现代混凝土组织和结构及应用

1、现代混凝土组织和结构及应用一. 绪论二. 混凝土结构的研究内容三. 钢筋混凝土结构构件的研究特点四结合混凝土结构设计规范GB50010-2010修订概况介绍 我国混凝土结构的发展状况 五. 混凝土结构的技术要点 （一）总则术语符号 （二）基本设计规定 （三）材料性能 （四）结构分析 （五）承载能力极限状态计算 （六）正常使用极限状态验算 （七）构造要求 （八）结构构件的基本规定六. 混凝土结构的抗震性能现代混凝土结构一.绪论1.混凝土结构的发展历史2.混凝土结构的应用领域3.混凝土结构为什么广泛应用 内在的必然性 加工形状的任意性 两种材料组合的多样性 结构研究的全面性4.混凝土结构课程的特点

2、 是材料力学，但不同于匀质线弹性结构的材料力学 服从结构工程学科的一般规律 不仅依赖于两种材料的性能，还依赖于两者相互关系的配合混凝土材料的基本特点和受力机理；混凝土在基本受力状态下的强度和变形规律；混凝土在多轴受力状态下的强度和变形规律。 钢筋材料的基本特点和受力机理；钢筋和混凝土共同作用的受力性能；钢筋混凝土作为组合材料区别于单一材料的特殊受力性能。混凝土基本构件在弯、剪、压、拉、扭受力状态下的承载力；裂缝机理；变形规律；构件分析的一般方法。混凝土结构特殊受力性能抗震性能；疲劳性能；抗爆性能；高温性能；耐久性能。二. 混凝土结构的主要内容三.钢筋混凝土结构构件的研究特点1.立足于试验研究2

3、.宏观的力学反映3.受力性能的规律和机理分析4.实际的力学性能和指标5.反映国内外最新研究成果 四结合混凝土结构设计规范 GB50010-2010修订概况 介绍我国混凝土结构的发展状况1.规范修订的背景和原则（一）02规范存在的问题1.安全度不高，耐久性不足2.结构的整体稳定性和防倒塌性没有反映3.对结构方案和内力分析重视不够4.所用材料强度偏低，耗材量大5.多轴应力的约束混凝土、配筋形式、施工工艺应用滞后6.构件抗剪、复合抗力、裂缝控制、装配叠合、结构抗震等设计方法不完善7.行业间规范不协调混凝土结构是我国工程建设中应用最广泛的结构形式之一，据不完全统计，目前我国钢材年产量已达5亿吨，每年混

4、凝土用量已达到25亿立方米，混凝土结构钢筋用量接近1亿吨，连续多年居世界第一。但我国混凝土结构目前所应用的钢筋和混凝土强度比西方发达国家普遍要低1-2个等级。我国工程建设中低强钢材、低等级水泥以及低等级混凝土比例过大，消费结构不合理，消耗了过多的资源和能源，不利于可持续发展。高强钢筋和高性能混凝土应用于各类工程建设，带来的不仅仅是强度的提高，更重要的是降低钢材、水泥、砂、石的消费量，节约资源和能源，提高了结构的耐久性。如我国能将这些主要建筑材料提高12个强度等级，其节约资源和能源、宏观经济效益将是十分明显的。（二）我国材料使用情况适当提高结构安全储备，落实以人为本的原则（安全）；适当提高抗御灾

5、害的能力，保证结构整体稳定（防灾）；完善耐久性设计（延长建筑物使用年限），补充既有结构设计原则，保障可持续发展的需要（持久）；淘汰低强低等级材料，采用高强高性能材料，提高资源利用效率（节材）； 以截面构件计算为主，扩展到结构方案体系设计，强调概念设计的重要性（完善）；加强与相关规范的合理分工及协调（协调）；参考国际标准，促进建筑技术进步及产业化进程（接轨）（三）修订原则2.规范修订的主要技术要点 1.补充了“结构方案”和“结构抗倒塌”的设计原则（使规范逐步从构件规定向结构整体规定过渡）； 2.增加了既有结构改造设计的原则的规定（配合既有建筑的改造利用的需要）； 3.修改了钢筋混凝土和预应力混凝

6、土构件正常使用极限状态设计的有关规定（裂缝宽度、挠度验算）； 4.增加了楼盖舒适度的设计要求（对大跨度混凝土楼盖结构应进行竖向自振频率验算）； 5.修改了环境等级划分，完善了耐久性设计要求（包括环境类别、材料质量、保护层厚度、技术措施、防护措施、维护要求等）； 6.新增500MPa级高强钢筋（HRB500级、HRBF500级），淘汰HPB235级低强钢筋（非预应力钢筋以400和500级钢筋为主，光面钢筋为HPB300级，将逐步取消HRB335级）； 7.提出了并筋(钢筋束)的配筋方式(方便钢筋密集构件施工，并与国外规范一致)； 8.对结构侧移的二阶效应(P-效应)，提出有限元分析方法及增大系数

