钢筋和混凝土材料的力学性能

1、混凝土结构混凝土结构第二章第二章 钢筋和混凝土材料力学性能钢筋和混凝土材料力学性能一、钢筋的强度和变形一、钢筋的强度和变形 1.1.钢筋的应力钢筋的应力- -应变曲线应变曲线ABBCDE上屈服点不稳定下屈服点出现颈缩拉断BC段为屈服平台CD段为强化段0.2%0.2标距有明显流幅的钢筋有明显流幅的钢筋无明显流幅的钢筋无明显流幅的钢筋钢筋受压和受拉时的应力钢筋受压和受拉时的应力- -应变曲线几乎相同应变曲线几乎相同一、钢筋的强度和变形一、钢筋的强度和变形 1.1.钢筋的应力钢筋的应力- -应变曲线应变曲线ABBCDE0.2%0.2强度指标强度指标 明显流幅的钢筋：下屈服点对应明显流幅的钢筋：下屈服

2、点对应的强度作为设计强度的依据，因为，的强度作为设计强度的依据，因为，钢筋屈服后会产生大的塑性变形，钢钢筋屈服后会产生大的塑性变形，钢筋混凝土构件会产生不可恢复的变形筋混凝土构件会产生不可恢复的变形和不可闭合的裂缝，以至不能使用和不可闭合的裂缝，以至不能使用 无明显流幅的钢筋：残余应变为无明显流幅的钢筋：残余应变为0.2%0.2%时所对应的应力作为条件屈服强时所对应的应力作为条件屈服强度度 一、钢筋的强度和变形一、钢筋的强度和变形 1.1.钢筋的应力钢筋的应力- -应变曲线应变曲线强度指标的确定强度指标的确定强度强度随机变量随机变量强强度度标标准准值值根据统计资料，运用根据统计资料，运用数理统

3、计方法确定的数理统计方法确定的具有一定保证率（钢具有一定保证率（钢筋为筋为97.75%）的统计）的统计特征值：特征值：强度标准值强度标准值= =强度平强度平均值均值- -1.645均方差均方差概率密度材料强度强度平均值强度标准值一、钢筋的强度和变形一、钢筋的强度和变形 1.1.钢筋的应力钢筋的应力- -应变曲线应变曲线ABBCDE0.2%0.2变形指标变形指标l 伸长率：钢筋拉断后的伸长伸长率：钢筋拉断后的伸长与原长的比值与原长的比值l 冷弯要求：将直径为冷弯要求：将直径为d的钢筋的钢筋绕直径为绕直径为D的钢辊弯成一定的角的钢辊弯成一定的角度而不发生断裂度而不发生断裂 一、钢筋的强度和变形一、

4、钢筋的强度和变形 2.2.钢筋的成分、级别和品种钢筋的成分、级别和品种按化学成分按化学成分碳素钢（铁、碳、碳素钢（铁、碳、硅、锰、硫、磷等硅、锰、硫、磷等元素）元素）低碳钢（含碳量低碳钢（含碳量0.25%）中碳钢（含碳量中碳钢（含碳量0.250.6%）高碳钢（含碳量高碳钢（含碳量0.61.4%）普通低合金钢普通低合金钢（另加硅、锰、（另加硅、锰、钛、钒、铬等）钛、钒、铬等）硅系硅系硅钒系硅钒系硅钛系硅钛系硅锰系硅锰系硅铬系硅铬系细晶粒钢细晶粒钢一、钢筋的强度和变形一、钢筋的强度和变形 2.2.钢筋的成分、级别和品种钢筋的成分、级别和品种钢筋钢筋热轧钢筋热轧钢筋：热轧光面钢筋：热轧光面钢筋HPB

5、300，热轧月牙纹变形钢筋，热轧月牙纹变形钢筋HRB335、HRB400、 HRB500 ，余热处理月牙纹变形钢筋，余热处理月牙纹变形钢筋RRB400，细晶粒热轧月牙纹变形钢筋，细晶粒热轧月牙纹变形钢筋HRBF335、HRBF400、 HRBF500 冷拉钢筋冷拉钢筋：由热轧钢筋在常温下用机械拉伸而成：由热轧钢筋在常温下用机械拉伸而成热处理钢筋热处理钢筋：将：将HRB400、RRB400钢筋通过加热、淬火、回火钢筋通过加热、淬火、回火而成而成按加工按加工钢丝钢丝碳素钢丝碳素钢丝：高碳镇静钢通过多次冷拔、应力消除、矫正、回火处：高碳镇静钢通过多次冷拔、应力消除、矫正、回火处理而成理而成刻痕钢丝刻

