水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)課件(材料)

第一節(jié)鋼筋的品種和力學(xué)性能一.鋼筋的品種★按化學(xué)成分區(qū)分低碳鋼：〔含碳量<0.25%〕強(qiáng)度低、塑性好中碳鋼：〔0.25%≤含碳量≤0.6%〕高碳鋼：〔含碳量>0.6%〕強(qiáng)度高、塑性差低合金鋼：碳素鋼根底上參加少量合金元素而成，強(qiáng)度高、塑性好

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料★按外形區(qū)分光面鋼筋變形鋼筋月牙肋——紋路與肋不相交，不易產(chǎn)生應(yīng)力集中，粘結(jié)強(qiáng)度略低于等高肋鋼筋。等高肋——〔螺旋紋、人字紋〕與鋼筋砼粘結(jié)力好，紋路與肋相交，易產(chǎn)生應(yīng)力集中。

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能光面圓鋼筋螺旋紋鋼筋人字紋鋼筋月牙紋鋼筋第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能★按加工方式區(qū)分熱軋鋼筋(HotrolledBar):將鋼材在高溫下軋制而成。按其強(qiáng)度的上下分為：HPB235級、HPB300級、HRB335級、HRB400級、RRB400級、HRB500級。HPB235、HPB300(HotrolledPlainBars)—熱軋光圓鋼筋(Ⅰ級)，fyk=235N/mm2，多作為箍筋和現(xiàn)澆樓板的受力鋼筋。HRB335(HotrolledRibbedBars)—熱軋帶肋鋼筋(Ⅱ級)，fyk=335N/mm2，可作為鋼筋混凝土構(gòu)件的輔助受力鋼筋，對于尺寸較大的構(gòu)件，也有用Ⅱ級鋼筋作箍筋，以增強(qiáng)與混凝土的粘結(jié)。1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料★按加工方式區(qū)分HRB400—熱軋帶肋鋼筋(Ⅲ級)，fyk=400N/mm2，鋼筋強(qiáng)度較高，可作為鋼筋混凝土構(gòu)件的主導(dǎo)受力鋼筋。

RRB400—余熱處理鋼筋(Ⅲ級)，焊接受熱回火可能會降低其強(qiáng)度，故其應(yīng)用受到一定限止。

HRB500—熱軋帶肋鋼筋(Ⅳ級)，fyk=500N/mm2，強(qiáng)度高，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)力鋼筋。1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料二.鋼筋的力學(xué)性能〔一〕軟鋼的力學(xué)性能a為比例極限

cd為強(qiáng)化段b為屈服強(qiáng)度

fybc為屈服臺階d為抗拉強(qiáng)度1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能軟鋼：有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋，如熱軋Ⅰ~Ⅳ級鋼筋。AB’BCDE上屈服點(diǎn)不穩(wěn)定下屈服點(diǎn)出現(xiàn)頸縮BC段為屈服平臺CD段為強(qiáng)化段標(biāo)距

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能屈服強(qiáng)度：是鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計(jì)依據(jù)，在混凝土中的鋼筋，應(yīng)力到達(dá)屈服強(qiáng)度，荷載不增加，應(yīng)變繼續(xù)增大，裂縫開展過寬，構(gòu)件變形過大，結(jié)構(gòu)不能正常使用。伸長率：鋼筋拉斷時(shí)應(yīng)變，反映鋼筋塑性性能的指標(biāo)。伸長率大的鋼筋，拉斷前有足夠預(yù)兆，延性較好。彎曲試驗(yàn)：鋼筋圍繞直徑為D

的鋼輥彎轉(zhuǎn)α角而不發(fā)生裂紋，是反映鋼筋塑性性能的另一指標(biāo)。屈強(qiáng)比：反映鋼筋的強(qiáng)度儲藏，fy/fu=0.6~0.7。

★含碳量高，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度高，伸長率小，流幅縮短。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料〔二〕硬鋼的力學(xué)性能a點(diǎn)：比例極限協(xié)定流限：強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)，指經(jīng)加載及卸載后尚存有0.2%永久剩余變形時(shí)的應(yīng)力，用σ0.2表示。σ0.2一般相當(dāng)于抗拉強(qiáng)度的70%~85%。硬鋼：沒有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋，如熱處理鋼筋及高強(qiáng)鋼絲。1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能

