01钢凝土结构的材料

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1、第一节第一节 钢筋的品种和力学性能钢筋的品种和力学性能第二节第二节 混凝土的物理力学性能混凝土的物理力学性能第三节第三节 钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土的粘结 组合结构柱简介 一、钢筋的化学成分一、钢筋的化学成分钢钢筋筋的的力力学学性性能能主主要要取取决决于于它它的的化化学学成成分分。其其主主要要成成分分是是铁铁元元素素, ,此此外外还还含含有有少少量量的的碳碳、锰锰、硅硅、硫硫等元素等元素。 增增加加含含碳碳量量可可提提高高钢钢材材的的强强度度, ,但但塑塑性性和和可可焊焊性性降降低低。锰锰、硅硅元元素素可可提提高高钢钢材材强强度度, ,并并保保持持一一定定塑塑性性; ;磷磷、硫硫是是有有害

2、害元元素素, ,其其含含量量超超过过一一定定限限度度时时, ,钢钢材材塑塑性性明明显显降降低低, ,磷磷使使钢钢材材冷冷脆脆, ,硫硫使使钢钢材材热热脆脆, ,且且焊焊接接质质量量也也不不易易保保证证。除除上上述述元元素素外外, ,再再加加入入少少量量合合金金元元素素, ,如如锰、硅、钒、钛锰、硅、钒、钛等即制成等即制成低合金钢。低合金钢。 组合结构柱简介 二、钢筋的分类二、钢筋的分类1、按其、按其化学成份：化学成份：可分为可分为碳素钢碳素钢和和普通低合金钢普通低合金钢。 根据根据含碳量含碳量，碳素钢碳素钢分为分为低碳钢低碳钢（含碳量（含碳量小于小于0.25%0.25%）、）、中碳钢中碳钢和和

3、高碳钢高碳钢（含碳量（含碳量大于大于0.6%0.6%） 。 随着含碳量的随着含碳量的增加增加，钢材的强度，钢材的强度提高提高，塑性，塑性降低降低，可焊性可焊性变差变差。 在碳素钢的基础上，加入了少量的在碳素钢的基础上，加入了少量的合金元素如锰、合金元素如锰、钒等钒等，就成为，就成为普通低合金钢。普通低合金钢。 组合结构柱简介 一、钢筋的分类一、钢筋的分类1、按其、按其化学成份：化学成份：可分为可分为碳素钢碳素钢和和普通低合金钢普通低合金钢。普通低合金钢表示方法普通低合金钢表示方法1)名称前面的数字代表名称前面的数字代表平均含碳量的万分数平均含碳量的万分数；如如16Mnq；2)合金元素后的合金元

4、素后的尾标数字尾标数字表明该元素含量表明该元素含量取整的百分数取整的百分数；3)当其含量当其含量小于小于1.5%时，不加尾标时，不加尾标,一般来说认为是一般来说认为是1%。普通低合金钢的特点：普通低合金钢的特点：强度高、塑性及可焊性好。强度高、塑性及可焊性好。 组合结构柱简介 一、钢筋的分类一、钢筋的分类2、按其、按其外形：外形：可分为可分为光面钢筋光面钢筋和和变形钢筋变形钢筋。 表面有两条纵向凸缘表面有两条纵向凸缘（纵肋），形成（纵肋），形成螺旋螺旋纹、纹、人人字字纹和纹和月牙月牙纹。纹。HRB335级、级、HRB400级钢筋为变形钢筋。级钢筋为变形钢筋。 光面钢筋光面钢筋表面是表面是光圆光

5、圆的。的。 如如HPB235级钢筋为级钢筋为光面钢筋。光面钢筋。 组合结构柱简介 一、钢筋的分类一、钢筋的分类变形钢筋的表面形状，我国以往长期变形钢筋的表面形状，我国以往长期采用螺旋纹和人字纹两种采用螺旋纹和人字纹两种(图图b，c)，表面，表面花纹由两条纵助和螺旋形横肋或人字形横花纹由两条纵助和螺旋形横肋或人字形横肋组成。鉴于这种形式的横肋较密，消耗肋组成。鉴于这种形式的横肋较密，消耗于肋纹的钢材较多，纵肋和横肋相交，容于肋纹的钢材较多，纵肋和横肋相交，容易造成应力集中，对钢筋的动力性能不利，易造成应力集中，对钢筋的动力性能不利，故近几年来我国已将变形钢筋的肋纹改为故近几年来我国已将变形钢筋的

6、肋纹改为月牙纹月牙纹(图图d)。 组合结构柱简介 一、钢筋的分类一、钢筋的分类3、按、按生产加工工艺和力学性能：生产加工工艺和力学性能：可分为可分为热轧钢筋热轧钢筋 冷拉钢筋冷拉钢筋 冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋 热处理钢筋热处理钢筋 高强钢丝及钢绞线高强钢丝及钢绞线热轧钢筋是钢厂用热轧钢筋是钢厂用普通低碳钢普通低碳钢(含碳量不大于含碳量不大于0.25)和和普通低普通低合金钢合金钢(合金元素不大于合金元素不大于5)在在高温高温状态下状态下轧制轧制成型的。成型的。按强度由低到高分按强度由低到高分HPB235级、级、HRB335级、级、HRB400级、级、RRB400级级四四个级别，分别用符号表示个级

7、别，分别用符号表示 。R 组合结构柱简介 热轧钢筋的热轧钢筋的符号说明符号说明HPB235 生产工艺：生产工艺： hot rolled 表面形状：表面形状：plain 钢筋：钢筋：bar 屈服强度屈服强度Hot Rolled Plain Steel Bar热轧光面钢筋热轧光面钢筋HRB335 hot rolledribbed bar Hot Rolled Ribbed Steel Bar 热轧带肋钢筋热轧带肋钢筋 组合结构柱简介 RRB400 remained heat treatmentribbed bar 种类种类符号符号fyf y热轧钢筋HPB 235(Q235)210210HRB 33

8、5(20MnSi)300300HRB 400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)360360RRB 400(K20MnSi) R360360热轧钢筋的热轧钢筋的屈服强度屈服强度 组合结构柱简介 热轧钢筋的性能特点 组合结构柱简介 一、钢筋的分类一、钢筋的分类3、按、按生产加工工艺和力学性能：生产加工工艺和力学性能：可分为可分为热轧钢筋热轧钢筋 冷拉钢筋冷拉钢筋 冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋 热处理钢筋热处理钢筋 高强钢丝及钢绞线高强钢丝及钢绞线在常温下将在常温下将热轧钢筋热轧钢筋拉伸至拉伸至超过其屈服强度的某一应力超过其屈服强度的某一应力点后卸荷至零，使其内部结点后卸荷至零，使其内部

9、结构发生变化，从而提高钢筋构发生变化，从而提高钢筋强度。冷拉前后弹性模量几强度。冷拉前后弹性模量几乎不变。乎不变。 冷拉后其屈服强度冷拉后其屈服强度高于高于相应等级的热轧钢相应等级的热轧钢筋，但筋，但塑性降低塑性降低。 组合结构柱简介 一、钢筋的分类一、钢筋的分类3、按、按生产加工工艺和力学性能：生产加工工艺和力学性能：可分为可分为热轧钢筋热轧钢筋 冷拉钢筋冷拉钢筋 冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋 热处理钢筋热处理钢筋 高强钢丝及钢绞线高强钢丝及钢绞线由热轧圆盘条经由热轧圆盘条经冷拉冷拉后在其后在其表面冷轧成带有斜肋的表面冷轧成带有斜肋的月牙月牙肋变形钢筋肋变形钢筋。冷轧带肋钢筋性质：冷轧带肋钢筋性

