【正文】 筋； 實(shí)際工程中 ， 普通鋼筋宜采用 HRB400級(jí)和 HRB335級(jí)鋼筋 ， 也可采用 HPB235級(jí)及 RRB400級(jí)鋼筋 。 必須指出，上述冷加工鋼筋以大幅度犧牲延性來(lái)?yè)Q取強(qiáng)度的有限提高，終究不是提高結(jié)構(gòu)性能的有效途徑，近年來(lái)，強(qiáng)度高、性能好的鋼筋（鋼絲、鋼絞絲）在我國(guó)已可充分供應(yīng)，故冷拉鋼筋和冷拔鋼絲不在列入新 《 混凝土規(guī)范 》 ，但并不是不允許使用這些鋼筋。 (2)冷拔 冷拔是將 Φ6～ Φ8的 HPB235級(jí)鋼筋 ， 用強(qiáng)力從直徑較小的硬質(zhì)合金拔絲模拔出使它產(chǎn)生塑性變形 ， 拔成較細(xì)直徑的鋼絲 ，以提高其強(qiáng)度的冷加工方法 。 按其股數(shù)可分為 3股和 7股兩種 ， 高強(qiáng)鋼絲 、鋼絞線的強(qiáng)度可達(dá) 1700N／ mm2以上 。冷拔低碳鋼絲的延性較差，新 《 規(guī)范 》 中也未列入。由40Si2Mn(d=6)、 48Si2Mn(d=)和 45Si2Cr(d=10)等通過(guò)加熱、淬火和回火等調(diào)質(zhì)工藝處理制成的。 圖 鋼筋的主要力學(xué)性能 表 12普通鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值及設(shè)計(jì)值 (N/mm2) 鋼筋種類 符號(hào) d(mm) fyk fy fy＇ HPB235(Q235) φ 8~20 235 210 210 HRB335(20MnSi) 6~50 335 300 300 HRB400(20MnSiV、 20MnSiNb、 20MnTi) 6~50 400 360 360 RRB400(K20MnSi) 8~40 400 360 360 R 注： d大于 40mm時(shí)，應(yīng)有可靠的工程經(jīng)驗(yàn)。 含碳量小于 %的碳素鋼稱為低碳鋼或軟鋼，含碳量為 %～ %的碳素鋼稱為高碳鋼或硬鋼。見(jiàn)表 11 表 11 各種鋼筋伸長(zhǎng)率及冷彎試驗(yàn)要求 鋼筋種類 HPB235 HRB335 HRB400 伸長(zhǎng)率（ %） δ5 25 16 14 冷彎要求 冷彎角度 1800 1800 1800 δ 5 _____表示試件長(zhǎng)度為 5d的鋼筋的伸長(zhǎng)率 鋼筋的主要力學(xué)性能 鋼筋的成分、分類、級(jí)別、品種 成分： 鋼筋的主要成分為鐵、還有少量的碳、錳、硅、釩、鈦及一些有害元素如磷、硫等。反映鋼筋塑性性能的基本指標(biāo)是伸長(zhǎng)率和冷彎性能。 圖 鋼筋的主要力學(xué)性能 ζ(Mpa) ε σ b σ b % ⑤ 條件屈服強(qiáng)度（硬剛） 高碳鋼與低碳鋼不同，見(jiàn)圖，它沒(méi)有明顯的屈服臺(tái)階，塑性變形小，延伸率亦小，但極限強(qiáng)度高。 ② 比例極限 有明顯流幅的鋼筋應(yīng)力 應(yīng)變曲線，軸向拉伸時(shí)，在達(dá)到比例極限 a點(diǎn)之前，材料處于彈性階段，軟鋼應(yīng)力與應(yīng)變的比值為常數(shù)，即為鋼筋的彈性模量 Es ， a為應(yīng)力應(yīng)變成比例的極限狀態(tài)，它所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力稱為比例極限。結(jié)合施工圖的識(shí)讀，積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 要求： ①在本課程學(xué)習(xí)的同時(shí)，要熟悉和重視國(guó)家最新頒布的建筑結(jié)構(gòu) 《 規(guī)范 》 ，對(duì)現(xiàn)行各種 《 規(guī)范 》 的條款要理會(huì)、熟悉并學(xué)會(huì)應(yīng)用。目前尚無(wú)完善的理論，應(yīng)十分注重試驗(yàn)和各公式的使用條件和范圍。 總之：高強(qiáng)度、高性能的材料的應(yīng)用；計(jì)算理論的更加科學(xué)合理；重量更輕、跨度更大；安全性、耐久性更好；施工更方便快捷是今后的發(fā)展方向。 ②按結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)分為：混合結(jié)構(gòu)、 框架結(jié)構(gòu) 、排架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等。 