硬體積收縮，在水中結(jié)硬則體積膨脹:膨脹比收縮要小得多且對(duì)結(jié)構(gòu)有利，故不考慮。當(dāng)這種自發(fā)的變形受到外部(支座)或內(nèi)部（鋼筋）的約束時(shí)，將使混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力，甚至引起混凝土的開裂混凝土收縮會(huì)使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失，某些對(duì)跨度比較敏感的超靜定結(jié)構(gòu)(拱結(jié)構(gòu).)，收縮也會(huì)引起不利的內(nèi)力。（1）混凝土的收縮砼在空氣中硬化時(shí)體積會(huì)縮小，這種現(xiàn)象稱為混凝土的收縮?；炷恋氖湛s是隨時(shí)間而增長的變形.早期收縮變形發(fā)展較快，兩周可完成全部收縮的25%，一個(gè)月可完成50

15、%，以后變形發(fā)展逐漸減慢，整個(gè)收縮過程可延續(xù)兩年以上。一般情況下，最終收縮應(yīng)變慎約為：（25）*10-4，混凝土開裂應(yīng)變?yōu)椋海?.52.7）*10-4（2）收縮的影響因素主要與溫度、濕度、構(gòu)件斷面形狀及尺寸、配合比、骨料性質(zhì)、水泥性質(zhì)、鹼澆筑質(zhì)量及養(yǎng)護(hù)條件等許多因素有關(guān)。1）水泥用量多、水灰比越大，收縮越大。2）骨料彈性模量高、級(jí)配好，收縮就小。3）干燥失水及高溫環(huán)境，收縮大。4）小尺寸構(gòu)件收縮大，大尺寸構(gòu)件收縮小。5）高強(qiáng)混凝土收縮大。二、鋼筋（一）鋼筋的品種、型號(hào)和等級(jí)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，所采用的鋼筋類型可分為：·按剛度大小可分為：柔性鋼筋、勁性鋼筋。·按化學(xué)成分不同分

16、：碳素鋼、普通低合金鋼。·按生產(chǎn)工藝可分為：熱扎鋼筋、冷加工鋼筋、熱處理鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線。1、柔性鋼筋(即普通鋼筋)包括鋼筋和鋼絲，是主要的鋼筋形式。2、鋼筋按其外形可分為光圓鋼筋和變形鋼筋。光圓鋼筋直徑一般不小于6毫米，為620mm。變形鋼筋的公稱直徑通常在10mm以上，有螺紋形、人紋字形和月牙紋等，可提高粘結(jié)強(qiáng)度。鋼絲直徑小于6mm。鋼絲可分為光面碳素鋼絲、螺旋肋鋼絲和刻痕鋼絲。3、勁性鋼筋勁性鋼筋由型鋼(角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼軌等)組成。在澆灌混凝土?xí)r，將型鋼放進(jìn)混凝土中，稱為勁性鋼筋混凝土。4、鋼筋的化學(xué)成分鋼筋的力學(xué)性能主要取決于它的化學(xué)成分:其主要成分是鐵元素，此

17、外還有少量的碳、硅、錳、硫、磷、氧、氮等元素。·增加含碳量可提高強(qiáng)度，但塑性和可焊性降低。·錳、鹼元素可提高強(qiáng)度，并保持一定的塑性。·硫、磷、氧、氮是有害元素，其含量超過一定限度時(shí)，鋼材塑性明顯降低，磷使鋼材冷脆，硫使鋼材熱脆，且焊接質(zhì)量也不易保證。5熱軋鋼筋熱軋鋼筋是低碳鋼、普通低合金鋼在高溫下軋制而成的。熱軋鋼筋為軟鋼，其應(yīng)力一應(yīng)變曲線有明顯的屈服點(diǎn)和流幅，伸長率較大。根據(jù)力學(xué)指標(biāo)的高低，分為HPB235級(jí)，HRB335級(jí)，HRB400級(jí)和RRB400四沙種類;鋼筋編號(hào)中的數(shù)字為屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。其中HPB235為低碳素鋼，強(qiáng)度較低，但有良好的塑性:后三種均為低