10、质：1）其）其屈服强度明显提高屈服强度明显提高，粘接锚固性能也得到改善，粘接锚固性能也得到改善;2）冷轧带肋钢筋）冷轧带肋钢筋具有脆性具有脆性，不宜用于直接承受，不宜用于直接承受冲击冲击荷载或荷载或动动荷载荷载的结构构件中。的结构构件中。 组合结构柱简介 一、钢筋的分类一、钢筋的分类3、按按生产加工工艺和力学性能生产加工工艺和力学性能可分为可分为热轧钢筋热轧钢筋 冷拉钢筋冷拉钢筋 冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋 热处理钢筋热处理钢筋 高强钢丝及钢绞线高强钢丝及钢绞线将热轧将热轧级级钢筋经过加热、钢筋经过加热、淬火和回火等调质工艺处理淬火和回火等调质工艺处理后制成，表面一般为螺纹形。后制成，表面一般为

11、螺纹形。热处理钢筋性质：热处理钢筋性质：1）其）其强度大幅度提高强度大幅度提高，而，而塑性降塑性降低并不多低并不多，是理想的预应力钢筋。，是理想的预应力钢筋。2） 热处理钢筋强度可达热处理钢筋强度可达1000Mpa。 组合结构柱简介 3、按按生产加工工艺和力学性能生产加工工艺和力学性能可分为可分为热轧钢筋热轧钢筋;冷拉钢冷拉钢筋筋;冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋;热处理热处理钢筋钢筋;高强钢丝及钢绞线高强钢丝及钢绞线细钢筋细钢筋钢钢 丝丝 组合结构柱简介 预应力钢筋的预应力钢筋的符号说明符号说明钢绞线钢绞线 S Strand 光面钢丝光面钢丝 P Plain 刻痕钢丝刻痕钢丝 I Indented

12、螺旋肋钢丝螺旋肋钢丝 H Helix 热处理钢筋热处理钢筋 HT Heat-treated 组合结构柱简介 预应力钢筋的预应力钢筋的屈服强度屈服强度种类种类符号符号fptkfpyfpy钢绞线13S18601320390172012201570111017186013203901720 1220消除应力钢丝光面螺旋肋PH177012504101670118015701110刻痕I15701110410热处理钢筋40Si2MnHT1470104040048Si2Mn45Si2Cr 组合结构柱简介 螺纹钢筋和钢棒螺纹钢筋和钢棒 组合结构柱简介 4、热轧钢筋的使用条件、热轧钢筋的使用条件1） HPB2

13、35级级( I级、级、 )钢筋是热轧光圆钢筋钢筋是热轧光圆钢筋, 直径直径8 20mm。2） 是一种低碳钢，是一种低碳钢，质量稳定，塑性及焊质量稳定，塑性及焊 接性能很好接性能很好;3） 强度稍低强度稍低，且与混凝土的粘结稍差。，且与混凝土的粘结稍差。 HPB235级钢筋多作为厚度不大级钢筋多作为厚度不大现浇楼板的受力钢现浇楼板的受力钢筋和梁柱中箍筋筋和梁柱中箍筋。 组合结构柱简介 4、热轧钢筋的使用条件、热轧钢筋的使用条件 钢筋钢筋强度较高，多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋，尺寸较强度较高，多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋，尺寸较大的构件，也有用大的构件，也有用级钢筋作箍筋的。为增强与混凝土级钢

14、筋作箍筋的。为增强与混凝土的粘结（的粘结（Bond），外形制作成月牙肋或等高肋的变形），外形制作成月牙肋或等高肋的变形钢筋（钢筋（Deformed Bar）。）。直径直径8 50mm。 在工程中在工程中HRB335、HRB400级钢筋应用十分广泛，级钢筋应用十分广泛，主要用于大、中型钢筋混凝土结构构件。主要用于大、中型钢筋混凝土结构构件。 组合结构柱简介 4、热轧钢筋的使用条件、热轧钢筋的使用条件 1）级钢筋是热轧等高肋（级钢筋是热轧等高肋（螺纹螺纹形）钢形）钢 筋，筋，直径为直径为1032 mm。 2）级钢筋由于级钢筋由于含碳量较高含碳量较高，因此，因此强度高强度高， 但但塑性及可焊性较差塑

15、性及可焊性较差。不适宜作为钢筋混凝土构件中。不适宜作为钢筋混凝土构件中的配筋，一般均经的配筋，一般均经冷拉后用于预应力砼结构冷拉后用于预应力砼结构。 组合结构柱简介 5、冷拉钢筋的使用条件、冷拉钢筋的使用条件 1）冷拉）冷拉I级级钢筋钢筋可用于普通钢筋砼结构可用于普通钢筋砼结构，但一般，但一般不用于水工钢筋砼轴心受拉及小偏心受拉构件不用于水工钢筋砼轴心受拉及小偏心受拉构件。 2）冷拉）冷拉、级级钢筋钢筋常用作预应力钢筋常用作预应力钢筋。钢。钢筋经筋经冷拉后冷拉后性质变脆性质变脆，承受冲击荷载或重复荷载的构件，承受冲击荷载或重复荷载的构件及处于负温下的结构，一般不宜采用冷拉钢筋。及处于负温下的结

16、构，一般不宜采用冷拉钢筋。 组合结构柱简介 6、冷轧带肋钢筋的使用条件、冷轧带肋钢筋的使用条件 1）按强度分为）按强度分为LL550、LL650、LL800；第；第一个一个L为为“冷冷”，第二个，第二个L为为“肋肋”，数字为钢筋，数字为钢筋抗拉强度标准值。抗拉强度标准值。 2）LL550用于普通钢筋砼构件用于普通钢筋砼构件； 3） LL650和和LL800冷轧带肋钢筋用作冷轧带肋钢筋用作中、小中、小型型预应力混凝土构件的预应力钢筋预应力混凝土构件的预应力钢筋。 组合结构柱简介 水工钢筋混凝土结构设计时，宜优先采用水工钢筋混凝土结构设计时，宜优先采用HRB335级、级、HRB400级钢筋；级钢筋

17、；预应力混凝土结构预应力混凝土结构宜优先采用宜优先采用高强的预应力钢绞线、钢丝高强的预应力钢绞线、钢丝。这样不。这样不仅可以提高混凝土结构的安全度水平，降低工程仅可以提高混凝土结构的安全度水平，降低工程造价，而且还可以降低配筋率，缓解钢筋密集带造价，而且还可以降低配筋率，缓解钢筋密集带来的施工困难。来的施工困难。 组合结构柱简介 考虑到我国近年来强度高、性能好的预应力钢考虑到我国近年来强度高、性能好的预应力钢筋（钢丝、钢绞线）已可充分供应。筋（钢丝、钢绞线）已可充分供应。SL1912008不不再列入再列入冷拔低碳钢丝、冷拉钢筋、冷轧带肋钢筋和冷拔低碳钢丝、冷拉钢筋、冷轧带肋钢筋和冷轧扭钢筋等延

