混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理2

1、 鋼筋的物理力學(xué)性能鋼筋的物理力學(xué)性能 混凝土的物理力學(xué)性能混凝土的物理力學(xué)性能 鋼筋與混凝土的粘結(jié)鋼筋與混凝土的粘結(jié) 鋼筋的錨固和連接鋼筋的錨固和連接 鋼筋的級(jí)別、強(qiáng)度和變形性能鋼筋的級(jí)別、強(qiáng)度和變形性能 混凝土的強(qiáng)度和變形性能混凝土的強(qiáng)度和變形性能 粘結(jié)破壞機(jī)理粘結(jié)破壞機(jī)理 1 1 鋼筋的鋼筋的種類種類及及符號(hào)符號(hào)說明說明 鋼筋的品種與級(jí)別鋼筋的品種與級(jí)別 建筑中常用鋼材 分為四類 熱軋鋼筋 冷拉鋼筋 鋼絲 熱處理鋼筋 u熱軋鋼筋按其強(qiáng)度由低到高分為HPB300、HRB335、 HRBF335、HRB400 、HRBF400、RRB400、 HRB500、HRBF500。 u冷拉鋼筋和冷拔

2、鋼筋是通過對某些等級(jí)的熱軋鋼筋 進(jìn)行冷加工而成。 光面鋼筋螺紋鋼筋 月牙紋鋼筋人字紋鋼筋 u鋼絲是由熱軋鋼筋經(jīng)冷拔而成，根據(jù)原材料不同又分為： u熱處理鋼筋是對某些特定型號(hào)的熱軋鋼筋進(jìn)行熱處理得 到的。 碳素鋼絲：高碳鎮(zhèn)靜鋼通過多次冷拔、應(yīng)力消除、矯正、 回火處理而成 刻痕鋼絲：在鋼絲表面刻痕，以增強(qiáng)其與混凝土間的粘 結(jié)力 鋼絞線：若干根相同直徑的鋼絲成螺旋狀鉸繞在一起 冷拔低碳鋼絲：由低碳鋼冷拔而成 1 1 鋼筋的鋼筋的種類種類及及符號(hào)符號(hào)說明說明 熱軋鋼筋的熱軋鋼筋的符號(hào)說明符號(hào)說明 HPB300 生產(chǎn)工藝：生產(chǎn)工藝： hot rolled 表面形狀：表面形狀：plain 鋼筋：鋼筋：ba

3、r 屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 熱軋光面鋼筋熱軋光面鋼筋 1 1 鋼筋的鋼筋的種類種類及及符號(hào)符號(hào)解釋解釋 熱軋鋼筋的熱軋鋼筋的符號(hào)說明符號(hào)說明 HRB335 hot rolled ribbed bar RRB400 remained heat treatment ribbed bar 熱軋帶肋鋼筋熱軋帶肋鋼筋 余熱處理鋼筋余熱處理鋼筋 細(xì)晶粒熱軋鋼筋細(xì)晶粒熱軋鋼筋 HRBF400 bar hot rolled ribbed Fine 細(xì)晶粒熱軋鋼筋：在熱軋過程中，通過控軋和控冷工藝形成的 細(xì)晶粒鋼筋。其金相組織主要是鐵素體加珠光體，不得有影響 使用性能的其他組織存在，晶粒度不粗于9級(jí)。 牌

4、號(hào) 化學(xué)成份（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%不大于 CSiMnPSCeq HRB335 HRBF335 0.250.801.600.0450.045 0.52 HRB400 HRBF400 0.54 HRB500 HRBF500 0.55 鋼筋牌號(hào)及化學(xué)成份 混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋應(yīng)按下列規(guī)定選用：混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋應(yīng)按下列規(guī)定選用： 1 縱向受力普通鋼筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、 HRBF500鋼筋，也可采用HPB300、HRB335、HRBF335、 RRB400鋼筋； 2 梁、柱縱向受力普通鋼筋應(yīng)采用HRB400、HRB500、 HRBF400、HRBF500鋼筋； 3 箍筋宜采用HRB4

