注册结构基础讲义——钢筋混凝土结构(1)..

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1、第五讲钢筋混凝土结构(1)【内容提要】1•材料性能：钢筋、混凝土;2.基本设计原则：结构功能、极限状态及其设计表达式、可靠度；3.承载能力极限状态计算：受弯构件、受扭构件、受压构件、受拉构件、冲切、局压、疲劳;4・正常使用极限状态验算：抗裂、裂缝、挠度；5.预应力混凝土：轴拉构件、受弯构件;【重点、难点】承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算材(—)钢筋1.钢筋的强度与变形钢筋的力学性能有强度、变形(包括弹性和塑性变形)等.单向拉伸试验是确定钢筋性能的主要手段.经试验，钢筋的拉伸应力应变关系曲线可分为有明昱流幅的和没有明昱流幅的.对于有明显流幅的钢

2、筋，一般屈服点作为钢筋设计强度的依据.但在个别情况下和在抗鳶结构中，受拉钢筋可能进入强化阶段，故而钢筋的抗拉强度也不能过低・没有明显流幅的钢筋，一般取残余应变为0.2%的应力巧：作为拟定的屈服点.对于有明显流幅的钢筋，其性能的主要指标为屈服点、抗拉强度、拉长率和冷弯性能四项.而没有明显流幅的钢筋，其主要指标为后三项.钢筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率.1.钢筋的品种和等级我国用于混襯土结构的钢筋有热轧钢筋、冷拉钢筋、热处理钢筋和冷拔钢丝四种.前两种有明显的济幅，后两种则没有.热轧钢筋为在冶金厂冶炼热轧制成，其强度分为四个等级，工级钢筋为低碳素钢

3、，11、III、IV级钢筋为低合金钢.冷拉钢筋和冷拔钢丝均为对热轧钢筋进行冷拉加工制成.普通钢筋宜采用I级、II级、III级和乙级冷拔低碳钢丝；预应力钢筋宜采用碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线和热处理钢筋，以及冷拉II、III、IV级钢筋.2.钢筋的形式钢筋有柔性钢筋和劲性钢筋之分.柔性钢筋是我国使用的主要钢筋形式，可分为光面钢筋(直径为6〜50泗)和变形钢筋(直径2：12mm),变形钢筋有蝮纹形、人宇纹形、月牙纹形等.直径小于6口的常称対钢丝，钢丝外形多为光滑，也可刻痕.钢筋可绑扎或焊接成网筋、平而的或空间的骨架・劲性钢筋以型钢为配筋，我国应用尚不多.(二

4、)混谩土1.混凝土的强度(1)混凝土的强度等级一一立方体抗压强度人我国现行规范规定，混谁土强度等级应援立方体抗压强度标准值确定.(2)轴心抗压强度/(3)抗拉强度兀混後土的抗拉强度很低，可取=0.23/^(4)在复合受力状态下的混凝土强度双向受压混凝土强度略有増加，三向受压混谩土试件三向受压，变形受到制约，形成约束混谩土，强度有校大的增长.2.混凝土的变形混凝土的变形可分为在荷载下的受力变形和与受力无关的体积变形。它涉及混凝土在单调、短期加荷作用下的变形性能、混凝土在重复荷载下的变形性能、混凝土在荷载长期作用下的变形性能以及混凝土自身的收缩和膨胀O(

5、三)粘结1.粘结力的组成粘结力是指钢筋和混凝土接触界面上沿钢筋纵向的抗剪能力，也就是分布在界面上的纵向剪应力。而锚固则是通过在钢筋一定长度上粘结应力的积累、或某种构造措施，将钢筋“锚固”在混凝土中，保证钢筋和混凝土的共同工作，使两种材料正常、充分的发挥作用。钢筋与混凝土的粘结锚固作用所包含的内容有：1.混凝土凝结时，水泥胶的化学作用，使钢筋和混凝土在接触面上产生的胶结力；2.由于混凝土凝结、收缩，握裹住钢筋，在发生相互滑动时产生的摩阻力；3.钢筋表面粗糙不平或变形钢筋凸起的肋纹与混凝土的咬合力；4.当采用锚固措施后所造成的机械锚固力等。1.粘结力的破坏

6、机理及影响粘结强度的因素(1)粘结力的破坏机理1)光面钢筋的粘结破坏光面钢筋与混凝土之间的粘结力主要由胶结力形成，根据试验资料，光面钢筋的粘结强度为1.5〜3.5。新轧制的光面钢筋，粘结强度只有0.4。若光面钢筋表面有微锈，只要表面凹凸达到0.1mm,借助于摩阻力和咬合力的作用，粘结强度可增至1.4(但浮锈无粘结效果，2)必须清除)。外表光滑的冷加工钢丝，其粘结强度较光面钢筋还要低约30%。光面钢筋粘结强度低、滑移量大，其破坏形态可认为是钢筋与混凝土相对滑移产生的，或钢筋从混凝土中被拔出的剪切破坏，其破坏面就是钢筋与混凝土的接触表面。为了提高光面钢筋的

7、抗滑移性能，须在光面钢筋的端部附加弯钩或弯转、弯扳加强锚固。3）变形钢筋的粘结破坏由于表面轧有肋纹，能与混凝土犬牙相错紧结合，其粘结力和摩阻力的作用自是有所增加，但主要还是机械咬合发挥的作用最大，往往占粘结力一半以上的份额。根据试验，变形钢筋的粘结强度能高出光锢筋2〜3倍，我国螺纹钢筋2。的粘结强度为2.5〜6.ON/mm（2）影响粘结强度的1）混凝土的质量泥性能好、骨料强度高、配比得当、振捣密实、养护良好的混凝土对粘结力和锚固非常有利。2）钢筋的形機用变形钢筋比使用光面钢筋对粘结力要有利得多。L=y3）钢筋保护层屢钢筋的混凝土保护层不能过薄；另外，钢

8、筋的净翩i竝］、就。钢筋的直径以粘结力的要求而言，为了保证粘结锚固性能可靠，应廉护层屢防止发生