鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料設(shè)計(jì)指標(biāo)PPT課件_第1頁(yè)
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1、一.鋼筋的品種和級(jí)別按化學(xué)成分:碳素鋼:又細(xì)分為低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼。隨 含碳量的增 加,強(qiáng)度提高,塑性及可焊性降低。普通低合金鋼:還加入少量合金元素,且含量不超過(guò)5。D公稱(chēng)直徑 A3 股鋼絞線(xiàn)量測(cè)尺寸鋼絞線(xiàn)刻痕鋼絲螺旋肋鋼絲 鋼筋3.13.1 鋼筋第1頁(yè)/共50頁(yè)熱軋鋼筋分為HPB235級(jí)、HRB335級(jí)、HRB400級(jí)、RRB400級(jí)屈服強(qiáng)度 fyk(標(biāo)準(zhǔn)值=鋼材廢品限值,保證率97.73%)HPB235級(jí): fyk = 235 N/mm2,為光圓鋼筋HRB335級(jí): fyk = 335 N/mm2,為變形鋼筋HRB400級(jí): fyk = 400 N/mm2,為變形鋼筋RRB400級(jí):

2、fyk = 400 N/mm2,為余熱處理鋼筋隨強(qiáng)度的提高,塑性降低按加工工藝分:規(guī)范采用的分類(lèi)方式: 熱軋鋼筋、中高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線(xiàn)、熱處理鋼筋和冷加工鋼筋3.1 鋼筋第2頁(yè)/共50頁(yè) HPB235級(jí)(級(jí))鋼筋多為光圓鋼筋,多作為現(xiàn)澆樓板的受力鋼筋和箍筋。 HRB335級(jí)(級(jí))和 HRB400級(jí)(級(jí))鋼筋強(qiáng)度較高,多作為鋼筋混凝土構(gòu)件的受力鋼筋,尺寸較大的構(gòu)件,也有用級(jí)鋼筋作箍筋以增強(qiáng)與混凝土的粘結(jié),外形制作成月牙肋或等高肋的變形鋼筋。 RRB400級(jí)(級(jí))鋼筋強(qiáng)度太高,不適宜作為鋼筋混凝土構(gòu)件中的配筋,一般冷拉后作預(yù)應(yīng)力筋。延伸率d5=25、16、14、10%,直徑840。3.1 鋼筋第3頁(yè)

3、/共50頁(yè)鋼絲,中強(qiáng)鋼絲的強(qiáng)度為8001200MPa,高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線(xiàn)的為 1470 1860MPa;延伸率d10=6%,d100=3.54%;鋼絲的直徑39mm;外形有光面、刻痕和螺旋肋三種,另有二股、三股和七股鋼絞線(xiàn),外接圓直徑9.515.2 mm。中高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線(xiàn)均用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。熱處理鋼筋是將級(jí)鋼筋通過(guò)加熱、淬火(強(qiáng)度提高,塑性降低)和回火(不降低強(qiáng)度的前提下,改善塑性、韌性)等調(diào)質(zhì)工藝處理,使強(qiáng)度得到較大幅度的提高,而延伸率降低不多。用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。冷加工鋼筋是由熱軋鋼筋和盤(pán)條經(jīng)冷拉、冷拔、冷軋、冷扭加工后而成。冷加工的目的是為了提高鋼筋的強(qiáng)度,節(jié)約鋼材。但經(jīng)冷加工后,

4、鋼筋的延伸率降低。近年來(lái),冷加工鋼筋的品種很多,應(yīng)根據(jù)專(zhuān)門(mén)規(guī)程使用。3.1 鋼筋第4頁(yè)/共50頁(yè)se二. 鋼筋的力學(xué)性能分為有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋(軟鋼)和無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼筋(硬鋼)。 有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋(如低碳鋼、合金鋼)aabcdefua為比例極限oa為彈性階段de為強(qiáng)化階段b為屈服上限c為屈服下限,即屈服強(qiáng)度 fycd為屈服臺(tái)階e為極限抗拉強(qiáng)度 fu fyfef為頸縮階段3.1 鋼筋第5頁(yè)/共50頁(yè)幾個(gè)指標(biāo)強(qiáng)度指標(biāo):極限強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度:是鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計(jì)依據(jù),因?yàn)殇摻钋髮l(fā)生很大的塑性變形,且卸載時(shí)這部分變形不可恢復(fù),這會(huì)使鋼筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生很大的變形和不可閉合的裂縫。屈服上限與加

