工程结构课件2

1、 n2.1钢筋钢筋 n2.2 混凝土混凝土 n2.3 钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土的粘结 本章主要内容本章主要内容 n【知识目标【知识目标】 掌握各种钢筋的物理及力学特点，了解钢筋掌握各种钢筋的物理及力学特点，了解钢筋 的级别、品种；掌握混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强的级别、品种；掌握混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强 度和轴心抗拉强度，了解混凝土的变形性能及钢筋与混凝度和轴心抗拉强度，了解混凝土的变形性能及钢筋与混凝 土之间的粘结作用。土之间的粘结作用。 n【技能目标【技能目标】 学会钢筋的选用及钢筋强度指标的查用；学学会钢筋的选用及钢筋强度指标的查用；学 会混凝土强度指标的查用；学会钢筋

2、检验取样方法，能读会混凝土强度指标的查用；学会钢筋检验取样方法，能读 懂试验报告单，具有对钢筋进行验收的技能；能合理进行懂试验报告单，具有对钢筋进行验收的技能；能合理进行 钢筋的存放和保管的技能。钢筋的存放和保管的技能。 2.1钢筋钢筋 任务任务1钢筋的鉴别钢筋的鉴别 一、按钢筋的化学成分鉴别一、按钢筋的化学成分鉴别 钢筋按其化学成分可分钢筋按其化学成分可分低碳素钢钢筋低碳素钢钢筋; 普通低合金钢钢筋。普通低合金钢钢筋。 n1低碳素钢钢筋低碳素钢钢筋： 工程中常用钢筋，由碳素钢轧制成，含碳量小于工程中常用钢筋，由碳素钢轧制成，含碳量小于 0.25%。 如：建筑工程上用的光圆钢筋、螺纹钢筋都是由

3、碳素钢轧制如：建筑工程上用的光圆钢筋、螺纹钢筋都是由碳素钢轧制 而成。而成。 n2普通低合金钢筋普通低合金钢筋：普通低合金钢筋是采用低合金钢轧制：普通低合金钢筋是采用低合金钢轧制 而成的，也是建筑工程中常用钢种，如而成的，也是建筑工程中常用钢种，如 45Si2Mn，它表示，它表示 是平均含碳量为是平均含碳量为 0.45%，平均含硅量为，平均含硅量为 1.5%2.5%，平均，平均 含锰量小于含锰量小于 1.5%的低合金钢筋的低合金钢筋 2.1钢筋钢筋 任务任务1钢筋的鉴别钢筋的鉴别 n二、按钢筋在构件中的作用鉴别（图1.1.1） n1受力钢筋：是指在外部荷载作用下，通过计算得出的构件所需配 置的

4、钢筋；包括受拉钢筋、受压钢筋、弯起钢筋等。 n2构造钢筋：因构件的构造要求和施工安装需要配置的钢筋、架立 筋、箍筋等都属于构造钢筋。 2.1钢筋钢筋 任务任务1钢筋的鉴别钢筋的鉴别 n三、按钢筋外形鉴别 n1光圆钢筋：轧制为光面圆形截面的钢筋。 n2带肋钢筋：又分为月牙肋钢筋和等高肋钢筋等（图1.1.2） n3钢 丝。 n4钢铰线。 2.1钢筋钢筋 任务任务1钢筋的鉴别钢筋的鉴别 四、按生产工艺鉴别 1普通热轧钢筋 n热轧钢筋的出厂产品有盘圆钢筋及直条之分。盘圆钢筋 （又称盘条）以圆盘形式供给，直径通常在12mm以下， 每盘即一条。直条钢筋通常直径12mm,长度一般在6 12m之间。 n热轧钢

