混凝土結(jié)構(gòu)原理五

第二章鋼筋和混凝土材料力學(xué)性能混凝土結(jié)構(gòu)基本原理一、鋼筋的強(qiáng)度和變形

1.鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變曲線

AB’BCDE上屈服點(diǎn)不穩(wěn)定下屈服點(diǎn)出現(xiàn)頸縮拉斷BC段為屈服平臺(tái)CD段為強(qiáng)化段0.2%

0.2標(biāo)距有明顯流幅的鋼筋無明顯流幅的鋼筋鋼筋受壓和受拉時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線幾乎相同一、鋼筋的強(qiáng)度和變形

1.鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變曲線

AB’BCDE0.2%

0.2強(qiáng)度指標(biāo)*明顯流幅的鋼筋：下屈服點(diǎn)對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的依據(jù)，因?yàn)椋摻钋髸?huì)產(chǎn)生大的塑性變形，鋼筋混凝土構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形和不可閉合的裂縫，以至不能使用*無明顯流幅的鋼筋：殘余應(yīng)變?yōu)?.2%時(shí)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力作為條件屈服強(qiáng)度

一、鋼筋的強(qiáng)度和變形

1.鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變曲線強(qiáng)度指標(biāo)的確定強(qiáng)度隨機(jī)變量強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法確定的具有一定保證率（鋼筋為97.73%）的統(tǒng)計(jì)特征值：強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=強(qiáng)度平均值-2×均方差概率密度材料強(qiáng)度強(qiáng)度平均值強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值一、鋼筋的強(qiáng)度和變形

1.鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變曲線

AB’BCDE0.2%

0.2變形指標(biāo)*伸長(zhǎng)率：鋼筋拉斷后的伸長(zhǎng)與原長(zhǎng)的比值*冷彎要求：將直徑為d的鋼筋繞直徑為D的鋼輥彎成一定的角度而不發(fā)生斷裂

一、鋼筋的強(qiáng)度和變形

2.鋼筋的成分、級(jí)別和品種按化學(xué)成分碳素鋼（鐵、碳、硅、錳、硫、磷等元素）低碳鋼（含碳量<0.25%）中碳鋼（含碳量0.25~0.6%）高碳鋼（含碳量0.6~1.4%）普通低合金鋼（另加硅、錳、鈦、釩、鉻等）硅系硅釩系硅鈦系硅錳系硅鉻系一、鋼筋的強(qiáng)度和變形

2.鋼筋的成分、級(jí)別和品種鋼筋熱軋鋼筋：熱軋光面鋼筋HPB235，熱軋帶肋鋼筋HRB335、HRB400，余熱處理鋼筋RRB400冷拉鋼筋：由熱軋鋼筋在常溫下用機(jī)械拉伸而成熱處理鋼筋：將HRB400、RRB400鋼筋通過加熱、淬火、回火而成按加工鋼絲碳素鋼絲：高碳鎮(zhèn)靜鋼通過多次冷拔、應(yīng)力消除、矯正、回火處理而成刻痕鋼絲：在鋼絲表面刻痕，以增強(qiáng)其與混凝土間的粘結(jié)力鋼絞線：六根相同直徑的鋼絲成螺旋狀鉸繞在一起冷拔低碳鋼絲：由低碳鋼冷拔而成一、然鋼筋除的強(qiáng)垂度和揉變形2.鋼筋籍的成燦分、耀級(jí)別隸和品岔種按表面如形狀光圓癢鋼筋變形獲鋼筋鋼筋耕的應(yīng)扭用范飲圍非預(yù)監(jiān)應(yīng)力敬鋼筋陪：HR飼B2趙35，HR甲B3再35，HR誰B4吹00，RR珠B4覆00預(yù)應(yīng)暑力鋼旬筋：篇碳素梨鋼絲古，刻濃痕鋼偶絲，膊鋼絞匙線，夕熱處嗎理鋼若筋，牽冷拉脊鋼筋一、惑鋼筋產(chǎn)的強(qiáng)弊度和積變形3.鋼筋繩的冷廉加工抗和熱鐘處理冷拉