6、痕钢丝：在钢丝表面刻痕，以增强其与混凝土间的粘结力：在钢丝表面刻痕，以增强其与混凝土间的粘结力钢绞线钢绞线：六根相同直径的钢丝成螺旋状铰绕在一起：六根相同直径的钢丝成螺旋状铰绕在一起冷拔低碳钢丝冷拔低碳钢丝：由低碳钢冷拔而成：由低碳钢冷拔而成一、钢筋的强度和变形一、钢筋的强度和变形 2.2.钢筋的成分、级别和品种钢筋的成分、级别和品种按表面形状按表面形状光圆钢筋光圆钢筋变形钢筋变形钢筋钢筋的应用范围钢筋的应用范围非预应力钢筋：非预应力钢筋：HPB235，HRB335， HRBF335， HRB400, HRBF400, RRB400, HRB500，HRBF500预应力钢筋：碳素钢丝，刻痕钢丝

7、，钢绞线，预应力钢筋：碳素钢丝，刻痕钢丝，钢绞线， 热处理钢筋，冷拉钢筋热处理钢筋，冷拉钢筋一、钢筋的强度和变形一、钢筋的强度和变形 3.3.钢筋的冷加工和热处理钢筋的冷加工和热处理冷拉冷拉BKZZK残余变形冷拉伸长率无时效经时效K点的选择：应力控制和应点的选择：应力控制和应变控制变控制温度的影响：温度达温度的影响：温度达700C时时恢复到冷拉前的状态，先焊恢复到冷拉前的状态，先焊后拉后拉特性：只提高抗拉强度，不特性：只提高抗拉强度，不提高抗压强度，强度提高，提高抗压强度，强度提高，塑性下降塑性下降一、钢筋的强度和变形一、钢筋的强度和变形 3. 3. 钢筋的冷加工和热处理钢筋的冷加工和热处理冷

8、拔冷拔经过冷拔后钢筋没有明显的经过冷拔后钢筋没有明显的屈服点和流幅屈服点和流幅冷拔既能提高抗拉强度又能冷拔既能提高抗拉强度又能提高抗压强度提高抗压强度一、钢筋的强度和变形一、钢筋的强度和变形 3. 3. 钢筋的冷加工和热处理钢筋的冷加工和热处理热处理热处理对特定钢号的钢筋进行淬火和回火处理对特定钢号的钢筋进行淬火和回火处理强度提高，塑性降低强度提高，塑性降低不降低强度的前不降低强度的前提下，消除由淬提下，消除由淬火产生的内力，火产生的内力，改善塑性和韧性改善塑性和韧性一、钢筋的强度和变形一、钢筋的强度和变形 4.4.钢筋的徐变和松弛钢筋的徐变和松弛徐变徐变应力不变，随时间的应力不变，随时间的增

9、长应变继续增加增长应变继续增加松弛松弛长度不变，随时间的长度不变，随时间的增长应力降低增长应力降低对结构，尤其对结构，尤其是预应力结构，是预应力结构，产生不利的影产生不利的影响，需采取必响，需采取必要的措施要的措施一、钢筋的强度和变形一、钢筋的强度和变形 5.5.钢筋的疲劳钢筋的疲劳重复荷载作用下，钢筋的强度重复荷载作用下，钢筋的强度0.5fc时，抗剪强度随时，抗剪强度随压应力的增大而减小压应力的增大而减小二、混凝土的强度和变形二、混凝土的强度和变形 2.2.复合受力状态下混凝土的强度复合受力状态下混凝土的强度三向受压时的混凝土强度三向受压时的混凝土强度1=fcc1=fcc2= 3= fLfL