5、筋按外形分为热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋。 2.1钢筋钢筋 任务任务1钢筋的鉴别钢筋的鉴别 2.1钢筋钢筋 任务任务1钢筋的鉴别钢筋的鉴别 n2冷轧带肋钢筋 n冷轧带肋钢筋是指热轧圆盘条经冷轧减径后在其表面轧成 二面或三面有肋的钢筋，钢筋外形如图 1.1.4所示。 2.1钢筋钢筋 任务任务1钢筋的鉴别钢筋的鉴别 2.1钢筋钢筋 任务任务1钢筋的鉴别钢筋的鉴别 n3预应力混凝土用钢筋 （1）预应力钢丝 按加工状态分为 冷拉钢丝（代号WCD）及 消除应力钢丝。消除应力 钢丝按松驰性能分为低松 驰级钢丝(代号WLR)和普 通松驰钢丝(代号WNR)。 钢丝按其外形分为 光圆钢丝 （代号P）、 螺旋肋钢丝

6、（代号H） 刻痕钢丝 （代号I）， 图 1.1.5(a)、1-1-5(b)分别为 螺 旋肋钢丝和刻痕钢丝的外形。 2.1钢筋钢筋 任务任务1钢筋的鉴别钢筋的鉴别 n（2）钢绞线 钢绞线是由圆形钢丝捻制而成，按捻制结构分为5类：用两根 钢丝捻制的钢绞线（代号12），如图 1.1.6（a）；用三根钢 丝捻制的钢绞线（代号13），用三根刻痕钢丝捻制的钢绞线 （代号13I），如图 1.1.6（b）；用七根钢丝捻制的标准型钢 绞线（代号17） 2.1钢筋钢筋 任务任务3 钢筋混凝土结构图例符号的认识钢筋混凝土结构图例符号的认识 n一、钢筋符号 混凝土是由水、水泥和骨料（包括混凝土是由水、水泥和骨料（包括

7、 粗骨料和细骨料，粗骨料有碎石、卵石粗骨料和细骨料，粗骨料有碎石、卵石 等；细骨料有粗砂、中砂、细砂等）等等；细骨料有粗砂、中砂、细砂等）等 材料按一定配合比拌合、入模浇捣、养材料按一定配合比拌合、入模浇捣、养 护硬化后形成的人工石材。护硬化后形成的人工石材。 2.2混凝土混凝土 一、混凝土的强度 1立方体抗压强度和强度等级立方体抗压强度和强度等级 混凝土结构中，主要是利用它的抗压混凝土结构中，主要是利用它的抗压 强度。因此抗压强度是混凝土力学性能中强度。因此抗压强度是混凝土力学性能中 最主要和最基本的指标。最主要和最基本的指标。 混凝土的立方体抗压强度是衡量混凝混凝土的立方体抗压强度是衡量混

8、凝 土强度大小的基本指标，是评价混凝土强土强度大小的基本指标，是评价混凝土强 度等级的标准。度等级的标准。 1 1）立方体抗压强度的确定方法。）立方体抗压强度的确定方法。 规范规范规定混凝土立方体抗压强度的确定方规定混凝土立方体抗压强度的确定方 法：用边长为法：用边长为150mm的标准立方体试件，在标准的标准立方体试件，在标准 养护条件下（温度养护条件下（温度20 3，相对湿度不小于，相对湿度不小于 90%）养护）养护28天后，按照标准试验方法（试件的天后，按照标准试验方法（试件的 承压面不涂润滑剂，加荷速度约每秒承压面不涂润滑剂，加荷速度约每秒0.15 0.3N/mm2）测得的具有）测得的具

9、有95%保证率的抗压强度，保证率的抗压强度， 作为混凝土的立方抗压强度标准值，用符号作为混凝土的立方抗压强度标准值，用符号fcu,k 表示。表示。 2）混凝土强度等级。 规范规定的混凝土强度等级，是按 立方体强度标准值（即有95%超值保证率） 确定的，用“C”表示，规范中列出14个等 级，即：C15、C20、C25、C30、C35、 C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、 C75、C80。字母C后面的数字表示以 为单位的立方体抗压强度标准值。 2 mm/N 3)影响强度试验的因素。影响强度试验的因素。 尺寸效应：尺寸越大，内部缺陷较多，强度较低。尺寸效应：尺寸越大，内部缺陷较