BKZZ’K’殘余變形冷拉伸長(zhǎng)率無時(shí)炸效經(jīng)時(shí)局效K點(diǎn)的選擇黑：應(yīng)獅力控巨制和鏟應(yīng)變盜控制溫度血的影仍響：易溫度撥達(dá)70棚0o乓C時(shí)恢抄復(fù)到巾冷拉終前的寸狀態(tài)估，先徑焊后鉤拉特性里：只向提高莊抗拉些強(qiáng)度符，不純提高赴抗壓下強(qiáng)度灰，強(qiáng)然度提漂高，蠻塑性齒下降一、慌鋼筋電的強(qiáng)匹度和喜變形3.鋼筋失的冷銀加工狐和熱潮處理冷拔經(jīng)過楊冷拔聰后鋼限筋沒普有明泛顯的鑒屈服扁點(diǎn)和川流幅冷拔賠既能核提高您抗拉鎖強(qiáng)度從又能恰提高稍抗壓位強(qiáng)度一、疏鋼筋愉的強(qiáng)波度和扮變形3.鋼筋鞏的冷斧加工枝和熱斷處理熱處票理對(duì)特定拿鋼號(hào)選的鋼只筋進(jìn)干行淬寫火和顏回火胃處理強(qiáng)度痛提高勺，塑黑性降騰低不降賺低強(qiáng)碑度的租前提歲下，朵消除休由淬顧火產(chǎn)夜生的漿內(nèi)力書，改虜善塑撤性和西韌性一、梢鋼筋礦的強(qiáng)穿度和悟變形4.鋼筋雄的徐漲變和玻松弛徐變應(yīng)力居不變刮，隨奏時(shí)間垂的增繁長(zhǎng)應(yīng)什變繼償續(xù)增嶼加松弛長(zhǎng)度難不變征，隨英時(shí)間顫的增逮長(zhǎng)應(yīng)登力降呼低對(duì)結(jié)構(gòu)得，尤吸其是練預(yù)應(yīng)械力結(jié)筆構(gòu)，穩(wěn)產(chǎn)生需不利拋的影挖響，際需采腎取必顯要的勸措施一、欠鋼筋解的強(qiáng)劇度和背變形5.鋼筋嫩的疲磁勞重復(fù)飲荷載遷作用踏下，奏鋼筋州的強(qiáng)帆度<靜載霜作用伍下的僚強(qiáng)度規(guī)定脾的應(yīng)睜力幅庫度內(nèi)上，經(jīng)師一定蹲次數(shù)譽(yù)的重賴復(fù)荷白載后咳，發(fā)托生疲碰勞破形壞的紐奉最大汽應(yīng)力瞇值稱滑為疲旱勞強(qiáng)井度。眾對(duì)鋼蛙筋用逃疲勞沿應(yīng)力否幅來刺表示鋼其疲劉勞強(qiáng)雞度。試驗(yàn)泉方法單根誰鋼筋孕的軸挖拉疲奏勞鋼筋晶埋入括混凝哪土中袍重復(fù)殖受拉慮或受完彎一、梨鋼筋虎的強(qiáng)伍度和度變形6.混凝餅土結(jié)李構(gòu)對(duì)偶鋼筋鼻的要戀求強(qiáng)度申要求泥：屈仇服強(qiáng)院度和世極限千強(qiáng)度消，抗頂震設(shè)然計(jì)時(shí)愿還要兄求有栗一定煮的屈扇強(qiáng)比塑性理要求酒：伸弊長(zhǎng)率燃和冷四彎要派求可焊謠性與混凝康土的請(qǐng)粘結(jié)躬性一、彎鋼筋滑的強(qiáng)腰度和溫變形7.鋼筋寺應(yīng)力-應(yīng)變敲曲線府的數(shù)頁學(xué)模似型

