【正文】 制微裂縫的發(fā)展，從而可提高混凝土的抗壓強度。 螺旋箍筋約束混凝土 School of Civil Engineering And Architecture 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 螺旋箍筋約束混凝土 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能由螺旋箍筋約束混凝土的應(yīng)力 應(yīng)變曲線可見， 當(dāng)應(yīng)力較小時 ，橫向變形很小，箍筋的約束作用不明顯； 當(dāng)應(yīng)力超過 B點的應(yīng)力時 ，由于混凝土的橫向變形開始顯著增大，側(cè)向膨脹使螺旋箍筋產(chǎn)生環(huán)向拉應(yīng)力，其反作用力使混凝土的橫向變形受到約束，從而使混凝土的 強度 和 變形能力 都得到提高。 在抗震結(jié)構(gòu)對于可能出現(xiàn)塑性鉸的區(qū)域，均要求加密箍筋配置來提高構(gòu)件的變形能力，達(dá)到 壞而不倒 的目的。 采用 等應(yīng)變速度 加載，或在試件旁附設(shè)高彈性元件與試件一同受壓，以吸收試驗機內(nèi)集聚的應(yīng)變能，可以測得應(yīng)力 應(yīng)變曲線的 下降段 (Descending Curve) 。 若采用無量綱坐標(biāo) x=e/e0，y=s/fc，則混凝土應(yīng)力 應(yīng)變?nèi)€的幾何特征必須滿足 y = s / fc x = e /e011 DE① x =0 ， y =0 ， 0 d d E E x y c ? ② 0 ≤ x ≤ 1 ， 0 d d 2 2 ? x y ③ x =1 ， 0 d d ? x y ， y =1 ④ 拐點 D ， 2 2 d d x y x d =0 ， x d ≥ 1 ⑤ 曲率最大點 E ， 3 3 d d x y x e =0 ， x e x d ⑥ 當(dāng) x →∞ 時， y → 0 ， 0 d d ? x y ⑦ x ≥ 0 ， 0 ≤ y ≤ 1 School of Civil Engineering And Architecture 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能◆ 根據(jù)以上條件，過鎮(zhèn)海提出的應(yīng)力 應(yīng)變?nèi)€表達(dá)式 ??????????????1 )1(1 )2()23()(232xxxxxxaxaaxxyc?a=Ec/E0， Ec為初始彈性模量； E0為峰值點時的割線模量， 為滿足條件①和②，一般應(yīng)有 ≤a≤3； ?c 為下降段參數(shù) 0 204060s (MPa)eC20C40C60C80School of Civil Engineering And Architecture 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能◆ Hognestad建議的應(yīng)力 應(yīng)變曲線 uuccffeeeeeeeseeeeees??????????????????????????????????0000200 0 20 fc f csee0euSchool of Civil Engineering And Architecture 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能◆ 《 規(guī)范 》 應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系 上升段： ])1(1[0nccc f ees ??? 0ee ?下降段： cc f?s ueee ??050512 ( 50 )60 02 ( 50 ) 10 03 3 ( 50 ) 10cucuu c unfffee??? ? ?? ? ? ?? ? ? ?0 10203040506070C80C60C40C20se《 規(guī)范 》 混凝土應(yīng)力 應(yīng)變曲線參數(shù) f cu ≤ C50 C60 C70 C80 n 2 e 0 e u School of Civil Engineering And Architecture 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 影響混凝土應(yīng)力 —應(yīng)變曲線形狀的因素 : a).混凝土強度 b).組成材料的性質(zhì)及配合比 c).試驗方法 : 如 :加荷速度 d).約束情況 : 如 :橫向鋼筋的約束 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能School of Civil Engineering And Architecture 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土在荷載重復(fù)作用下的變形 ? 重復(fù)加載的概念： ?特點： ? 在應(yīng)力較小時，經(jīng)過多次循環(huán)，累計塑性變形不再增長，應(yīng)力 應(yīng)變曲線變成直線。 ? 影響因素 施加荷載時的應(yīng)力大小是影響應(yīng)力 應(yīng)變曲線不同的發(fā)展和變化的關(guān)鍵因素，即混凝土的疲勞強度與重復(fù)作用時應(yīng)力變化的幅度有關(guān)。 徐變的特點 ： ?開始增長較快，以后逐漸減慢，最后趨于穩(wěn)定。 ② 混凝土中內(nèi)部微裂縫的發(fā)展。 收縮是混凝土在不受外力情況下體積變化產(chǎn)生的變形。 School of Civil Engineering And Architecture 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 墻板干燥收縮裂縫與邊框架的變形 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能School of Civil Engineering And Architecture 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能混凝土的收縮是隨時間而增長的變形， 早期收縮變形發(fā)展較快，兩周可完成全部收縮的 25%，一個月可完成 50%，以后變形發(fā)展逐漸減慢，整個收縮過程可延續(xù)兩年以上。 School of Civil Engineering And Architecture 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土的選用原則 ?鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中 混凝土強度等級 不應(yīng) 低于 C15。 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能表示嚴(yán)格，非這樣做不可的用詞：正面采用“ 必須 ”，反面采用“ 禁止 ”。 