5、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。變形指標(biāo):延伸率、冷彎性能(有些國(guó)家還要求反彎性能)延 伸 率:鋼筋拉斷后的伸長(zhǎng)值與原長(zhǎng)的比率,是反映鋼筋塑性性能的指標(biāo)。延伸率大的鋼筋,在拉斷前有足夠預(yù)兆,延性較好。近年國(guó)際采用均勻伸長(zhǎng)率。冷彎性能:將直徑為d的鋼筋澆過(guò)直徑為D的彎芯彎成一定角度,而不發(fā)生斷裂、裂縫或起層。彎芯直徑D越小,彎轉(zhuǎn)角越大,鋼筋的塑性越好。05 or 100100%llld屈 強(qiáng) 比:鋼筋極限強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度的比值, 反映鋼筋的強(qiáng)度儲(chǔ)備,fy/fu=0.60.7。510dd3.1 鋼筋第6頁(yè)/共50頁(yè)無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼筋(如高碳鋼)a0.2%s0.2 fua點(diǎn):比例極限

6、,約為0.65fua點(diǎn)前:應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為線(xiàn)彈性a點(diǎn)后:應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為非線(xiàn)性,有一定塑性變形,且沒(méi)有明顯的屈服點(diǎn)強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)條件屈服點(diǎn)殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力規(guī)范取s0.2 =0.85 fu3.1 鋼筋第7頁(yè)/共50頁(yè)三. 鋼筋的設(shè)計(jì)指標(biāo)(強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與強(qiáng)度設(shè)計(jì)值)材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值:取具有95%保證率的材料強(qiáng)度值為該值強(qiáng)度特征值。 鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值鋼筋材料分項(xiàng)系數(shù)su普通鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值及彈性模量3.1 鋼筋第8頁(yè)/共50頁(yè)3.1 鋼筋第9頁(yè)/共50頁(yè)一. 混凝土的組成結(jié)構(gòu)普通混凝土:水泥砂石水 人工石材,是多相復(fù)合材料通常把混凝土的結(jié)構(gòu)分為三種類(lèi)型:.微觀(guān)結(jié)構(gòu):

7、水泥石結(jié)構(gòu),包括水泥凝膠、晶體骨架、未水化 完的水泥顆粒和凝膠孔組成。.亞微觀(guān)結(jié)構(gòu):水泥砂漿結(jié)構(gòu)。.宏觀(guān)結(jié)構(gòu):砂漿和粗骨料兩組分體系。注意:在荷載的作用下,微裂縫的擴(kuò)展對(duì)混凝土的強(qiáng)度有著極為重要的影響。請(qǐng)看混凝土的組成 混凝土3.23.2 混凝土第10頁(yè)/共50頁(yè)二. 混凝土的強(qiáng)度混凝土結(jié)構(gòu)中,主要是利用它的抗壓強(qiáng)度。因此抗壓強(qiáng)度是混凝土力學(xué)性能中最主要和最基本的指標(biāo)。 1)立方體抗壓強(qiáng)度 f cu :邊長(zhǎng)為150mm的混凝土立方體試件,在標(biāo)準(zhǔn)條件下(溫度為203,濕度90%)養(yǎng)護(hù)28天,用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(加載速度0.30.5N/mm2/s,兩端不涂潤(rùn)滑劑)測(cè)得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度,作為

8、混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,用符號(hào)fcu,k表示,以N/mm2(MPa)計(jì), 并以此作為劃分混凝土強(qiáng)度等級(jí)的依據(jù)。 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,C50以上為高強(qiáng)混凝土。 請(qǐng)看混凝土立方體抗壓強(qiáng)度測(cè)定實(shí)驗(yàn)(1分45秒)3.2 混凝土第11頁(yè)/共50頁(yè) 標(biāo)準(zhǔn)試件和非標(biāo)準(zhǔn)試件之間的強(qiáng)度換算關(guān)系 ,(1 5 0 )0 .9 5(1 0 0 )(1 5 0 )1 .0 5(2 0 0 )cu kcu kcu kcu kffff,0.79c kcu kff美國(guó)、日本、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織等采用圓柱體標(biāo)準(zhǔn)試塊直徑為6英寸、高為12英寸或直徑為150mm、高為300m