σε〔三〕鋼筋的冷加工與熱處理冷拉將鋼筋拉伸超過其屈服強(qiáng)度，放松，經(jīng)一段時(shí)間之后，鋼筋會獲得比原來屈服強(qiáng)度更高的屈服強(qiáng)度值。如以下圖。冷拉后，屈服強(qiáng)度提高了，流幅縮短，伸長率降低，鋼材性質(zhì)變硬變脆。冷拉后，抗壓強(qiáng)度沒有提高，計(jì)算仍取用原來的抗壓強(qiáng)度。

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能BKZZ’K’無時(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)700oC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，塑性下降冷拔經(jīng)過冷拔后鋼筋沒有明顯的屈服點(diǎn)和流幅冷拔既能提高抗拉強(qiáng)度又能提高抗壓強(qiáng)度冷拉

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能冷拔將鋼筋用強(qiáng)力拔過硬質(zhì)合金拔絲模，截面變小而長度增加，強(qiáng)度提高，塑性降低。冷軋將熱軋鋼筋在常溫下外表軋制成不同的形狀，強(qiáng)度提高，塑性降低。冷軋帶肋鋼筋—采用低碳熱軋盤圓進(jìn)行冷軋減徑，外表軋出月牙紋。冷軋扭鋼筋—鋼筋經(jīng)冷軋并經(jīng)扭轉(zhuǎn)而成。熱處理對特定鋼號的鋼筋進(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

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能徐變應(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〔四〕鋼筋的徐變和松弛

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能第二節(jié)砼的物理力學(xué)性能一．砼的強(qiáng)度〔一〕立方體抗壓強(qiáng)度fcu砼結(jié)構(gòu)主要利用其抗壓強(qiáng)度，因此抗壓強(qiáng)度是最主要和最根本的指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)立方體強(qiáng)度：標(biāo)準(zhǔn)立方體試件測得的抗壓強(qiáng)度，用fcu表示。砼強(qiáng)度等級：邊長150mm立方體，溫度為20±3℃、相對濕度不小于95%的條件下養(yǎng)護(hù)28天，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fcuk作為砼的強(qiáng)度等級，以符號C表示，單位為N/mm2。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能承壓板試塊摩擦力不涂潤滑劑涂潤滑劑強(qiáng)度大于壓力試件裂縫開展擴(kuò)張整個(gè)體系解體，喪失承載力另影響強(qiáng)度的因素還有：齡期、加載速率〔0.2～0.5N/mm2·s〕、試塊尺寸等

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能影響砼強(qiáng)度的因素①試驗(yàn)方法。②試件尺寸。③加載速度。④齡期。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能試驗(yàn)錄像★水利水電工程用砼分11個(gè)強(qiáng)度等級，即C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60，級差為5N/mm2。

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能fcuf95％5％標(biāo)準(zhǔn)試塊：150×150×150非標(biāo)準(zhǔn)試塊：100×100×100換算系數(shù)0.95200×200×200換算系數(shù)1.05〔二〕軸心抗壓強(qiáng)度fc150mm×150mm×300mm的棱柱體試件測定，fc表示，較接近實(shí)際構(gòu)件中砼的受壓情況。fc<fcufc與fcu成線性關(guān)系，fc/fcu比值平均為0.76?？紤]到實(shí)際結(jié)構(gòu)構(gòu)件與試件制作及養(yǎng)護(hù)條件的差異、尺寸效應(yīng)及加荷速度等因素的影響，標(biāo)準(zhǔn)偏平安地?。旱谝徽落摻铐沤Y(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能試驗(yàn)錄像承壓板試塊標(biāo)準(zhǔn)試塊：150×150×300非標(biāo)準(zhǔn)試塊：100×100×300換算系數(shù)0.95200×200×400換算系數(shù)1.05

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能〔三〕軸心抗拉強(qiáng)度ft砼根本力學(xué)性能指標(biāo)，ft表示。砼構(gòu)件開裂、裂縫、變形，以及受剪、受扭、受沖切等的承載力均與抗拉強(qiáng)度有關(guān)。根據(jù)與軸心受壓強(qiáng)度相同的理由，標(biāo)準(zhǔn)取用關(guān)系式：第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能劈拉試驗(yàn)PdP拉壓壓軸心受拉試驗(yàn)對中困難，常采用立方體或圓柱體劈裂試驗(yàn)測定砼的抗拉強(qiáng)度。立方體試件通過墊條施加線載荷P，垂直截面上除墊條附近外，產(chǎn)生均勻拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力到達(dá)ft時(shí)，試件對半劈裂。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能ddftsFFFF試驗(yàn)錄像?雙軸應(yīng)力狀態(tài)

