第2章 钢筋和混凝土的力学性能

1、第第2 2章章 钢筋和混凝土的力学性能钢筋和混凝土的力学性能第一节：钢筋第一节：钢筋第二节：混凝土第二节：混凝土第三节：钢筋与混凝土的粘结第三节：钢筋与混凝土的粘结 2 21 1 钢筋钢筋 钢筋在钢筋混凝土和预应力混凝土钢筋在钢筋混凝土和预应力混凝土结构中采用的棒状或丝状钢材，是钢筋结构中采用的棒状或丝状钢材，是钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构中混凝土结构和预应力混凝土结构中主要主要用于受拉的材料。用于受拉的材料。 目前我国用于钢筋混凝土结构和预目前我国用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的钢筋主要品种有应力混凝土结构的钢筋主要品种有钢筋钢筋、钢丝钢丝和和钢绞线钢绞线。钢筋主要品种钢筋主要品种

2、 钢筋钢筋钢筋钢筋钢丝钢丝钢绞线钢绞线钢筋的分类钢筋的分类按化学成分按化学成分碳素钢碳素钢 普通低普通低合金钢合金钢 锰系锰系 硅矾系硅矾系 低碳钢低碳钢中碳钢中碳钢高碳钢高碳钢硅钛系硅钛系 硅锰系硅锰系 硅铬系硅铬系 C0.25%C0.8fcsh时，混凝土内部的微裂缝进时，混凝土内部的微裂缝进入非稳态发展，导致混凝土破坏。取入非稳态发展，导致混凝土破坏。取=0.8fcsh作为混凝土的长期抗压强度。作为混凝土的长期抗压强度。初应力越大，徐变也越大。初应力越大，徐变也越大。加载时混凝土的龄期越长，徐变越小。加载时混凝土的龄期越长，徐变越小。 为了减少为了减少徐变徐变，应避免过早地给结构施加长，应

3、避免过早地给结构施加长期荷载，例如在施工期内避免过早地撤除构件的期荷载，例如在施工期内避免过早地撤除构件的模板支柱等，也可以采取加快混凝土硬结的措施模板支柱等，也可以采取加快混凝土硬结的措施来减小来减小龄期龄期对徐变的影响。对徐变的影响。 2) 2) 龄期影响龄期影响 在混凝土的组成成分中，在混凝土的组成成分中，水灰比水灰比愈大，愈大，水泥水化后残余的游离水愈多，徐变也愈大；水泥水化后残余的游离水愈多，徐变也愈大；水泥用量水泥用量愈多，凝胶体在混凝土中所占比重愈多，凝胶体在混凝土中所占比重也愈大，徐变也愈大；也愈大，徐变也愈大；骨料愈坚硬骨料愈坚硬，弹性模，弹性模量愈大以及骨料所占体积比愈大，

4、则由凝胶量愈大以及骨料所占体积比愈大，则由凝胶体流动后传给骨料压力所引起的变形也愈小，体流动后传给骨料压力所引起的变形也愈小，徐变也愈小。徐变也愈小。3)3)材料组成材料组成 养护环境养护环境湿度湿度愈大，愈大，温度温度愈高，则水泥水愈高，则水泥水化作用愈充分，徐变就愈小，混凝土在使用期化作用愈充分，徐变就愈小，混凝土在使用期间处于高温、干燥条件下所产生的徐变比低温、间处于高温、干燥条件下所产生的徐变比低温、潮湿时明显增大。此外，由于混凝土中水分的潮湿时明显增大。此外，由于混凝土中水分的挥发逸散与构件的体积与表面积之比有关，因挥发逸散与构件的体积与表面积之比有关，因而构件而构件尺寸尺寸愈大，愈