18、性较差的冷加工钢筋冷轧扭钢筋等延性较差的冷加工钢筋。未列入标准。未列入标准不是不允许使用这些钢筋，而是使用这些冷加工钢不是不允许使用这些钢筋，而是使用这些冷加工钢筋时，应符合筋时，应符合JGJ92、JGJ952003、JGJ11597等专门规程的相关规定。等专门规程的相关规定。 组合结构柱简介 二、钢筋的力学性能二、钢筋的力学性能 根根据据钢钢筋筋在在单单调调受受拉拉时时所所反反应应的的应应力力- -应应变变性性质质的的不不同同, ,可可以以把把钢钢筋筋分分为为有有明明显显屈屈服服点点的的和和没没有有明明显显屈屈服服点点的的两两大大类类, ,有有时时也也分分别别称称为为有有明明显显物物理理流流

19、限限和和无明显物理流限无明显物理流限的钢筋的钢筋. . 热热轧轧钢钢筋筋和和冷冷拉拉钢钢筋筋属属于于有有明明显显屈屈服服点点的的钢钢筋筋; ;钢丝和热处理钢筋属于钢丝和热处理钢筋属于无明显屈服点的钢筋无明显屈服点的钢筋. . 组合结构柱简介 二、钢筋的力学性能二、钢筋的力学性能1、软钢的力学性能、软钢的力学性能有明显屈服点的钢筋习惯上称为有明显屈服点的钢筋习惯上称为软钢软钢，包括，包括热轧钢筋热轧钢筋和和冷拉钢筋冷拉钢筋 1） 应力应变分四个阶段应力应变分四个阶段 A.弹性弹性工作阶段；工作阶段； B.屈服屈服阶段或流幅；阶段或流幅； C.强化强化阶段；阶段； D.破坏破坏阶段阶段 组合结构柱

20、简介 二、钢筋的力学性能二、钢筋的力学性能1、软钢的力学性能、软钢的力学性能根据热轧钢筋应力应变曲线的基本特征，在建根据热轧钢筋应力应变曲线的基本特征，在建立钢筋混凝土构件截面承载力计算理论时作了如下两立钢筋混凝土构件截面承载力计算理论时作了如下两点简化：点简化：A.A.忽略从比例极限到屈服点之间钢筋微小的塑性忽略从比例极限到屈服点之间钢筋微小的塑性应变，即假设钢筋应力不大于屈服点时应力应变，即假设钢筋应力不大于屈服点时应力应变关应变关系一直服从胡克定律，处于理想弹性阶段；系一直服从胡克定律，处于理想弹性阶段； 组合结构柱简介 二、钢筋的力学性能二、钢筋的力学性能1、软钢的力学性能、软钢的力学

21、性能B.B.不利用应力强化阶段，假设钢不利用应力强化阶段，假设钢筋混凝土构件截面达到破坏时，钢筋筋混凝土构件截面达到破坏时，钢筋拉应力保持为屈服点，应力、应变则拉应力保持为屈服点，应力、应变则处于流幅以内。处于流幅以内。经上述简化后，经上述简化后，热轧钢筋的应力热轧钢筋的应力- -应变关系应变关系可简化为图所示的曲线可简化为图所示的曲线( (图图中中fy y为钢筋抗拉强度设计值为钢筋抗拉强度设计值) )。 组合结构柱简介 二、钢筋的力学性能二、钢筋的力学性能1、软钢的力学性能、软钢的力学性能有明显屈服点的钢筋习惯上称为有明显屈服点的钢筋习惯上称为软钢软钢，包括，包括热轧钢筋热轧钢筋和和冷拉钢筋

22、冷拉钢筋 2) 四个主要机械性能指标四个主要机械性能指标 A.屈服强度（屈服强度（fy）；）； B.极限抗拉强度（极限抗拉强度（fu） C.伸长率（伸长率（5 、10）：）：表示塑性好坏。表示塑性好坏。 D.冷弯角（冷弯角（性能性能）：表示）：表示塑性和冷弯性能。塑性和冷弯性能。 组合结构柱简介 二、钢筋的力学性能二、钢筋的力学性能1、软钢的力学性能、软钢的力学性能有明显屈服点的钢筋习惯上称为有明显屈服点的钢筋习惯上称为软钢软钢，包括，包括热轧钢筋热轧钢筋和和冷拉钢筋冷拉钢筋 钢材中钢材中含碳量越高含碳量越高，屈，屈服强度和抗拉强度就服强度和抗拉强度就越高越高，延伸率就延伸率就越小越小，流幅也

23、相应，流幅也相应缩短。缩短。 组合结构柱简介 二、钢筋的力学性能二、钢筋的力学性能1、软钢的力学性能、软钢的力学性能按冶金钢材质量控制标准，钢筋的强度标准值是取其出厂时的废品限值，其数值相当于f fy,my,m-3 3，具有97.73%97.73%的保证率，满足建筑结构设计统一标准材料强度标准值保证率95%95%的要求。 组合结构柱简介 二、钢筋的力学性能二、钢筋的力学性能2、硬钢的力学性能、硬钢的力学性能无明显屈服点的钢筋习惯上称为无明显屈服点的钢筋习惯上称为硬钢硬钢，包括，包括热处理钢筋、冷轧带热处理钢筋、冷轧带肋钢筋、钢丝及钢绞线肋钢筋、钢丝及钢绞线。 从加载到拉断无明显的屈服点，从加载

24、到拉断无明显的屈服点，没有屈服阶段，抗拉强度较高，变形没有屈服阶段，抗拉强度较高，变形很小很小。 通常取相应于残余应变为通常取相应于残余应变为0.2%的的应力应力0.2作为假定屈服点，称为作为假定屈服点，称为条件屈条件屈服强度服强度，约为，约为0.8倍倍的抗拉极限强度。的抗拉极限强度。 组合结构柱简介 二、钢筋的力学性能二、钢筋的力学性能2、硬钢的力学性能、硬钢的力学性能无明显屈服点的钢筋习惯上称为无明显屈服点的钢筋习惯上称为硬钢硬钢，包括，包括热处理钢筋、冷轧带热处理钢筋、冷轧带肋钢筋、钢丝及钢绞线肋钢筋、钢丝及钢绞线。无明显屈服点钢筋的性质无明显屈服点钢筋的性质1） 钢筋钢筋塑性差，伸长率

25、小塑性差，伸长率小；2） 采用其配筋的钢筋砼构件，受拉采用其配筋的钢筋砼构件，受拉破坏时，往往破坏时，往往突然断裂突然断裂，不如软钢，不如软钢配筋构件在破坏前有明显预兆。配筋构件在破坏前有明显预兆。 组合结构柱简介 二、钢筋的力学性能二、钢筋的力学性能3、钢筋的弹性模量、钢筋的弹性模量 （1）钢筋）钢筋弹性阶段应力与应变的比值弹性阶段应力与应变的比值称为钢筋称为钢筋的的弹性模量弹性模量，用符号，用符号Es表示。表示。 （2）由于钢筋在弹性阶段的）由于钢筋在弹性阶段的受压性能与受拉性受压性能与受拉性能类同能类同，所以同一种钢筋的受拉和受压弹性模量相，所以同一种钢筋的受拉和受压弹性模量相同，同，各