實(shí)際結(jié)構(gòu)中，砼很少處于單向受力狀態(tài)。更多的是處于雙向或三向受力狀態(tài)。雙向受壓強(qiáng)度大于單向受壓強(qiáng)度，即一向強(qiáng)度隨另一向壓應(yīng)力的增加而增加?！菜摹硰?fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的砼強(qiáng)度第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能?雙軸應(yīng)力狀態(tài)

實(shí)際結(jié)構(gòu)中，砼很少處于單向受力狀態(tài)。更多的是處于雙向或三向受力狀態(tài)。在雙向受拉區(qū)，其強(qiáng)度與單向受拉時(shí)差異不大，即一向抗拉強(qiáng)度根本上與另一向拉應(yīng)力的大小無關(guān)。〔四〕復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的砼強(qiáng)度第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能?雙軸應(yīng)力狀態(tài)

實(shí)際結(jié)構(gòu)中，砼很少處于單向受力狀態(tài)。更多的是處于雙向或三向受力狀態(tài)?！菜摹硰?fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的砼強(qiáng)度第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能在一軸受壓一軸受拉狀態(tài)下，抗壓強(qiáng)度或抗拉強(qiáng)度均隨另一方向拉應(yīng)力或壓應(yīng)力的增加而減小。1.01.01.21.2-0.2-0.22/fc1/fc拉壓雙向正應(yīng)力下的強(qiáng)度曲線?三向受壓應(yīng)力狀態(tài)

實(shí)際結(jié)構(gòu)中，砼很少處于單向受力狀態(tài)。更多的是處于雙向或三向受力狀態(tài)。〔四〕復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的砼強(qiáng)度第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能砼一向抗壓強(qiáng)度隨另兩向壓應(yīng)力的增加而增加。1=fcc’1=fcc’2=3=fLfL----側(cè)向約束壓應(yīng)力（加液壓）圓柱體試驗(yàn)有側(cè)向約束時(shí)的抗壓強(qiáng)度無側(cè)向約束時(shí)圓柱體的單軸抗壓強(qiáng)度

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能?構(gòu)件受剪或受扭時(shí)常遇到剪應(yīng)力t和正應(yīng)力s共同作用下的復(fù)合受力情況。?砼的抗剪強(qiáng)度：隨拉應(yīng)力增大而減小，隨壓應(yīng)力增大而增大；當(dāng)壓應(yīng)力在0.6fc左右時(shí)，抗剪強(qiáng)度到達(dá)最大，壓應(yīng)力繼續(xù)增大，內(nèi)裂縫開展明顯，抗剪強(qiáng)度隨壓應(yīng)力的增大而減小。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能/fc/fc0.20.1-0.10.00.61.0單軸抗拉強(qiáng)度單軸抗壓強(qiáng)度法向應(yīng)力和剪應(yīng)力下的強(qiáng)度曲線