10、多，强度较低。 加载速度：加载速度越快，强度越低。加载速度：加载速度越快，强度越低。 端部约束：涂润滑油，强度降低。端部约束：涂润滑油，强度降低。 2混凝土的轴心抗压强度（棱柱体强度） 用标准棱柱体试件测定的混凝土抗压强度，称为混凝土的 轴心抗压强度或棱柱体强度，用符号fc表示。 采用棱柱体试件，反映混凝土的实际工作状态。在钢筋混采用棱柱体试件，反映混凝土的实际工作状态。在钢筋混 凝土结构中，进行受弯构件、受压构件以及偏心受拉构件凝土结构中，进行受弯构件、受压构件以及偏心受拉构件 的承载力计算时，要采用混凝土的轴心抗压强度作为设计的承载力计算时，要采用混凝土的轴心抗压强度作为设计 指标。指标。

11、 国家标准普通混凝土力学性能试验方法 （CBJ8185）规定以150150300的试件作为试验混 凝土轴心抗压强度的标准试件。 n混凝土的轴心抗压强度标准值与立方体抗压强度 标准值之间存在下列关系 （3-1） 式中： 棱柱体强度与立方体强度之比值，对 C50混凝土取 0.76，对C80取 0.82， 中间按线性规律变化； C40以上混凝土脆性折减系数，对 C40取 1.0，对C80取 0.87，中间按线性 规律变化。 c1 kcucc ff ,21 88. 0 c1 c1 c2 c2 c2 3.混凝土的轴心抗拉强度 混凝土的抗拉强度远小于其抗压强度，一般只有 抗压强度的1/181/9。因此，在

12、钢筋混凝土结构中， 一般不采用混凝土承受拉力。但进行混凝土以及预 应力混凝土构件的抗裂度和裂缝宽度计算时，需要知 道混凝土的抗拉强度，以及受剪、受扭、受冲切等的 承载力均与抗拉强度有关。混凝土的轴心抗拉强度 用 。 tf 混凝土抗拉强度的测定方法分为两类：一类为 直接测试法，另一类为间接测试方法，如劈裂试 验等。 500 150 150 100 16 轴心受拉试验 拉 压 压 n混凝土的轴心抗拉强度标准值f tk与立方体 抗压强度标准值fcu,k之间具有以下对应关 系： (3-2) n混凝土强度变异系数 2c 45. 055. 0 k ,cutk )645. 11 (395. 088. 0ff

13、 二、混凝土的变形 一类是由于荷载作用而产生的变形: 1)一次短期加荷时的变形。 2)荷载长期作用下的变形。 一类是非荷载作用下的变形： 1）混凝土的化学收缩。 2）混凝土的干湿变形。 3）混凝土的温度变形等。 1混凝土在短期荷载作用下的变形 （1）混凝土在短期荷载作用下的的应力-应变曲线 混凝土在单轴短期单调加载过程中的应力-应变关 系（-曲线）是混凝土最基本的力学性能之一， 它是研究钢筋混凝土构件强度、裂缝、变形、延性 所必须的依据。 （1）混凝土在短期荷载作用下的的应力-应变曲线 混凝土的应力-应变曲线通常用棱柱体 试件进行测定，在试件的四个侧面安装应 变仪测读纵向压应变的变化，如图所示

14、为 轴心受压混凝土典型的应力-应变曲线，图 中几个特征阶段如下： 02468 10 20 30 s(MPa) e 10-3 A A点以前，微裂缝没有点以前，微裂缝没有 明显发展，混凝土的变明显发展，混凝土的变 形主要弹性变形，应力形主要弹性变形，应力- 应变关系近似直线。应变关系近似直线。A 点应力随混凝土强度的点应力随混凝土强度的 提高而增加，对普通强提高而增加，对普通强 度混凝土度混凝土s sA约为约为 (0.30.4)fc ，对高强混凝，对高强混凝 土土s sA可达可达(0.50.7)fc。 B C E D 02468 10 20 30 s(MPa) e 10-3 B A A点以后，由于