s

s

s=Es

s

y

s,hfy

s

s

s=Es

s

y

s,hfyfs,u

s,u

s,u

s

s

s=Es

s

yfy

s,hfs,u有明種顯流披幅的女鋼筋無明架顯流慚幅的檔鋼筋二、腎混凝承土的君強(qiáng)度第和變摩形1.單軸躍受力漫狀態(tài)廁下混貝凝土譜的抗緒壓強(qiáng)載度立方牙體抗分壓強(qiáng)底度fcu承壓板試塊摩擦力不涂潤(rùn)滑劑涂潤(rùn)滑劑強(qiáng)度大于我國(guó)燦規(guī)范璃的方手法：襲不涂壯潤(rùn)滑句劑壓力試昏件掙裂縫娛發(fā)展蔽擴(kuò)拆張刺整個(gè)紗體系議解體恭，喪存失承趴載力另影響濾強(qiáng)度較的因翼素還烤有：步齡期錄、加機(jī)載速遣率、危試塊貞尺寸母等二、風(fēng)混凝竄土的盯強(qiáng)度悟和變驅(qū)形1.單軸喊受力巧狀態(tài)州下混訊凝土牛的抗丟壓強(qiáng)鮮度標(biāo)準(zhǔn)植試塊憂：15撥0×1喬50屬×莖15同0非標(biāo)寧準(zhǔn)試卷塊：10膏0×1單00湖×渾10殊0換算渴系數(shù)0.武95200×2演00勢(shì)×飽20齊0換算犁系數(shù)1.狹05立方條體抗堵壓強(qiáng)洽度是偵區(qū)分鈔混凝做土強(qiáng)涉度等歇級(jí)的裁指標(biāo)炮，我達(dá)國(guó)規(guī)秒范混夫凝土丟的強(qiáng)悲度等鄭級(jí)有鉗：C1俗5，C2室0，C2頃5，C3勒0，C3綁5，C4落0，C4緊5，C5宅0，C5嗚5，C6蕉0，C6豆5，C7胸0，C7僵5，C8鋪0表示遼混凝勝土Co樂nc瓜re咸te立方拉體抗跑壓強(qiáng)臉度立方臘體抗患?jí)簭?qiáng)臺(tái)度fcu二、療混凝釀土的趁強(qiáng)度荷和變廁形1.單軸暮受力強(qiáng)狀態(tài)努下混柔凝土眨的抗示壓強(qiáng)也度棱柱犯體抗啄壓強(qiáng)垂度fc承壓板試塊標(biāo)準(zhǔn)靈試塊錢：15扶0×1叢50曉×穴30瓜0非標(biāo)耐準(zhǔn)試炒塊：10剃0×1應(yīng)00圣×僚30各0換算規(guī)系數(shù)0.皇95200×2虧00炎×除40傍0換算樹系數(shù)1.炊05考慮敲到承炊壓板緊對(duì)試俘件的英約束骨，立狼方體看抗壓退強(qiáng)度憶大于擔(dān)棱柱凡體抗之壓強(qiáng)椅度，蘋且有鐘：fc=0架.7鳳6fcu(試驗(yàn)熄結(jié)果)考慮膜到構(gòu)債件和筋試件男的區(qū)幻玉別，短取fc=0買.6笑7fcu對(duì)國(guó)外治（美域國(guó)、益日本干、歐遠(yuǎn)洲混乖凝土攝協(xié)會(huì)堂等）屢采用喊的圓尿柱體漁試件籮（d=批15棉0,歇h溜=3端00），紛有fc’=適0.遷79fcu圓柱頑體抗昆壓強(qiáng)牲度二、何混凝公土的交強(qiáng)度蔽和變闖形2.單軸賄受力駱狀態(tài)慌下混輛凝土抖的抗局拉強(qiáng)繡度直接筒受拉若試驗(yàn)ft100100150150500試驗(yàn)嫌結(jié)果賣：ft=0新.2較6fcu2/齡3考慮器到構(gòu)拿件和噸試件出的區(qū)算別，很尺寸抹效應(yīng)闖，加鋸荷速普度等破的影旋響，儲(chǔ)取ft=0默.2胃3fcu2/孤3二、燒混凝膛土的定強(qiáng)度票和變課形2.單軸智受力矩狀態(tài)飄下混際凝土村的抗縣拉強(qiáng)更度劈裂壘試驗(yàn)ftsddftsFFFF我國(guó)沙根據(jù)10溫0m健m立方廉體的米劈裂茫與抗銜壓試騾驗(yàn)結(jié)調(diào)果有奶：fts=0瓶.1洪9fcu3/圾4二、姓混凝儲(chǔ)土的柔強(qiáng)度府和變守形2.復(fù)合闊受力子狀態(tài)占下混便凝土舒的抗候拉強(qiáng)驅(qū)度雙軸堪應(yīng)力輕下的氧強(qiáng)度1.01.01.21.2-0.2-0.2

2/fc

1/fc拉壓

/fc

/fc0.20.1-0.1

0.00.61.0單軸抗拉強(qiáng)度單軸抗壓強(qiáng)度雙向捐正應(yīng)撈力下逃的強(qiáng)蓄度曲欄線法向縱應(yīng)力車和剪走應(yīng)力早下的困強(qiáng)度掉曲線二、仗混凝盜土的語強(qiáng)度踏和變磨形2.復(fù)合涂受力引狀態(tài)紫下混名凝土罪的抗怖拉強(qiáng)棉度三向闖受壓嚇時(shí)的盡混凝弦土強(qiáng)窯度

1=fcc’

1=fcc’

2=

3=fLfL----側(cè)向約束壓應(yīng)力（加液壓）圓柱株體試懷驗(yàn)有側(cè)火向約即束時(shí)造的抗巨壓強(qiáng)培度無側(cè)冰向約截束時(shí)飛圓柱削體的堂單軸燥抗壓坐強(qiáng)度二、外混凝洋土的譽(yù)強(qiáng)度教和變?cè)?.混凝貫土的核疲勞雜強(qiáng)度破壞重復(fù)腐荷載喊下的努應(yīng)力-應(yīng)變慰曲線fcf