5、大，表面积表面积相对愈小，徐变就愈相对愈小，徐变就愈小。小。4)4)外部环境外部环境 混凝土的收缩混凝土的收缩 混凝土在空气中结硬时，体积要缩小，混凝土混凝土在空气中结硬时，体积要缩小，混凝土的收缩量可达的收缩量可达3 31010-4-4；混凝土的收缩是一种随时间而混凝土的收缩是一种随时间而增长的变形，结硬初期收缩变形发展较快，两周完成增长的变形，结硬初期收缩变形发展较快，两周完成收缩的收缩的1/41/4，一个月完成，一个月完成1/21/2，三个月后增长缓慢，一，三个月后增长缓慢，一般般2 2年后趋于稳定，最终收缩应变年后趋于稳定，最终收缩应变约为约为(25)10-4。 影响混凝土收缩的因素影

6、响混凝土收缩的因素 水泥用量越多、水灰比越大水泥用量越多、水灰比越大，收缩就越大。收缩就越大。骨料的级配好、弹性模量高，可减小混凝土的收骨料的级配好、弹性模量高，可减小混凝土的收缩。缩。高温蒸养，收缩减少；使用环境的温度越高，高温蒸养，收缩减少；使用环境的温度越高，相对湿度越低，收缩就越大。相对湿度越低，收缩就越大。此外，此外，水泥品种、水泥品种、混凝土的密实度、构件的体表比混凝土的密实度、构件的体表比等都会对混凝土等都会对混凝土的收缩有影响。的收缩有影响。 梁板或其他构件，由于养护不好，在使用前梁板或其他构件，由于养护不好，在使用前就可能因混凝土收缩而产生裂缝；整片大面积的就可能因混凝土收缩

7、而产生裂缝；整片大面积的混凝土地面或楼面，在施工后就可能因混凝土的混凝土地面或楼面，在施工后就可能因混凝土的收缩而产生裂缝；在预应力混凝土结构中，混凝收缩而产生裂缝；在预应力混凝土结构中，混凝土的收缩会导致预应力的损失。收缩也对超静定土的收缩会导致预应力的损失。收缩也对超静定结构（如拱）产生不利的内力，导致钢筋混凝土结构（如拱）产生不利的内力，导致钢筋混凝土结构出现过大裂缝，造成不利影响。结构出现过大裂缝，造成不利影响。 收缩的不利影响收缩的不利影响混凝土的膨胀混凝土的膨胀 在水中结硬时，则在水中结硬时，则体积膨胀体积膨胀。温度变形温度变形 温度变形也是混凝土在非荷载状态下，产生温度变形也是混

8、凝土在非荷载状态下，产生内力的一个重要因素。混凝土的线膨胀系数随内力的一个重要因素。混凝土的线膨胀系数随骨料性质及配合比而变化，约为骨料性质及配合比而变化，约为(1(11.5)1.5)1010-5-5，一般取一般取1.01.01010-5-5。 混凝土的膨胀特性对混凝土构件往往是有利混凝土的膨胀特性对混凝土构件往往是有利的，故一般不予考虑。的，故一般不予考虑。 收缩和膨胀是在混凝土不受力的情况下而产收缩和膨胀是在混凝土不受力的情况下而产生的变形，生的变形，一般来说，收缩值比膨胀值大得多一般来说，收缩值比膨胀值大得多。 混凝土与钢筋的线膨胀系数是相近的。温度混凝土与钢筋的线膨胀系数是相近的。温度

9、变化时，在混凝土和钢筋之间引起的变化时，在混凝土和钢筋之间引起的内应力很小，内应力很小，不致产生相对的变形不致产生相对的变形。温度变形的影响温度变形的影响 水泥在水化作用时排出的热量导致构件内部水泥在水化作用时排出的热量导致构件内部的温度上升，构件表面由于便于散热而温度相对的温度上升，构件表面由于便于散热而温度相对较低。构件内外的这种温差就会引起应力，从而较低。构件内外的这种温差就会引起应力，从而导致混凝土开裂。导致混凝土开裂。 温度的变化与水泥种类、水泥含量、新拌混温度的变化与水泥种类、水泥含量、新拌混凝土的温度、混凝土硬化速度、构件尺寸等因素凝土的温度、混凝土硬化速度、构件尺寸等因素有关。

