混凝土第二章混凝土结构的材料力学性能.ppt

图2－36 钢筋搭接 b)局部粘结应力 局部粘结应力是指开裂构件裂缝两侧产生的粘结力如图2－37所示。它的作用是使裂缝之间的混凝土参与受拉工作。 为了增加局部粘结应力减小裂缝宽度，在同样的钢筋面积下尽量取较小的钢筋直径。 2.混凝土应有足够的保护层厚度和钢筋最小间距 混凝土保护层厚度是指从纵向受力钢筋的外边缘算至构件边缘的距离。 规范根据环境的不同规定了最小保护层厚度。规范把混凝土结构的环境类别分为五类： 注：1 室内潮湿环境是指构件表面经常处于结露或湿润状态的环境； 2 严寒和寒冷地区的划分应符合国家现行标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176的有关规定； 3 海岸环境和海风环境宜根据当地情况，考虑主导风向及结构所处迎风、背风部位等因素的影响，由调查研究和工程经验确定； 4 受除冰盐影响环境为受到除冰盐盐雾影响的环境；受除冰盐作用环境指被除冰盐溶液溅射的环境以及使用除冰盐地区的洗车房、停车楼等建筑。 严寒地区与寒冷地区的划分 严寒地区指最寒冷月份的月平均温度低于-15℃者 寒冷地区指最寒冷月份的月平均温度低于-5 ℃ ～-15℃者 附表5－4 3. 钢筋的弯钩 由于增加弯钩可以增加粘结力。对于光面钢筋由于粘结性能差，故除直径12mm以下的受压钢筋及焊接网或焊接骨架中的光面钢筋外，其余光面钢筋的末端均应设置弯钩。 4. 混凝土浇注 混凝土浇注过深（300mm）钢筋下面混凝土出现沉淀收缩和离析泌水，形成空隙层降低粘结强度。因此，高度较大的梁应分层浇注或采用二次振捣等方法。 继续 5.锚固区的侧向压力 有横向配筋的试件测出的粘结强度比无横向配筋的试件测出的粘结强度大。 横向配的钢筋限制混凝土内部裂缝的发展，提高粘结强度。同时横向钢筋还可以限制到达构件表面的裂缝宽度，从而提高粘结强度。因此，当锚固区有侧向力时，锚固长度可以适当减小。 6.搭接接头范围内应加密箍筋 搭接接头范围内搭接钢筋周围的粘结强度降低，故加密箍筋提高粘结强度 本章小结 本章主要讲了混凝土、钢筋及两者共同的力学性质。 这是后面课程的基础，希望大家多多看书，加深理解。 掌握主要概念比如徐变、收缩等。 欢迎大家提问、质疑。 3.?? 冷轧 冷轧是以热轧钢筋为原料，在常温下进行轧制而形成的不同形状的钢筋。钢筋经过轧制，材料内部组织变得更加密实，使钢筋的强度和粘结性能有所提高，但是相应的塑性性能有所下降。 国内已经生产的品种有：冷轧带肋钢筋和冷轧扭钢筋两种。 冷轧 五、钢筋的疲劳 图2－29单向重复荷载作用下的应力应变曲线 图2－30所示钢筋承受反复荷载作用的应力应变曲线 疲劳破坏的原因 钢筋疲劳断裂的原因：由于钢筋内部和外部的缺陷，同时钢筋内部每个晶粒的弹性、强度、受力大小和方向也各不相同，即使材料处于弹性工作阶段，内部个别晶粒也会达到屈服而发生歪扭和强化作用（应力集中）；随着重复荷载次数的不断增加，材料内部晶粒也不断在强化，致使个别晶粒的应力达到了破坏强度而使钢筋表面出现了微裂缝，最终由于多次重复荷载的不断作用，促使微裂缝不断发展和增长，减低了材料的强度而导致断裂。 疲劳试验的方法有两种： 一是单根原状钢筋轴拉试验（规范）测出的值较低； 二是将钢筋埋入混凝土中重复受拉或受弯的试验，测出的疲劳强度稍高。 影响疲劳破坏的因素有： 1）应力幅； 应力幅相差越大，越容易破坏。 2）最小应力值的大小； 增加最小应力值将降低疲劳强度，当最小应力值为压应力时，可增加疲劳强度。 3）钢筋形式（外表面几何尺寸、直径、强度以及加工方式） 变形钢筋的鼓出的肋产生应力集中，随着直径的增加，疲劳强度降低；钢筋的强度增加，疲劳强度增加。 4）使用条件； 处于高湿地区，由于钢筋容易锈蚀，导致疲劳强度降低。 5）加载的频率； 加载的频率越快，疲劳强度越低。 规范的规定 见附表2-11 p318 六、钢筋混凝土对钢筋的要求 1.强度包括屈服强度和极限强度(强度极限)。 屈强比不大于0.8 2.塑性 施工单位检验软钢是否合格的四个主要指标为屈服强度、极限强度、伸长率和冷弯性能。检验硬钢是否合格的三个指标为极限强度、伸长率和冷弯性能。 3.可焊性 可焊性是评定钢筋焊接后的接头性能的指标。可焊性取决于材料中含碳及各种合金元素的含量。 4.耐火性 钢筋受到火灾后性能变化大小的指标。 保护层厚度应满足耐火极限的要求。 5.粘结力（握裹力） 另外，在寒冷地区，为防止钢筋发生脆性破坏，对钢筋的低温性能也有一定的要求。 七、钢筋的选用 1.纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500 钢筋， 也可采用HRB335、HRBF335、HPB300、RRB400 钢筋； 2. 箍筋宜采用HRB400、HRBF40