15、微裂缝处点以后，由于微裂缝处 的应力集中，裂缝开始有的应力集中，裂缝开始有 所延伸发展，产生部分塑所延伸发展，产生部分塑 性变形，应变增长开始加性变形，应变增长开始加 快，应力快，应力-应变曲线逐渐应变曲线逐渐 偏离直线。微裂缝的发展偏离直线。微裂缝的发展 导致混凝土的导致混凝土的横向变形横向变形 （expansion）增加增加 。但。但 该阶段微裂缝的发展是稳该阶段微裂缝的发展是稳 定的。定的。 C E D 02468 10 20 30 s(MPa) e 10-3 B A 达到达到B点，内部一些微裂点，内部一些微裂 缝相互连通，裂缝发展已缝相互连通，裂缝发展已 不稳定，横向变形突然增不稳定，

16、横向变形突然增 大，体积应变开始由压缩大，体积应变开始由压缩 转为增加。在此应力的长转为增加。在此应力的长 期作用下，裂缝会持续发期作用下，裂缝会持续发 展最终导致破坏。取展最终导致破坏。取B点点 的应力作为混凝土的的应力作为混凝土的长期长期 抗压强度抗压强度。普通强度混凝。普通强度混凝 土土s sB约为约为0.8fc，高强强度，高强强度 混凝土混凝土s sB可达可达0.95fc以上。以上。 C E D 02468 10 20 30 s(MPa) e 10-3 B A C E D 达到达到C点点 fc，内部微裂缝，内部微裂缝 连通形成破坏面，应变连通形成破坏面，应变 增长速度明显加快，增长速度

17、明显加快，C 点的纵向应变值称为点的纵向应变值称为峰峰 值应变值应变 e e 0，约为，约为0.002。 纵向应变发展达到纵向应变发展达到D点，点， 内部裂缝在试件表面出现内部裂缝在试件表面出现 第一条可见平行于受力方第一条可见平行于受力方 向的纵向裂缝。向的纵向裂缝。 02468 10 20 30 s(MPa) e 10-3 B A C E D 随应变增长，试件上相随应变增长，试件上相 继出现多条不连续的纵继出现多条不连续的纵 向裂缝，横向变形急剧向裂缝，横向变形急剧 发展，承载力明显下降。发展，承载力明显下降。 02468 10 20 30 s(MPa) e 10-3 B A C E D

18、混凝土骨料与砂浆的粘混凝土骨料与砂浆的粘 结不断遭到破，裂缝连结不断遭到破，裂缝连 通形成斜向破坏面。通形成斜向破坏面。E 点的应变点的应变e e = (23) e e 0， 应力应力s s = (0.40.6) fc。 02468 10 20 30 s(MPa) e 10-3 B A C E D E点以后，纵向裂缝形成点以后，纵向裂缝形成 一斜向破坏面，此破坏面一斜向破坏面，此破坏面 受正应力和剪应力的作用受正应力和剪应力的作用 继续扩展，形成一破坏带。继续扩展，形成一破坏带。 此时试件的强度由斜向破此时试件的强度由斜向破 坏面上的骨料间的摩阻力坏面上的骨料间的摩阻力 提供。随应变继续发展，

19、提供。随应变继续发展， 摩阻力和粘结力不断下降，摩阻力和粘结力不断下降， 但即使在很大的应变下，但即使在很大的应变下， 骨料间仍有一定摩阻力，骨料间仍有一定摩阻力， 残余强度，约为残余强度，约为(0.10.4) fc。 从混凝土应力从混凝土应力- -应变曲线可以看出应变曲线可以看出：混凝土的 应力-应变关系图形是一条曲线，这说明混凝土是 一种弹塑性材料，只有当压应力很小时，才可将 其视为弹性材料。曲线分为上升段和下降段，说 明混凝土在破坏过程中，承载力有一个从增加到 减少的过程，当混凝土的压应力达到最大时，并 不意味着立即破坏。因此，混凝土最大应变对应混凝土最大应变对应 的不是最大应力，最大应