18、合金鋼。6、冷加工鋼筋鋼筋冷加工的目的:提高強(qiáng)度，節(jié)約鋼材：鋼筋的冷拉:冷拉是將熱扎鋼筋在常溫下強(qiáng)力拉伸至超過屈服點(diǎn)的強(qiáng)化階段，使鋼筋屈服強(qiáng)度提高，塑性降低的冷加工方法;冷拉只提高鋼筋的抗拉強(qiáng)度，不能提高抗壓強(qiáng)度:鋼筋的冷拔:冷拔是用強(qiáng)力使鋼筋通過比自身直徑小的硬質(zhì)合金拔絲模的冷加工方法。冷撥不僅能提高鋼筋的抗拉強(qiáng)度，而且能提高抗壓強(qiáng)度。7、熱處理鋼筋熱處理鋼筋是將特定強(qiáng)度的熱扎鋼筋再通過加熱、然后余熱淬火和中溫回火等調(diào)質(zhì)工藝處理制成的鋼筋二熱處理后的鋼筋強(qiáng)度能得到較大的提高，而塑性降低并不多。熱處理鋼筋為硬鋼，其應(yīng)力應(yīng)變曲線沒有明顯的屈服點(diǎn)，伸長率較小，質(zhì)地硬脆。熱處理鋼筋是一種理想的預(yù)應(yīng)力

19、鋼筋。（二）鋼筋的力學(xué)性能1、鋼筋在單向拉伸下的力學(xué)性能鋼筋的力學(xué)性能有強(qiáng)度和變形等。單向拉伸試驗(yàn)是確定鋼筋性能的的主要手段:經(jīng)過鋼筋的拉伸試驗(yàn)可以看到，鋼筋的拉伸應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系曲線可分為兩類：有明顯流幅的和沒有明顯流幅的。（1）有明顯流幅的鋼筋(軟鋼)的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系1）有明顯流幅鋼筋拉伸時(shí)的典型的應(yīng)力一應(yīng)變曲線：軟鋼的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度以屈服強(qiáng)度為取值依據(jù)因?yàn)殇摻钋髮⒊霈F(xiàn)很大的不可恢復(fù)的塑性變形，使構(gòu)件產(chǎn)生很大的變形和不可閉合的裂縫。屈服上限與加載速度有關(guān)，不太穩(wěn)定，一般取屈服下限作為屈服強(qiáng)度。2）無明顯流幅的鋼筋(硬鋼)的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系點(diǎn):比例極限，約為0.65fu點(diǎn)前：關(guān)系為線彈性。點(diǎn)后：關(guān)

20、系為非線性。特點(diǎn)：沒有明顯的屈服臺(tái)階，塑性變形小，破壞為脆性。強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)：條件屈服強(qiáng)度，即殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力。規(guī)范取0.2=0.85fu。3）鋼筋的主要力學(xué)性能指標(biāo)屈服強(qiáng)度：是鋼筋強(qiáng)度的主要取值依據(jù)。屈強(qiáng)比：是鋼筋屈服強(qiáng)度與極限強(qiáng)度的比值，反映鋼筋強(qiáng)度儲(chǔ)備。伸長率：鋼筋拉斷時(shí)的應(yīng)變，是反映鋼筋塑性性能的指標(biāo)。冷彎角度：是檢驗(yàn)鋼筋塑性性能的另一項(xiàng)指標(biāo)。彈性模量：是反映鋼筋塑性性能的指標(biāo)伸長率大的鋼筋，拉斷時(shí)的應(yīng)變大，拉斷前有足夠預(yù)兆，延性較好。均勻伸長率：（2）鋼筋的冷彎性能冷彎性能是檢驗(yàn)鋼筋塑性性能的另一項(xiàng)指標(biāo)。為使鋼筋在加工、使用時(shí)不開裂、彎斷或脆斷，可對(duì)鋼筋試件進(jìn)行冷彎試驗(yàn)。

