第1章溷凝土结构用材料的性能.pptVIP

本章重点： 掌握混凝土的主要强度指标及其收缩、徐变； 深刻理解混凝土的应力应变关系； 掌握钢筋强度指标和变形性能； 掌握钢筋、混凝土的粘结及其构造要求。 混凝土在荷载重复作用下的变形（疲劳变形） ◆ 疲劳强度 　混凝土的疲劳强度由疲劳试验测定。采用100mm×100mm×300mm 或着150mm×150mm×450mm的棱柱体，把棱柱体试件承受200万次或其以上循环荷载而发生破坏的压应力值称为混凝土的疲劳抗压强度。 ◆ 影响因素 　施加荷载时的应力大小是影响应力-应变曲线不同的发展和变化的关键因素，即混凝土的疲劳强度与重复作用时应力变化的幅度有关。在相同的重复次数下，疲劳强度随着疲劳应力比值的增大而增大。 混凝土在荷载重复作用下的应力-应变关系 1.3.1　粘结力的定义 　粘结和锚固是钢筋和混凝土形成整体、共同工作的基础 1.3.2　粘结力的组成 ◆光圆钢筋与变形钢筋具有不同的粘结机理，其粘结作用主要由三部分组成： （１）钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力（胶结力） （２）混凝土收缩握裹钢筋而产生的摩阻力。（摩阻力） （３）钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用力（咬合力）。 ◆变形钢筋与混凝土之间的机械咬合作用主要是由于变形钢筋肋间嵌入混凝土而产生的。 粘结强度 ◆测试 ◆计算公式 　　　 ◆不同强度混凝土的粘结应力和相对滑移的关系 影响粘结的因素 　影响钢筋与混凝土粘结强度的因素很多，主要有混凝土强度、保护层厚度及钢筋净间距、横向配筋及侧向压应力，以及浇筑混凝土时钢筋的位置等。 Ａ.光圆钢筋及变形钢筋的粘结强度都随混凝土强度等级的提高而提高，但不与立方体强度成正比。 Ｂ.变形钢筋能够提高粘结强度。 Ｃ.钢筋间的净距对粘结强度也有重要影响。 1.3.3　保证可靠粘结的构造措施 (1)对不同等级的混凝土和钢筋，要保证最小搭接长度和锚固长度； (2)为了保证混凝土与钢筋之间有足够的粘结，必须满足钢筋最小间距和混凝土保护层最小厚度的要求； (3)在钢筋的搭接接头内应加密箍筋； (4)为了保证足够的粘结在钢筋端部应设置弯钩； (5)对大深度混凝土构件应分层浇筑或二次浇捣； (6)一般除重锈钢筋外，可不必除锈。 ◆基本锚固长度 　钢筋的基本锚固长度取决于钢筋的强度及混凝土抗拉强度，并与钢筋的外形有关。《规范》规定纵向受拉钢筋的锚固长度作为钢筋的基本锚固长度，其计算公式为： ◆钢筋的搭接 　钢筋搭接的原则是：接头应设置在受力较小处，同一根钢筋上应尽量少设接头，机械连接接头能产生较牢固的连接力，应优先采用机械连接。 ◆影响因素 内在因素是混凝土的组成和配比。骨料的刚度（弹性模量）越大，体积比越大，徐变就越小。水灰比越小，徐变也越小。 环境影响包括养护和使用条件。受荷前养护的温湿度越高，水泥水化作用月充分，徐变就越小。采用蒸汽养护可使徐变减少（20~35）%。受荷后构件所处的环境温度越高，相对湿度越小，徐变就越大。 2.混凝土的非受力变形 混凝土的收缩 混凝土在空气中硬化时体积会缩小，这种现象称为混凝土的收缩。 收缩是混凝土在不受外力情况下体积变化产生的变形。 当这种自发的变形受到外部（支座）或内部（钢筋）的约束时，将使混凝土中产生拉应力，甚至引起混凝土的开裂。混凝土收缩会使预应力混凝土构件产生预应力损失。 ◆ 影响因素 混凝土的收缩受结构周围的温度、湿度、构件断面形状及尺寸、配合比、骨料性质、水泥性质、混凝土浇筑质量及养护条件等许多因素有关。 （1）水泥的品种：水泥强度等级越高，制成的混凝土收缩越大。 （2）水泥的用量：水泥用量多、水灰比越大，收缩越大。 （3）骨料的性质：骨料弹性模量大，收缩就小。 （4）养护条件：在结硬过程中周围温、湿度越大，收缩越小。 （5）混凝土制作方法：混凝土越密实，收缩越小。 （6）使用环境：使用环境温度、湿度越大，收缩越小。 （7）构件的体积与表面积比值：比值大时，收缩小。 1.3 钢筋与混凝土的粘结 钢筋与混凝土之间粘结应力示意图 （a）锚固粘结应力 （b）裂缝间的局部粘结应力 (a) (b) 变形钢筋和混凝土的机械咬合作用 式中　N—钢筋的拉力；ｄ—钢筋的直径；　　ｌ—粘结的长度。 fcu=80.5MPa τ(MPa) τu τcr τr 34.1 17.9 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 S(mm) Ｄ.横向钢筋可以限制混凝土内部裂缝的发展，提高粘结强度。 Ｅ.在直接支撑的支座处，横向压应力约束了混凝土的横向变形，可以提