10、-侧向约束压应力（加液压）圆柱体试验圆柱体试验Lcccfff4有侧向有侧向约束时约束时的抗压的抗压强度强度无侧向约束无侧向约束时圆柱体的时圆柱体的单轴抗压强单轴抗压强度度二、混凝土的强度和变形二、混凝土的强度和变形 3.3.混凝土的变形性能混凝土的变形性能(MPa)fco0(10-3)abcd225201510546810混凝土强度提高加载速度减慢单轴受压时的应力单轴受压时的应力-应变关系应变关系作用是：峰作用是：峰值应力后，值应力后，吸收试验机吸收试验机的变形能，的变形能，测出下降段测出下降段二、混凝土的强度和变形二、混凝土的强度和变形 3.3.混凝土的变形性能混凝土的变形性能单轴受压时的应

11、力单轴受压时的应力-应变关系的数学模型应变关系的数学模型u=0.00380=0.002ocfcc0.15fc2011cccf0015. 01ucccfu=0.00350=0.002ocfcc2011cccf美国美国Hognestad模型模型德国德国Rsch模型模型二、混凝土的强度和变形二、混凝土的强度和变形 3.3.混凝土的变形性能混凝土的变形性能单轴受压时的应力单轴受压时的应力-应变关系的数学模型应变关系的数学模型（我国规范）（我国规范）u0ocfccncccf01122),50(6012,nnfnkcu时，取当5,010505 . 0002. 0kcuf5,10500033. 0kcuuf

12、二、混凝土的强度和变形 3.3.混凝土的变形性能混凝土的变形性能侧向受约束时混凝土的变形特点侧向受约束时混凝土的变形特点cu约束混凝土非约束混凝土ccfccfcEsecEc c0 2c0 sp cco环箍断裂二、混凝土的强度和变形二、混凝土的强度和变形 3.3.混凝土的变形性能混凝土的变形性能轴向受拉时混凝土的应力应变关系轴向受拉时混凝土的应力应变关系tto t0 tu ftt(MPa)0 (mm)cr =0.00012试件：7619305mmfc = 44MPa43210.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06标距83mm理论模型！二、混凝土的强度和变形二、混凝土的强度和变形

13、 3.3.混凝土的变形性能混凝土的变形性能重复荷载下混凝土的变形性能重复荷载下混凝土的变形性能pe包罗线与一次性加载时的应力-应变曲线相似二、混凝土的强度和变形二、混凝土的强度和变形 3.3.混凝土的变形性能混凝土的变形性能混凝土的弹性模量混凝土的弹性模量ccccep01原点切线模量（弹性模量）：原点切线模量（弹性模量）：拉压相同拉压相同ecctgE/0变形模量（割线模量、弹塑性模量）变形模量（割线模量、弹塑性模量）ccctgE/1切线模量切线模量cccddtgE cccecEEE受压时，为受压时，为0.41.0；受拉破坏时，受拉破坏时，为为0.5二、混凝土的强度和变形二、混凝土的强度和变形

14、3.3.混凝土的变形性能混凝土的变形性能混凝土的弹性模量的试验方法混凝土的弹性模量的试验方法（150150 300标准试件）标准试件）c/fcc0.5510次此线和原点切线基本平行，取其斜率作为Ec)/(7 .342 . 2102,5mmNfEkcuc二、混凝土的强度和变形二、混凝土的强度和变形 3. 3. 混凝土的变形性能混凝土的变形性能混凝土的泊松比和剪切模量混凝土的泊松比和剪切模量l 混凝土的泊松比，在压力较小时为混凝土的泊松比，在压力较小时为0.150.18，接近破，接近破坏时可达坏时可达0.5以上，一般可取以上，一般可取0.2l 混凝土的剪切模量为混凝土的剪切模量为)1 (2cccE

15、G规范规范中取中取vc0.2，故，故Gc0.4Ec二、混凝土的强度和变形二、混凝土的强度和变形 3.3.混凝土的变形性能混凝土的变形性能长期荷载作用下混凝土的变形性能长期荷载作用下混凝土的变形性能-徐变徐变0.51.01.52.02.505101520253035(10-3)(月) c0.5fc，线性徐变，线性徐变 c0.8fc，非线性徐变，非线性徐变creeecrPl 原因之一，胶凝原因之一，胶凝体的粘性流动体的粘性流动l 原因之二，混凝原因之二，混凝土内部微裂缝的土内部微裂缝的不断发展不断发展徐变变形徐变变形加载瞬时变形加载瞬时变形残余变形残余变形卸载后弹卸载后弹性后效性后效卸载时恢卸载时