9、m。式中 0.95和1.05為修正系數(shù),對(duì)于不超過(guò)C50的混凝土?xí)r采用,隨著混凝土強(qiáng)度的提高,修正系數(shù)有所變化.3.2 混凝土第12頁(yè)/共50頁(yè)2)軸心抗壓強(qiáng)度 f c 按標(biāo)準(zhǔn)方法制作的100mml00mm 300mm或150mm150mm450mm 的棱柱體試件,在溫度為20土3和相對(duì)濕度為90以上的條件下養(yǎng)護(hù)28d,用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95保證率的抗壓強(qiáng)度 。對(duì)于同一混凝土,棱柱體抗壓強(qiáng)度小于立方體抗壓強(qiáng)度。 12,0.88.ckcccu kff請(qǐng)看混凝土軸心抗壓強(qiáng)度測(cè)定實(shí)驗(yàn)(2分)軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的換算關(guān)系為:fcu,k立方體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值即為混凝土強(qiáng)度等級(jí)fcu

10、。3.2 混凝土第13頁(yè)/共50頁(yè)3)軸心抗拉強(qiáng)度 f t 混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度可以采用直接軸心受拉的試驗(yàn)方法來(lái)測(cè)定,但由于試驗(yàn)比較困難,目前國(guó)內(nèi)外主要采用圓柱體或立方體的劈裂試驗(yàn)來(lái)間接測(cè)試混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度。軸心受拉的試驗(yàn)3.2 混凝土第14頁(yè)/共50頁(yè)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的換算關(guān)系為:0.450.55,20.880.39511.645tkcu kcffd劈裂試驗(yàn)請(qǐng)看混凝土抗拉強(qiáng)度測(cè)定實(shí)驗(yàn)(3分30秒)提高混凝土抗拉強(qiáng)度的有效辦法是使骨料級(jí)配均勻和增加混凝土的密實(shí)性。3.2 混凝土第15頁(yè)/共50頁(yè)三. 混凝土的設(shè)計(jì)指標(biāo)(強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與強(qiáng)度設(shè)計(jì)值)混

11、凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值砼材料分項(xiàng)系數(shù)c材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值:取具有95%保證率的材料強(qiáng)度值為該值強(qiáng)度特征值。 u混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值及彈性模量3.2 混凝土第16頁(yè)/共50頁(yè)3.2 混凝土第17頁(yè)/共50頁(yè)3.2 混凝土作業(yè)思考題第18頁(yè)/共50頁(yè)四、混凝土破壞機(jī)理 立方體試件與棱柱體試件的破壞形態(tài) 請(qǐng)看混凝土破壞機(jī)理(4分)fc fcu ?不涂潤(rùn)滑劑涂潤(rùn)滑劑3.2 混凝土第19頁(yè)/共50頁(yè)在混凝土的凝固硬化過(guò)程中,由于水泥石收縮、骨料下沉以及溫度變化等原因,在骨料和水泥石的界面上形成一些不規(guī)則的微裂縫?;炷恋钠茐木褪怯捎谖⒘芽p的發(fā)展造成的?;炷廖⒘芽p的發(fā)展將導(dǎo)致橫向變形增大

12、,若對(duì)橫向變形加以約束,就可以限制微裂縫的發(fā)展,從而可提高混凝土的抗壓強(qiáng)度。 為什么橫向變形受到約束時(shí),混凝土的抗壓強(qiáng)度就可以提高呢?3.2 混凝土第20頁(yè)/共50頁(yè) 約束混凝土概念的提出 約束混凝土通過(guò)配置螺旋箍筋、密排箍筋,來(lái)約束混凝土的橫向變形,從而提高混凝土抗壓強(qiáng)度和變形能力。變形能力的提高對(duì)于抗震結(jié)構(gòu)十分重要。螺旋箍筋約束混凝土3.2 混凝土第21頁(yè)/共50頁(yè)由圖可以看出:混凝土的強(qiáng) 度等級(jí)越高 -曲線(xiàn)中線(xiàn)彈性段越長(zhǎng) 脆性越顯著,下降段越陡高強(qiáng)混凝土的脆性為什么那么大呢?高強(qiáng)混凝土中,砂漿與骨料的粘結(jié)很強(qiáng),密實(shí)性好,微裂縫很少,最后的破壞往往是骨料破壞。延性:混凝土耐受變形的能力或混