5、00、HRBF400、HPB300、HRB500、 HRBF500鋼筋，也可采用HRB335、HRBF335鋼筋； 4 預(yù)應(yīng)力筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線和預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋。 牌號(hào)符號(hào) 公稱直徑 d（mm） HPB300622300420 HRB335 HRBF335 650335455 HRB400 HRBF400 RRB400 650400540 HRB500 HRBF500 650500630 stk f 極限強(qiáng)度 標(biāo)準(zhǔn)值 屈服強(qiáng)度 標(biāo)準(zhǔn)值 yk f 普通鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值普通鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 2 (N/mm ) y f 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 y f抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值牌號(hào) HPB300270270 HRB3

6、35、HRBF335300300 HRB400、HRBF400、 RRB400 360360 HRB500、HRBF500435410 普通鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值普通鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 2 (N/mm ) 種類 中強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲 800510 410970650 1270810 消除應(yīng)力鋼絲 14701040 41015701110 18601320 鋼絞線 15701110 390 17201220 18601320 19601390 預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋 980650 4101080770 1230900 ptk f 極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值py f 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 py f 抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 預(yù)應(yīng)力筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值預(yù)應(yīng)力

7、筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 2 (N/mm ) u由力學(xué)性能不同分成：由力學(xué)性能不同分成： 軟鋼軟鋼：有明顯屈服臺(tái)階的鋼筋(熱軋鋼筋、冷拉鋼筋) 硬鋼硬鋼：無明顯屈服臺(tái)階的鋼筋(鋼絲、熱處理鋼筋) 鋼筋的強(qiáng)度與變形鋼筋的強(qiáng)度與變形 u鋼筋力學(xué)性能指標(biāo)：鋼筋力學(xué)性能指標(biāo)： 對于有明顯屈服臺(tái)階的軟鋼取屈服 強(qiáng)度 fy 作為強(qiáng)度設(shè)計(jì)依據(jù)。 對于無明顯屈服臺(tái)階的硬鋼取條件 屈服強(qiáng)度 0.2作為強(qiáng)度設(shè)計(jì)依據(jù)。 屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、伸長率、冷彎性能。 屈屈 強(qiáng)強(qiáng) 比：比：反映鋼筋反映鋼筋 的 強(qiáng) 度 儲(chǔ) 備 ，的 強(qiáng) 度 儲(chǔ) 備 ， fy/fu=0.60.7。 比例極限 屈服強(qiáng)度 極限抗拉強(qiáng)度 o (N/mm2) fy

8、 ft e d 流幅 a bc oa彈性階段 a比例極限 b屈服強(qiáng)度 cd強(qiáng)化階段 d極限強(qiáng)度 de 頸縮階段 軟鋼軟鋼 A B B C D E * 明顯流幅的鋼筋：下屈服點(diǎn)對應(yīng)的明顯流幅的鋼筋：下屈服點(diǎn)對應(yīng)的 強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的依據(jù)，因?yàn)?，鋼?qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的依據(jù)，因?yàn)椋?筋屈服后會(huì)產(chǎn)生大的塑性變形，鋼筋筋屈服后會(huì)產(chǎn)生大的塑性變形，鋼筋 混凝土構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形和混凝土構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形和 不可閉合的裂縫，以至不能使用不可閉合的裂縫，以至不能使用 強(qiáng)度指標(biāo) 強(qiáng)度指標(biāo)的確定 強(qiáng)度隨機(jī)變量 強(qiáng) 度 標(biāo) 準(zhǔn) 值 根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，運(yùn)用 數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法確定的 具有一定保證率（鋼 筋為97.7