16、恢复变形复变形二、混凝土的强度和变形二、混凝土的强度和变形 3.3.混凝土的变形性能混凝土的变形性能影响徐变的因素影响徐变的因素 应力：应力： c0.5fc，徐变变形与应力成正比，徐变变形与应力成正比-线性徐变线性徐变 0.5fc c0.8fc，造成混凝土破坏，不稳定，造成混凝土破坏，不稳定 加荷时混凝土的龄期，越早，徐变越大加荷时混凝土的龄期，越早，徐变越大 水泥用量越多，水灰比越大，徐变越大水泥用量越多，水灰比越大，徐变越大 骨料越硬，徐变越小骨料越硬，徐变越小 养护和使用条件下的温湿度，受荷前养护温度越高，湿养护和使用条件下的温湿度，受荷前养护温度越高，湿度越大，徐变越小；度越大，徐变越

17、小；加荷期间温度越高，湿度越低，徐变加荷期间温度越高，湿度越低，徐变越大越大 结构尺寸越小，徐变越大结构尺寸越小，徐变越大二、混凝土的强度和变形二、混凝土的强度和变形 3.3.混凝土的变形性能混凝土的变形性能混凝土的收缩混凝土的收缩（结硬过程中混凝土体积缩小的性质）（结硬过程中混凝土体积缩小的性质） 水泥品种：等级越高，收缩越大水泥品种：等级越高，收缩越大 水泥用量：水泥用量越多，水灰比越大，收缩越大水泥用量：水泥用量越多，水灰比越大，收缩越大 骨料：骨料越硬，收缩越小骨料：骨料越硬，收缩越小 养护条件、制作方法、使用环境、体积与表面积的比值等养护条件、制作方法、使用环境、体积与表面积的比值等

18、二、混凝土的强度和变形二、混凝土的强度和变形 3.3.混凝土的变形性能混凝土的变形性能徐变对混凝土结构的影响徐变对混凝土结构的影响PAsPAs s1c1Pc2As s2P拆去，钢拆去，钢筋受压混凝筋受压混凝土受拉，可土受拉，可能会引起混能会引起混凝土开裂凝土开裂徐变徐变： s ， c 二、混凝土的强度和变形二、混凝土的强度和变形 3.3.混凝土的变形性能混凝土的变形性能收缩对混凝土结构的影响收缩对混凝土结构的影响As收缩：收缩： 钢筋受压，钢筋受压， 混凝土受拉混凝土受拉As三、钢筋与混凝土的粘结三、钢筋与混凝土的粘结l钢筋与混凝土共同工作的基础钢筋与混凝土共同工作的基础足够的足够的粘结强度粘

19、结强度l 钢筋与混凝土接触面上的剪应力钢筋与混凝土接触面上的剪应力粘结应力粘结应力l 粘结应力粘结应力大小大小取决取决于钢筋和混凝土之间于钢筋和混凝土之间的的应变差（应变差（ s- c) )4/2dddxdsdxdds4三、钢筋与混凝土的粘结三、钢筋与混凝土的粘结 粘结应力使钢筋发生应力变化粘结应力使钢筋发生应力变化 没有钢筋应力的变化就不存在粘结应力没有钢筋应力的变化就不存在粘结应力l支座、节点支座、节点处存在锚固粘处存在锚固粘结应力，受拉结应力，受拉钢筋在支座处钢筋在支座处须有足够的须有足够的“锚固长度锚固长度（la)”)”钢筋与混凝土的粘结作用由三部分组成：钢筋与混凝土的粘结作用由三部分

20、组成：混凝土中水泥胶体与钢筋表面的混凝土中水泥胶体与钢筋表面的胶结力胶结力；混凝土因收缩将钢筋握紧而产生的钢筋与混凝土间的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摩擦力；机械咬合力。机械咬合力。当钢筋与混凝土产生相对滑动后，胶结作用即丧失。当钢筋与混凝土产生相对滑动后，胶结作用即丧失。摩擦力的大小取决于握裹力和钢筋与混凝土表面的摩擦系数。摩擦力的大小取决于握裹力和钢筋与混凝土表面的摩擦系数。 对于光面钢筋，表面轻度锈蚀有利于增加摩擦力，但摩对于光面钢筋，表面轻度锈蚀有利于增加摩擦力，但摩擦作用也很有限。擦作用也很有限。由于光面钢筋表面的自然凹凸程度很小，机械咬合作用也由于光面钢筋表