26、类钢筋的弹性模量见各类钢筋的弹性模量见附录二表附录二表5。 组合结构柱简介 二、钢筋的力学性能二、钢筋的力学性能3、钢筋的弹性模量、钢筋的弹性模量各类钢筋的弹性模量见各类钢筋的弹性模量见附录二表附录二表5。种 类ESHPB235级钢筋2.1105HRB335级钢筋、HRB400级钢筋、RRB400级钢筋2.0105消除应力钢丝(光圆钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝)2.05105钢绞线1.95105 组合结构柱简介 二、钢筋的力学性能二、钢筋的力学性能4、钢筋的塑性性能、钢筋的塑性性能 （1）伸长率伸长率和和冷弯性能冷弯性能是反映钢筋是反映钢筋塑性塑性性能的基本指标。性能的基本指标。 （2）伸长率伸

27、长率是钢筋拉断后的伸长值与原长的比率，是钢筋拉断后的伸长值与原长的比率， 即即式中式中 伸长率（伸长率（ %）；）； l1试件拉伸前的标距长度，试件拉伸前的标距长度， 短试件短试件 l1=5d， 长试件长试件l1=10d，d为试件的直径；为试件的直径； l2试件拉断后的标距长度。试件拉断后的标距长度。 组合结构柱简介 组合结构柱简介 二、钢筋的力学性能二、钢筋的力学性能4 4、钢筋的塑性性能、钢筋的塑性性能（4）冷弯是在常温下将钢筋绕某一规定直径的辊轴进）冷弯是在常温下将钢筋绕某一规定直径的辊轴进行弯曲行弯曲 ,在达到规定的冷弯角度时，钢筋在达到规定的冷弯角度时，钢筋不发生裂纹、不发生裂纹、分

28、层或断裂分层或断裂，钢筋的冷弯性能符合要求。常用，钢筋的冷弯性能符合要求。常用冷弯冷弯角度角度和和弯心直径弯心直径D反映冷弯性能。反映冷弯性能。 弯心弯心直径直径越小，越小，冷弯角度冷弯角度越大，钢筋的越大，钢筋的冷弯性能冷弯性能越好。越好。 组合结构柱简介 二、钢筋的力学性能二、钢筋的力学性能5、冷拉钢筋的力学性能、冷拉钢筋的力学性能（1）概念：）概念：冷拉是指在常温下，冷拉是指在常温下，用张拉设备将钢筋拉伸用张拉设备将钢筋拉伸超过它的超过它的屈服强度屈服强度，然后，然后卸载为零卸载为零，经过，经过一段时间后再拉伸，钢筋就会一段时间后再拉伸，钢筋就会获获得比原来屈服强度更高的新的屈得比原来屈

29、服强度更高的新的屈服强度服强度值。值。 （2）冷拉结果：）冷拉结果：只只提高提高了钢筋了钢筋的的抗拉强度抗拉强度，不能提高不能提高其其抗压强抗压强度度。 （3）应用：）应用：不能用于轴心受拉不能用于轴心受拉构件。构件。 组合结构柱简介 二、钢筋的力学性能二、钢筋的力学性能6、钢筋砼结构对钢筋性能的要求、钢筋砼结构对钢筋性能的要求（1）钢筋应具有）钢筋应具有一定的强度一定的强度；（2）钢筋应具有）钢筋应具有足够的塑性足够的塑性（伸长率和冷弯性能）。（伸长率和冷弯性能）。 （3）钢筋与砼应具有）钢筋与砼应具有良好的粘结力良好的粘结力。粘结力是保证。粘结力是保证 钢筋和砼能够共同工作的基础。钢筋表面

30、形状钢筋和砼能够共同工作的基础。钢筋表面形状 及表面积对粘结力很重要。及表面积对粘结力很重要。（4）钢筋应具有）钢筋应具有良好的焊接性能。良好的焊接性能。 组合结构柱简介 一、混凝土的概念一、混凝土的概念 混凝土是由水泥、水和骨料（细骨料砂子、粗骨料石子）按一定配合比经搅拌后入模振捣，养护硬化形成的人造石材。 水泥和水在凝结硬化过程中形成水泥胶块把骨料粘结在一起。水泥结晶体和砂石骨料组成砼的弹性骨架起着承受外力的主要作用，并使砼具有弹性变形的特点。水泥凝胶体则起着调整和扩散砼应力的作用，并使砼具有塑性变形的性质。 组合结构柱简介 二、混凝土的强度二、混凝土的强度1、概念 用边长为150mm砼立

31、方体作为标准试件，由标准立方体试件测得的抗压强度，称为标准立方体抗压强度，用fcu表示。用边长为150mm的立方体试件，在标准条件下养护28天，用标准试验方法加压至试件破坏，测得的具有95%保证率的抗压强度称为砼立方体抗压强度标准值，用符号fcu,k表示。（Characteristic Value 标准值）（一）（一）砼的立方体抗压强度fcu 组合结构柱简介 二、混凝土的强度二、混凝土的强度2、尺寸修正系数对对100mm100mm100mm的试块所测强度乘以的试块所测强度乘以0.95的换算系数；的换算系数；对对200200mm200mm的试块所测强度乘以的试块所测强度乘以1.05的的换算系数。

32、换算系数。（一）（一）砼的立方体抗压强度fcu3、混凝土强度等级 水工上分为水工上分为C15C60共共 10 级。工业与民用建筑级。工业与民用建筑分为分为C15C80。 组合结构柱简介 钢筋混凝土结构构件的混凝土强度等级钢筋混凝土结构构件的混凝土强度等级不应低于不应低于C15； 采用采用HRB335级钢筋时，混凝土强度等级级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于不宜低于C20； 当采用当采用HRB400和和RRB400级钢筋或承受重复荷载时，混级钢筋或承受重复荷载时，混凝土强度等级凝土强度等级不宜低于不宜低于C20。 预应力混凝土结构构件的混凝土强度等级预应力混凝土结构构件的混凝土强度等级不宜低于不宜

33、低于C30； 当采用钢绞线、钢丝作预应力钢筋时，混凝土强度等级当采用钢绞线、钢丝作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于不宜低于C40。 组合结构柱简介 二、混凝土的强度二、混凝土的强度1 1、概念 采用 150mm150mm300mm的棱柱体试件为标准试件，测得的砼棱柱体抗压强度即为砼的轴心抗压强度。用符号f fc c表示，随着试件高宽比h/b增大，端部摩擦力对中间截面约束减弱，砼抗压强度降低。（二）（二）砼的棱柱体抗压强度fc 组合结构柱简介 二、混凝土的强度二、混凝土的强度2 2、取值 根据试验结果知，砼棱柱体试件的轴心抗压强度fc与立方体抗压强度fcu之间大致成线性关系，平均比值为0.7