9、3%）的統(tǒng)計(jì) 特征值： 強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值= =強(qiáng)度平均值強(qiáng)度平均值 （1-1.645-1.645鋼筋強(qiáng)度鋼筋強(qiáng)度 變異系數(shù)）變異系數(shù)） 概率 密度 材料強(qiáng)度 強(qiáng)度 平均 值 強(qiáng)度 標(biāo)準(zhǔn) 值 硬鋼的應(yīng)力硬鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線 b 極限抗拉強(qiáng)度極限抗拉強(qiáng)度 c 極限應(yīng)變極限應(yīng)變 條件屈服強(qiáng)度條件屈服強(qiáng)度 ： 取殘余應(yīng)變?yōu)槿堄鄳?yīng)變?yōu)?.2%所對應(yīng)的應(yīng)力作為無明顯流幅鋼筋所對應(yīng)的應(yīng)力作為無明顯流幅鋼筋 的強(qiáng)度限值，通常稱為的強(qiáng)度限值，通常稱為條件屈服強(qiáng)度條件屈服強(qiáng)度。實(shí)際應(yīng)用中可取極實(shí)際應(yīng)用中可取極 限抗拉強(qiáng)度限抗拉強(qiáng)度b的的85%作為條件屈服點(diǎn)作為條件屈服點(diǎn) 。 0.2 3 3 鋼筋的應(yīng)力

10、鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變應(yīng)變簡化模型簡化模型 （1 1）理想彈塑性模型理想彈塑性模型 （2 2）三段線性模型三段線性模型 ys sss E ys ys f ys sss E hssy, ys f , s hs , tan)( hssys f k 0yuy f y,r f st,r u 0y f y,r f st,r k u （a）有屈服點(diǎn)鋼筋 鋼筋單調(diào)受拉應(yīng)力-應(yīng)變曲線 ss y,r s y,rsuy () 0 E f fk sy ysuy uysu su k 0 yuy f y,r f st,r u 0y f y,r f st,r k u （b）無屈服點(diǎn)鋼筋 鋼筋單調(diào)受拉應(yīng)力-應(yīng)變曲線 ss py,r

11、sy () 0 E fk sy ysu su 4 4 鋼筋的鋼筋的塑性性能塑性性能 （1）延伸率：）延伸率： 延伸率越大，鋼筋的延伸率越大，鋼筋的塑性塑性 和和變形能力變形能力越好。越好。 100% ll l v 塑性好塑性好 用伸長用伸長率和冷彎性能衡量。率和冷彎性能衡量。 同一根鋼筋同一根鋼筋 上述伸長率只反映斷口附近殘留變形大小，上述伸長率只反映斷口附近殘留變形大小， 不反映鋼筋總伸長率情況。不反映鋼筋總伸長率情況。 105 （2）冷彎性能：）冷彎性能： =90,180 ,反復(fù)彎曲要求：反復(fù)彎曲要求： 冷彎過程中無裂縫、鱗落或斷冷彎過程中無裂縫、鱗落或斷 裂。裂。 D越小，彎過的角度越大

12、，冷彎越小，彎過的角度越大，冷彎 性能越好，性能越好，反復(fù)次數(shù)愈高，要反復(fù)次數(shù)愈高，要 求愈高。求愈高。 冷彎是檢驗(yàn)鋼筋局部變形能力的指標(biāo)。冷彎是檢驗(yàn)鋼筋局部變形能力的指標(biāo)。 鋼筋塑性愈好，構(gòu)件破壞前預(yù)兆愈明顯。鋼筋塑性愈好，構(gòu)件破壞前預(yù)兆愈明顯。 5 5 鋼筋的鋼筋的冷加工冷加工 冷拉：冷拉： 在常溫下用在常溫下用機(jī)械機(jī)械方法將有明顯流幅的鋼筋拉到方法將有明顯流幅的鋼筋拉到超過超過 屈服強(qiáng)度的某一應(yīng)力值，然后屈服強(qiáng)度的某一應(yīng)力值，然后卸載至零卸載至零。 5 5 鋼筋的冷加工 鋼筋在冷拉后，未經(jīng)時(shí)效前，一般沒有明顯的屈服臺(tái)階；鋼筋在冷拉后，未經(jīng)時(shí)效前，一般沒有明顯的屈服臺(tái)階； 經(jīng)過停放或加熱后