混合結(jié)構(gòu)的傳力路線 ：樓（屋）面荷載 板梁 磚石墻體 （柱） 基礎(chǔ) 緒論 材料方面 古代：磚、木結(jié)構(gòu) 近代：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu) 計(jì)算理論 古代：近似計(jì)算 近代： 20世紀(jì) 40年代：考慮砼塑性性能的破壞階段計(jì)算方法，采用了單一的安全系數(shù)； 50年代：極限狀態(tài)計(jì)算，規(guī)定了極限狀態(tài)，有三個(gè)系數(shù)，荷載、材料系數(shù)和工作條件系數(shù)（ 1966年規(guī)范）。 緒論 內(nèi)容： 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（基本結(jié)構(gòu)和房屋結(jié)構(gòu)）、砌體結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)： ①本課程所述材料的力學(xué)性能與材料力學(xué)所學(xué)內(nèi)容有許多相似之處，但也有不同之處。 ③內(nèi)力分析和變形計(jì)算的理論來(lái)自結(jié)構(gòu)力學(xué)，但，考慮到結(jié)構(gòu)的實(shí)際，又建立了一套自身的計(jì)算方法，應(yīng)注意他們的聯(lián)系和區(qū)別。 ②本課程涉及的眾多構(gòu)造要求是非常重要的，要充分重視對(duì)構(gòu)造要求的學(xué)習(xí)，并加深理解其中的道理。 鋼筋混凝土的一般概念及材料的主要力學(xué)性能 P1 P2 (a) P1 P2 中和軸 受拉鋼筋 (b) 鋼筋混凝土的一般概念和特點(diǎn) 概念： 由鋼筋和混凝土結(jié)合在一起共同工作的材料，該材料可充分利用混凝土的抗壓性能和鋼筋的抗拉性能。 ζ(Mpa) ε 鋼筋的主要力學(xué)性能 a b c d e 比例極限 屈服強(qiáng)度 極限強(qiáng)度 流幅 ③ 屈服極限 當(dāng)應(yīng)力達(dá)到 b點(diǎn)后，材料開(kāi)始屈服， b點(diǎn)稱屈服的上限點(diǎn)，過(guò)點(diǎn)后，應(yīng)力與應(yīng)變曲線出現(xiàn)上下波動(dòng)，形成一個(gè)明顯的屈服臺(tái)階，屈服臺(tái)階的下限 c點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力稱為“屈服強(qiáng)度＂。通常用殘余應(yīng)變?yōu)?%的應(yīng)力，約 b作為假想屈服點(diǎn) (或稱條件屈服點(diǎn) )，用 σ ， b 作為條件屈服強(qiáng)度。所謂伸長(zhǎng)率即鋼筋拉斷后的伸長(zhǎng)值與原長(zhǎng)的比率： 鋼筋的主要力學(xué)性能 ???1 1 式中： δ 伸長(zhǎng)率（ %） L試件受力前的標(biāo)距長(zhǎng)度（有 5d、 10d、 100d） L1試件拉斷后的標(biāo)距長(zhǎng)度 伸長(zhǎng)率越大的鋼筋塑性越好，即拉伸前有足夠的伸長(zhǎng)，使構(gòu)件的破壞有預(yù)兆；反之構(gòu)件的破壞具有突發(fā)性而呈現(xiàn)脆性。剛材的強(qiáng)度隨含碳量的增加而增加，但其塑性性能及可焊性隨之降低。 在碳素鋼的元素中加入少量的合金元素，就成為普通低合金鋼。 2. fyk鋼筋的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，具有 95%以上的保證率，由屈服極限確定。熱處理鋼筋又稱調(diào)質(zhì)鋼筋。若在建筑工程中采用時(shí)，應(yīng)遵守專門規(guī)程的規(guī)定。 鋼筋的主要力學(xué)性能 鋼筋的冷拉和冷拔 (1)冷拉 冷拉是將鋼筋拉到超過(guò)鋼筋屈服強(qiáng)度的某一應(yīng)力值 ， 以提高鋼筋的抗拉強(qiáng)度 ， 達(dá)到節(jié)約鋼材的目的 。 冷拔后鋼筋的強(qiáng)度得到了較大的提高 ， 但塑性卻有較大的降低 。當(dāng)應(yīng)用這些鋼筋時(shí)，應(yīng)符合專門規(guī)程的規(guī)定。 ② 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)以高強(qiáng) 、 低松弛鋼絲 、 鋼絞線為主導(dǎo)鋼筋； 預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絲 、 鋼絞線 ， 也可采用熱處理鋼筋 。 混凝土的強(qiáng)度等級(jí)是用抗壓強(qiáng)度來(lái)劃分的 混凝土強(qiáng)度等級(jí) ：邊長(zhǎng) 150mm立方體標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下（ 20177。 