7、的简化考虑方法；统一了一般受弯构件与集中荷载作用下的梁的斜截面受剪承载力计算公式(腹筋作用项)； 9.补充了拉、弯、剪、扭复合受力钢筋混凝土矩形截面框架柱设计的相关规定； 10.修改了受冲切承载力计算公式； 11.适当调整了钢筋的保护层厚度规定(保护层厚度从最外层钢筋(箍筋)算起，与耐久性规范协调并适当简化)； 12.修改了钢筋锚固长度的有关规定(规定了基本锚固长度lab、受拉锚固长度la和锚固长度修正系数za，增加了机械锚固的内容)；13.调整了混凝土结构构件纵向受力钢筋最小配筋率要求(最小配筋率与钢筋强度等级相联系，对采用400和500MPa级钢筋的板类受弯构件最小配筋率适当减少，有利于推

8、广高强钢筋)；14.补充了双向受剪钢筋混凝土柱的抗震设计相关规定；15.调整了混凝土柱轴压比限值，增加了四级抗震等级的轴压比要求；16.补充筒体及剪力墙洞口连梁的受弯承载力及小跨高比连梁、特殊配筋连梁的设计规定；17.修改了剪力墙边缘构件的有关设计要求，增加了三级抗震等级剪力墙的相关规定；18.增加了冲切及板柱节点抗震设计的相关规定；19.补充了预应力混凝土构件抗震设计的相关要求。五. 混凝土结构的技术要点（一）总则术语符号1.总则本规范的适用范围为混凝土房屋结构和一般构筑物结构。强调“以人为本、安全第一” 的思想。本规范是设计的基本原则和成熟做法。不能解决所有具体技术问题，不能代替设计者的创

9、造性活动。所以本规范没有提“技术先进” 。本规范是对混凝土结构安全的基本要求。容许设计人根据具体情况适当提高安全储备。设计人应对工程负责而不是对规范负责。 2.术语突出混凝土结构特有的术语。其它标准已有的术语本规范不在表述。结构型式作为常识不再列出。 3.符号符号基本照旧。钢筋牌号及强度等级后加E表示抗震钢筋。正体希腊字母加上上角标表示钢筋牌号再加数字表示直径。斜体希腊字母仅表示钢筋直径不代表牌号。（二）基本设计规定1.混凝土结构设计的内容2.关于结构方案3.承载能力极限状态计算4.正常使用极限状态验算5.耐久性设计6.防连续倒塌设计原则7.既有结构设计的原则 四个层次: 结构方案 结构分析

10、构件设计 连接构造 （1）结构选型、传力途径和构件布置；（2）作用及作用效应分析；（3）结构构件截面配筋计算或验算；（4）结构及构件的构造、连接措施；（5）对耐久性及施工的要求；（6）满足特殊要求结构的专门性能设计。 1.混凝土结构设计的内容设计应明确结构的用途，在设计使用年限内未经技术鉴定或设计许可，不得改变结构的用途和使用环境。结构的全周期勘察设计（有规范可依）施工验收（有规范可依）使用维护（无规范可依）2.关于结构方案结构倒塌的原因： 刚度突变，鸡腿蜂腰，端角软弱，传力不畅，冗余不够，连接不良，强度很低，延性较差，管理失控结构方案对建筑安全有决定性的影响，靠概念设计落实，针对上述原因采取

11、有效措施。结构设缝： 宜少忌多，一缝多能，构造简单构造连接： 传力可靠，变形相容，符合简图合理结构方案四要：方正规矩，传力直接，高度冗余，多道途径四忌：奇形怪状，传力间接，材料过脆，连接不牢四强：强竖弱平，强边弱中，强剪弱弯，强节弱杆四宜：刚柔相济，连接可靠，约束围箍，轻质高强 对持久设计状况、短暂设计状况和地震设计状况，当用内力的形式表达时，结构构件应采用下列承载能力极限状态设计表达式： gRd结构构件的抗力模型不定性系数：对静力设计，一般结构构件取，重要结构构件或不确定性较大的结构构件根据具体情况取大于的数值；对抗震设计，采用承载力抗震调整系数gRE代替gRd的表达形式；3.承载能力极限状