10、有关。 大体积混凝土结构以及水池、烟囱等结构由大体积混凝土结构以及水池、烟囱等结构由温度变化引起的温度应力必须予以考虑。温度变化引起的温度应力必须予以考虑。混凝土设计强度等级的选用原则混凝土设计强度等级的选用原则 混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定，混凝土立方体抗压强度标准值定，混凝土立方体抗压强度标准值f fcu,kcu,k，我国，我国混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范规定，立方体抗压强度规定，立方体抗压强度标 准 值 系 指 按 标 准 方 法 制 作 养 护 的 边 长 为标 准 值 系 指 按 标 准 方 法 制 作 养 护 的 边 长

11、 为150mm150mm150mm150mm150mm150mm的立方体试件，在的立方体试件，在2828天天龄期龄期用标准试验测得的具有用标准试验测得的具有95%95%保证率的抗压强度。保证率的抗压强度。 混凝土强度等级混凝土强度等级 规范规范将混凝土强度分为十四级，按将混凝土强度分为十四级，按立方立方体抗压强度体抗压强度标准的大小划分，即标准的大小划分，即C15C15，C20, C25C20, C25，C30C30，C35C35， C40C40，C45C45，C50C50，C55C55，C60C60，C65C65，C70C70，C75C75，C80C80，各个等级中的数字部分是以，各个等级中

12、的数字部分是以N/mmN/mm2 2为量纲的立方体抗压强度标准值。为量纲的立方体抗压强度标准值。 混凝土的其他设计强度指标，都可根据试验分混凝土的其他设计强度指标，都可根据试验分析与立方体抗压强度标准值建立起相应的换算关析与立方体抗压强度标准值建立起相应的换算关系。系。轴心抗压强度轴心抗压强度标准值与立方体抗压强度标准标准值与立方体抗压强度标准值的关系如下值的关系如下 轴心抗压强度和轴心抗拉强度标准值轴心抗压强度和轴心抗拉强度标准值 混凝土的其他设计强度指标，都可根据试验分混凝土的其他设计强度指标，都可根据试验分析与立方体抗压强度标准值建立起相应的换算关系。析与立方体抗压强度标准值建立起相应的

13、换算关系。混凝土的轴心抗拉强度标准值与立方体抗压强度标混凝土的轴心抗拉强度标准值与立方体抗压强度标准值的关系如下准值的关系如下轴心抗压强度和轴心抗拉强度设计值轴心抗压强度和轴心抗拉强度设计值 轴心抗压强度和轴心抗拉强度设计值是相轴心抗压强度和轴心抗拉强度设计值是相应的标准值除以材料分项系数，具体如下应的标准值除以材料分项系数，具体如下弹性模量弹性模量 经统计分析经统计分析 混凝土强度等级的选用混凝土强度等级的选用 钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15C15；当采用；当采用HRB335HRB335级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于级钢筋时，混凝土强度等

14、级不宜低于C20C20；当采用；当采用HRB400HRB400和和RRB400RRB400级钢筋以及承受重复荷载的构件，混凝土强度级钢筋以及承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于等级不得低于C20C20。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于低于C30C30；当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时，；当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于混凝土强度等级不宜低于C40C40。混凝土结构设计规范规定 选择混凝土，还必须是根据混凝土构件的受力和选择混凝土，还必须是根据混凝土构件的受力和耐久性等方面的要求确定的。耐久性等方

15、面的要求确定的。 2 23 3 钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土的粘结 粘结应力粘结应力分为钢筋端部的锚固分为钢筋端部的锚固粘结应力粘结应力和裂和裂缝之间的缝之间的局部粘结应力局部粘结应力。 钢筋混凝土受力后，钢筋与混凝土之间出现钢筋混凝土受力后，钢筋与混凝土之间出现变形差变形差( (相对滑移相对滑移) )，会沿钢筋和混凝土接触面上存，会沿钢筋和混凝土接触面上存在剪应力，称为粘结应力。在剪应力，称为粘结应力。 通过粘结力钢筋和混凝土传递二者之间的应通过粘结力钢筋和混凝土传递二者之间的应 力，使钢筋和混凝土变形协调、共同工作。力，使钢筋和混凝土变形协调、共同工作。钢筋和混凝土粘结的类型钢筋和混凝土