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能二．砼的變形

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能〔一〕砼在一次短期加載時(shí)的應(yīng)力—應(yīng)變曲線砼的變形有兩類:外荷載作用產(chǎn)生的受力變形,溫度和干濕變化引起的體積變形。砼單軸受力應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系是反映砼受力全過程的重要力學(xué)特征，是分析砼構(gòu)件應(yīng)力、建立承載力和變形計(jì)算理論的必要依據(jù)，也是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行非線性分析的根底。砼單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線，常采用棱柱體試件來測定。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能作用是：峰值應(yīng)力后，吸收試驗(yàn)機(jī)的變形能，測出下降段普通試驗(yàn)機(jī)采用等應(yīng)力速度加載〔0.2～0.5N/mm2·s〕，到達(dá)fc時(shí)，試驗(yàn)機(jī)中集聚的彈性應(yīng)變能大于試件所能吸收的應(yīng)變能，導(dǎo)致試件突然脆性破壞，只能測得應(yīng)力-應(yīng)變曲線的上升段。采用等應(yīng)變速度加載，或在試件旁附設(shè)高彈性元件與試件一同受壓，吸收試驗(yàn)機(jī)內(nèi)集聚的應(yīng)變能，可測得應(yīng)力-應(yīng)變曲線的下降段。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料(MPa)fco0(10-3)abcd225201510546810混凝土強(qiáng)度提高加載速度減慢應(yīng)力小于fc的30%～40%時(shí)〔a點(diǎn)〕，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系接近直線。當(dāng)應(yīng)力，呈現(xiàn)塑性。應(yīng)力增大到fc的80%左右〔b點(diǎn)〕，應(yīng)變增長更快。應(yīng)力到達(dá)fc〔c點(diǎn)〕時(shí)，試件外表出現(xiàn)縱向裂縫，試件開始破壞。到達(dá)的最大應(yīng)力σo稱為砼棱柱體抗壓強(qiáng)度fc，相應(yīng)的應(yīng)變?yōu)棣舘一般為0.002左右。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料(MPa)fco0(10-3)abcd225201510546810混凝土強(qiáng)度提高加載速度減慢★影響應(yīng)力—應(yīng)變曲線形狀因素砼強(qiáng)度低，曲線平坦；強(qiáng)度高，曲線陡，εcu??；加載速度快，最大應(yīng)力提高，曲線陡；加載速度慢，曲線平緩，εcu增大。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能試驗(yàn)錄像單軸受壓時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學(xué)模型u=0.00380=0.002ocfcc0.15fcu=0.00350=0.002ocfcc美國Hognestad模型德國Rüsch模型★標(biāo)準(zhǔn)建議的應(yīng)力-應(yīng)變曲線第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能cu約束混凝土非約束混凝土ccfccfcEsecEc

c02c0

sp

cco環(huán)箍斷裂

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能軸向受拉時(shí)混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系tto

t0

tu

ftt(MPa)0(mm)cr=0.00012試件：7619305mmfc=44MPa43210.010.020.030.040.050.06標(biāo)距＝83mm理論模型?。。?/p>

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能〔二〕砼在重復(fù)載荷下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線應(yīng)力不大，重復(fù)5～10次后，加載和卸載的應(yīng)力—應(yīng)變曲線合并接近一直線，同彈性體一樣工作。應(yīng)力超過某一限值，經(jīng)屢次循環(huán)，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系成為直線后，重新變彎，試件很快破壞。該限值為砼的疲勞強(qiáng)度1.2砼的物理力學(xué)性能第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料破壞重復(fù)荷載下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線fcf321疲勞強(qiáng)度<fcfcf確實(shí)定原那么：100×100×300或150×150×450的棱柱體試塊承受200萬次〔或以上〕循環(huán)荷載時(shí)發(fā)生破壞的最大壓應(yīng)力值pe包羅線與一次性加載時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線相似

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能〔三〕砼的彈性模量初始彈性模量[原點(diǎn)切線模量〔彈性模量〕：拉壓相同]：通過原點(diǎn)0的切線的斜率tgα0。割線彈性模量：應(yīng)力不大時(shí)，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系近似于直線，彈性模量可用應(yīng)力σc除以其相應(yīng)的應(yīng)變εc來表示：Ec=tgα1=σc/εc第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能彈性模量測定方法150×150×300標(biāo)準(zhǔn)試件，利用屢次重復(fù)加載卸載后應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系趨于直線的性質(zhì)求彈性模量。加載至fc，卸載至零，重復(fù)加載卸載5～10次，應(yīng)力—應(yīng)變曲線漸趨穩(wěn)定并接近于一直線，該直線的正切tgα即為砼的彈性模量。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能c/fcc0.4-0.5此線和原點(diǎn)切線基本平行，取其斜率作為Ec5-10次砼的變形模量[割線模量、彈塑性模量]應(yīng)力較大時(shí)，砼的塑性變形顯著，此時(shí)砼的應(yīng)力與應(yīng)變之比稱為變形模量Ec’Ec’

與Ec的關(guān)系用彈性系數(shù)n表示,n隨應(yīng)力增大而減小，n

=1~0.4。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能受壓時(shí)，為0.4~1.0；受拉破壞時(shí)，為1.0ccccep01混凝土的泊松比和剪切模量混凝土的泊松比，在壓力較小時(shí)為0.15~0.18，接近破壞時(shí)可達(dá)0.5以上，一般可取0.167混凝土的剪切模量為