規(guī)范 《 GB50010— 2..2》 ： 在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中 ，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不宜低于 C15；當(dāng)采用 HRB335級(jí)鋼筋時(shí) ，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于 C20；當(dāng)采用 HRB400和 RRB400級(jí)鋼筋以及的對(duì)承受重復(fù)荷載的構(gòu)件 ， 混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于 C20。軸心抗壓強(qiáng)度采用棱柱體試件測(cè)定，用符號(hào) fc表示，它比較接近實(shí)際構(gòu)件中混凝土的受壓情況，我國(guó)通常取 150mm 150mm 450mm的棱柱體試件，也常用 100 100 300試件。 γc—— 混凝土材料分項(xiàng)系數(shù)，取 （ 3）混凝土軸心抗拉強(qiáng)度 混凝土軸心抗拉強(qiáng)度 ft是采用100mm 100mm 500mm的棱柱體，兩端設(shè)有螺紋鋼筋 (圖 17)，在實(shí)驗(yàn)機(jī)上受拉來(lái)測(cè)定的。 δ—— 混凝土立方體強(qiáng)度變異系數(shù) γc—— 混凝土材料分項(xiàng)系數(shù)，取 軸心受拉試驗(yàn)由于兩端所埋設(shè)的鋼筋不易對(duì)中，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)偏差較大，目前國(guó)內(nèi)普遍采用立方體試件做劈拉試驗(yàn) 來(lái)代替。 混凝土的變形可分為兩類： 一類是受力引起的變形；另一類是收縮和溫度變化引起的變形。 在普通試驗(yàn)機(jī)上采用 等應(yīng)力速度 加載，達(dá)到軸心抗壓強(qiáng)度 fc時(shí)，試驗(yàn)機(jī)中集聚的彈性應(yīng)變能大于試件所能吸收的應(yīng)變能，會(huì)導(dǎo)致試件產(chǎn)生突然脆性破壞，只能測(cè)得應(yīng)力 應(yīng)變曲線的 上升段 。峰值應(yīng)力 fc所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變 ε0約為 ，應(yīng)力小于 ，混凝土內(nèi)部幾乎沒(méi)有裂縫， ～ fc之間，混凝土內(nèi)部裂縫發(fā)展，但能保持穩(wěn)定，大于 fc混凝土內(nèi)部裂縫發(fā)展很快，塑性變形顯著增大，體積應(yīng)變逐漸由壓縮轉(zhuǎn)為擴(kuò)張。 徐變會(huì)使結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）的（撓度）變形增大，引起預(yù)應(yīng)力損失，在長(zhǎng)期高應(yīng)力作用下，甚至?xí)?dǎo)致破壞。 在應(yīng)力（ ≤）作用瞬間，首先產(chǎn)生瞬時(shí) 彈性應(yīng)變 ，隨荷載作用時(shí)間的延續(xù)，變形不斷增長(zhǎng)，前 4個(gè)月徐變?cè)鲩L(zhǎng)較快， 6個(gè)月可達(dá)最終徐變的（ 70~80） %，以后增長(zhǎng)逐漸緩慢， 2~3年后趨于穩(wěn)定。 環(huán)境影響 包括養(yǎng)護(hù)和使用條件。 應(yīng)力條件 初應(yīng)力水平 ?i /fc和加荷時(shí)混凝土的齡期 t0，它們影響徐變的非常主要的因素。因此將 凝土的 長(zhǎng)期抗壓強(qiáng)度 。 （ 2）混凝土的收縮變形 混凝土在水中硬化時(shí)體積會(huì)膨脹，但其值較小，對(duì)混凝土影響不大?；炷潦湛s會(huì)使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失。 水泥用量多 、 水灰比越大 ， 收縮越大 。 高強(qiáng)混凝土收縮大 。這來(lái)源于澆注時(shí)水泥漿體向鋼筋表面氧化層的滲透和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中水泥晶體的生長(zhǎng)和硬化，從而使水泥膠體與鋼筋表面產(chǎn)生吸附膠著作用。 光面鋼筋與混凝土的粘結(jié)力主要靠摩阻力 。 ζr a a d 劈裂裂縫 ft ft (a)擠壓產(chǎn)生的咬合力 (b)AA剖面上的力 圖： 118 ◆ 光面鋼筋與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度（ ημ）主要取決于膠結(jié)力和摩擦阻力。 對(duì)應(yīng) 《 規(guī)范 》 表 、 ； ft—— 混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ， 按表 15采用 。 