13、凝土后期變形能力。00.0020.0040.0060.0080.01204060s (MPa)eC20C40C60C80 混凝土的延性 3.2 混凝土第22頁(yè)/共50頁(yè)五、混凝土的收縮與徐變1)混凝土的收縮混凝土在空氣中硬化時(shí)體積會(huì)縮小,這種現(xiàn)象稱(chēng)為混凝土的收縮。收縮是混凝土在不受外力情況下體積變化產(chǎn)生的變形。 混凝土的收縮隨時(shí)間而增長(zhǎng) 兩周可完成全部收縮的25%,一個(gè)月可完成50% 整個(gè)收縮過(guò)程可延續(xù)兩年以上。3.2 混凝土第23頁(yè)/共50頁(yè)u產(chǎn)生的主要原因混凝土收縮包括凝縮和干縮兩部分,凝縮是由于水泥結(jié)晶體比原材料的體積?。桓煽s是混凝土內(nèi)自由水分蒸發(fā)引起的。自由收縮約束收縮來(lái)自?xún)?nèi)部的鋼筋約

14、束來(lái)自支座的外部約束u收縮性質(zhì)3.2 混凝土第24頁(yè)/共50頁(yè)u混凝土收縮的不利影響 受到約束時(shí)將產(chǎn)生拉應(yīng)力,引起混凝土的開(kāi)裂。 會(huì)使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失。 對(duì)跨度比較敏感的超靜定結(jié)構(gòu),會(huì)引起不利的內(nèi)力 混凝土開(kāi)裂時(shí)應(yīng)變約為(0.000050.00027) ,而收縮應(yīng)變終極值約為(0.00020.0005),故收縮應(yīng)變?nèi)缡艿郊s束,極易導(dǎo)致開(kāi)裂。3.2 混凝土第25頁(yè)/共50頁(yè)影響因素 (1)水泥的品種:水泥強(qiáng)度等級(jí)越高,混凝土收縮越大。(2)水泥的用量:水泥用量多、水灰比越大,收縮越大。(3)骨料的性質(zhì):骨料彈性模量高、級(jí)配好,收縮就小。(4)養(yǎng)護(hù)條件:干燥失水及高溫環(huán)境,收縮大。(

15、5)混凝土制作方法:混凝土越密實(shí),收縮越小。(6)使用環(huán)境:使用環(huán)境溫度、濕度越大,收縮越小。(7)構(gòu)件的體積與表面積比值:比值大時(shí),收縮小。 實(shí)際工程中,一般采用設(shè)置施工縫等來(lái)減小收縮應(yīng)力的不利影響。3.2 混凝土第26頁(yè)/共50頁(yè)2、混凝土的徐變t0eeleeleshecreeleelecret隨荷載作用時(shí)間的延續(xù),變形不斷增長(zhǎng),前4個(gè)月徐變?cè)鲩L(zhǎng)較快,6個(gè)月可達(dá)最終徐變的(7080)%,以后增長(zhǎng)逐漸緩慢,23年后趨于穩(wěn)定。瞬時(shí)恢復(fù)彈性后效殘余應(yīng)變收縮應(yīng)變徐變應(yīng)變瞬時(shí)應(yīng)變混凝土在壓應(yīng)力長(zhǎng)期作用下,其壓應(yīng)變隨時(shí)間的增加會(huì)不斷增長(zhǎng),這種現(xiàn)象稱(chēng)為徐變。3.2 混凝土第27頁(yè)/共50頁(yè)影響因素內(nèi)在因

16、素是混凝土的組成和配比。骨料的剛度(彈性模量)越大,體積比越大,徐變就越小。水灰比越小,徐變也越小。環(huán)境影響包括養(yǎng)護(hù)和使用條件。受荷前養(yǎng)護(hù)的溫濕度越高,水泥水化作用月充分,徐變就越小。采用蒸汽養(yǎng)護(hù)可使徐變減少(2035)%。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。應(yīng)力條件是指初應(yīng)力水平si /fc和加荷時(shí)混凝土的齡期t0,它們影響徐變的非常主要的因素。3.2 混凝土第28頁(yè)/共50頁(yè)水泥凝膠體粘性流動(dòng)和內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展 u產(chǎn)生的主要原因u混凝土徐變對(duì)結(jié)構(gòu)的影響 徐變會(huì)使結(jié)構(gòu)的變形增大,引起預(yù)應(yīng)力損失,在長(zhǎng)期 高應(yīng)力作用下,甚至?xí)?dǎo)致破壞。 徐變有利于結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)(應(yīng))力重分布