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能〔四〕砼的極限變形砼受壓極限應(yīng)變εcu與其本身性質(zhì)、試驗(yàn)方法和應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)。砼強(qiáng)度等級越高，εcu越小。不同受力情況εcu不同：均勻受壓取0.002；非均勻受壓取0.0033。受拉極限應(yīng)變εtu比受壓極限應(yīng)變小得多，計(jì)算時(shí)一般取為0.0001。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能〔五〕砼的徐變在荷載長期持續(xù)作用下，應(yīng)力不變，變形隨時(shí)間而增長。這種現(xiàn)象，稱為砼的徐變。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能P原因之一，膠凝體的粘性流動(dòng)原因之二，混凝土內(nèi)部微裂縫的不斷開展徐變徐變是砼受力后，水泥石中的凝膠體產(chǎn)生的粘性流動(dòng)。徐變局部可恢復(fù)。徐變在較小的應(yīng)力時(shí)就發(fā)生。塑性變形塑性變形是砼中結(jié)合面裂縫擴(kuò)展引起的。應(yīng)力超過材料彈性極限后發(fā)生。不可恢復(fù)。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能εcr,∞=(2～3)ε0第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能0.51.01.52.02.505101520253035(×10-3)(月)c<0.5fc，線性徐變c<0.8fc，非線性徐變cree’e’’cr’★影響徐變的因素內(nèi)在因素：砼的組成和配比。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。應(yīng)力大小：砼應(yīng)力越大，徐變越大。sc≤(0.5~0.55)fc時(shí)，徐變與應(yīng)力成正比，稱為線性徐變。徐變是穩(wěn)定的。sc>(0.5~0.55)fc時(shí)，最終徐變與應(yīng)力不成正比，稱為非線性徐變。當(dāng)sc>0.8fc時(shí)，砼內(nèi)部微裂縫的開展處于不穩(wěn)定狀態(tài)，徐變的開展不收斂，導(dǎo)致砼的破壞。加載齡期：砼的齡期越短，凝膠體的粘性流動(dòng)越大，徐變越大。環(huán)境影響：外界相對濕度越高，結(jié)構(gòu)內(nèi)部水分不易外逸，徐變越小。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能★徐變對結(jié)構(gòu)的作用徐變有利于結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)〔應(yīng)〕力重分布，減小應(yīng)力集中現(xiàn)象。減小大體積砼內(nèi)的溫度應(yīng)力。徐變會使結(jié)構(gòu)〔構(gòu)件〕的〔撓度〕變形增大。引起預(yù)應(yīng)力損失。在長期高應(yīng)力作用下，會導(dǎo)致破壞。★松弛當(dāng)結(jié)構(gòu)受外界約束而無法變形，結(jié)構(gòu)的應(yīng)力會隨時(shí)間的增長而降低，這種現(xiàn)象稱為松弛。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能PAsPAss1c1Ps2Ass2P拆去，鋼筋受壓混凝土受拉，可能會引起混凝土開裂徐變：s，c

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能〔六〕砼的溫度變形和干濕變形砼因溫度和濕度變化引起的體積變化稱為溫度變形和干濕變形。大體積砼結(jié)構(gòu)溫度變形十分重要，當(dāng)變形受到約束，溫度變化引起的應(yīng)力可能引起開裂。計(jì)算溫度變形或應(yīng)力時(shí)，砼溫度線膨脹系數(shù)取為1.0×10-5。大體積砼結(jié)構(gòu)中，用鋼筋來防止溫度裂縫或干縮裂縫是不可能的。適當(dāng)布置鋼筋，可分散裂縫，減小裂縫寬度。為減小溫度應(yīng)力和干縮應(yīng)力，可設(shè)置伸縮縫。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能砼因外界濕度變化產(chǎn)生干縮與濕脹。濕脹常產(chǎn)生有利的影響，設(shè)計(jì)中一般可不考慮。干縮變形受到約束時(shí)，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生干縮裂縫。干縮變形影響因素：水泥用量多、水灰比越大，收縮越大；骨料彈性模量高、級配好，收縮就??；枯燥失水及高溫環(huán)境，收縮大；小尺寸構(gòu)件收縮大，大尺寸構(gòu)件收縮小。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能AssAss收縮：鋼筋受壓，混凝土受拉As