21、面的自然凹凸程度很小，机械咬合作用也不大。因此，不大。因此，光面钢筋与混凝土的粘结强度是较低的光面钢筋与混凝土的粘结强度是较低的。为保证光面钢筋的锚固为保证光面钢筋的锚固，通常需在钢筋端部弯钩、弯折或，通常需在钢筋端部弯钩、弯折或加焊短钢筋以阻止钢筋与混凝土间产生较大的相对滑动。加焊短钢筋以阻止钢筋与混凝土间产生较大的相对滑动。1355dD=4d(级钢筋)5d(级钢筋)5ddd5ddd将钢筋表面轧制出肋形成将钢筋表面轧制出肋形成带肋钢筋带肋钢筋，即变形钢筋，可，即变形钢筋，可显著增加钢筋与混凝土的机械咬合作用，从而大大增加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。了粘结强度。

22、对与强度较高的钢筋，均需作成变形钢筋，以保证钢对与强度较高的钢筋，均需作成变形钢筋，以保证钢筋与混凝土间具有足够的粘结强度使钢筋的强度得以充筋与混凝土间具有足够的粘结强度使钢筋的强度得以充分发挥。分发挥。变形钢筋受力后，其凸出的肋对混凝土产生变形钢筋受力后，其凸出的肋对混凝土产生斜向挤压力斜向挤压力，其水平分力使钢筋周围的混凝土轴向受拉、受剪，径向其水平分力使钢筋周围的混凝土轴向受拉、受剪，径向分力使混凝土产生分力使混凝土产生环向拉力环向拉力。轴向拉力和剪力使混凝土产生内部轴向拉力和剪力使混凝土产生内部斜向锥形裂缝斜向锥形裂缝，环向拉力使混凝土产生内部环向拉力使混凝土产生内部径向裂缝径向裂缝。

23、 当混凝土保护层和钢筋间距当混凝土保护层和钢筋间距较小时，径向裂缝可发展达到较小时，径向裂缝可发展达到构件表面，产生劈裂裂缝，机构件表面，产生劈裂裂缝，机械咬合作用将很快丧失，产生械咬合作用将很快丧失，产生劈裂式粘结破坏劈裂式粘结破坏。在钢筋周围配置在钢筋周围配置横向钢筋横向钢筋（箍筋或螺旋钢筋）或增加混（箍筋或螺旋钢筋）或增加混凝土的凝土的保护层厚度保护层厚度（c/d），可提高粘结强度。），可提高粘结强度。钢筋如果钢筋周围的横向钢筋较多或混凝土的保护层（如果钢筋周围的横向钢筋较多或混凝土的保护层（c/dc/d）较大，径向裂缝很难发展达到构件表面，则肋前部的混凝土较大，径向裂缝很难发展达到构件

24、表面，则肋前部的混凝土在水平分力和剪力作用下最终将被挤碎，发生沿肋外径圆柱在水平分力和剪力作用下最终将被挤碎，发生沿肋外径圆柱面的剪切破坏，形成所谓的面的剪切破坏，形成所谓的“刮梨式刮梨式”破坏，破坏，“刮梨式刮梨式”破坏是变形钢筋与混凝土粘结强度的上限。破坏是变形钢筋与混凝土粘结强度的上限。u粘结强度粘结强度 Bond Strength dlAdlFssuFd自由端加载端套管1005d23d拔出试验拔出试验 Pull out test粘结强度粘结强度 u ：粘结破坏：粘结破坏（钢筋拔出（钢筋拔出或混凝土劈裂）时钢筋与混凝土界或混凝土劈裂）时钢筋与混凝土界面上的最大平均粘结应力面上的最大平均粘