3

2

1

疲勞強(qiáng)度<fcfcf的確定娃原則礎(chǔ)：10蛋0×1斤00利×育30夸0或15亡0×1啦50攔×虜45胳0的棱砍柱體竊試塊凍承受20制0萬次貢（或惠以上榴）循稈環(huán)荷掠載時(shí)躺發(fā)生漫破壞庸的最珠大壓輪應(yīng)力查值二、胃混凝籠土的初強(qiáng)度贈(zèng)和變療形4.混凝是土的侮變形礎(chǔ)性能

(MPa)fco

0

(

10-3)abcd225201510546810混凝土強(qiáng)度提高加載速度減慢單軸銅受壓難時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變鉆關(guān)系作用是：峰值應(yīng)力后，吸收試驗(yàn)機(jī)的變形能，測(cè)出下降段二、敬混凝媽土的云強(qiáng)度掏和變港形4.混凝頭土的劃變形度性能單軸營(yíng)受壓浪時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變垂關(guān)系站的數(shù)掉學(xué)模巖型

u=0.0038

0=0.002o

cfc

c0.15fc

u=0.0035

0=0.002o

cfc

c美國(guó)Ho勒gn召es誓ta苦d模型德國(guó)Rüsc旺h模型二、哪混凝需土的毛強(qiáng)度鴨和變避形4.混凝元土的原變形曲性能單軸筍受壓摘時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變睛關(guān)系腰的數(shù)欺學(xué)模綠型--見--中國(guó)戴規(guī)范

u

0o

cfc

c二、披混凝環(huán)土的沒強(qiáng)度玩和變哲形4.混凝王土的霉變形兩性能側(cè)向讓受約束選時(shí)混公凝土卡的變裳形特吵點(diǎn)

cu約束混凝土非約束混凝土

c

cfccfcEsecEc

c02

c0

sp

cco環(huán)箍斷裂二、煤混凝域土的駐強(qiáng)度賢和變棄形4.混凝詳土的申變形伴性能軸向友受拉辦時(shí)混械凝土掌的應(yīng)增力應(yīng)控變關(guān)甘系

t

to

t0

tu

ft

t(MPa)0

(mm)

cr=0.00012試件：76

19

305mmfc=44MPa43210.010.020.030.040.050.06標(biāo)距＝83mm

理論授模型?。?！二、忘混凝淺土的復(fù)強(qiáng)度握和變脖形4.混凝犁土的特變形醫(yī)性能重復(fù)很荷載廟下混層凝土縱的變閑形性參能

p

e

包羅線與一次性加載時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線相似二、眾混凝罰土的辯強(qiáng)度變和變監(jiān)形4.混凝宋土的唱變形活性能混凝璃土的抽彈性模模量

c

c

c

c

e

p

0

1原點(diǎn)廉切線束模量汗（彈畝性模爸量）欄：拉蔬壓相哈同變形扁模量票（割鑒線模載量、脅彈塑堡性模毫量）切線餡模量受壓滋時(shí)，嬸為0.蝴4~冷1.簽0；受拉引破壞閉時(shí)，千為1.仗0二、陡混凝仙土的黃強(qiáng)度卻和變?cè)V形4.混凝蠶土的溫變形些性能混凝榜土的懸彈性民模量煩的試茅驗(yàn)方蜜法（15辰0×15羨0×30膜0標(biāo)準(zhǔn)消試件）

c/fc

c0.55~罪10次此線和原點(diǎn)切線基本平行，取其斜率作為Ec二、態(tài)混凝清土的宗強(qiáng)度較和變腫形4.混凝紛土的周變形描性能混凝聰土的晨泊松拳比和克剪切羨模量混凝老土的暴泊松幻玉比，攀在壓柔力較宜小時(shí)亡為0.暗15可~0關(guān).1森8，接端近破溉壞時(shí)改可達(dá)0.皇5以上顯，一為般可品取0.或2混凝暴土的吩剪切丑模量斬為二、幟混凝完土的鼓強(qiáng)度羽和變盈形4.混凝薦土的懲變形像性能長(zhǎng)期腫荷載袖作用羞下混閘凝土好的變耽形性將能--套--徐變0.51.01.52.02.505101520253035(×10-3)(月)

c<0甲.5fc，線性褲徐變

c<0誤.8fc，非線倒性徐互變

cr

e

e’

e’’

cr’P原因屋之一共，膠清凝體前的粘路性流示動(dòng)原因駱之二聰，混壯凝土腹內(nèi)部蠅微裂王縫的晃不斷奧發(fā)展二、特混凝目土的扎強(qiáng)度熄和變拐形4.混凝聲土的井變形圓性能長(zhǎng)期寨荷載恐作用鑼下混棚凝土雖的變怠形性瓶能--魔--影響戲徐變糞的因示素應(yīng)力弱：

c<0勿.5翠fc，徐變壓變形別與應(yīng)太力成