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.1鋼筋的品種和力學(xué)性能三．砼的其他性能〔一〕重力密度〔或重度〕設(shè)計(jì)一般鋼筋砼結(jié)構(gòu)時(shí)，其重力密度可近似地采用為25kN/m3?！捕稠诺哪途眯运ろ诺哪途眯?，與其抗?jié)B、抗凍、抗沖刷、抗碳化和抗腐蝕等性能有密切關(guān)系。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.2砼的物理力學(xué)性能第三節(jié)鋼筋與砼的粘結(jié)一.鋼筋與砼之間的粘結(jié)力鋼筋與砼間具有足夠的粘結(jié)是保證兩者共同受力變形的根本前提。通過鋼筋與砼界面的粘結(jié)應(yīng)力，可以實(shí)現(xiàn)鋼筋與砼之間的應(yīng)力傳遞，從而使兩種材料可以結(jié)合在一起共同工作。粘結(jié)應(yīng)力通常是指鋼筋與砼界面間的剪應(yīng)力。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.3鋼筋與砼的粘結(jié)第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.3鋼筋與砼的粘結(jié)拔出試驗(yàn)粘結(jié)應(yīng)力

第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.3鋼筋與砼的粘結(jié)光面鋼筋τb峰值隨P增加，由加荷端移至自由端，τb圖形長度〔有效埋長〕到達(dá)自由端。變形鋼筋τb峰值始終在加荷端附近，有效埋長增加緩慢，粘結(jié)力大于光面鋼筋。As()AsDX鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度鋼筋與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度通常采用拔出試驗(yàn)來測定。設(shè)拔出力為P，那么粘結(jié)破壞〔鋼筋拔出或混凝土劈裂〕時(shí)，鋼筋與混凝土接觸面上的平均粘結(jié)強(qiáng)度為：粘結(jié)應(yīng)力沿鋼筋長度的分布：可通過量測鋼筋各點(diǎn)的應(yīng)變，由應(yīng)變計(jì)算鋼筋各點(diǎn)的應(yīng)力，進(jìn)而求得鋼筋在微段長度上的粘結(jié)強(qiáng)度：

當(dāng)時(shí)，可求得x處的粘結(jié)強(qiáng)度：通過上述試驗(yàn)可知：①粘結(jié)應(yīng)力沿鋼筋長度按曲線分布，最大粘結(jié)應(yīng)力在張拉端附近，且隨拔出力的大小而變；②當(dāng)鋼筋埋入長度l≤la，埋入長度越長，拔出力越大，但l＞la，拔出力不再增加。

★光面鋼筋的粘結(jié)力由三局部組成：水泥凝膠體與鋼筋外表之間的膠著力；砼收縮，將鋼筋緊緊握固而產(chǎn)生的摩擦力；鋼筋外表不平整與砼之間產(chǎn)生的機(jī)械咬合力。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料★變形鋼筋的粘結(jié)力除了膠著力與摩擦力等以外，更主要的是鋼筋外表突出的橫肋對砼的擠壓力。1.3鋼筋與砼的粘結(jié)★影響粘結(jié)力的主要因素◆砼強(qiáng)度：粘結(jié)強(qiáng)度隨砼強(qiáng)度的提高而增加，但并不與立方體強(qiáng)度fcu成正比，而與抗拉強(qiáng)度ft成正比?！舯Ｗo(hù)層厚度：變形鋼筋，粘結(jié)強(qiáng)度主要取決于劈裂破壞。相對保護(hù)層厚度c/d越大，砼抵抗劈裂破壞的能力也越大，粘結(jié)強(qiáng)度越高?！羰芰η闆r：受壓鋼筋由于直徑增大會增加對砼的擠壓，從而使摩擦作用增加。◆鋼筋外表和外形特征：●光面鋼筋外表凹凸較小，機(jī)械咬合作用小，粘結(jié)強(qiáng)度低。●月牙肋和螺紋肋變形鋼筋，機(jī)械咬合作用大，粘結(jié)強(qiáng)度高。第一章鋼筋砼結(jié)構(gòu)的材料1.3鋼筋與砼的粘結(jié)二．鋼筋的錨固與接頭錨固長度根據(jù)鋼筋的應(yīng)力到達(dá)fy時(shí)，鋼筋被拔動(dòng)確定。為保證鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中能夠充分發(fā)揮作用，必須使鋼筋有一定的錨固長度。錨固長度