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1、第一节第一节 钢筋混凝土的基本知识钢筋混凝土的基本知识一、钢筋混凝土结构的概念一、钢筋混凝土结构的概念1868年，园丁默尼埃发明了混凝土的雏形。年，园丁默尼埃发明了混凝土的雏形。混凝土组成：人工石材。混凝土组成：人工石材。石子、砂砾、水泥、外加剂和水石子、砂砾、水泥、外加剂和水二、钢筋混凝土的优点二、钢筋混凝土的优点耐久性；耐久性；耐火性；耐火性；可模性好；可模性好；整体性好整体性好，刚度大，刚度大；材料来源广泛材料来源广泛；保养费节省保养费节省1、钢筋、钢筋2、混凝土、混凝土三、钢筋混凝土的材料三、钢筋混凝土的材料第一节第一节 建筑钢材建筑钢材一、钢材的力学性能一、钢材的力学性能一、钢材的力
2、学性能一、钢材的力学性能（一）（一）应力应力应变曲线应变曲线1.有明显屈服台阶的钢材有明显屈服台阶的钢材:图图1-22.无明显屈服台阶的钢材无明显屈服台阶的钢材:图图1-3(Mpa)a ab bc cd de e比比例例极极限限屈屈服服强强度度极极限限强强度度流幅流幅1.热轧钢筋；热轧钢筋；级钢，级钢，HPB235HPB235，强度标准值为，强度标准值为235 N/mm 235 N/mm；级钢，级钢，HRB335HRB335，强度标准值为，强度标准值为335 N/mm 335 N/mm；级钢，级钢，HRB400HRB400，强度标准值为，强度标准值为400 N/mm 400 N/mm；RRB4
3、00,RRB400,强度标准值为强度标准值为400 N/mm400 N/mm。2.钢铰线、刻痕钢丝、消除应力钢丝、螺旋肋钢丝、热处理钢筋钢铰线、刻痕钢丝、消除应力钢丝、螺旋肋钢丝、热处理钢筋二二二二、钢筋的形式钢筋的形式钢筋的形式钢筋的形式带肋钢筋带肋钢筋(a)(a)月牙肋钢筋月牙肋钢筋(b)(b)等高肋钢筋等高肋钢筋 二、二、钢筋的形式钢筋的形式(b)(a)(c)(d)光面钢筋光面钢筋 (a):HPB235带肋钢筋带肋钢筋 (b)_(d):(b)螺纹钢筋螺纹钢筋 (c)人字纹钢筋人字纹钢筋 (d)月牙形钢筋月牙形钢筋 我国带肋钢筋的外形目前生产我国带肋钢筋的外形目前生产的是月牙形。的是月牙形
4、。HRB335表面有阿表面有阿拉伯数字拉伯数字“2”，HRB400表面表面有阿拉伯数字有阿拉伯数字“3”。（一）（一）混凝土结构对钢筋的要求：混凝土结构对钢筋的要求：较高的强度较高的强度；良好的塑性；良好的可焊性；钢筋与混凝土；良好的塑性；良好的可焊性；钢筋与混凝土良好的粘结力。良好的粘结力。（二）（二）钢筋的选用原则钢筋的选用原则1.普通钢筋板普通钢筋板，箍筋，拉筋，箍筋，拉筋 HPB235,梁、柱梁、柱HPB235，HRB335，HRB400；2.预应力钢筋钢铰线、钢丝和热处理钢筋。预应力钢筋钢铰线、钢丝和热处理钢筋。三三三三、钢筋的选用钢筋的选用钢筋的选用钢筋的选用表表1-41-4钢筋钢
5、筋 弹性模量（弹性模量（105N/mm2105N/mm2）种种 类类EsHPB2352.1热处理钢筋热处理钢筋 2.0消除应力钢丝（光面钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝）消除应力钢丝（光面钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝）2.05钢绞线钢绞线1.92注：必要时钢铰线可采用实测的弹性模量注：必要时钢铰线可采用实测的弹性模量 第二节第二节 混凝土混凝土一、混凝土的强度一、混凝土的强度（一）混凝土的抗压强度（一）混凝土的抗压强度1.立方体抗压强度和立方体抗压强度标准值立方体抗压强度和立方体抗压强度标准值（1）立方体抗压强度的测试方法）立方体抗压强度的测试方法（2）立方体抗压强度标准值和混凝土的强度等级）立方体抗
6、压强度标准值和混凝土的强度等级2.轴心抗压强度轴心抗压强度（二）混凝土的抗拉强度（二）混凝土的抗拉强度二、二、混凝土的强度等级是用抗压强度来划分的混凝土的强度等级是用抗压强度来划分的混凝土强度等级：边长混凝土强度等级：边长150mm立方体标准试件，在标立方体标准试件，在标准条件下（准条件下（203，90%湿度）养护湿度）养护28天，用标天，用标准试验方法测得的具有准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度保证率的立方体抗压强度。用符号用符号C表示，表示，C30表示表示fcu,k=30N/mm2，fcu,k混混凝土强度标准值凝土强度标准值。注意：注意：fcu与与fcu,k的区别在于是否具有
