【正文】 各種形式的冷加工鋼筋應(yīng)整頓市場 、 加強管理 、 保證質(zhì)量 、 提高性能 ， 通過市場競爭優(yōu)化或淘汰 。因此抗壓強度是混凝土力學(xué)性能中最主要和最基本的指標(biāo)。 3℃ ， ≥90%濕度）養(yǎng)護(hù) 28天，用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法（加載速度~，兩端不涂潤滑劑）測得的 具有 95%保證率 的立方體抗壓強度，用符號 C表示， C30表示 fcu,k=30N/mm2 ， fcu,k混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值，注意： fcu與 fcu,k的區(qū)別在于是否具有 95%的保證率 根據(jù) 《 規(guī)范 》 強度范圍， 從 C15~C80共劃分為 14個強度等級 ，級差為5N/mm2。 如果采用的是 100mm、 200mm的非標(biāo)準(zhǔn)試件，應(yīng)乘以 、。 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應(yīng)低于 C30；當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力鋼絲 、 鋼絞線 、 熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時 ，混凝土強度等級不宜低于 C40。一般用 h/b=3～ 4的棱柱體抗壓強度來代表混凝土單向均勻受壓時的抗壓強度。 對于同一混凝土， 棱柱體抗壓強度小于立方體抗壓強度 。 αc2—— C40以上混凝土脆性折減系數(shù)， C40取 ， C80取 ，其間按線性差值計算。當(dāng)試件拉裂時測得的平均拉應(yīng)力即為混凝土的軸心抗拉強度。通過實驗，新規(guī)范按下式計算： 500 150 15010016軸心受拉試驗圖： 式中： ftk—— 混凝土軸心抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值 ft—— 混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值 αc2—— C40以上混凝土脆性折減系數(shù)， C40取 ， C80取 ，其間按線性差值計算。 `學(xué)性能 劈拉試驗 P a P 拉 壓 壓 4/cusp ff ?圖： 18 （ 4）混凝土強度指標(biāo) 混凝土強度也有標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值之分 ， 混凝土強度的標(biāo)準(zhǔn)值具有 95%的保證率 ， 若將其除以材料分項系數(shù) γc（ γc=） ， 即得混凝土強度設(shè)計值 ， 混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值按下表采用 。 同時， 《 規(guī)范 》 考慮到試件與實際結(jié)構(gòu)的差異以及高強混凝土的脆性特征，對軸心抗壓強度和軸心抗拉強度，還采用了以下兩個 折減系數(shù) ：⑴結(jié)構(gòu)中混凝土強度與混凝土試件強度的比值，取 ；⑵脆性折減系數(shù)，對 C40取 ，對 C80取 ，中間按線性規(guī)律變化。 （ 1）混凝土的受力變形 ①混凝土單向受壓時的應(yīng)力 — 應(yīng)變曲線 混凝土單軸受力時的應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系反映了混凝土受力全過程的重要力學(xué)特征 是分析混凝土構(gòu)件應(yīng)力、建立承載力和變形計算理論的必要依據(jù)，也是利用計算機(jī)進(jìn)行非線性分析的基礎(chǔ)。 混凝土單軸受壓應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系曲線，常采用棱柱體試件來測定。 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(jī)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 。但高強混凝土中，砂漿與骨料的粘結(jié)很強，密實性好，微裂縫很少，最后的破壞往往是骨料破壞，破壞時脆性越顯著，下降段越陡。 ε0 圖 110 不同強度混凝土的應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系曲線 0 204060? (MPa)eC20C40C60C80fc 不涂潤滑劑 涂潤滑劑 ≈ 圖： 111混凝土破壞機(jī)理 fc fcu ? ◆ 《 規(guī)范 》 應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系 上升段： ])1(1[0nccc f ee? ??? 0ee ?下降段： cc f??cue?e?e 05,5,010)50(00 10)50( )50(6012??????e????e???kcucukcucufffn《規(guī)范》混凝土應(yīng)力 應(yīng)變曲線參數(shù)f cu ≤ C 5 0 C 6 0 C 7 0 C 8 0n 2 1 . 