17、,減少支 座不均勻沉降引起的應(yīng)力和溫度應(yīng)力 在局部應(yīng)力集中區(qū),徐變可調(diào)整應(yīng)力分布3.2 混凝土第29頁(yè)/共50頁(yè)1)強(qiáng)度:要求鋼筋有足夠的強(qiáng)度和適宜的強(qiáng)屈比(極限強(qiáng)度與屈 服強(qiáng)度的比值)。例如,對(duì)抗震等級(jí)為一、二級(jí)的框架結(jié)構(gòu),其縱向受力鋼筋的實(shí)際強(qiáng)屈比不應(yīng)小于1.25。2)塑性:要求鋼筋應(yīng)有足夠的變形能力。3)可焊性:要求鋼筋焊接后不產(chǎn)生裂縫和過(guò)大的變形,焊接接頭性能良好。4)與混凝土的粘結(jié)力:要求鋼筋與混凝土之間有足夠的粘結(jié)力。此外,鋼筋的錨固和有關(guān)的構(gòu)造要求,以保證兩者共同工作。 對(duì)于寒冷地區(qū)還應(yīng)考慮低溫性能六. 混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋性能的要求3.2 混凝土第30頁(yè)/共50頁(yè)宏觀(guān)結(jié)構(gòu)亞微觀(guān)結(jié)構(gòu)

18、微觀(guān)結(jié)構(gòu)粗骨料(分散相)水泥石(基相)細(xì)骨料(分散相)砂漿(基相)晶體骨架晶體帶核凝膠體干縮孔隙凝縮氫氧化鈣凝膠體混凝土組成結(jié)構(gòu)第31頁(yè)/共50頁(yè)晶體骨架:由未水化顆粒組成,承受外力,具有彈性變形特點(diǎn)。塑性變形:在外力作用下由凝膠、孔隙、微裂縫產(chǎn)生。破壞起源:孔隙、微裂縫等原因造成。PH值:由于水泥石中的氫氧化鈣存在,混凝土偏堿性。由于水泥凝膠體的硬化過(guò)程需要若干年才能完成,所以,混凝土的強(qiáng)度、變形也會(huì)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)發(fā)生變化,強(qiáng)度逐漸增長(zhǎng),變形逐漸加大。第32頁(yè)/共50頁(yè)均勻延伸率最大力作用下的總伸長(zhǎng)率,包括殘余應(yīng)變和彈性應(yīng)變,反映了鋼筋真實(shí)的變形能力 第33頁(yè)/共50頁(yè)v 冷 拉seBKZZK

19、殘余變形冷拉伸長(zhǎng)率無(wú)時(shí)效經(jīng)時(shí)效K點(diǎn)的選擇:應(yīng)力控制和應(yīng)變控制溫度的影響:溫度達(dá)700C時(shí)恢復(fù)到冷拉前的狀態(tài),先焊后拉特性:只提高抗拉強(qiáng)度,不提高抗壓強(qiáng)度,強(qiáng)度提高,塑性下降第34頁(yè)/共50頁(yè)v 冷 拔經(jīng)過(guò)冷拔后鋼筋沒(méi)有明顯的屈服點(diǎn)和流幅冷拔既能提高抗拉強(qiáng)度又能提高抗壓強(qiáng)度第35頁(yè)/共50頁(yè)承壓板試塊摩擦力不涂潤(rùn)滑劑涂潤(rùn)滑劑強(qiáng)度大于我國(guó)規(guī)范的方法:不涂潤(rùn)滑劑第36頁(yè)/共50頁(yè) 鋼筋與混凝土的共同工作3.31.鋼筋混凝土的組成: 鋼筋+混凝土 (混凝土:現(xiàn)代主要的人造工程結(jié)構(gòu)材料) 2.兩種材料的基本力學(xué)特性: 鋼筋 抗拉與抗壓強(qiáng)度較高,破壞時(shí)表現(xiàn)出較好的延性; 混凝土抗壓強(qiáng)度高,抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)低于其