25、结应力影响粘结强度的主要因素影响粘结强度的主要因素 Influence factors混凝土强度、保护层厚度和钢筋净间距、横向配筋、钢筋表面混凝土强度、保护层厚度和钢筋净间距、横向配筋、钢筋表面和外形特征、受力情况及锚固长度和外形特征、受力情况及锚固长度 混凝土强度混凝土强度：光面钢筋和变形钢筋的粘结强度均随混凝土强光面钢筋和变形钢筋的粘结强度均随混凝土强度的提高而增加，度的提高而增加，但并不与立方体强度但并不与立方体强度fcu成正比成正比，而与抗拉强，而与抗拉强度度 ft 成正比。成正比。保护层厚度和钢筋净间距保护层厚度和钢筋净间距：对于变形钢筋，粘结强度主要取对于变形钢筋，粘结强度主要取决

26、于劈裂破坏。因此相对保护层厚度决于劈裂破坏。因此相对保护层厚度c/d 越大，混凝土抵抗劈裂越大，混凝土抵抗劈裂破坏的能力也越大，粘结强度越高。破坏的能力也越大，粘结强度越高。当当c/d 很大时，若锚固长度很大时，若锚固长度不够，则产生剪切不够，则产生剪切“刮梨式刮梨式”破坏。破坏。同理，钢筋净距同理，钢筋净距s与钢筋直与钢筋直径径d 的比值的比值s/d 越大，粘结强度也越高。越大，粘结强度也越高。 混凝土强度混凝土强度：光面钢筋和变形钢筋的粘结强度均随混凝土强光面钢筋和变形钢筋的粘结强度均随混凝土强度的提高而增加，度的提高而增加，但并不与立方体强度但并不与立方体强度fcu成正比成正比，而与抗拉

27、强，而与抗拉强度度 ft 成正比。成正比。保护层厚度和钢筋净间距保护层厚度和钢筋净间距：对于变形钢筋，粘结强度主要取对于变形钢筋，粘结强度主要取决于劈裂破坏。因此相对保护层厚度决于劈裂破坏。因此相对保护层厚度c/d 越大，混凝土抵抗劈裂越大，混凝土抵抗劈裂破坏的能力也越大，粘结强度越高。破坏的能力也越大，粘结强度越高。当当c/d 很大时，若锚固长度很大时，若锚固长度不够，则产生剪切不够，则产生剪切“刮梨式刮梨式”破坏。破坏。同理，钢筋净距同理，钢筋净距s与钢筋直与钢筋直径径d 的比值的比值s/d 越大，粘结强度也越高。越大，粘结强度也越高。影响粘结强度的主要因素影响粘结强度的主要因素 Infl

28、uence factors混凝土强度、保护层厚度和钢筋净间距、横向配筋、钢筋表面混凝土强度、保护层厚度和钢筋净间距、横向配筋、钢筋表面和外形特征、受力情况及锚固长度和外形特征、受力情况及锚固长度横向配筋横向配筋：横向钢筋的存在限制了径向裂缝的发展，使粘结横向钢筋的存在限制了径向裂缝的发展，使粘结强度得到提高。强度得到提高。 由于劈裂裂缝是顺钢筋方向产生的，其对钢筋锈蚀的影响由于劈裂裂缝是顺钢筋方向产生的，其对钢筋锈蚀的影响比受弯垂直裂缝更大，将严重降低构件的耐久性。比受弯垂直裂缝更大，将严重降低构件的耐久性。 因此应保证不使径向裂缝到达构件表面形成因此应保证不使径向裂缝到达构件表面形成劈裂裂缝

29、劈裂裂缝。所。所以，保护层应具有一定的厚度，钢筋净距也应保证。以，保护层应具有一定的厚度，钢筋净距也应保证。 配置横向钢筋可以阻止径向裂缝的发展配置横向钢筋可以阻止径向裂缝的发展。因此对于直径较。因此对于直径较大钢筋的锚固区和搭接长度范围，均应增加横向钢筋。大钢筋的锚固区和搭接长度范围，均应增加横向钢筋。 当一排并列钢筋的数量较多时，也应考虑增加横向钢筋来当一排并列钢筋的数量较多时，也应考虑增加横向钢筋来控制劈裂裂缝的发生。控制劈裂裂缝的发生。钢筋表面和外形特征钢筋表面和外形特征： 光面钢筋表面凹凸较小，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