13、進(jìn)一步提高了屈服強(qiáng)度并恢復(fù)了屈服臺(tái)經(jīng)過停放或加熱后進(jìn)一步提高了屈服強(qiáng)度并恢復(fù)了屈服臺(tái) 階，這種現(xiàn)象稱為冷拉階，這種現(xiàn)象稱為冷拉時(shí)效硬化時(shí)效硬化。 5 5 鋼筋的鋼筋的冷加工冷加工 冷拔：冷拔： 將將HPB235級(jí)熱軋鋼筋級(jí)熱軋鋼筋強(qiáng)行強(qiáng)行拔過小于其直徑的硬質(zhì)合金拔過小于其直徑的硬質(zhì)合金拔拔 絲模具絲模具。 經(jīng)過幾次冷拔的鋼絲，抗拉、抗壓經(jīng)過幾次冷拔的鋼絲，抗拉、抗壓強(qiáng)度均強(qiáng)度均大大提高，但大大提高，但 塑性塑性降低。降低。 對特定鋼號(hào)的鋼筋進(jìn)行淬火和回火處理 強(qiáng)度提 高，塑 性降低 不降低強(qiáng)度的前提 下，消除由淬火產(chǎn) 生的內(nèi)力，改善塑 性和韌性 熱處理 冷拉，可采用冷拉控制應(yīng)力和冷拉率控制。冷

14、拉后可提高鋼材冷拉后可提高鋼材 的抗拉強(qiáng)度，不提高抗壓強(qiáng)度，且塑性下降。的抗拉強(qiáng)度，不提高抗壓強(qiáng)度，且塑性下降。 冷拔，經(jīng)過冷拔后鋼筋沒有明顯的屈服點(diǎn)和流幅，可同時(shí)提高可同時(shí)提高 鋼材的抗拉和抗壓強(qiáng)度，塑性降低很多。鋼材的抗拉和抗壓強(qiáng)度，塑性降低很多。 補(bǔ)充兩個(gè)問題：補(bǔ)充兩個(gè)問題： （1）鋼筋的徐變和松弛）鋼筋的徐變和松弛 徐變 應(yīng)力不變，隨時(shí)間的增長 應(yīng)變繼續(xù)增加 松弛 長度不變，隨時(shí)間的增長 應(yīng)力降低 對結(jié)構(gòu)，尤 其是預(yù)應(yīng)力 結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生 不利的影響， 需采取必要 的措施 補(bǔ)充兩個(gè)問題：補(bǔ)充兩個(gè)問題： （2）鋼筋的疲勞）鋼筋的疲勞 重復(fù)荷載作用下，鋼筋的強(qiáng)度 0.5fc 當(dāng)c 0.8fc ，

15、徐變發(fā)展最終導(dǎo)致破壞 作為混凝土的長期抗壓強(qiáng)度。 0.8fc 徐變對結(jié)構(gòu)的影響：徐變對結(jié)構(gòu)的影響： 使構(gòu)件變形增大，撓度增大使構(gòu)件變形增大，撓度增大23倍或更大；倍或更大； 在長細(xì)比較大的偏心受壓構(gòu)件，將引起附加偏心距增大，在長細(xì)比較大的偏心受壓構(gòu)件，將引起附加偏心距增大， 使構(gòu)件承載力降低；使構(gòu)件承載力降低； 在預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中，引起預(yù)應(yīng)力損失；在預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中，引起預(yù)應(yīng)力損失； 使鋼筋混凝土截面引起應(yīng)力重分布。使鋼筋混凝土截面引起應(yīng)力重分布。 徐變對混凝土結(jié)構(gòu)軸壓構(gòu)件的影響徐變對混凝土結(jié)構(gòu)軸壓構(gòu)件的影響 P As P As s1 c1 P s2 As s2 P拆去，鋼筋拆去，鋼筋 受壓，混凝土受