16、粘结的类型 是指钢筋伸入支座或支座负弯是指钢筋伸入支座或支座负弯矩钢筋在跨间截断时，必须具有矩钢筋在跨间截断时，必须具有足够的锚固长度，通过锚固长度足够的锚固长度，通过锚固长度积累的粘结力。积累的粘结力。 按钢筋所处部位和所起作用不按钢筋所处部位和所起作用不同受压、受拉、支座、节点及钢同受压、受拉、支座、节点及钢筋截断时，锚固长度各异。筋截断时，锚固长度各异。 1 1 锚固粘结应力锚固粘结应力 裂缝之间的裂缝之间的局部粘局部粘结应力结应力，是指相邻两个，是指相邻两个开裂截面之间产生的钢开裂截面之间产生的钢筋拉力，通过裂缝两侧筋拉力，通过裂缝两侧的粘结应力部分地向混的粘结应力部分地向混凝土传递，

17、使未开裂的凝土传递，使未开裂的混凝土受拉。混凝土受拉。2 2 局部粘结应力局部粘结应力粘结力组成粘结力组成-混凝土中的水泥凝胶体在钢筋表面产生的化混凝土中的水泥凝胶体在钢筋表面产生的化学粘着力或吸附力，来源于浇注时水泥浆体向钢学粘着力或吸附力，来源于浇注时水泥浆体向钢筋表面氧化层的渗透和养护过程中水泥晶体的生筋表面氧化层的渗透和养护过程中水泥晶体的生长和硬化。长和硬化。1 1 化学胶结力化学胶结力 取决于水泥的性质和钢筋表面的粗糙程度。这取决于水泥的性质和钢筋表面的粗糙程度。这种力种力 一般很小，只在钢筋和混凝土界面存在，当一般很小，只在钢筋和混凝土界面存在，当接触面发生相对滑移时就消失，仅在

18、局部无滑移区接触面发生相对滑移时就消失，仅在局部无滑移区内起作用。内起作用。2 2 摩擦力摩擦力-混凝土收缩后将钢筋紧紧地握裹住，当钢混凝土收缩后将钢筋紧紧地握裹住，当钢筋和混凝土产生相对滑移时，在钢筋和混凝土筋和混凝土产生相对滑移时，在钢筋和混凝土界面上将产生摩擦力。界面上将产生摩擦力。 它取决于混凝土发生收缩、荷载和反力它取决于混凝土发生收缩、荷载和反力等对钢筋的径向压应力、钢筋和混凝土之间的等对钢筋的径向压应力、钢筋和混凝土之间的粗糙程度等。钢筋和混凝土之间的挤压力越大、粗糙程度等。钢筋和混凝土之间的挤压力越大、接触面越粗糙，则摩擦力越大。接触面越粗糙，则摩擦力越大。 -钢筋表面凹凸不平

19、与混凝土产生的机械咬钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用而产生的力，即合作用而产生的力，即混凝土对钢筋表面斜向混凝土对钢筋表面斜向压力的纵向分力，取决于混凝土的抗剪强度。压力的纵向分力，取决于混凝土的抗剪强度。 各种粘结力中，化学胶结力较小；光面钢各种粘结力中，化学胶结力较小；光面钢筋以筋以摩擦力摩擦力为主；变形钢筋以为主；变形钢筋以机械咬合力机械咬合力为为主。主。3 3 机械咬合力机械咬合力 变形钢筋的横肋会产生这种咬合力，它的变形钢筋的横肋会产生这种咬合力，它的咬合作用往往很大，是变形钢筋粘结力的主要咬合作用往往很大，是变形钢筋粘结力的主要来源，是锚固作用的主要成份。来源，是锚固作用

