混凝土结构原理五

第二章钢筋和混凝土材料力学性能混凝土结构基本原理一、钢筋的强度和变形

1.钢筋的应力-应变曲线

AB’BCDE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无明显流幅的钢筋钢筋受压和受拉时的应力-应变曲线几乎相同一、钢筋的强度和变形

1.钢筋的应力-应变曲线

AB’BCDE0.2%

0.2强度指标*明显流幅的钢筋：下屈服点对应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*无明显流幅的钢筋：残余应变为0.2%时所对应的应力作为条件屈服强度

一、钢筋的强度和变形

1.钢筋的应力-应变曲线强度指标的确定强度随机变量强度标准值根据统计资料，运用数理统计方法确定的具有一定保证率（钢筋为97.73%）的统计特征值：强度标准值=强度平均值-2×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

1.钢筋的应力-应变曲线

AB’BCDE0.2%

0.2变形指标*伸长率：钢筋拉断后的伸长与原长的比值*冷弯要求：将直径为d的钢筋绕直径为D的钢辊弯成一定的角度而不发生断裂

一、钢筋的强度和变形

2.钢筋的成分、级别和品种按化学成分碳素钢（铁、碳、硅、锰、硫、磷等元素）低碳钢（含碳量<0.25%）中碳钢（含碳量0.25~0.6%）高碳钢（含碳量0.6~1.4%）普通低合金钢（另加硅、锰、钛、钒、铬等）硅系硅钒系硅钛系硅锰系硅铬系一、钢筋的强度和变形

2.钢筋的成分、级别和品种钢筋热轧钢筋：热轧光面钢筋HPB235，热轧带肋钢筋HRB335、HRB400，余热处理钢筋RRB400冷拉钢筋：由热轧钢筋在常温下用机械拉伸而成热处理钢筋：将HRB400、RRB400钢筋通过加热、淬火、回火而成按加工钢丝碳素钢丝：高碳镇静钢通过多次冷拔、应力消除、矫正、回火处理而成刻痕钢丝：在钢丝表面刻痕，以增强其与混凝土间的粘结力钢绞线：六根相同直径的钢丝成螺旋状铰绕在一起冷拔低碳钢丝：由低碳钢冷拔而成一、然钢筋除的强垂度和揉变形2.钢筋籍的成灿分、耀级别隶和品岔种按表面如形状光圆痒钢筋变形获钢筋钢筋耕的应扭用范饮围非预监应力敬钢筋陪：HR饲B2赵35，HR甲B3再35，HR谁B4吹00，RR珠B4覆00预应暑力钢旬筋：篇碳素梨钢丝古，刻浓痕钢偶丝，膊钢绞匙线，夕热处吗理钢若筋，牵冷拉脊钢筋一、惑钢筋产的强弊度和积变形3.钢筋绳的冷廉加工抗和热钟处理冷拉

BKZZ’K’残余变形冷拉伸长率无时炸效经时局效K点的选择黑：应狮力控巨制和铲应变盗控制温度血的影仍响：易温度拨达70棚0º乓C时恢抄复到巾冷拉终前的寸状态估，先径焊后钩拉特性里：只向提高庄抗拉些强度符，不纯提高赴抗压下强度灰，强然度提漂高，蛮塑性齿下降一、慌钢筋电的强匹度和喜变形3.钢筋失的冷银加工狐和热潮处理冷拔经过杨冷拔聪后钢限筋没普有明泛显的鉴屈服扁点和川流幅冷拔赔既能核提高您抗拉锁强度从又能恰提高稍抗压位强度一、疏钢筋愉的强波度和扮变形3.钢筋巩的冷斧加工枝和热断处理热处票理对特定拿钢号选的钢只筋进干行淬写火和颜回火胃处理强度痛提高勺，塑黑性降腾低不降赚低强碑度的租前提岁下，朵消除休由淬顾火产夜生的浆内力书，改虏善塑撤性和西韧性一、梢钢筋矿的强穿度和悟变形4.钢筋雄的徐涨变和玻松弛徐变应力居不变刮，随奏时间垂的增繁长应什变继偿续增屿加松弛长度难不变征，随英时间颤的增逮长应登力降呼低对结构得，尤吸其是练预应械力结笔构，稳产生需不利抛的影挖响，际需采肾取必显要的劝措施一、欠钢筋解的强剧度和背变形5.钢筋嫩的疲磁劳重复饮荷载迁作用踏下，奏钢筋州的强帆度<静载霜作用伍下的僚强度规定脾的应睁力幅库度内上，经师一定蹲次数誉的重赖复荷白载后咳，发托生疲碰劳破形坏的纽奉最大汽应力眯值称滑为疲旱劳强井度。众对钢蛙筋用逃疲劳沿应力否幅来刺表示钢其疲刘劳强鸡度。试验泉方法单根谁钢筋孕的轴挖拉疲奏劳钢筋晶埋入括混凝哪土中袍重复殖受拉虑或受完弯一、梨钢筋虎的强伍度和度变形6.混凝饼土结李构对偶钢筋鼻的要恋求强度申要求泥：屈仇服强院度和世极限千强度消，抗顶震设然计时愿还要兄求有栗一定煮的屈扇强比塑性理要求酒：伸弊长率燃和冷四弯要派求可焊谣性与混凝康土的请粘结躬性一、弯钢筋滑的强腰度和温变形7.钢筋寺应力-应变敲曲线府的数页学模似型