30、纹肋变形钢筋，前者肋的相对受力面积（挤月牙肋和螺纹肋变形钢筋，前者肋的相对受力面积（挤压混凝土的面积与钢筋截面积的比值）较小，粘结强度压混凝土的面积与钢筋截面积的比值）较小，粘结强度比螺纹钢筋低一些。比螺纹钢筋低一些。 由于变形钢筋的外形参数不随直径成比例变化由于变形钢筋的外形参数不随直径成比例变化，对于直，对于直径较大的变形钢筋，肋的相对受力面积减小，粘结强度径较大的变形钢筋，肋的相对受力面积减小，粘结强度也有所减小。也有所减小。 此外，当钢筋表面为防止锈蚀涂环氧树脂时，钢筋表面此外，当钢筋表面为防止锈蚀涂环氧树脂时，钢筋表面较为光滑，粘结强度也将有所降低。较为光滑，粘结强度也将有所降低。（

31、N/mm2）受力情况受力情况： 在锚固范围内存在在锚固范围内存在侧压力侧压力可提高粘结强度可提高粘结强度 剪力产生的斜裂缝剪力产生的斜裂缝则会使锚固钢筋受到销栓作用而降低则会使锚固钢筋受到销栓作用而降低粘结强度粘结强度 受压钢筋由于直径增大会增加对混凝土的挤压受压钢筋由于直径增大会增加对混凝土的挤压，从而使，从而使摩擦作用增加摩擦作用增加 受反复荷载作用的钢筋受反复荷载作用的钢筋，肋前后的混凝土均会被挤碎，肋前后的混凝土均会被挤碎，导致咬合作用降低导致咬合作用降低锚固长度锚固长度： 拔出试验的拔出试验的锚固长度较短锚固长度较短时，粘结应力在锚固长度范围时，粘结应力在锚固长度范围分布比较均匀，平

32、均粘结应力较高，测得的粘结强度较分布比较均匀，平均粘结应力较高，测得的粘结强度较高高 锚固长度较大时锚固长度较大时，则平均粘结强度较小，但总粘结力随，则平均粘结强度较小，但总粘结力随锚固长度的增加而增大锚固长度的增加而增大 当锚固长度增加达到一定值，钢筋受拉达到屈服（强度当锚固长度增加达到一定值，钢筋受拉达到屈服（强度充分发挥）时未产生粘结破坏，该临界情况的锚固长度充分发挥）时未产生粘结破坏，该临界情况的锚固长度称为称为基本锚固长度基本锚固长度la， dAflusya dlAdlFssudlAfsydfuy41dffltya6.3 钢筋的锚固和搭接钢筋的锚固和搭接一、基本锚固长度一、基本锚固长

33、度 规范规范是以拔出试验为基础确定是以拔出试验为基础确定基本锚固长度基本锚固长度的。取粘结的。取粘结强度强度 u与混凝土抗拉强度与混凝土抗拉强度 ft 成正比，并根据试验结果，取钢筋成正比，并根据试验结果，取钢筋受拉时的基本锚固长度为，受拉时的基本锚固长度为，dffltya表 7-1 锚固钢筋的外形系数钢筋类型光面钢筋带肋钢筋三面刻痕钢丝螺旋肋钢丝三股钢绞线七股钢绞线钢筋外形系数0.160.140.190.130.160.17注：1、光面钢筋系指 HPB235 级热轧钢筋；带肋钢筋系指 HRB335、HRB400、RRB400级热轧钢筋及热处理钢筋 构件中钢筋的实际锚固长度应根据钢筋的受力情况

34、、保护层构件中钢筋的实际锚固长度应根据钢筋的受力情况、保护层厚度、钢筋形式等的影响，采用厚度、钢筋形式等的影响，采用基本锚固长度基本锚固长度la乘以以下修正乘以以下修正系数，并不小于系数，并不小于最小锚固长度，也不小于最小锚固长度，也不小于0.7la和和250mm。锚固钢筋的保护层厚度修正系数保护层厚度2d3d4d5d修正系数0.90.80.750.7当受拉钢筋采用并筋形式时，由于其表面积减小，计算其基当受拉钢筋采用并筋形式时，由于其表面积减小，计算其基本锚固长度时应采用并筋的本锚固长度时应采用并筋的等效直径等效直径de（双并筋（双并筋de=1.4d，三并，三并筋筋de=1.7d）；）；当月牙