34、6， 考虑到实际结构构件与试件各方面因素的差异、影响，偏安全地取用关系式： fc c=0.67 =0.67 fcucu （二）（二）砼的棱柱体抗压强度fc 组合结构柱简介 1 1、试验方法 常用常用轴心抗拉试验或劈裂试验轴心抗拉试验或劈裂试验来测得砼的来测得砼的轴心抗轴心抗拉强度拉强度，其值远小于砼的抗压强度。一般为其抗压，其值远小于砼的抗压强度。一般为其抗压强度的强度的1/91/91/181/18，且不与抗压强度成正比。，且不与抗压强度成正比。（三）（三）砼的轴心抗拉强度ft 组合结构柱简介 2 2、取值 混凝土混凝土试件的轴心抗拉强度试件的轴心抗拉强度ft t 与立方体抗压强与立方体抗压强

35、度度fcucu之间存在如下关系：之间存在如下关系： ft t=0.26=0.26（ fcucu）2/32/3 考虑实际构件与试件差异，考虑实际构件与试件差异，对试件强度进行对试件强度进行修正修正，偏安全地取用关系式：，偏安全地取用关系式： ft t =0.23=0.23（fcucu）2/32/3 （三）（三）砼的轴心抗拉强度ft 组合结构柱简介 混凝土强度标准值与设计值(N/mm2)强度强度种类种类符号 混凝土强度等级混凝土强度等级C15C20C25C30C35C40C45C50轴心轴心抗压抗压fck10.013.416.720.123.426.829.632.4轴心轴心抗拉抗拉ftk1.27

36、1.541.782.012.202.392.512.64轴心轴心抗压抗压 fc7.29.611.914.316.719.121.123.1轴心轴心抗拉抗拉 ft0.911.101.271.431.571.711.801.89 组合结构柱简介 二、混凝土的强度二、混凝土的强度1 1、双向受压双向受压强度大于单向受压强度，即强度大于单向受压强度，即一向强一向强度随另一向压应力的增加而增加度随另一向压应力的增加而增加。2 2、在、在一轴受压一轴受拉一轴受压一轴受拉状态下，状态下，抗压强度或抗抗压强度或抗拉强度均随另一方向拉应力或压应力的增加拉强度均随另一方向拉应力或压应力的增加而减小而减小。3 3、

37、在、在双向受拉双向受拉区，其强度与单向受拉时差别不区，其强度与单向受拉时差别不大，即大，即一向抗拉强度基本上与另一向拉应力一向抗拉强度基本上与另一向拉应力的大小无关的大小无关。 （四）（四）复合应力状态下的混凝土强度 组合结构柱简介 4 4、构件受剪或受扭时常遇到剪应力构件受剪或受扭时常遇到剪应力t t 和正应力和正应力s s 共同作共同作用下的复合受力情况用下的复合受力情况 （四）（四）复合应力状态下的混凝土强度砼的抗剪强度：随砼的抗剪强度：随拉拉应力增大而减小，应力增大而减小， 随随压压应力增大而增大；应力增大而增大；当压应力在当压应力在0.6fc左右时，抗剪强度达到最大，压应力继续增大，

38、左右时，抗剪强度达到最大，压应力继续增大，内裂缝发展明显，抗剪强度随压应力的增大而减小。内裂缝发展明显，抗剪强度随压应力的增大而减小。 组合结构柱简介 5 5、三向受压应力状态、三向受压应力状态 （四）（四）复合应力状态下的混凝土强度砼一向抗压强度随另两向压砼一向抗压强度随另两向压应力的增加而增加。应力的增加而增加。 试试件件侧侧向向变变形形受受到到限限制制，其其内内部部微微裂裂缝缝的的产产生生和和发发展展受受到到阻阻碍碍，当当侧侧压压力力增增大大时时，轴轴向向抗抗压压强强度度也也相应增大。相应增大。 组合结构柱简介 三、混凝土的变形三、混凝土的变形（一）（一）混凝土在一次短期加载时的应力应变

39、关系1、上升段、上升段A. c0.3fc，应力较小时，砼处于应力较小时，砼处于弹性弹性工作阶段，应力应变曲线接工作阶段，应力应变曲线接近于直线近于直线； B.0.3fcc0.8fc，当应力继续当应力继续增大，其应变增长加快，砼塑性增大，其应变增长加快，砼塑性变形增大，应力应变曲线越来越变形增大，应力应变曲线越来越偏离直线偏离直线；C.0.8fccfc，随着应力的进一随着应力的进一步增大，且接近步增大，且接近fc时，砼塑性变时，砼塑性变形急剧增大，形急剧增大，c点的应力达到峰点的应力达到峰值应力值应力fc ，试件开始破坏。试件开始破坏。 组合结构柱简介 三、混凝土的变形三、混凝土的变形（一）（一

40、）混凝土在一次短期加载时的应力应变关系2、下降段、下降段 当应力超过当应力超过fc后后，试，试件承载能力下降，随着应件承载能力下降，随着应变的变的增加增加，应力应变曲线应力应变曲线在在d点出现点出现反弯。反弯。 组合结构柱简介 三、混凝土的变形三、混凝土的变形（一）（一）混凝土在一次短期加载时的应力应变关系3、影响应力、影响应力应变曲线形状因素应变曲线形状因素砼强度砼强度低，曲线平坦；强度越高，下降段斜率越大，cu小；反映了强度高的砼变形能力小；加载速度加载速度快，最大应力提高，曲线陡；加载速度慢，曲线平缓，cu增大。砼强度随加载速度的加快而稍有增加。 组合结构柱简介 三、混凝土的变形三、混凝

41、土的变形（一）（一）混凝土在一次短期加载时的应力应变关系4、混凝土应力、混凝土应力应变曲线的有关说明应变曲线的有关说明砼的砼的极限压应变极限压应变cu越大越大，砼的，砼的塑性塑性变形能力变形能力越大越大，即，即延性延性越好越好；砼受拉时的应力应变曲线与受压时砼受拉时的应力应变曲线与受压时相似相似，但其峰值时的应但其峰值时的应力、应变都比受压时小得多。计算时，一般混凝土的最大力、应变都比受压时小得多。计算时，一般混凝土的最大拉应变可取拉应变可取（11.5）10-4。5、规范推荐的混凝土应力、规范推荐的混凝土应力应变曲线表达式应变曲线表达式 组合结构柱简介 三、混凝土的变形三、混凝土的变形（二）（

42、二）混凝土在重复荷载下的应力应变关系1 1、特点、特点：随着加载卸载重复次数的增加，：随着加载卸载重复次数的增加，残余应变会逐渐减小，一般重复残余应变会逐渐减小，一般重复5 51010次次后，加载和卸载的应力应变曲线越来越闭后，加载和卸载的应力应变曲线越来越闭合接近直线，此时砼就像弹性体一样工作。合接近直线，此时砼就像弹性体一样工作。2 2、疲劳破坏、疲劳破坏：当应力超过某一限值时，则：当应力超过某一限值时，则经过多次循环，应力应变曲线成直线后，经过多次循环，应力应变曲线成直线后，又能很快重新变弯且应变越来越大，试件又能很快重新变弯且应变越来越大，试件很快就会破坏。这种破坏就称为砼的很快就会破