21、如右圖，要求鋼筋彎繞一輥軸彎心而不產(chǎn)生裂縫、鱗落或斷裂現(xiàn)象二彎轉(zhuǎn)角度愈大、彎心直徑D愈小。鋼筋的塑性就愈好。冷彎試驗(yàn)較受力均勻的拉伸試驗(yàn)更能有效地揭示材質(zhì)的缺陷，冷彎性能是衡量鋼筋力學(xué)性能的一項(xiàng)綜合指標(biāo)。2、鋼筋的蠕變和松弛鋼筋在高應(yīng)力作用下，隨時(shí)間增長其應(yīng)變繼續(xù)增加的現(xiàn)象稱為蠕變:鋼筋受力后，若保持長度不變，則其應(yīng)力隨時(shí)間增長而降低的現(xiàn)象稱為松弛。預(yù)應(yīng)力鋼筋在張拉后其長度基本保持不變，會(huì)產(chǎn)生松弛現(xiàn)象，從而引起預(yù)應(yīng)力損失。松弛隨時(shí)間的增長而增大，它與鋼筋初始應(yīng)力的大小、鋼材品種和溫度等因素有關(guān)，通常初始應(yīng)力大，應(yīng)力松弛也大。為減小松弛應(yīng)力損失，可采用超張拉工藝。3、鋼筋的疲勞疲勞破壞是指鋼筋在

22、承受重復(fù)、周期動(dòng)荷載作用下，經(jīng)過一定次數(shù)后，從塑性破壞變成突然斷裂的破壞現(xiàn)象.二鋼筋的疲勞強(qiáng)度低于鋼筋在靜荷載下的極限強(qiáng)度.夕在外力作用下，鋼筋產(chǎn)生疲勞斷裂是由于鋼筋內(nèi)部或外表的缺陷引起了應(yīng)力集中，弱晶粒發(fā)生滑移，產(chǎn)生疲勞裂紋，最后斷裂。影響鋼筋疲勞強(qiáng)度的因素很多，如應(yīng)力的幅度、最小應(yīng)力值的大、鋼筋外表面的幾何形狀、鋼筋直徑、鋼筋等級(jí)和試驗(yàn)方法等。（三）混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋性能的要求用于混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋，一般應(yīng)能滿足下列要求：1、強(qiáng)度高：用量少，可獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。2、具有適當(dāng)?shù)那鼜?qiáng)比。3、塑性好：具有一定變形能力，不發(fā)生脆性破壞。4、焊接性能好：焊接后不產(chǎn)生過大變形和裂縫，接頭性能良好。5、粘

23、結(jié)性能好：保證鋼筋在砼中能充分發(fā)揮作用。(四)混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋使用的基本要求1 、常用鋼筋的直徑鋼絲:2.5、3、4、5、5.5mm。鋼筋:6、8、10、12、14、16、18、20、22、25、28、30、32、35、40mm。2、鋼筋的選用目前我國用于混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋主要有熱軋鋼筋、熱處理鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼絲和鋼絞線四種。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中主要使用熱軋鋼筋，在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中這四種鋼筋均會(huì)用到。普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)常用鋼筋品種：l、11、111級(jí)鋼筋，其中：l級(jí)鋼筋用于板的受力鋼筋和其它非受為鋼筋11、111級(jí)筋用作梁、柱、墻等主要構(gòu)件的受力筋3、鋼筋的彎鉤彎鉤是加強(qiáng)鋼筋在混凝土中錨固作用的有

24、效措施，一般光圓受力鋼筋均應(yīng)在末端做出彎鉤，但下列鋼筋的末端可以不做彎鉤：變形鋼筋：表面經(jīng)過處理焊接骨架和焊接鋼筋網(wǎng)中的光圓鋼筋綁扎骨架中的受壓光圓鋼筋：變形鋼筋:表面經(jīng)過處理焊接骨架和焊接鋼筋網(wǎng)中的光圓鋼筋綁扎骨架中的受壓光圓鋼筋:制作半圓彎鉤時(shí)，其彎鉤內(nèi)徑不宜過小，一般應(yīng)不小于2. 5d，以防止彎鉤內(nèi)的砼壓碎。4、鋼筋的接頭接頭方法有綁扎和焊接兩種工程中宜優(yōu)先采用后者。接頭位置不要過分集中，而應(yīng)相互錯(cuò)開。綁扎接頭：在鋼筋搭接處用鋼絲綁扎而成，主要靠鋼筋與鹼的粘結(jié)來傳遞鋼筋的內(nèi)力。為保證接頭強(qiáng)度可靠，在接頭處的鋼筋應(yīng)有足夠搭接長度。焊接接頭：可縮短接頭長度，節(jié)約材料，質(zhì)量也好。方法有閃光對(duì)焊