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s,hfs,u有明种显流披幅的女钢筋无明架显流惭幅的档钢筋二、肾混凝承土的君强度第和变摩形1.单轴跃受力漫状态厕下混贝凝土谱的抗绪压强载度立方牙体抗分压强底度fcu承压板试块摩擦力不涂润滑剂涂润滑剂强度大于我国灿规范璃的方手法：袭不涂壮润滑句剂压力试昏件挣裂缝娱发展蔽扩拆张刺整个纱体系议解体恭，丧存失承趴载力另影响滤强度较的因翼素还烤有：步龄期录、加机载速遣率、危试块贞尺寸母等二、风混凝窜土的盯强度悟和变驱形1.单轴喊受力巧状态州下混讯凝土牛的抗丢压强鲜度标准植试块忧：15拨0×1乔50属×茎15同0非标宁准试卷块：10膏0×1单00湖×浑10殊0换算渴系数0.武95200×2演00势×饱20齐0换算犁系数1.狭05立方条体抗堵压强洽度是侦区分钞混凝做土强涉度等歇级的裁指标炮，我达国规秒范混夫凝土丢的强悲度等郑级有钳：C1俗5，C2室0，C2顷5，C3勒0，C3绑5，C4落0，C4紧5，C5宅0，C5呜5，C6蕉0，C6豆5，C7胸0，C7僵5，C8铺0表示辽混凝胜土Co乐nc瓜re咸te立方拉体抗跑压强脸度立方腊体抗患压强台度fcu二、疗混凝酿土的趁强度荷和变厕形1.单轴暮受力强状态努下混柔凝土眨的抗示压强也度棱柱犯体抗啄压强垂度fc承压板试块标准灵试块钱：15扶0×1丛50晓×穴30瓜0非标耐准试炒块：10剃0×1应00圣×僚30各0换算规系数0.皇95200×2亏00炎×除40傍0换算树系数1.炊05考虑敲到承炊压板紧对试俘件的英约束骨，立狼方体看抗压退强度忆大于担棱柱凡体抗之压强椅度，苹且有钟：fc=0架.7凤6fcu(试验熄结果)考虑膜到构债件和筋试件男的区幻玉别，短取fc=0买.6笑7fcu对国外治（美域国、益日本干、欧远洲混乖凝土摄协会堂等）屡采用喊的圆尿柱体渔试件箩（d=批15棉0,歇h溜=3端00），纷有fc’=适0.迁79fcu圆柱顽体抗昆压强牲度二、何混凝公土的交强度蔽和变闯形2.单轴贿受力骆状态慌下混辆凝土抖的抗局拉强绣度直接筒受拉若试验ft100100150150500试验嫌结果卖：ft=0新.2较6fcu2/龄3考虑器到构拿件和吨试件出的区算别，很尺寸抹效应闯，加锯荷速普度等破的影旋响，储取ft=0默.2胃3fcu2/孤3二、烧混凝膛土的定强度票和变课形2.单轴智受力矩状态飘下混际凝土村的抗县拉强更度劈裂垒试验ftsddftsFFFF我国沙根据10温0m健m立方廉体的米劈裂茫与抗衔压试骡验结调果有奶：fts=0瓶.1洪9fcu3/圾4二、姓混凝储土的柔强度府和变守形2.复合阔受力子状态占下混便凝土舒的抗候拉强驱度双轴堪应力轻下的氧强度1.01.01.21.2-0.2-0.2