7、的区别在于是否具有95%的保证率的保证率根据规范强度范围，从根据规范强度范围，从C15C80共划分为共划分为14个个强度等级，级差为强度等级，级差为5N/mm2。与原规范。与原规范GBJ10-89相比，混凝土强度等级范围由相比，混凝土强度等级范围由C60提高到提高到C80，C50以上为以上为高强混凝土高强混凝土。拉应力拉应力压应力压应力PP 砼立方体抗压强度实验砼立方体抗压强度实验标准试块标准试块抗压试验抗压试验 实际工程中，一般的受压构件不是立方体而是棱柱体，即实际工程中，一般的受压构件不是立方体而是棱柱体，即构件的高度要比截面的尺寸大。一般用构件的高度要比截面的尺寸大。一般用h/b=34的
8、棱柱体抗的棱柱体抗压强度来代表混凝土单向均匀受压时的抗压强度。轴心抗压强压强度来代表混凝土单向均匀受压时的抗压强度。轴心抗压强度采用棱柱体试件测定，用符号度采用棱柱体试件测定，用符号fc表示，它比较接近实际构件表示，它比较接近实际构件中混凝土的受压情况，我国通常取中混凝土的受压情况，我国通常取150mm150mm450mm的棱柱体试件，也常用的棱柱体试件，也常用100100300试件。试件。对于同一混凝土，棱柱体抗压强度小于立方体抗压强度。棱柱对于同一混凝土，棱柱体抗压强度小于立方体抗压强度。棱柱体抗压强度和立方体抗压强度的换算关系为：体抗压强度和立方体抗压强度的换算关系为：混凝土的轴心抗压设
9、计强度：混凝土的轴心抗压设计强度：fc=fck/c混凝土强度等级混凝土强度等级C15C20C25C30C35C40C45EC2.202.552.803.003.153.253.35混凝土强度等级混凝土强度等级C50C55C60C65C70C75C80EC3.453.553.603.653.703.753.80表：表：1-6混凝土弹性模量（混凝土弹性模量（10-4N/mm2）三三、钢筋遇混凝土的相互作用粘结力钢筋遇混凝土的相互作用粘结力一、粘结力的概念一、粘结力的概念一、粘结力的概念一、粘结力的概念（1）定义）定义（2）组成）组成二二二二、影响影响影响影响粘结力的粘结力的粘结力的粘结力的因素因素
10、因素因素 1、混凝土质量混凝土质量 2、钢筋形式钢筋形式 3、钢筋周围的混凝土应有足够的厚度、钢筋周围的混凝土应有足够的厚度 4、钢筋末端做弯钩、钢筋末端做弯钩 5、钢筋锚固的长度钢筋锚固的长度 6、浇注混凝土时钢筋的位置、浇注混凝土时钢筋的位置 钢筋与混凝土的粘结力，是保证钢筋和混凝土共同工作的必钢筋与混凝土的粘结力，是保证钢筋和混凝土共同工作的必要条件，其在混凝土中的粘结锚固力有以下四个方面：要条件，其在混凝土中的粘结锚固力有以下四个方面：钢筋和混凝土接触面上的粘结钢筋和混凝土接触面上的粘结化学吸附力，亦称胶结力化学吸附力，亦称胶结力。这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
11、中这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长和硬化，从而使水泥胶体与钢筋表面产生吸附胶水泥晶体的生长和硬化，从而使水泥胶体与钢筋表面产生吸附胶着作用。着作用。钢筋与混凝土之间的钢筋与混凝土之间的摩阻力摩阻力。由于混凝土凝固时收缩使钢筋。由于混凝土凝固时收缩使钢筋与混凝土接触面上产生正应力，因此，当钢筋和混凝土产生相对与混凝土接触面上产生正应力，因此，当钢筋和混凝土产生相对滑移时滑移时(或有相对滑移的趋势时或有相对滑移的趋势时)，在钢筋和混凝土的界面上将产，在钢筋和混凝土的界面上将产生摩阻力。光面钢筋与混凝土的粘结力主要靠摩阻力。生摩阻力。光面钢筋与混凝土的粘结力主要
12、靠摩阻力。1、粘结粘结力定义力定义 钢筋与混凝土的钢筋与混凝土的咬合力咬合力。对于光面钢筋，咬合力是指表面粗。对于光面钢筋，咬合力是指表面粗糙不平而产生的咬合作用；对于带肋钢筋，咬合力是指带肋钢糙不平而产生的咬合作用；对于带肋钢筋，咬合力是指带肋钢筋肋间嵌入混凝土而形成的机械咬合作用，这是带肋钢筋与混筋肋间嵌入混凝土而形成的机械咬合作用，这是带肋钢筋与混凝土粘结力的主要来源。凝土粘结力的主要来源。机械锚固力弯钩、弯折及附加锚固措施所提供的机械锚固力弯钩、弯折及附加锚固措施所提供的粘结锚固作粘结锚固作用。用。raad劈裂裂缝劈裂裂缝ftft(a)挤压产生的咬合力挤压产生的咬合力(b)A-A剖面上的力剖面上的力