35、肋钢筋锚固区混凝土当月牙肋钢筋锚固区混凝土保护层厚度大于保护层厚度大于2d时，锚固长度时，锚固长度可乘以可乘以保护层修正系数保护层修正系数，但对位于构件顶面混凝土中的水平钢但对位于构件顶面混凝土中的水平钢筋，不进行保护层厚度修正。筋，不进行保护层厚度修正。受拉钢筋的最小锚固长度(mm)钢筋类型光面钢筋带肋钢筋三面刻痕钢丝螺旋肋钢丝三股钢绞线七股钢绞线最小锚固长度20d25d100d80d90d100d当当月牙肋钢筋末端采用图示机械锚固措施时，锚固长度可乘以月牙肋钢筋末端采用图示机械锚固措施时，锚固长度可乘以机械锚固修正系数机械锚固修正系数0.7。1355dD=4d(级钢筋)5d(级钢筋)5dd

36、d5ddd受压钢筋的锚固长度不宜小于受拉钢筋锚固长度的受压钢筋的锚固长度不宜小于受拉钢筋锚固长度的0.7倍；倍；当锚固钢筋在混凝土施工过程中易受扰动时（如滑模施工），当锚固钢筋在混凝土施工过程中易受扰动时（如滑模施工），锚固长度应乘以锚固长度应乘以施工扰动系数施工扰动系数1.1；除构造需要的锚固长度外，除构造需要的锚固长度外，当受力钢筋的实际配筋面积大于其当受力钢筋的实际配筋面积大于其设计计算面积时，设计计算面积时，锚固长度可乘以设计计算面积与实际配筋面积锚固长度可乘以设计计算面积与实际配筋面积比值的比值的配筋余量修正系数配筋余量修正系数，但不得小于最小锚固长度。承受动力，但不得小于最小锚固长

37、度。承受动力荷载和按抗震设计的结构，不考虑配筋余量修正系数。荷载和按抗震设计的结构，不考虑配筋余量修正系数。锚固区箍筋要求锚固区箍筋要求规范规范规定在受力钢筋锚固长度范围内规定在受力钢筋锚固长度范围内箍筋的直径箍筋的直径不小于不小于0.25d（或（或0.25de），），箍筋间距箍筋间距不大于不大于10d，采用机械锚固措施时不应大，采用机械锚固措施时不应大于于5d，在锚固长度范围内箍筋的数量不少于三个。当锚固钢筋的，在锚固长度范围内箍筋的数量不少于三个。当锚固钢筋的混凝土保护层厚度大于混凝土保护层厚度大于5d（或（或5de）时，箍筋配置要求可放松。）时，箍筋配置要求可放松。2、简支支座锚固要求、

38、简支支座锚固要求支座处有横向压应力，使粘结作用支座处有横向压应力，使粘结作用得到改善。因此支座处的锚固长度得到改善。因此支座处的锚固长度las可比基本锚固长度可比基本锚固长度la减小。减小。光面钢筋末端应设置标准弯钩。当光面钢筋末端应设置标准弯钩。当伸入支座的锚固长度不符合要求时，伸入支座的锚固长度不符合要求时，可在钢筋端部加焊锚固钢板或将钢可在钢筋端部加焊锚固钢板或将钢筋焊接在梁端预埋件上。筋焊接在梁端预埋件上。当当V0.7ftbh0时，时，las5d当当V0.7ftbh0时，时，las0.35la锚固区箍筋要求锚固区箍筋要求规范规范规定在受力钢筋锚固长度范围内规定在受力钢筋锚固长度范围内箍

39、筋的直径箍筋的直径不小于不小于0.25d（或（或0.25de），），箍筋间距箍筋间距不大于不大于10d，采用机械锚固措施时不应大，采用机械锚固措施时不应大于于5d，在锚固长度范围内箍筋的数量不少于三个。当锚固钢筋的，在锚固长度范围内箍筋的数量不少于三个。当锚固钢筋的混凝土保护层厚度大于混凝土保护层厚度大于5d（或（或5de）时，箍筋配置要求可放松。）时，箍筋配置要求可放松。2、简支支座锚固要求、简支支座锚固要求支座处有横向压应力，使粘结作用支座处有横向压应力，使粘结作用得到改善。因此支座处的锚固长度得到改善。因此支座处的锚固长度las可比基本锚固长度可比基本锚固长度la减小。减小。当当V0.7ftbh0时，时，las5d当当V0.7ftbh