43、坏。这种破坏就称为砼的“疲疲劳破坏劳破坏”。 组合结构柱简介 三、混凝土的变形三、混凝土的变形（三）（三）混凝土的弹性模量和变形模量 1.弹性模量弹性模量 材料的应力与应变关系是通过弹性模量材料的应力与应变关系是通过弹性模量反映的，弹性材料的弹性模量为常数。反映的，弹性材料的弹性模量为常数。 砼的应力与应变的比值随着应力的变化砼的应力与应变的比值随着应力的变化而变化，即应力与应变的比值而变化，即应力与应变的比值不是常数不是常数，所，所以它的弹性模量取值要复杂一些。以它的弹性模量取值要复杂一些。 砼的弹性模量与立方体抗压强度有关。砼的弹性模量与立方体抗压强度有关。 规范规范采用的弹性模量采用的弹

44、性模量Ec的经验公式的经验公式为为 ： 组合结构柱简介 三、混凝土的变形三、混凝土的变形（三）（三）混凝土的弹性模量和变形模量混凝土的弹性模量Ec混凝土强混凝土强度等级度等级弹性模量弹性模量混凝土强混凝土强度等级度等级弹性模量弹性模量C101.75104C403.25104C152.20104C453.35104C202.55104C503.45104C252.80104C553.55104C303.00104C603.60104C353.15104 组合结构柱简介 三、混凝土的变形三、混凝土的变形（三）（三）混凝土的弹性模量和变形模量 2.变形模量变形模量 （1）概念：）概念：当应力较大时，

45、砼的塑性变形比较显当应力较大时，砼的塑性变形比较显著，不能用著，不能用Ec 表达砼的应力应变之间的关系，可表达砼的应力应变之间的关系，可用用变形模量变形模量表示。表示。 变形模量与弹性模量变形模量与弹性模量Ec关系可用关系可用弹性系数弹性系数表示表示 。 （2）弹性系数：）弹性系数：弹性系数是弹性系数是不超过不超过1.0的变数，与的变数，与应力值有关，应力值有关，随应力增大而减小随应力增大而减小。 当当0.3fc时，砼基本时，砼基本处于弹性处于弹性阶段阶段,=1.0； 当当=0.5fc时，时，=0.80.9； 当当=0.8fc时，时，=0.40.7。 组合结构柱简介 三、混凝土的变形三、混凝土

46、的变形（四）（四）混凝土在长期荷载作用下的变形徐变1、概念、概念：混凝土在：混凝土在长期荷载长期荷载作作用下，用下，应力不变，应变应力不变，应变随时间随时间的增加而的增加而增长增长的现象，称为砼的现象，称为砼的徐变。的徐变。2、徐变的特点：、徐变的特点： 徐变在徐变在前期增长较快前期增长较快，随后，随后逐渐减慢。逐渐减慢。 一般一般6 6个月个月的徐变可达最终的徐变可达最终徐变的徐变的70%70%80%80%，2年以后，年以后，徐变基本完成。徐变基本完成。 组合结构柱简介 三、混凝土的变形三、混凝土的变形（四）（四）混凝土在长期荷载作用下的变形徐变3、徐变与塑性变形区别徐变与塑性变形区别：v塑

47、性变形是砼中结合塑性变形是砼中结合面裂缝扩展引起的。面裂缝扩展引起的。v应力超过材料弹性极应力超过材料弹性极限后发生。限后发生。v不可恢复。不可恢复。徐变徐变是是砼受力后，水泥砼受力后，水泥石中的凝胶体产生的石中的凝胶体产生的粘粘性流动性流动。v徐变部分可恢复。徐变部分可恢复。v徐变在较小的应力时徐变在较小的应力时就发生。就发生。 组合结构柱简介 三、混凝土的变形三、混凝土的变形（四）（四）混凝土在长期荷载作用下的变形徐变4、产生徐变原因产生徐变原因： 水泥胶凝体水泥胶凝体粘性流动粘性流动，使骨料，使骨料应力增大应力增大； 砼内部的砼内部的微裂缝微裂缝的扩展和延伸。的扩展和延伸。5、影响徐变的

48、因素影响徐变的因素： 应力应力条件：应力越大，徐变也越大。条件：应力越大，徐变也越大。 加荷加荷龄期：龄期：混凝土的龄期混凝土的龄期越早越早，徐变，徐变越大越大。 周围周围环境：环境：养护养护温度越高，湿度越大，水泥水化作温度越高，湿度越大，水泥水化作用越充分，徐变就越小；用越充分，徐变就越小； 试件试件受荷后受荷后，环境温度低，湿，环境温度低，湿度大，徐变就越小度大，徐变就越小。 组合结构柱简介 5、影响徐变的因素影响徐变的因素： 砼中砼中水泥用量越多水泥用量越多，徐变越大徐变越大；水灰比越大，；水灰比越大，徐变越大；徐变越大； 材料材料质量和级配好，弹性模量大，徐变小；质量和级配好，弹性模

49、量大，徐变小； 构件的构件的体表比体表比越大，徐变越小。越大，徐变越小。 组合结构柱简介 （四）（四）混凝土在长期荷载作用下的变形徐变6、徐变对结构的受力性能的影响徐变对结构的受力性能的影响 不利影响：不利影响： 徐变会使徐变会使受弯构件和偏压构件的受弯构件和偏压构件的变形加大变形加大； 导致预应力混凝土构件产生导致预应力混凝土构件产生预应力损失预应力损失； 有利影响：有利影响： 支座沉陷引起的应力及温度湿度应力可因徐支座沉陷引起的应力及温度湿度应力可因徐变变得到松弛得到松弛； 局部应力集中可因徐局部应力集中可因徐变得到缓和变得到缓和。 组合结构柱简介 三、混凝土的变形三、混凝土的变形（五）（

50、五）混凝土的温度变形和干湿变形1、温度变形温度变形 温度应力可能形成温度应力可能形成贯穿性裂缝贯穿性裂缝而影响正常使用，而影响正常使用，使结构承载力和砼的耐久性大大降低。使结构承载力和砼的耐久性大大降低。2、干缩变形干缩变形 砼在空气中结硬时体积减小的现象，称为砼在空气中结硬时体积减小的现象，称为干缩干缩变变形或称收缩。形或称收缩。 组合结构柱简介 三、混凝土的变形三、混凝土的变形（五）（五）混凝土的温度变形和干湿变形2、干缩变形干缩变形 引起砼干缩的主要原因：一是引起砼干缩的主要原因：一是干燥失水干燥失水；二是；二是因砼结硬初期水泥和水的水化作用，形成水泥结晶因砼结硬初期水泥和水的水化作用，

51、形成水泥结晶体，而体，而水泥结晶体比原材料的体积小（水泥结晶体比原材料的体积小（凝缩凝缩）。 影响干缩主要因素影响干缩主要因素：相对湿度；水泥用量；水相对湿度；水泥用量；水灰比。砼骨料弹性模量越小，干缩越大。灰比。砼骨料弹性模量越小，干缩越大。 组合结构柱简介 四、混凝土的其他性能四、混凝土的其他性能（一）（一）混凝土的重力密度（二）（二）混凝土的耐久性 砼的耐久性与其砼的耐久性与其抗渗、抗冻、抗冲刷、抗碳化和抗腐蚀抗渗、抗冻、抗冲刷、抗碳化和抗腐蚀等性能有密切关系。等性能有密切关系。 结构的耐久性与结构所处结构的耐久性与结构所处环境环境条件、结构条件、结构使用条件使用条件、结、结构构形式形式