16、壓，混凝土 受拉，可能會(huì)受拉，可能會(huì) 引起混凝土開引起混凝土開 裂裂 徐變：徐變： s， c 8 8 混凝土的徐變混凝土的徐變 影響因素：影響因素： 內(nèi)在因素內(nèi)在因素是混凝土的組成和配比。水泥用量越多，水泥膠是混凝土的組成和配比。水泥用量越多，水泥膠 體多，水膠比越高，徐變越大。要減小徐變，應(yīng)盡量減少體多，水膠比越高，徐變越大。要減小徐變，應(yīng)盡量減少 水泥用量，減少水膠比，增加骨料所占體積及剛度。水泥用量，減少水膠比，增加骨料所占體積及剛度。 環(huán)境影響環(huán)境影響包括養(yǎng)護(hù)和使用條件。受荷前養(yǎng)護(hù)包括養(yǎng)護(hù)和使用條件。受荷前養(yǎng)護(hù)(curing)的溫濕的溫濕 度越高，水泥水化作用越充分，徐變就越小。采用蒸

17、汽養(yǎng)度越高，水泥水化作用越充分，徐變就越小。采用蒸汽養(yǎng) 護(hù)可使徐變減少（護(hù)可使徐變減少（2035）%。受荷后構(gòu)件所處的環(huán)境溫度。受荷后構(gòu)件所處的環(huán)境溫度 越高，相對濕度越小，徐變就越大。越高，相對濕度越小，徐變就越大。 混凝土的應(yīng)力條件的影響：混凝土的應(yīng)力條件的影響：加荷時(shí)混凝土的齡期越長，徐加荷時(shí)混凝土的齡期越長，徐 變越??；混凝土的應(yīng)力越大，徐變越大。變越?。换炷恋膽?yīng)力越大，徐變越大。 9 混凝土的收縮和膨脹混凝土的收縮和膨脹 混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)體積減小的現(xiàn)象稱為收縮；混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)體積減小的現(xiàn)象稱為收縮； 混凝土在水中或處于飽和濕度情況下結(jié)硬時(shí)體積增大的現(xiàn)混凝土在水中或處于飽和

18、濕度情況下結(jié)硬時(shí)體積增大的現(xiàn) 象稱為膨脹。象稱為膨脹。 收縮的特點(diǎn)：收縮的特點(diǎn)：早期快，可延續(xù)早期快，可延續(xù)12年。年。 蒸汽養(yǎng)護(hù) 常溫養(yǎng)護(hù) 05101520 0.1 0.2 0.3 0.4 收縮(103) 時(shí)間 (月) 收縮的性質(zhì)收縮的性質(zhì) 自由收縮 約束收縮 來自內(nèi)部的鋼筋約束 來自支座的外部約束 收縮對結(jié)構(gòu)的影響收縮對結(jié)構(gòu)的影響 自由收縮一般不會(huì)引起拉應(yīng)力， 故不會(huì)開裂 約束收縮產(chǎn)生收縮應(yīng)力甚至開裂 收縮對結(jié)構(gòu)的影響：收縮對結(jié)構(gòu)的影響： 當(dāng)收縮受到約束時(shí)，引起構(gòu)件開裂。當(dāng)收縮受到約束時(shí)，引起構(gòu)件開裂。 減少收縮的措施：減少收縮的措施： 限制水泥用量；減小水灰比；加強(qiáng)振搗和養(yǎng)護(hù)；限制水泥用

19、量；減小水灰比；加強(qiáng)振搗和養(yǎng)護(hù)； 構(gòu)造鋼筋數(shù)量加強(qiáng)；設(shè)置變形縫；摻膨脹劑。構(gòu)造鋼筋數(shù)量加強(qiáng)；設(shè)置變形縫；摻膨脹劑。 As s As s 收縮：收縮： 鋼筋受壓，鋼筋受壓， 混凝土受拉混凝土受拉 As 影響因素影響因素 混凝土的收縮受結(jié)構(gòu)周圍的溫度、濕度、構(gòu)件斷面形狀及混凝土的收縮受結(jié)構(gòu)周圍的溫度、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)、混凝土澆筑質(zhì)量及養(yǎng)護(hù)尺寸、配合比、骨料性質(zhì)、水泥性質(zhì)、混凝土澆筑質(zhì)量及養(yǎng)護(hù) 條件等許多因素有關(guān)。條件等許多因素有關(guān)。 （1）水泥的品種：水泥強(qiáng)度等級(jí)越高，制成的混凝土收縮越）水泥的品種：水泥強(qiáng)度等級(jí)越高，制成的混凝土收縮越 大。大。 （2）水泥的