25、和貼縫焊兩種，前者由兩根鋼筋對(duì)頭接觸電焊而成，后者則需要一定搭接長度。三、鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)（一）粘結(jié)力的作用和組成1、粘結(jié)力的作用鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)是這兩種材料共同工作的保證，使之能共同承受外力、共同變形、抵抗相互間的滑移:而鋼筋能否可靠的錨固在混凝土中則直接影響到這兩種材料的共同工作，從而關(guān)系到結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的安全和材料強(qiáng)度的充分利用。2、粘結(jié)力的組成鋼筋與砼之間的粘結(jié)力主要由以下三方面所組成：(l)化學(xué)膠著力：砼凝結(jié)時(shí)，水泥膠凝體的化學(xué)作用，使鋼筋和砼在接觸面上產(chǎn)生的吸附膠著作用。(2)摩阻力:由于混凝土凝結(jié)時(shí)收縮，握裹住鋼筋，當(dāng)鋼筋和混凝土間出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)的趨勢，則此接觸面上將出現(xiàn)摩

26、阻力。(3)機(jī)械咬合力：鋼筋表面粗糙不平或變形鋼筋凸起的肋紋與混凝土的咬合力。（二）粘結(jié)力的分類和測定粘結(jié)按其在構(gòu)件中作用的性質(zhì)可分為兩類。1、鋼筋錨固端的粘結(jié)應(yīng)力(錨固粘結(jié))梁的鋼筋伸入支座，或支座負(fù)筋在跨間切斷時(shí)，必須有足夠的錨固長度，通過這段長度上粘結(jié)力的積累，才能使鋼筋中建立起所需發(fā)揮的拉力。在工程設(shè)計(jì)中的許多構(gòu)造問題，例如受力鋼筋的錨固和搭接，鋼筋從理論切斷點(diǎn)的延伸，吊環(huán)、預(yù)埋件的錨固等都取決于鋼筋和混凝土的這種粘結(jié)。經(jīng)拉撥(撥出)試驗(yàn)測定，粘接應(yīng)力的分布呈曲線形，從撥力一邊的混凝土端面開始迅速增長，在靠近端面的一定距離處達(dá)到峰值。其后逐漸衰減。鋼筋埋入長度愈長，撥出力就愈大;但埋入

27、長度過長則過長部分的粘結(jié)力很小，甚至為零，說明過長部分的鋼筋不起作用故受拉鋼筋在支座或節(jié)點(diǎn)中應(yīng)有足夠的錨固長度，以保證鋼筋在砼中有可靠的錨固。2、鋼筋中部的粘結(jié)應(yīng)力(局部粘結(jié))這種局部粘結(jié)是指在開裂構(gòu)件兩側(cè)，鋼筋和砼接觸面上的粘結(jié)應(yīng)力。可通過模擬彎矩作用下的一段梁構(gòu)件進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)彎矩較小時(shí)，受拉鋼筋與其附近的鹼變形相同，鋼筋和砼雖然粘結(jié)在一起，但它們之間并不存在粘結(jié)應(yīng)力。當(dāng)彎矩增加至混凝土開裂，則開裂截面處砼退出工作，且向裂縫兩側(cè)回縮:。由于鋼筋和砼粘結(jié)在一起，混凝土的回縮則受到鋼筋的約束，這樣，在鋼筋和砼之間產(chǎn)生的剪力即為粘結(jié)力。在兩裂縫之間，由于粘結(jié)力的存在，使鋼筋應(yīng)力發(fā)生變化，鋼筋應(yīng)力的變化反映了裂縫間砼參與工作的程度:裂縫附近局部粘結(jié)應(yīng)力的大小，影響兩裂縫的間距大小、裂縫的寬度，并且影響到受彎構(gòu)件的強(qiáng)度。（三）粘結(jié)力的破壞機(jī)理1、光圓鋼筋的粘結(jié)破壞光圓鋼筋與鹼