20、的主要成份。 1 1 光面钢筋的粘结破坏光面钢筋的粘结破坏 光面钢筋的粘结力主要光面钢筋的粘结力主要是化学胶结力、摩擦力和是化学胶结力、摩擦力和钢筋表面凹凸不平的机械钢筋表面凹凸不平的机械咬合力。咬合力。粘结机理粘结机理 粘结强度通常采用标准粘结强度通常采用标准抗拔试验（如图抗拔试验（如图2-352-35）钢 筋 和 混 凝钢 筋 和 混 凝土 之 间 的 平土 之 间 的 平均粘结应力均粘结应力2 2 变形钢筋的粘结破坏变形钢筋的粘结破坏 粘结强度仍由化学胶结力、摩擦力和钢筋粘结强度仍由化学胶结力、摩擦力和钢筋表面凹凸不平的机械咬合力组成，但主要是钢表面凹凸不平的机械咬合力组成，但主要是钢筋

21、表面突出肋与混凝土之间的机械咬合力。变筋表面突出肋与混凝土之间的机械咬合力。变形钢筋和光圆钢筋的主要区别是钢筋表面具有形钢筋和光圆钢筋的主要区别是钢筋表面具有不同形状的横肋或斜肋不同形状的横肋或斜肋 钢筋的锚固是指通过混凝土中钢筋埋置段或机械措施将钢筋钢筋的锚固是指通过混凝土中钢筋埋置段或机械措施将钢筋所受的力传给混凝土，使钢筋锚固于混凝土而不滑出，包括直钢所受的力传给混凝土，使钢筋锚固于混凝土而不滑出，包括直钢筋的锚固、带弯钩或弯折钢筋的锚固，以及采用机械措施锚固等。筋的锚固、带弯钩或弯折钢筋的锚固，以及采用机械措施锚固等。 锚固抗力等于钢筋屈服强度锚固抗力等于钢筋屈服强度fy时，时，相应的

22、锚固长度就是相应的锚固长度就是临界锚固长度临界锚固长度lcra a，这是保证受力钢筋直到屈服也，这是保证受力钢筋直到屈服也不会发生锚固破坏的最小长度。钢筋不会发生锚固破坏的最小长度。钢筋屈服后强化，随锚固长度的延长，锚屈服后强化，随锚固长度的延长，锚固抗力还能增长，到锚固抗力等于钢固抗力还能增长，到锚固抗力等于钢筋拉断强度筋拉断强度fu时，相应的锚固长度就时，相应的锚固长度就是是极限锚固长度极限锚固长度l ua。 影响粘结强度的因素影响粘结强度的因素 (1)(1)混凝土的强度等级高，粘结强度高混凝土的强度等级高，粘结强度高(2)(2)保护层厚度大，钢筋的净距大，粘结强度高保护层厚度大，钢筋的净

23、距大，粘结强度高(3)(3)钢筋的直径小，粘结强度高；螺纹钢筋比月牙钢筋高钢筋的直径小，粘结强度高；螺纹钢筋比月牙钢筋高 (4)(4)横向箍筋，提高粘结强度横向箍筋，提高粘结强度(5)(5)横向压应力，提高粘结强度横向压应力，提高粘结强度(6)(6)浇筑混凝土时钢筋位置浇筑混凝土时钢筋位置 钢筋的锚固和连接钢筋的锚固和连接 钢筋的锚固钢筋的锚固(1)(1)锚固机理锚固机理 1)1)强度极限状态强度极限状态-钢筋与混凝土之间的钢筋与混凝土之间的粘结应力达到粘结强度，直钢筋在混凝土中的锚粘结应力达到粘结强度，直钢筋在混凝土中的锚固、搭接和延伸要考虑这种状态。固、搭接和延伸要考虑这种状态。 2)2)