表 17 鋼筋的外形系數(shù) α 鋼筋類型 光面鋼筋 帶肋鋼筋 刻痕鋼筋 螺旋肋鋼筋 三股鋼絞線 七股鋼 絞線 α 注：光面鋼筋系指 HPB235級(jí)鋼筋，其末端應(yīng)做 180o彎鉤，彎后平直長(zhǎng)度不應(yīng)小于 3d，但作受壓鋼筋時(shí)，可不做彎鉤；帶肋鋼筋系指 HRB33 HRB400級(jí)鋼筋和 RRB400級(jí)鋼筋及余熱處理鋼筋。當(dāng)錨固鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不小于鋼筋公稱直徑的 5倍時(shí)，可不配置上述箍筋。 (2)鋼筋的連結(jié) 鋼筋的接頭可分為三種：綁扎搭接、機(jī)械連接或焊接。 《 規(guī)范 》 規(guī)定 ：縱向受拉鋼筋綁扎搭接接頭的搭接長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)位于同一連接區(qū)段內(nèi) ()的搭接鋼筋面積百分率按下列公式計(jì)算，但任何情況下均不應(yīng)小于 300mm。 當(dāng)受拉鋼筋直徑 d＞ 28mm及受壓鋼筋的直徑 d＞32mm時(shí) ， 不宜采用綁扎搭接接頭 。 當(dāng)受壓鋼筋直徑 d＞ 25mm時(shí) ， 尚應(yīng)在搭接接頭兩個(gè)端面外 100mm范圍內(nèi)設(shè)置兩個(gè)箍筋 。 對(duì)應(yīng) 《 規(guī)范 》 ～ ◆ 錐螺紋鋼筋連接 ◆ 擠壓鋼筋連接 2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算的基本原理 、 （ 1）組成 結(jié)構(gòu)是由板、梁、柱、墻、基礎(chǔ)等基本構(gòu)件按某一規(guī)則組成的房屋骨架。不發(fā)生影響使用的變形和裂縫。 ◆ 一級(jí)建筑 破壞后果很嚴(yán)重的重要建筑物 ◆ 二級(jí)建筑 破壞后果嚴(yán)重的一般建筑物 ◆ 三級(jí)建筑 破壞后果不嚴(yán)重的次要建筑物 見(jiàn) 《 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 》 、作用效應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力 、作用效應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力 結(jié)構(gòu)上的作用 ◆ 結(jié)構(gòu)上的作用 指作用于結(jié)構(gòu)上的荷載及引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束變形的原因。 ◆ 作用效應(yīng) 作用使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力和變形稱之為 作用效應(yīng) ，用“ S”表示。 、作用效應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力 ◆ 偶然荷載 在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)，其量值很大且持續(xù)時(shí)間較短的荷載。 （ 1）荷載標(biāo)準(zhǔn)值 所謂荷載標(biāo)準(zhǔn)值，是指結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 (50年 )內(nèi)，正常情況下可能出現(xiàn)的最大荷載值，它是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用的荷載基本代表值。 GB500092022《 荷載規(guī)范 》 附錄 A給出了常用材料和構(gòu)件的自重 ， 設(shè)計(jì)時(shí)可直接查用 。 、作用效應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力 (3)可變荷載組合值 當(dāng)結(jié)構(gòu)承受兩種或兩種以上可變荷載時(shí)，由于所有可變荷載同時(shí)達(dá)到各自最大值的可能性極小，因此除主導(dǎo)的可變荷載外，其它伴隨的可變荷載均應(yīng)乘以一個(gè)小于 1的組合系數(shù)（ ψ c） 作為可變荷載的組合值。 可變荷載的頻遇值 = ψ fQK 其中： ψ f 可變荷載頻遇值系數(shù) 、作用效應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力 、 ◆ 結(jié)構(gòu)的抗力 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力 ，用“ R