8 3 1 . 6 7 1 . 5e 0 0 . 0 0 2 0 . 0 0 2 0 5 0 . 0 0 2 1 0 . 0 0 2 1 5e u 0 . 0 0 3 3 0 . 0 0 3 2 0 . 0 0 3 1 0 . 0 0 30 10203040506070C80C60C40C20?e圖： 112 ② 混凝土的彈性模量和變形模量 ◆ 彈性模量：通過應(yīng)力應(yīng)變曲線原點的切線斜率，用 Ec表示，也叫 原點模量 。 ?eE c = tan a0???e?ddEc?eE c?= tan a?割線模量 e???cE?eE c = tan a切線模量 e?ddEc ??? 彈性系數(shù) n 隨應(yīng)力增大而減小 n =1~ eeelcE? cEn?原點切線模 圖： 113 ◆ 彈性模量測定方法 ?e fc5~10 次)N / m m(10 25cucfE??圖： 114 混凝土強度等級 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 EC 混凝土強度等級 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 EC 表： 16混凝土彈性模量（ 104N/mm2） 注釋 ： 《 規(guī)范 》 表 P17 ③ 混凝土的徐變 混凝土在荷載的長期作用下，其變形隨時間而不斷增長的現(xiàn)象稱為徐變。 不過，徐變有利于結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)（應(yīng)）力重分布，降低結(jié)構(gòu)的受力（如支座不均勻沉降），減小大體積混凝土內(nèi)的溫度應(yīng)力，受拉徐變可延緩收縮裂縫的出現(xiàn)。因此，在測定混凝土的徐變時，應(yīng)同批澆筑同樣尺寸不受荷的試件，在同樣環(huán)境下同時量測混凝土的收縮變形，從徐變試件的變形中扣除對比的收縮試件的變形，才可得到徐變變形 。 t 加荷瞬時應(yīng) 變 徐變應(yīng)變 殘余應(yīng) 變 ε 卸荷瞬時 恢復(fù)應(yīng)變 卸 荷 后 彈性后效 圖： 115 ◆ 影響徐變得因素 內(nèi)在因素 是混凝土的組成和配比。水灰比越小，徐變也越小。受荷前養(yǎng)護(hù)的溫濕度越高，水泥水化作用越充分，徐變就越小。受荷后構(gòu)件所處的環(huán)境溫度越高，相對濕度越小，徐變就越大。當(dāng)初始應(yīng)力水平 ?i /fc ≤ ，徐變值與初應(yīng)力基本上成正比，這種徐變稱為 線性徐變 。當(dāng)初應(yīng)力?i 時，混凝土內(nèi)部微裂縫的發(fā)展已處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，徐變的發(fā)展將不收斂，最終導(dǎo)致混凝土的破壞。 高強混凝土 的密實性好，在相同的 ? /fc比值下，徐變比普通混凝土小得多。此外，高強混凝土線性徐變的范圍可達(dá)，長期強度約為 ，也比普通混凝土大一些。 混凝土在空氣中硬化時體積會縮小，這種現(xiàn)象稱為混凝土的收縮。 當(dāng)這種自發(fā)的變形受到外部（支座）或內(nèi)部（鋼筋）的約束時， 將使混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，甚至引起混凝土的開裂。 某些 對跨度比較敏感的超靜定結(jié)構(gòu) （如拱結(jié)構(gòu)），收縮也會引起不利的內(nèi)力。 一般情況下，最終收縮應(yīng)變值約為 (2~5) 104 混凝土開裂應(yīng)變?yōu)?(~) 104 14d 28d tesh( 2~5 ) 10425 %50%圖： 117 ◆ 影響因素 混凝土的收縮受結(jié)構(gòu)周圍的溫度 、 濕度 、 構(gòu)件斷面形狀及尺寸 、 配合比 、 骨料性質(zhì) 、 水泥性質(zhì) 、 混凝土澆筑質(zhì)量及養(yǎng)護(hù)條件等許多因素有關(guān) 。 骨料彈性模量高 、 級配好 ， 收縮就小 。 小尺寸構(gòu)件收縮大 ， 大尺寸構(gòu)件收縮小 。 影響收縮的因素多且復(fù)雜 ， 要精確計算尚有一定的困難 。 鋼筋與混凝土的粘結(jié)力，是保證鋼筋和混凝土共同工作的必要條件，其在混凝土中的粘結(jié)錨固力有以下四個方面： ①鋼筋和混凝土接觸面上的粘結(jié) —— 化學(xué)吸附力 ，亦稱 膠結(jié)力 。這種化學(xué)吸附力只能在鋼筋和混凝土的界面處于原生狀態(tài)時才存在， — 旦發(fā)生滑移，它就失去作用 ，其值很小，不起明顯作用。由于混凝土凝固時收縮．使鋼筋與混凝土接觸面上產(chǎn)生正應(yīng)力，因此，當(dāng)鋼筋和混凝土產(chǎn)生相對滑移時 (或有相對滑移的趨勢時 )，在鋼筋和混凝土的界面上將產(chǎn)生摩阻力。 ③ 鋼筋與混凝土的 咬合力 。 ④ 機(jī)械錨固力 彎鉤、彎折及附加錨固措施所提供的粘結(jié)錨固作用。 ◆ 變形鋼筋與混凝土的粘結(jié)強度（ ημ）主要取決于咬合力。 ① 受拉鋼筋的錨固 當(dāng)計算中充分利用鋼筋的強度時 ， 混凝土結(jié)構(gòu)中縱向受拉鋼筋的錨固長度應(yīng)按下列公式計算： dffltYa a?普通鋼筋： dffltpYa a?預(yù)應(yīng)力鋼筋： 式中 la —— 受拉鋼筋的錨固長度； fy、 fpy—— 普通鋼筋 、 預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強度設(shè)計值按表 1 表 13取用 。 當(dāng)混凝土強度大于 C40時 ， 按 C40取用 。 對應(yīng) 《 規(guī)范 》 表 。 當(dāng)符合下列條件時，錨固長度應(yīng)加以修正： ※ 對于直徑大于 25mm的 HPB33 HRB400和 RRB400時，其錨固長度應(yīng)取計算結(jié)果乘以修正系數(shù) ※ 為了減少錨固長度，可在受拉鋼筋末端采用機(jī)械錨固措施。詳見 《 規(guī)范 》 條 P11 P115 la 錨固長度 D=4d d 1350 (a)末端帶 1350彎鉤 d d 5d （ b）末端與鋼板穿孔塞焊 d d 5d d （ c）末端與短鋼筋雙面貼焊 圖： 120 鋼筋機(jī)械錨固的形式及構(gòu)造要求 采用機(jī)械錨固措施時，在錨固長度范圍內(nèi)的箍筋不應(yīng)少于 3個，其直徑不應(yīng)小于錨固鋼筋直徑的 ；間距不應(yīng)小于錨固直徑的 5倍。 ②受壓鋼筋的錨固 當(dāng)計算中充分利用縱向鋼筋的受壓強度時 ， 其錨固長度不應(yīng)小于受拉鋼筋錨固長度的 。 焊接骨架 、 焊接網(wǎng)中的光面鋼筋可不做彎鉤 。接頭宜設(shè)在受力較小處，同一根鋼筋上宜少設(shè)接頭。因此，鋼筋的綁扎接頭要有足夠的搭接長度。 al ll ?? 式中 ll —— 受拉鋼筋的搭接長度； la—— 受拉鋼筋的錨固長度 ， 按前面公式計算 。 對應(yīng) 《 規(guī)范 》 公式 縱向鋼筋搭接接頭面積（ %） （在 l的搭接區(qū)段內(nèi)） ≤25 50 100 ζ 表 18 縱向鋼筋搭接長度修正系數(shù) ll 圖： 121同一區(qū)段內(nèi)縱向鋼筋綁扎接頭 ◆ 軸心受拉及小偏心受拉桿件的縱向受力鋼筋不得采用綁扎搭接接頭 。 構(gòu)件中的縱向受壓鋼筋 ， 當(dāng)采用搭接連接時 ， 其受壓搭接長度不應(yīng)小于規(guī)范規(guī)定的縱向受拉鋼筋搭接長度的 ， 且在任何情況下不應(yīng)小于 200mm。 當(dāng)鋼筋受拉時 ， 箍筋間距不應(yīng)大于搭接鋼筋較小直徑的 5倍 ， 且不應(yīng)大于 100mm；當(dāng)鋼筋受壓時 ， 箍筋間距不應(yīng)大于搭接鋼筋較小直徑的 10倍 ， 且不應(yīng)大于 200mm。 ② 機(jī)械連接或焊接 指通過連接件用機(jī)械的方法把鋼筋連接在一起 。 但要求連接件的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于縱向受力鋼筋最小保護(hù)層厚度 ， 連接件的之間凈距不應(yīng)小于 25mm， 當(dāng)采用焊接接頭時 ， 上述機(jī)械連接或焊接接頭也應(yīng)相互錯開 ， 要求用綁扎接頭 ， 但其接頭連接區(qū)段長度均取為 35d（ d為縱筋的較大直徑 ） ， 位于同一連接區(qū)段內(nèi)的縱向受拉鋼筋接頭面積百分率均不應(yīng)大于 50%， 受壓鋼筋可不受限制 。 （ 2）功能 ◆ 安全性 正常使用和施工時能承受各種可能出現(xiàn)的作用。 ◆ 適用性 在正常使用時具有良好的工作性能。 ◆ 耐久性 在正常使用和維護(hù)下，在規(guī)定的時間內(nèi)（一般為 50年）、規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的能力。 設(shè)計使用年限分類： 2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計算的基本原理 根據(jù)建筑物的重要性的不同、一旦發(fā)生破壞對人民生命財產(chǎn)的危害程度以及對社會的影響的不同，《 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 》 （ GB500682022）將建筑結(jié)構(gòu)分為三級。分為 直接作用 和 間接作用 。 ② 間接作用 以變形形式施加于結(jié)構(gòu)上，如地震振動、地基不均勻沉降、混凝土的收縮、徐變、溫度變化等，用（ Q）表示?？梢哉J(rèn)為作用和作用效應(yīng)之間呈線性關(guān)系。 ◆ 可變荷載 在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時間變化，且其變化值與平均值相比不可忽略的荷載，如樓面活荷載、屋面活荷載和積灰荷載、風(fēng)荷載、雪荷載及工業(yè)廠房中的吊車荷載等，可變荷載也稱為活載。如爆炸力、撞擊力等。對于永久荷載以標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值；對可變荷載根據(jù)不同的設(shè)計要求采用不同的代表值