24、刚度极限状态刚度极限状态-钢筋与混凝土之间的钢筋与混凝土之间的相对滑移增长过速的状态，带弯钩钢筋和弯折钢相对滑移增长过速的状态，带弯钩钢筋和弯折钢筋在混凝土中锚固时要考虑这种状态。筋在混凝土中锚固时要考虑这种状态。 钢筋的锚固是指通过混凝土中钢筋埋置段或机械措钢筋的锚固是指通过混凝土中钢筋埋置段或机械措施将钢筋所受的力传给混凝土，使钢筋锚固于混凝土而施将钢筋所受的力传给混凝土，使钢筋锚固于混凝土而不滑出，包括直钢筋的锚固、带弯钩或弯折钢筋的锚固，不滑出，包括直钢筋的锚固、带弯钩或弯折钢筋的锚固，以及采用机械措施的锚固等。以及采用机械措施的锚固等。 锚固抗力等于钢筋屈服强度锚固抗力等于钢筋屈服强

25、度fy时，相应的锚固长度就是时，相应的锚固长度就是临界锚固临界锚固长度长度lcra a，这是保证受力钢筋直到屈，这是保证受力钢筋直到屈服也不会发生锚固破坏的最小长度。服也不会发生锚固破坏的最小长度。钢筋屈服后强化，随锚固长度的延钢筋屈服后强化，随锚固长度的延长，锚固抗力还能增长，到锚固抗长，锚固抗力还能增长，到锚固抗力等于钢筋拉断强度力等于钢筋拉断强度fu时，相应的时，相应的锚固长度就是锚固长度就是极限锚固长度极限锚固长度l ua。 锚固长度 受拉钢筋的最大拉力为d2fy/4，锚固长度la的平均粘结强度为，锚固力dla，由平衡条件可得 混凝土结构设计规范的锚固长度锚固长度的修正1) 1) 带肋

26、钢筋直径较大时，其肋高相对值减小，使粘结带肋钢筋直径较大时，其肋高相对值减小，使粘结力减小，当力减小，当HRB335HRB335、HRB400HRB400和和RRB400RRB400级钢筋直径大于级钢筋直径大于25mm25mm时，锚固长度应乘以修正系数时，锚固长度应乘以修正系数1.11.1 2) 2) 寒冷地区，撒盐融冰，但盐对混凝土中钢筋的侵蚀寒冷地区，撒盐融冰，但盐对混凝土中钢筋的侵蚀作用大。为此，采取在钢筋表面上涂一层环氧树脂的方作用大。为此，采取在钢筋表面上涂一层环氧树脂的方法。试验表明，涂层使钢筋锚固强度降低法。试验表明，涂层使钢筋锚固强度降低20%20%左右，因此，左右，因此，HR

27、B335HRB335、HRB400HRB400和和RRB400RRB400级涂环氧树脂钢筋，其锚固长级涂环氧树脂钢筋，其锚固长度应乘以修正系数度应乘以修正系数1.251.25；3) 3) 施工中易受扰动（如滑模施工），影响钢筋施工中易受扰动（如滑模施工），影响钢筋的粘结锚固，锚固长度应乘以修正系数的粘结锚固，锚固长度应乘以修正系数1.11.1； 4) 4) 规范规定的锚固长度是按保护层厚度等于钢规范规定的锚固长度是按保护层厚度等于钢筋直径的最不利条件确定的，当筋直径的最不利条件确定的，当HRB335HRB335、HRB400HRB400和和RRB400RRB400级钢筋保护层厚度大于钢筋直径的

28、级钢筋保护层厚度大于钢筋直径的3 3倍且倍且配置有箍筋时，锚固长度可乘以修正系数配置有箍筋时，锚固长度可乘以修正系数0.80.8；5)5)锚固长度是按照充分利用钢筋设计强度的条件确定的，锚固长度是按照充分利用钢筋设计强度的条件确定的，实际设计中，锚固钢筋的实际应力可能小于设计强度，实际设计中，锚固钢筋的实际应力可能小于设计强度，因此，可按配筋余量修正，当纵筋的实际配筋面积大于因此，可按配筋余量修正，当纵筋的实际配筋面积大于设计值，有充分依据和可靠措施，锚固长度可乘以设计设计值，有充分依据和可靠措施，锚固长度可乘以设计计算面积与实际配筋面积的比值。但对有抗震要求和动计算面积与实际配筋面积的比值。