20、力对应的也不是最大应的不是最大应力，最大应力对应的也不是最大应 变。变。 影响混凝土应力-应变曲线形状的因素很多， 如混凝土强度、组成材料的性质及配合比、试验 方法及约束情况等。 试验表明不同强度的混凝 土，对应力-应变曲线上升 段的影响不大，压应力的 峰值对应的应变值大致约 为0.002。对于下降段，混 凝土强度越高，应力下降 越剧烈，也即延性越差。 而强度较低的混凝土，曲 线的下降段较平缓，也即 低强度混凝土的延性要好些。 不同强度混凝土的应力-应变关系曲线 （2）混凝土的弹性模量和变形模量）混凝土的弹性模量和变形模量 1）弹性模量。）弹性模量。 s e Ec= tan 弹性模量弹性模量反

21、映了材料反映了材料 受力后的应力受力后的应力-应变性质。应变性质。 当应力较小时，混凝土具当应力较小时，混凝土具 有弹性性质，混凝土在这有弹性性质，混凝土在这 个阶段的的弹性模量可用个阶段的的弹性模量可用 应力应力-应变曲线过原点切线应变曲线过原点切线 的正切表示的正切表示（图（图3.13），）， 称为称为初始弹性模量初始弹性模量（简称（简称 弹性模量弹性模量）。）。 （2）混凝土的弹性模量和变形模量）混凝土的弹性模量和变形模量 2）变形模量。 严格说来，当混凝土进入塑性阶段后， 初始弹性模量已不能反应这时的应力-应变 性质。因此有时用切线模量和割线模量来 表示这时的应力应变性质。 切线模量切

22、线模量 ：过某一点切线的斜率。：过某一点切线的斜率。 割线模量割线模量 ：某一点与原点连线的斜率。：某一点与原点连线的斜率。 割线模量 切线模量 割线模量表示了曲线上某点总应力与总应变之比，而 总应变包括弹、塑性变形，所以割线模量也称为混凝土的 变形模量。变形模量。 s e Ec= tan s e Ec= tan 图3.13 混凝土弹性模量及变形模量 混凝土受拉弹性模量与受压时基本一致混凝土受拉弹性模量与受压时基本一致，因此 可取相同值。 泊松比泊松比：横向应变与纵向应变之比称为泊松 比。 剪切弹性模量剪切弹性模量 影响混凝土剪切弹性模量的因素影响混凝土剪切弹性模量的因素一般认为与 弹性模量相

23、似，可按我国规范所给的混凝土弹性模 量的0.4倍采用，相当于取=0.2。 )1 (2 c c E G 三、混凝土的徐变和收缩三、混凝土的徐变和收缩 （1）混凝土的徐变 1）徐变的过程。 n概念：混凝土在荷载长期作用下产生随时间而增 长的变形称为徐变。 n影响：徐变会造成结构的内力重分布，会使变形 增大，会引起预应力损失，在高应力作用下，还 会导致构件破坏。 n过程：随荷载作用时间的延续，变形不断增长， 前4个月徐变增长较快，6个月可达最终徐变的 （7080）%，以后增长逐渐缓慢，23年后趋于 稳定。 2）影响徐变的因素。 内在因素是混凝土的组成和配比。骨料的刚度（弹 性模量）越大，体积比越大，

24、徐变就越小。水灰 比越小，徐变也越小。 环境影响包括养护和使用条件。受荷前养护的温湿 度越高，水泥水化作用充分，徐变就越小。采用 蒸汽养护可使徐变减少（2035）%。受荷后构件 所处的环境温度越高，相对湿度越小，徐变就越 大。 3）徐变对构件的影响。 n钢筋混凝土轴心受压构件在不变荷载的长期作用下，混凝 土将产生徐变。由于钢筋与混凝土的粘结作用，两者共同 变形，混凝土的徐变将迫使钢筋的应变增大，钢筋应力也 相应增大；但外荷载保持不变，由平衡条件可知，混凝土 的应力必将减少，这样就产生了应力重分布，使得构件中 钢筋和混凝土的实际应力和设计计算时所得出的数值不一 样。 n徐变使受弯构件和偏压构件变