20、抗壓強(qiáng)度 (之比約為10%,破壞時(shí)具有明顯的脆性性質(zhì))一、鋼筋與混凝土能共同工作的原因3.3 鋼筋與混凝土的共同工作第37頁(yè)/共50頁(yè)4.關(guān)于鋼筋混凝土梁與素混凝土梁的比較試驗(yàn): (1)試驗(yàn)情況介紹:同條件下的對(duì)比試驗(yàn); 請(qǐng)看素混凝梁實(shí)驗(yàn)(40秒) 請(qǐng)看鋼筋混凝土梁實(shí)驗(yàn)(2分)3.配筋的基本原則 :使鋼筋在結(jié)構(gòu)中處于受拉;使混凝土在結(jié)構(gòu)中處于受壓。 素混凝土梁 承載力低,一開(kāi)裂即告破壞,破壞前無(wú)預(yù)兆(為脆性); 鋼筋混凝土梁承載力高,混凝土開(kāi)裂后,其承擔(dān)的拉應(yīng)力轉(zhuǎn)移到鋼筋。(2)試驗(yàn)結(jié)果小結(jié):3.3 鋼筋與混凝土的共同工作第38頁(yè)/共50頁(yè) 鋼筋和混凝土之間存在有良好的粘結(jié)力,在荷載作用下,可

21、以保證兩種材料協(xié)調(diào)變形,共同受力; 鋼筋與混凝土具有基本相同的溫度線(xiàn)膨脹系數(shù)(鋼材為1.210-5,混凝土為(1.01.5)10-5),因此當(dāng)溫度變化時(shí),兩種材料不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的變形差而導(dǎo)致兩者間的粘結(jié)力破壞。5.鋼筋與混凝土能共同工作的原因: 鋼筋(材)和混凝土兩種材料的物理力學(xué)性能很不相同,他們可以結(jié)合在一起共同工作,是因?yàn)椋?.3 鋼筋與混凝土的共同工作第39頁(yè)/共50頁(yè)二、鋼筋與混凝土粘結(jié)力組成鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用由三部分組成:混凝土中水泥膠體與鋼筋表面的膠結(jié)力;混凝土因收縮將鋼筋握緊而產(chǎn)生的兩者間的摩擦力;機(jī)械咬合力。 對(duì)于光面鋼筋,表面輕度銹蝕有利于增加摩擦力,但摩擦作用也很有限。

22、由于光面鋼筋表面的自然凹凸程度很小,機(jī)械咬合作用也不大。因此,光面鋼筋與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度是較低的。為保證光面鋼筋的錨固,通常需在鋼筋端部彎鉤、彎折或加焊短鋼筋以阻止鋼筋與混凝土間產(chǎn)生較大的相對(duì)滑動(dòng)。3.3 鋼筋與混凝土的共同工作第40頁(yè)/共50頁(yè)鋼筋彎鉤形式有三種,分別為半圓彎鉤、直彎鉤及斜彎鉤。 3.3 鋼筋與混凝土的共同工作第41頁(yè)/共50頁(yè)將鋼筋表面軋制出肋形成帶肋鋼筋,即變形鋼筋,可顯著增加鋼筋與混凝土的機(jī)械咬合作用,從而大大增加了粘結(jié)強(qiáng)度。對(duì)與強(qiáng)度較高的鋼筋,均需作成變形鋼筋,以保證鋼筋與混凝土間具有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度使鋼筋的強(qiáng)度得以充分發(fā)揮。3.3 鋼筋與混凝土的共同工作第42頁(yè)/共50頁(yè)三、鋼筋的錨固與連接1、鋼筋的錨固為保證構(gòu)件內(nèi)的鋼筋能很好的受力,當(dāng)鋼筋伸入支座或在切斷時(shí),必須伸入一個(gè)長(zhǎng)度,依靠這個(gè)長(zhǎng)度上的粘結(jié)力把鋼筋錨固在混凝土中,此長(zhǎng)度稱(chēng)為錨固長(zhǎng)度。3.3 鋼筋與混凝土的共同工作第43頁(yè)/共50頁(yè)u受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度 規(guī)范是以拔出試驗(yàn)為基礎(chǔ)確定基本錨固長(zhǎng)度的。

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