20、用量：）水泥的用量：水泥用量多、水膠比越大，收縮越大。水泥用量多、水膠比越大，收縮越大。 （3）骨料的性質(zhì)：）骨料的性質(zhì)：骨料彈性模量高、級(jí)配好，收縮就小。骨料彈性模量高、級(jí)配好，收縮就小。 （4）養(yǎng)護(hù)條件：）養(yǎng)護(hù)條件：干燥失水及高溫環(huán)境，收縮大。干燥失水及高溫環(huán)境，收縮大。 （5）混凝土制作方法：）混凝土制作方法：混凝土越密實(shí)，收縮越小?；炷猎矫軐?shí)，收縮越小。 （6）使用環(huán)境：）使用環(huán)境：使用環(huán)境溫度、濕度越大，收縮越小。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：）構(gòu)件的體積與表面積比值：比值大時(shí)，收縮小。比值大時(shí)，收縮小。 1 1 粘結(jié)應(yīng)力的粘結(jié)應(yīng)力的定義定義 粘

21、結(jié)應(yīng)力是鋼筋和混凝土接觸面上的剪應(yīng)力，由于這種剪粘結(jié)應(yīng)力是鋼筋和混凝土接觸面上的剪應(yīng)力，由于這種剪 應(yīng)力的存在，使鋼筋和周圍混凝土之間的內(nèi)力得到傳遞。應(yīng)力的存在，使鋼筋和周圍混凝土之間的內(nèi)力得到傳遞。 2 2 粘結(jié)應(yīng)力的粘結(jié)應(yīng)力的意義意義 鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)性能是鋼筋和混凝土共同工作的鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)性能是鋼筋和混凝土共同工作的 基礎(chǔ)?；A(chǔ)。 無粘結(jié)梁：無粘結(jié)梁：梁中的鋼筋與混凝土沒有粘結(jié)，在荷載作用下，梁中的鋼筋與混凝土沒有粘結(jié)，在荷載作用下， 鋼筋不受力，該梁如同素混凝土梁。鋼筋不受力，該梁如同素混凝土梁。 端部有錨固無粘結(jié)梁：端部有錨固無粘結(jié)梁：鋼筋僅在梁端部設(shè)置機(jī)械錨固，鋼鋼

22、筋僅在梁端部設(shè)置機(jī)械錨固，鋼 筋應(yīng)力沿全長相等，受力猶如二鉸拱，不是梁的受力狀態(tài)。筋應(yīng)力沿全長相等，受力猶如二鉸拱，不是梁的受力狀態(tài)。 所以，只有梁中的鋼筋沿全長與混凝土有可靠的粘結(jié)，并所以，只有梁中的鋼筋沿全長與混凝土有可靠的粘結(jié)，并 在端部有可靠的錨固，才符合梁的受力特點(diǎn)。在端部有可靠的錨固，才符合梁的受力特點(diǎn)。 3 3 粘結(jié)強(qiáng)度的測定粘結(jié)強(qiáng)度的測定 4 4 粘結(jié)應(yīng)力的粘結(jié)應(yīng)力的組成組成 化學(xué)膠結(jié)力：澆筑時(shí)水泥漿體向鋼筋表面氧化層的滲透和化學(xué)膠結(jié)力：澆筑時(shí)水泥漿體向鋼筋表面氧化層的滲透和 養(yǎng)護(hù)過程中水泥晶體的生長和硬化，使水泥膠體和鋼養(yǎng)護(hù)過程中水泥晶體的生長和硬化，使水泥膠體和鋼 筋表面產(chǎn)