School of Civil Engineering And Architecture 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 公路橋涵受力構(gòu)件的混凝土強度等級應(yīng)按下列規(guī)定采用 C20，當(dāng)用HRB400、 KL400級鋼筋時，不應(yīng)低于 C25。 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能School of Civil Engineering And Architecture 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 ② 摩擦力 ——混凝土收縮后將鋼筋緊握產(chǎn)生的摩擦力 ， 鋼筋表面越粗糙 ， 摩擦力越大 。 粘結(jié)強度： 鋼筋單位表面積上所能承擔(dān)的最大縱向剪應(yīng)力 。 鋼筋混凝土梁在荷載作用使混 凝土的下部受拉 ， 粘結(jié)應(yīng)力 τ 將混凝土承受的部分拉力傳給鋼筋 ， 使鋼筋受拉 。 如錨固粘結(jié)長度不夠 ， 將會造成錨固粘結(jié)應(yīng)力的喪失使構(gòu)件提前破壞 。 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能School of Civil Engineering And Architecture 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能School of Civil Engineering And Architecture 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 ?上 圖為典型的光面鋼筋拔出試驗曲線 (τ sl曲線 )。 ?光面鋼筋的主要問題是強度低滑移大 。 ?若鋼筋外圍 混凝土 很薄且沒有環(huán)向箍筋約束，形成縱向劈裂裂縫，沿鋼筋縱向產(chǎn)生 劈裂破壞 。 School of Civil Engineering And Architecture 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能變形鋼筋的拔出實驗 ② 隨荷載的增大 ， 斜向擠壓力沿鋼筋縱向分力產(chǎn)生內(nèi)部斜裂縫 ， 徑向分力使混凝土環(huán)向受拉 ，從而產(chǎn)生內(nèi)部徑向裂縫 ，當(dāng)徑向內(nèi)裂縫到達(dá)試件表面時 ， 相應(yīng)的應(yīng)力稱劈裂粘結(jié)應(yīng)力 τσ=(～)τu， School of Civil Engineering And Architecture 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能變形鋼筋的拔出實驗 ③ τs曲線到達(dá)峰值 τu時 ，相應(yīng)的滑移 s隨混凝土的強度的不同約在 ～㎜ 之間波動 、 對于無橫向配筋的一段保護(hù)層試件 ， 到達(dá) τu后 ， 在 s增長不大的情況下出現(xiàn)脆性劈裂破壞 。 (5)側(cè)向壓力約束 也有提高粘接強度的作用。 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能School of Civil Engineering And Architecture 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 鋼筋混凝土的一般構(gòu)造規(guī)定 ： 定義： 鋼筋外邊緣到混凝土外邊緣的距離。 ? 當(dāng)鋼筋在施工工程中容易擾動時，其錨固長度乘以修正系數(shù) 。 ? 受拉鋼筋的最小錨固長度應(yīng)符合 附表 14的規(guī)定， 且在任何情況下不應(yīng)小于計算值的 250mm。 ? 同一連接區(qū)段 內(nèi)縱向鋼筋搭接接頭 面積百分率 為該區(qū)段內(nèi)有搭接接頭的縱向受力鋼筋截面面積與全部縱向受力鋼筋截面面積的比值。 搭接長度的計算 : ? 在任何情況下， 縱向受拉鋼筋 的綁扎搭接接頭的長度均不應(yīng)小于 300mm。 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能School of Civil Engineering And Architecture 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 ： 分類： 綁扎搭接、機械連接和焊接 搭接規(guī)定： ? 受力鋼筋的接頭宜設(shè)置在受力較小處。 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能School of Civil Engineering And Architecture 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 鋼筋的焊接 : 有關(guān)要求 : . 35d且不大于 500mm的長度以內(nèi)時 ,應(yīng)視為位于同一連接范圍內(nèi)的焊接接頭 . : (a).受拉鋼筋 : a).非預(yù)應(yīng)力鋼筋 : ≤ 50% b).預(yù)應(yīng)力鋼筋 : ≤ 25% 當(dāng)采取保證焊接質(zhì)量的可靠措施時可放寬到 : ≤ 50%. (b).受壓鋼筋 : 可不作限制 . 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能School of Civil Engineering And Architecture 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 縱向受力鋼筋的最小配筋率（ %）： 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能受力類型 最小配筋百分率 受壓構(gòu)件 全部縱向鋼筋 一側(cè)縱向鋼筋 受彎構(gòu)件、偏心受拉、軸心受拉構(gòu)件一側(cè)的受拉鋼筋 45ft/fy中的較大值 注： 偏心受拉構(gòu)件中的受壓鋼筋，應(yīng)按受壓構(gòu)件一側(cè)縱向鋼筋考慮； 受壓構(gòu)件的全部縱向鋼筋和一側(cè)縱向鋼筋的配筋率以及軸心受拉構(gòu)件和小偏心受拉構(gòu)件一側(cè)受拉鋼筋的配筋率應(yīng)按構(gòu)件的全截面面積計算；受彎構(gòu)件、大偏心受拉構(gòu)件一側(cè)受拉鋼筋的配筋率應(yīng)按全截面面積扣除受壓翼緣面積 (b/fb)h/f后的截面面積計算； School of Civil Engineering And Architecture 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 縱向受力鋼筋的最小配筋率（ %）： 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋最小配筋百分率，當(dāng)采用 HRB400級、RRB400級鋼筋時，應(yīng)按表中規(guī)定減小 ；當(dāng)混凝土強度等級為 C60及以上時，應(yīng)按表中規(guī)定增大 ； 當(dāng)鋼筋沿構(gòu)件截面周邊布置時， 一側(cè)縱向鋼筋 系指沿受力方向兩個對邊中的一邊布置的縱向鋼筋