25、形增大。 n在轴压构件中，徐变使钢筋应力增加，混凝土应力减小。 n在预应力构件中，徐变使预应力发生损失；在超静定结构 中，徐变使内力发生重分布。 (2)混凝土的收缩 1）收缩的过程。 混凝土在空气中结硬时其体积会缩小，这种现 象称为混凝土的收缩。混凝土在水中结硬时体积 会膨胀。收缩和膨胀是混凝土在不受力情况下因 体积变化而产生的变形。 通常认为混凝土的收缩是由凝胶体本身的体积收缩（即 凝结）和混凝土因失水产生的体积收缩（即干缩）所组成。 混凝土的收缩在早期发展较快，以后逐渐放慢（图3.15）， 整个收缩过程可延续2年以上，最后趋于一个最终收缩值。 图3.15 混凝土的收缩 2）影响收缩的因素。

26、 混凝土的收缩受结构周围的温度、湿度、构件断面形状混凝土的收缩受结构周围的温度、湿度、构件断面形状 及尺寸、配合比、骨料性质、水泥性质、混凝土浇筑质量及尺寸、配合比、骨料性质、水泥性质、混凝土浇筑质量 及养护条件等许多因素有关。及养护条件等许多因素有关。 水泥用量多、水灰比越大，收缩越大。 骨料弹性模量高、级配好，收缩就小。 干燥失水及高温环境，收缩大。 小尺寸构件收缩大，大尺寸构件收缩小。 高强混凝土收缩大。 影响收缩的因素多且复杂，要精确计算尚有一定的困难。 在实际工程中，要采取一定措施减小收缩应力的不利影 响施工缝。 3）收缩对构件的影响。 当混凝土不能自由收缩时，会在混凝土内产 生拉应

27、力而引起裂缝。在钢筋混凝土构件中，由 于钢筋限制了混凝土的部分收缩，使构件的收缩 变形比混凝土的自由收缩要小一些。钢筋与混凝 土之间存在粘结作用，粘结应力使钢筋随混凝土 缩短而受压，其反作用力相当于将自由收缩的混 凝土拉长，使混凝土受拉，当混凝土收缩较大， 构件结构截面配筋又较多时，会使混凝土构件产 生收缩裂缝。混凝土的膨胀数值一般较小，对结 构的危害也不大。 3.3.4混凝土的选用原则混凝土的选用原则 钢筋混凝土结构的混凝土强度等级钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C15； 当采用HRB335级钢筋时，混凝土强度等级不应低于 C20；当采用HRB400和RRB400级钢筋以及对承受重复

28、荷载的构件，混凝土强度等级不得低于C20。 预应力混凝土结构的混凝土强度等级预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于 C30；当采用碳素钢丝、钢铰线、热处理钢筋作预应 力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。 第二章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 s ss=0 相对滑移 受力性能同素混凝土梁受力性能同素混凝土梁 第一章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 s ss=常数常数 第一章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 4 2 d ddxd s s dx dd s s 4 s ss s ss + +ds ss s ss s ss+ +ds ss dx dx 通过粘结可实现

29、通过粘结可实现钢筋与混凝土之间钢筋与混凝土之间的应力传递，保证的应力传递，保证 两种材料两种材料结合在一起结合在一起共同工作。共同工作。 第一章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 梁柱节点梁柱节点 钢筋搭接钢筋搭接 fy fy 钢筋截断钢筋截断 悬臂梁悬臂梁 la 柱脚柱脚 NN 第一章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 混凝土中水泥胶体与钢筋表面的混凝土中水泥胶体与钢筋表面的化学胶结力；化学胶结力； 混凝土因收缩将钢筋握紧而产生的钢筋与混凝土间混凝土因收缩将钢筋握紧而产生的钢筋与混凝土间 的的摩擦力；摩擦力； 由于钢筋表面凹凸不平而产生的由于钢筋表面凹凸不平而产生的机械咬合力