23、生吸附膠著作用。筋表面產(chǎn)生吸附膠著作用。 摩擦力：混凝土凝結(jié)時(shí)收縮，使鋼筋和混凝土接觸面上產(chǎn)摩擦力：混凝土凝結(jié)時(shí)收縮，使鋼筋和混凝土接觸面上產(chǎn) 生正應(yīng)力，將鋼筋緊緊地握裹住。生正應(yīng)力，將鋼筋緊緊地握裹住。 機(jī)械咬合力：鋼筋表面凹凸不平與混凝土產(chǎn)生的機(jī)械咬合機(jī)械咬合力：鋼筋表面凹凸不平與混凝土產(chǎn)生的機(jī)械咬合 力作用而產(chǎn)生的力。力作用而產(chǎn)生的力。 鋼筋端部的錨固力：一般在鋼筋端部彎鉤、彎折，在錨固鋼筋端部的錨固力：一般在鋼筋端部彎鉤、彎折，在錨固 區(qū)焊短鋼筋、短角鋼等方法來提供錨固力區(qū)焊短鋼筋、短角鋼等方法來提供錨固力 5 5 粘結(jié)粘結(jié)破壞機(jī)理破壞機(jī)理 （1）光圓鋼筋的粘結(jié)破壞：）光圓鋼筋的粘結(jié)破

24、壞： 粘結(jié)作用在鋼筋與混凝土間出現(xiàn)粘結(jié)作用在鋼筋與混凝土間出現(xiàn)相對滑移相對滑移前主要取決于前主要取決于化化 學(xué)膠著力學(xué)膠著力，發(fā)生滑移后則由，發(fā)生滑移后則由摩擦力摩擦力和和機(jī)械咬合力機(jī)械咬合力提供。提供。 （2） 變形鋼筋的粘結(jié)破壞變形鋼筋的粘結(jié)破壞 粘結(jié)強(qiáng)度仍由粘結(jié)強(qiáng)度仍由化學(xué)膠著力化學(xué)膠著力、摩擦力摩擦力和和機(jī)械咬合力機(jī)械咬合力組成。但組成。但 主要為主要為機(jī)械咬合力機(jī)械咬合力。 變形鋼筋與混凝土之間的機(jī)械咬合作用主要是由于變形鋼變形鋼筋與混凝土之間的機(jī)械咬合作用主要是由于變形鋼 筋肋間嵌入混凝土而產(chǎn)生的。筋肋間嵌入混凝土而產(chǎn)生的。 影響粘結(jié)的因素：影響粘結(jié)的因素： .光圓鋼筋及變形鋼筋的

25、粘結(jié)強(qiáng)度都隨混凝土強(qiáng)度等級(jí)的光圓鋼筋及變形鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度都隨混凝土強(qiáng)度等級(jí)的 提高而提高，但不與立方體強(qiáng)度成正比。提高而提高，但不與立方體強(qiáng)度成正比。 .變形鋼筋的粘結(jié)力比光面鋼筋高變形鋼筋的粘結(jié)力比光面鋼筋高23倍，因此光面鋼筋倍，因此光面鋼筋 錨固端頭需要作彎鉤以提高粘結(jié)強(qiáng)度，變形鋼筋所需的錨錨固端頭需要作彎鉤以提高粘結(jié)強(qiáng)度，變形鋼筋所需的錨 固長度比光面鋼筋短。固長度比光面鋼筋短。 .鋼筋間的凈距過小，可能導(dǎo)致保護(hù)層崩落，粘結(jié)強(qiáng)度顯鋼筋間的凈距過小，可能導(dǎo)致保護(hù)層崩落，粘結(jié)強(qiáng)度顯 著降低。著降低。 .橫向鋼筋（如箍筋）可以限制混凝土內(nèi)部裂縫的發(fā)展，橫向鋼筋（如箍筋）可以限制混凝土內(nèi)部裂縫的發(fā)展， 提高粘結(jié)強(qiáng)度。提高粘結(jié)強(qiáng)度。 .在直接支撐的支座處，橫向壓應(yīng)力約束了混凝土的橫向在直接支撐的支座處，橫向壓應(yīng)力約束了混凝土的橫向 變形，可以提高粘結(jié)強(qiáng)度。變形，可以提高粘結(jié)強(qiáng)度。 .澆筑混凝土?xí)r鋼筋所處的位置也會(huì)影響粘結(jié)強(qiáng)度。如澆筑混凝土?xí)r鋼筋所處的位置也會(huì)影響