52、和和细部构造、细部构造、结构表层保护措施以及施工质量等均有结构表层保护措施以及施工质量等均有关系。砼强度等级：关系。砼强度等级： 受弯构件：受弯构件： C20C30 受压构件：受压构件： C30C40 预应力砼结构：预应力砼结构： C30C60 组合结构柱简介 结构环境条件类别类别类别环环 境境 条条 件件 一类室内正常环境二类室内潮湿环境；露天环境，长期处于水下或地下的环境三类淡水水位变动区，或有轻度化学侵蚀性地下水的地下环境；海水水下区四类海上大气区；轻度盐雾作用区；海水水位变化区；中度化学侵蚀性环境五类使用除冰盐的环境；海水浪溅区；重度盐雾作用区；严重侵蚀性介质作用的环境 组合结构柱简介

53、 一、钢筋与混凝土之间的粘结力一、钢筋与混凝土之间的粘结力 ( (一一) )粘结应力的粘结应力的定义定义钢筋与混凝土接触面上产生的沿钢筋纵向的剪应力钢筋与混凝土接触面上产生的沿钢筋纵向的剪应力 。粘结强度粘结强度：粘结失效时的最大（平均）粘结应力。：粘结失效时的最大（平均）粘结应力。粘结强度的测试粘结强度的测试 组合结构柱简介 一、钢筋与混凝土之间的粘结力一、钢筋与混凝土之间的粘结力（二）（二）粘结力的测定 钢筋与砼之间的粘结力，是通过钢筋的拔出试验来测定的。沿钢筋长度上的粘结应力是曲线分布，最大粘结应力产生在离端头某一距离处。平均粘结应力用表示。则在钢筋拉拔力达到极限时的平均粘结应力可由下式

54、确定：N 极限拉拔力；极限拉拔力； d 钢筋直径；钢筋直径； l 钢筋埋入砼的长度；钢筋埋入砼的长度； 组合结构柱简介 一、钢筋与混凝土之间的粘结力一、钢筋与混凝土之间的粘结力（二）（二）粘结力的测定v光面钢筋光面钢筋b峰值随峰值随P增加，由加荷端移至自由端，增加，由加荷端移至自由端，b图形长图形长度度（有效埋长）达到自由端。有效埋长）达到自由端。v变形钢筋变形钢筋b峰值始终在加荷端附近，有效埋长增加缓慢，粘峰值始终在加荷端附近，有效埋长增加缓慢，粘结力大于光面钢筋。结力大于光面钢筋。 组合结构柱简介 一、钢筋与混凝土之间的粘结力一、钢筋与混凝土之间的粘结力（三）（三）粘结力的组成 钢筋与砼之

55、间的粘结力主要由以下钢筋与砼之间的粘结力主要由以下三部分三部分组成：组成： 1）化学胶着力）化学胶着力。砼中水泥浆凝结时产生。砼中水泥浆凝结时产生化学作用化学作用，水泥胶体与钢筋之间产生胶着力。，水泥胶体与钢筋之间产生胶着力。 2）摩阻力）摩阻力。砼收缩将钢筋紧紧。砼收缩将钢筋紧紧握固握固，当二者出现，当二者出现相对滑移时，在接触面上产生相对滑移时，在接触面上产生摩擦阻力摩擦阻力。 3）机械咬合力）机械咬合力。是钢筋表面。是钢筋表面凸凹不平凸凹不平与砼之间产与砼之间产生的机械咬合作用。机械咬合力约占总粘结力的生的机械咬合作用。机械咬合力约占总粘结力的一半一半以上以上，变形钢筋比光面钢筋的机械咬

56、合作用更大，变形钢筋比光面钢筋的机械咬合作用更大。 组合结构柱简介 ( (四四) )粘结粘结破坏机理破坏机理 1）光圆钢筋的粘结破坏：）光圆钢筋的粘结破坏： 粘结作用在钢筋与混凝土间出现粘结作用在钢筋与混凝土间出现相对滑移相对滑移前主要取决前主要取决于于化学胶着力化学胶着力，发生滑移后则由，发生滑移后则由摩擦力摩擦力和和机械咬合力机械咬合力提供。提供。 2）变形钢筋的粘结破坏）变形钢筋的粘结破坏 粘结强度仍由粘结强度仍由胶着力胶着力、摩擦力摩擦力和和机械咬合力机械咬合力组成。但组成。但主要为主要为机械咬合力机械咬合力。 钢筋开始钢筋开始滑移滑移后，粘结力主要由钢筋后，粘结力主要由钢筋凸肋凸肋对

57、混凝土的对混凝土的斜向挤压力斜向挤压力和界面上的和界面上的摩擦力摩擦力组成。组成。 若钢筋外围混凝土很薄且没有环向箍筋约束，形成纵若钢筋外围混凝土很薄且没有环向箍筋约束，形成纵向劈裂裂缝，沿钢筋纵向产生向劈裂裂缝，沿钢筋纵向产生劈裂破坏劈裂破坏。 若有环向箍筋约束混凝土的变形，纵向劈裂裂缝的发若有环向箍筋约束混凝土的变形，纵向劈裂裂缝的发展受到限制，最后钢筋沿肋外径的圆柱面出现展受到限制，最后钢筋沿肋外径的圆柱面出现整体滑移整体滑移，发生发生刮犁式破坏刮犁式破坏（剪切破坏）。（剪切破坏）。 组合结构柱简介 一、钢筋与混凝土之间的粘结力一、钢筋与混凝土之间的粘结力（五）（五）影响粘结力的因素 砼

58、强度砼强度：粘结强度随砼强度的提高而增加，粘结强度随砼强度的提高而增加，但并不与立方体但并不与立方体强度强度fcu成正比成正比，而与抗拉强度，而与抗拉强度 ft 成正比。成正比。 保护层厚度保护层厚度：变形钢筋，粘结强度主要取决于劈裂破坏。相变形钢筋，粘结强度主要取决于劈裂破坏。相对保护层厚度对保护层厚度c/d 越大，砼抵抗劈裂破坏的能力也越大，粘结越大，砼抵抗劈裂破坏的能力也越大，粘结强度越高。强度越高。 受力情况受力情况：受压钢筋由于直径增大会增加对砼的挤压，从而受压钢筋由于直径增大会增加对砼的挤压，从而使摩擦作用增加。使摩擦作用增加。 钢筋表面和外形特征钢筋表面和外形特征： 光面钢筋表面

59、凹凸较小，机械咬合作用小，粘结强度低。光面钢筋表面凹凸较小，机械咬合作用小，粘结强度低。 月牙肋和螺纹肋变形钢筋，机械咬合作用大，粘结强度高。月牙肋和螺纹肋变形钢筋，机械咬合作用大，粘结强度高。 组合结构柱简介 （六）（六）保证可靠粘结的措施1.混凝土的保护层混凝土的保护层不宜过小不宜过小2.钢筋之间的钢筋之间的净距净距不宜过小不宜过小3.一般情况下，一般情况下，宜优先选用小直径的变形钢筋宜优先选用小直径的变形钢筋（增加局（增加局部粘结作用，减小裂缝宽度）部粘结作用，减小裂缝宽度）4.光面钢筋应在光面钢筋应在末端采用弯钩。末端采用弯钩。5.在钢筋的搭接区和锚固区在钢筋的搭接区和锚固区设置附加的