2/fc

1/fc拉压

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/fc0.20.1-0.1

0.00.61.0单轴抗拉强度单轴抗压强度双向捐正应捞力下逃的强蓄度曲栏线法向纵应力车和剪走应力早下的困强度掉曲线二、仗混凝盗土的语强度踏和变磨形2.复合涂受力引状态紫下混名凝土罪的抗怖拉强棉度三向闯受压吓时的尽混凝弦土强窑度

1=fcc’

1=fcc’

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3=fLfL----侧向约束压应力（加液压）圆柱株体试怀验有侧火向约即束时造的抗巨压强培度无侧冰向约截束时飞圆柱削体的堂单轴燥抗压坐强度二、外混凝洋土的誉强度教和变曾形3.混凝贯土的核疲劳杂强度破坏重复腐荷载喊下的努应力-应变慰曲线fcf

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疲劳强度<fcfcf的确定娃原则础：10蛋0×1斤00利×育30夸0或15亡0×1啦50拦×虏45胳0的棱砍柱体窃试块冻承受20制0万次贡（或惠以上榴）循秆环荷掠载时躺发生漫破坏庸的最珠大压轮应力查值二、胃混凝笼土的初强度赠和变疗形4.混凝是土的侮变形础性能

(MPa)fco

0

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10-3)abcd225201510546810混凝土强度提高加载速度减慢单轴铜受压难时的应力-应变钻关系作用是：峰值应力后，吸收试验机的变形能，测出下降段二、敬混凝妈土的云强度掏和变港形4.混凝头土的划变形度性能单轴营受压浪时的应力-应变垂关系站的数掉学模岩型

u=0.0038

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c美国Ho勒gn召es誓ta苦d模型德国Rüsc旺h模型二、哪混凝需土的毛强度鸭和变避形4.混凝元土的原变形曲性能单轴笋受压摘时的应力-应变睛关系腰的数欺学模绿型--见--中国戴规范

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c二、披混凝环土的没强度玩和变哲形4.混凝王土的霉变形两性能侧向让受约束选时混公凝土卡的变裳形特吵点

cu约束混凝土非约束混凝土

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cco环箍断裂二、煤混凝域土的驻强度贤和变弃形4.混凝详土的申变形伴性能轴向友受拉办时混械凝土掌的应增力应控变关甘系

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cr=0.00012试件：76

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305mmfc=44MPa43210.010.020.030.040.050.06标距＝83mm

理论授模型！！！二、忘混凝浅土的复强度握和变脖形4.混凝犁土的特变形医性能重复很荷载庙下混层凝土纵的变闲形性参能

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包罗线与一次性加载时的应力-应变曲线相似二、众混凝罚土的辩强度变和变监形4.混凝宋土的唱变形活性能混凝璃土的抽弹性模模量

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1原点廉切线束模量汗（弹亩性模爸量）栏：拉蔬压相哈同变形扁模量票（割鉴线模载量、胁弹塑堡性模毫量）切线馅模量受压滋时，婶为0.蝴4~冷1.签0；受拉引破坏闭时，千为1.仗0二、陡混凝仙土的黄强度却和变诉形4.混凝蚕土的温变形些性能混凝榜土的悬弹性民模量烦的试茅验方蜜法（15辰0×15羡0×30膜0标准消试件）

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c0.55~罪10次此线和原点切线基本平行，取其斜率作为Ec二、态混凝清土的宗强度较和变肿形4.混凝纷土的周变形描性能混凝聪土的晨泊松拳比和克剪切羡模量混凝老土的暴泊松幻玉比，攀在压柔力较宜小时亡为0.暗15可~0关.1森8，接端近破溉坏时改可达0.皇5以上显，一为般可品取0.或2混凝暴土的吩剪切丑模量斩为二、帜混凝完土的鼓强度羽和变盈形4.混凝荐土的惩变形像性能长期肿荷载袖作用羞下混闸凝土好的变耽形性将能--套--徐变0.51.01.52.02.505101520253035(×10-3)(月)

c<0甲.5fc，线性裤徐变

c<0误.8fc，非线倒性徐互变

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cr’P原因屋之一共，胶清凝体前的粘路性流示动原因骆之二聪，混壮凝土腹内部蝇微裂王缝的晃不断奥发展二、特混凝目土的扎强度熄和变拐形4.混凝声土的井变形圆性能长期寨荷载恐作用锣下混棚凝土虽的变怠形性瓶能--魔--影响戏徐变粪的因示素应力弱：

c<0勿.5翠fc，徐变压变形别与应太力成