30、。机械咬合力。 第一章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 主要由摩擦力发挥作用。主要由摩擦力发挥作用。 当摩擦力不能阻止两者间的相对滑动时：当摩擦力不能阻止两者间的相对滑动时： 对于光面钢筋对于光面钢筋，粘结就遭到破坏；，粘结就遭到破坏； 对于带肋钢筋对于带肋钢筋，其后主要由机械咬合力发挥作，其后主要由机械咬合力发挥作 用，用，机械咬合力不能阻止两者间的相对滑动时，机械咬合力不能阻止两者间的相对滑动时， 粘结遭到破坏。粘结遭到破坏。 第一章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 胶结力发挥作用。当钢筋与混凝土产生相对胶结力发挥作用。当钢筋与混凝土产生相对 滑动后，胶结作用即丧失。滑

31、动后，胶结作用即丧失。 光面钢筋与混凝土的光面钢筋与混凝土的粘结强度粘结强度较低，较低，通常需在钢筋通常需在钢筋 端部增设端部增设弯钩弯钩。 第一章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 手工弯钩手工弯钩机械弯钩机械弯钩 可显著可显著增加增加钢筋与混凝土的机械钢筋与混凝土的机械 咬合作用咬合作用，从而，从而大大增加大大增加了粘结强度。了粘结强度。 人字纹、月牙纹和螺纹。人字纹、月牙纹和螺纹。 第一章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 使钢筋周围的混凝土轴向受拉、受剪，并使混凝使钢筋周围的混凝土轴向受拉、受剪，并使混凝 土产生内部土产生内部斜向锥形裂缝斜向锥形裂缝 第一章 材料的力学

32、性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 变形钢筋受力后，其凸出的肋对混凝土产生变形钢筋受力后，其凸出的肋对混凝土产生 使混凝土中产生环向拉力，并使混凝土产生内部使混凝土中产生环向拉力，并使混凝土产生内部 径向裂缝径向裂缝 径向裂缝发展到构件表面，产生劈裂裂缝，径向裂缝发展到构件表面，产生劈裂裂缝， 机械咬合作用很快丧失，产生机械咬合作用很快丧失，产生 第一章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 钢筋 第一章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 若肋前部的混凝土在若肋前部的混凝土在水平分力和剪力水平分力和剪力作用下被挤作用下被挤 碎，发生沿肋外径圆柱面的剪切破坏，即形成碎，发生沿肋外径圆柱面

33、的剪切破坏，即形成 。（在钢筋周围的（在钢筋周围的横向钢筋横向钢筋较多或混凝土较多或混凝土 的的保护层厚度保护层厚度较大时发生）较大时发生）。 是变形钢筋与混凝土粘结强是变形钢筋与混凝土粘结强 度的上限。度的上限。 第一章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 dl A dl F ss u s 钢筋屈服时未被拔出的最小钢筋屈服时未被拔出的最小 埋长称的埋长称的 dl A dl F ss u s F d 自由端 加载端 套管 100 5d 23d 粘结强度粘结强度 u ：粘结破坏：粘结破坏 （钢筋拔出钢筋拔出或或混凝土劈裂混凝土劈裂） 时的最大平均粘结应力时的最大平均粘结应力 第一章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 混凝土强度等级混凝土强度等级高、高、大；大； 且且 变形钢筋的变形钢筋的 相对保护层厚度相对保护层厚度 ，。钢筋净距。钢筋净距s与钢筋直径与钢筋直径d 的比值的比值 第一章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 第一章 材料的力学性能 2.3钢筋与混凝土的粘结 （4 4） 横向配筋限制了限制了径向裂缝径向裂缝的发展，使