60、横向箍筋设置附加的横向箍筋6.钢筋在支座处的钢筋在支座处的锚固锚固：锚固长度锚固长度la见见规范规范，当锚，当锚固长度不能满足时，则需采用机械锚固，如弯折、焊固长度不能满足时，则需采用机械锚固，如弯折、焊短钢筋、焊短角钢等。短钢筋、焊短角钢等。 组合结构柱简介 二、钢筋的锚固与接头二、钢筋的锚固与接头（一）（一）钢筋的锚固长度 1.钢筋在砼中有足够的钢筋在砼中有足够的锚固长度锚固长度la。 它可根据钢筋应力达到屈服强度fy时，钢筋才被拔动的条件确定 ： la=fyd/4 钢筋类型混凝土强度等级C15C20C25C30、35C40HPB235级钢筋40d35d30d25d20dHRB335级钢筋

61、40d35d30d25dHRB400、RRB400级50d40d35d30d受拉钢筋最小锚固长度la 锚固：锚固： 通过通过钢筋埋置段钢筋埋置段或或机械措施机械措施将钢筋所受的力传给砼。将钢筋所受的力传给砼。 组合结构柱简介 二、钢筋的锚固与接头二、钢筋的锚固与接头（一）（一）钢筋的锚固长度 2.绑扎骨架中的绑扎骨架中的受力光面钢筋末端必须做成半圆弯钩受力光面钢筋末端必须做成半圆弯钩。 弯钩的形式与尺寸如下： 3.变形钢筋变形钢筋及焊接骨架中的光面钢筋因其粘结力较好，及焊接骨架中的光面钢筋因其粘结力较好，可可不做不做弯钩弯钩。 组合结构柱简介 机械锚固的形式机械锚固的形式 依靠钢筋自身的性能无

62、法满足锚固要求，采用依靠钢筋自身的性能无法满足锚固要求，采用机械锚固机械锚固措施。措施。 组合结构柱简介 （二）（二）钢筋的接长连接连接 ：通过：通过绑扎搭接绑扎搭接、焊接焊接或或机械连接机械连接，将一根，将一根钢筋所受的力传给另一根钢筋。钢筋所受的力传给另一根钢筋。 钢筋的接头位置宜设置在构件受力较小处，并钢筋的接头位置宜设置在构件受力较小处，并宜相互错开。宜相互错开。钢筋搭接接头的错开要求钢筋搭接接头的错开要求 组合结构柱简介 组合结构柱简介 二、钢筋的锚固与接头二、钢筋的锚固与接头（二）（二）钢筋的接长常见的常见的焊接连接方式焊接连接方式有：有：闪光对焊；闪光对焊；电弧焊；电弧焊；气压焊

63、；气压焊；电渣压力焊电渣压力焊 组合结构柱简介 闪光对焊闪光对焊气压焊气压焊电渣压力焊电渣压力焊 组合结构柱简介 二、钢筋的锚固与接头二、钢筋的锚固与接头（二）（二）钢筋的接长 钢筋的钢筋的机械连接机械连接是通过连接件是通过连接件的直接或间接的机械咬合作用的直接或间接的机械咬合作用或钢筋端面的承压作用，将一或钢筋端面的承压作用，将一根钢筋中的力传递到另一根钢根钢筋中的力传递到另一根钢筋的连接方法。常用的连接方筋的连接方法。常用的连接方式有式有螺纹或挤压套筒连接螺纹或挤压套筒连接。 机械连接接头机械连接接头机械连接套筒机械连接套筒 组合结构柱简介 挤压钢筋连接挤压钢筋连接 组合结构柱简介 锥螺纹

64、钢筋连接锥螺纹钢筋连接 组合结构柱简介 二、钢筋的锚固与接头二、钢筋的锚固与接头（三）（三）钢筋的接头1、绑扎搭接绑扎搭接是在钢筋搭接处用是在钢筋搭接处用铁丝绑扎铁丝绑扎而成。钢筋采用绑扎搭接接头时：而成。钢筋采用绑扎搭接接头时： 受拉钢筋受拉钢筋的搭接长度不应小于的搭接长度不应小于1.2la，且不应小于且不应小于300mm； 受压钢筋受压钢筋的搭接长度不应小于的搭接长度不应小于0.85la，且不应小于且不应小于200mm。 受拉钢筋直径受拉钢筋直径d28mm，或受压钢或受压钢筋直径筋直径d32mm时，不宜采用绑扎搭接时，不宜采用绑扎搭接接头。接头。 组合结构柱简介 二、钢筋的锚固与接头二、钢

65、筋的锚固与接头（三）（三）钢筋的接头2、钢筋的钢筋的接头位置接头位置宜设置在构件的宜设置在构件的受力较小受力较小处，并宜处，并宜错开错开。 采用焊接接头时，在接头左右采用焊接接头时，在接头左右35d且不小于且不小于500mm的区的区段内，接头的段内，接头的受拉钢筋受拉钢筋截面面积与受拉钢筋总截面面积的比截面面积与受拉钢筋总截面面积的比值不宜超过值不宜超过1/2； 采用采用绑扎绑扎接头时，从任一接头中心至接头时，从任一接头中心至1.3倍搭接长度倍搭接长度范围范围内，内，受拉钢筋受拉钢筋的接头比值不宜超过的接头比值不宜超过1/4。 当接头比值为当接头比值为1/3或或1/2时，搭接长度应分别乘以时，

66、搭接长度应分别乘以1.1及及1.2。 受压钢筋受压钢筋的的接头比值不宜超过接头比值不宜超过1/2。 组合结构柱简介 l.有明显屈服点的钢筋(软钢)和无明显屈服点的钢筋(硬钢)的应力应变曲线不同。屈服强度是软钢强度设计值的依据。对于硬钢，则取条件屈服强度作为强度设计值的依据。2为了节约钢材，常用冷拉或冷拔来提高热轧钢筋的强度。冷拉只能提高钢筋的抗拉强度，冷拔可以同时提高抗拉强度和抗压强度。3热轧钢筋通常用于钢筋混凝土结构； 、级冷拉钢筋及甲级冷拉低碳钢丝、高强钢丝、钢绞丝、热处理钢筋等，用作预应力钢筋。用于混凝土结构中的钢筋应满足强度、塑性、可焊性、与混凝土有可靠粘结等多方面的要求。 组合结构柱简介 4混凝土立方体抗压强度指标作为评定混凝土强度等级的一种标准，我国规定采用150 mm边长的立方体作为标准试件。混凝土轴心抗压强度是结构混凝土最基本的强度指标，混凝土轴心抗拉强度及局部抗压强度等，都和轴心抗压强度有一定的关系。对于不同的结构构件，应选择不同强度等级的混凝土。5要分清混凝土短期一次加荷时的应力应变曲线、重复荷裁下的应力应变曲线、徐变曲线所反映的三种变形的不同性质。 6混凝土的徐变和收缩对钢筋混凝土和预应力混凝土结构构件性能有重要的影响。 7钢筋和混凝土之间的粘结力是两者能共同工作的主要原因，应采取各种必要的措施加以保证。