第02章 混凝土结构材料及物理力学性能-8学时03.pptVIP

第二章 钢筋和混凝土的材料性能 三、钢筋的蠕变、松弛和疲劳 蠕变：钢筋在高应力作用下，其应变随时间而增加的现象。 松弛：钢筋受力后，长度不变，则其应力随时间增长而降低的现象。 第二章 钢筋和混凝土的材料性能 3、疲劳： （1）疲劳破坏的概念：钢筋在重复、周期动荷载作用下，经过一定次数后，从塑性破坏的性质转变成脆性突然断裂的现象。 （2）钢筋的疲劳应力幅限值?fyf ： （4）需验算钢筋疲劳的构件： （3）影响钢筋疲劳的因素： 钢筋的疲劳应力幅、钢筋的疲劳应力比值、钢筋的最大应力值、钢筋外表面的几何形状、钢筋直径、钢筋等级和试验方法等。 吊车梁、桥梁面板等承受重复荷载的钢筋混凝土的构件。 四、混凝土结构对钢筋性能的要求 1 屈服强度 2 极限强度 3 伸长率 4 冷弯性能 5 焊接性能 6 耐火性能 7 粘结性能 变形指标 强度指标 检验钢筋性能的四大指标 900 3d HRB400 1800 3d HRB335 1800 1d HPB235 冷弯角度? 冷弯直径D 级别 参数 D ? d 第二章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 无粘结梁受荷前 ss=0 无粘结梁受荷后 相对滑移 受力性能同素混凝土梁 2.3 钢筋与混凝土的粘结 一、粘结的概念 第二章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 端部有锚固无粘结梁受荷前 ss=常数 端部有锚固无粘结梁受荷后 第二章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 有粘结梁受荷前 s s s s t + d s s s s s s + d s s dx 有粘结梁受荷后 dx 通过粘结可实现钢筋与混凝土之间的应力传递，保证两种材料结合在一起共同工作。 第二章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 三、两类粘结 1、锚固粘结 二、粘结的作用 梁柱节点 钢筋搭接 fy t t fy 钢筋截断 悬臂梁 la 柱脚 2、局部粘结 N N t 裂缝间粘结应力 第二章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 1 粘结力的组成 ⑴混凝土中水泥胶体与钢筋表面的化学胶结力； ⑵混凝土因收缩将钢筋握紧而产生的钢筋与混凝土间的摩擦力； ⑶由于钢筋表面凹凸不平而产生的机械咬合力。 第二章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 四、粘结的机理 ▲然后主要由摩擦力发挥作用。 ▲当摩擦力不能阻止两者间的相对滑动时： 对于光面钢筋，粘结就遭到破坏； 对于带肋钢筋，其后主要由机械咬合力发挥作用，最后机械咬合力不能阻止两者间的相对滑动时，粘结遭到破坏。 第二章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 ▲首先胶结力发挥作用。当钢筋与混凝土产生相对滑动后，胶结作用即丧失。 光面钢筋与混凝土的粘结强度较低，通常需在钢筋端部增设弯钩。 第二章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 2 光面钢筋的粘结 手工弯钩 机械弯钩 （1） 肋的作用：可显著增加钢筋与混凝土的机械咬合作用，从而大大增加了粘结强度。 （2） 肋的形式：人字纹、月牙纹和螺纹。 第二章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 3 带肋钢筋的粘结 （2）水平分力使钢筋周围的混凝土轴向受拉、受剪，并使混凝土产生内部斜向锥形裂缝。 第二章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 4 带肋钢筋与砼间机械咬合作用的受力机理 斜向挤压力 径向分力 水平分力 （1）变形钢筋受力后，其凸出的肋对混凝土产生斜向挤压力。 径向分力使混凝土中产生环向拉力，并使混凝土产生内部径向裂缝。 （3） 径向裂缝发展到构件表面，产生劈裂裂缝，机械咬合作用很快丧失，产生劈裂式粘结破坏。 第二章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 第二章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 （4）若肋前部的混凝土在水平分力和剪力作用下被挤碎，发生沿肋外径圆柱面的剪切破坏，即形成 “刮梨式”粘结破坏。（在钢筋周围的横向钢筋较多或混凝土的保护层厚度较大时发生）。 （5） “刮梨式”粘结破坏是变形钢筋与混凝土粘结强度的上限。 五、粘结强度 1 拔出试验 第二章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 钢筋屈服时未被拔出的最小埋长称的基本锚固长度。 （1）锚固长度拔出试验 （2）粘结强度拔出试验 粘结强度tu ：粘结破坏（钢筋拔出或混凝土劈裂）时的最大平均粘结应力 第二章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 2 影响粘结强度的主要因素 （1） 混凝土强度：混凝土强度等级高、粘结强度大；且与 ft 成正比。 （2） 钢筋的外形特征:变形钢筋的粘结强度大于光面钢筋的粘结强度。 （