29、但对有抗震要求和动荷载要求的构件，不得采用此项修正。荷载要求的构件，不得采用此项修正。 经过上述修正，锚固长度不得小于计算锚经过上述修正，锚固长度不得小于计算锚固长度的固长度的0.70.7倍，且不应小于倍，且不应小于250mm250mm，这是锚固，这是锚固长度的最低限值。长度的最低限值。钢钢筋筋的的机机械械锚锚固固末端带末端带135135 弯钩弯钩末端与短钢筋双面贴焊末端与短钢筋双面贴焊末端与钢板穿孔塞焊末端与钢板穿孔塞焊2 2 钢筋连接钢筋连接 (1) (1) 连接的基本要求连接的基本要求 1) 1) 承载力承载力( (强度强度)-)-被连接的钢筋应能完成应力的被连接的钢筋应能完成应力的可靠

30、传递可靠传递 2) 2) 刚度刚度( (变形性能变形性能)-)-连接区域的钢筋段抵抗连接区域的钢筋段抵抗变形的能力变形的能力( (弹性模量弹性模量) )应接近未被连接的钢筋应接近未被连接的钢筋( (弹性弹性模量模量) ) 3)3) 延性延性( (断裂形态断裂形态)-)-被连接的热轧钢筋均具有被连接的热轧钢筋均具有良好的延性，均匀伸长率都在良好的延性，均匀伸长率都在1010以上，且在发生颈以上，且在发生颈缩变形后才可能被拉断，具有明显的破坏预兆。缩变形后才可能被拉断，具有明显的破坏预兆。 4) 4) 恢复性能恢复性能-当钢筋未屈服时，卸载后钢筋当钢筋未屈服时，卸载后钢筋的弹性回缩可以基本闭合裂缝

31、。钢筋的连接接头应的弹性回缩可以基本闭合裂缝。钢筋的连接接头应具有相似的性能。具有相似的性能。 5) 5) 疲劳性能疲劳性能-反复次数多的荷载作用下，反复次数多的荷载作用下，钢筋的连接段应具有必要的抵抗疲劳的能力。钢筋的连接段应具有必要的抵抗疲劳的能力。 (2)(2)钢筋连接的基本类型钢筋连接的基本类型: : 搭接、机械连接、焊接搭接、机械连接、焊接 (3)(3)钢筋连接的机理钢筋连接的机理 1)1)绑扎搭接传力的机理绑扎搭接传力的机理 绑扎搭接传力的基础是粘结锚固。但是搭接钢筋之绑扎搭接传力的基础是粘结锚固。但是搭接钢筋之间的缝间混凝土会因剪切而迅速破碎，握裹力受到削弱。间的缝间混凝土会因剪

32、切而迅速破碎，握裹力受到削弱。因此，搭接钢筋的锚固强度减小，与锚固长度相比，搭接因此，搭接钢筋的锚固强度减小，与锚固长度相比，搭接长度应以予加长。长度应以予加长。 由于锥楔作用造成的径向由于锥楔作用造成的径向力引起了两根钢筋之间的分力引起了两根钢筋之间的分离趋势。因此，搭接钢筋之离趋势。因此，搭接钢筋之间容易发生纵向劈裂裂缝，间容易发生纵向劈裂裂缝，必须有较强的围箍约束以维必须有较强的围箍约束以维持锚固。持锚固。2)2)机械连接的传力机理机械连接的传力机理 通过连贯于两根钢筋外的套筒来实现传力。套筒通过连贯于两根钢筋外的套筒来实现传力。套筒与钢筋之间力的过渡是通过机械咬合作用。与钢筋之间力的过渡是通过机械咬合作用。 3)3)焊接传力的机理焊接传力的机理 钢筋的焊接接头是利用电阻、电弧或者燃烧的气钢筋的焊接接头是利用电阻、电弧或者燃烧的气体加热钢筋端头使之熔化并用加压或填加熔融的金体加热钢筋端头使之熔化并用加压或填加熔融的金属焊接材料，使之连成一体的连接方式。属焊接材料，使之连成一体的连接方式。 在钢筋连接设计时应遵循以下原则：接头应尽量在钢