12、态计算结构的设计状况 设计状况是代表一定时段内实际情况的一组设计条件，设计应做到在该组条件下结构不超越有关的极限状态。工程结构可靠性设计统一标准GB50153-2008规定工程结构设计时应区分下列设计状况：（1）持久设计状况。是指在结构使用过程中一定出现，且持续期很长的设计状况，其持续期一般与设计使用年限为同一数量级。持久设计状况适用于结构使用时的正常情况。（2）短暂设计状况。是指在结构施工和使用过程中出现概率较大，而与设计使用年限相比，其持续期很短的设计状况。 短暂设计状况适用于结构出现的临时情况，包括结构施工和维修时的情况等。（3）偶然设计状况。是指在结构使用过程中出现概率较小，且持续期很

13、短的设计状况。偶然设计状况适用于结构出现的异常情况，包括结构遭受火灾、爆炸、撞击时的情况等。（4）地震设计状况。是指结构遭受地震时的设计状况。地震设计状况适用于结构遭受地震时的情况，在抗震设防地区必须考虑地震设计状况。 工程结构可靠性设计统一标准规定，对工程结构的上述四种设计状况均应进行承载能力极限状态设计，对持久设计状况尚应进行正常使用极限状态设计，对短暂设计状况和地震设计状况可根据需要进行正常使用极限状态设计，对偶然设计状况可不进行正常使用极限状态设计。 混凝土结构构件正常使用极限状态的验算应包括下列内容： （1）对需要控制变形的构件，应进行变形验算； （2）对使用上限制出裂的构件，应进行

14、混凝土拉应力验算； （3）对允许出现裂缝的构件，应进行受力裂缝宽度验算； （4）有舒适度要求的楼盖结构，应进行竖向自振频率验算； S-正常使用极限状态的荷载组合效应值 （分别按荷载的准永久组合、标准组合、准永久组合并考虑长期作用的影响或标准组合并考虑长期作用的影响计算 ）。对大跨度混凝土楼盖结构应进行竖向自振频率验算，其自振频率宜符合下列要求： （1）住宅和公寓不宜低于5Hz； （2）办公楼和旅馆不宜低于4Hz； （3）大跨度公共建筑不宜3Hz； （4）工业建筑及有特殊要求的建筑应根据使用功能提出要求。4.正常使用极限状态验算（1）确定结构所处的环境类别；（2）提出耐久性对材料质量的要求；（3

15、）确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度；（4）满足耐久性要求相应的技术措施；（5）在不利的环境条件下应采取的防护措施；（6）提出结构使用阶段检测与维护的要求。 注：对临时性的混凝土结构，可不考虑混凝土的耐久性要求。5.耐久性设计 对下列混凝土结构及构件，尚应采取加强耐久性的相应措施：（1）预应力混凝土结构中预应力筋应根据具体情况采取表面防护、孔道灌浆、加大混凝土保护层厚度等措施，外露锚固端应采取封锚和混凝土表面处理等有效措施；（2）有抗渗要求的混凝土结构，混凝土的抗渗等级应符合有关标准的要求；（3）严寒及寒冷地区的潮湿环境中，结构混凝土应满足抗冻要求，混凝土抗冻等级应符合有关标准的要求；（4）处于

16、二、三类环境中的悬臂构件宜采用悬臂梁-板的结构形式，或在其上表面增设防护层；（5）处于二、三类环境中的结构构件，其表面的预埋件、吊钩、连接件等金属部件应采取可靠的防锈措施；（6）处在三类环境中的混凝土结构构件，可采用阻锈剂、环氧树脂涂层钢筋或其他具有耐腐蚀性能的钢筋、采取阴极保护措施或采用可更换的构件等措施。环境类别条 件一室内干燥环境；无侵蚀性静水浸没环境二a室内潮湿环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境；非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境；严寒和寒冷地区的冰冻线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境二b干湿交替环境；水位频繁变动环境；严寒和寒冷地区的露天环境；严寒和寒冷地区冰

17、冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境三a严寒和寒冷地区冬季水位变动区环境；受除冰盐影响环境；海风环境三b盐渍土环境；受除冰盐作用环境；海岸环境四海水环境五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境混凝土结构的环境类别干湿交替主要指室内潮湿、室外露天、地下水浸润、水位变动的环境。由于水和氧的反复作用，容易引起钢筋锈蚀和混凝土材料劣化。非严寒和非寒冷地区与严寒和寒冷地区的区别主要在于有无冰冻。 关于严寒和寒冷地区的定义，民用建筑热工设计规范GB 50176-93规定如下： 严寒地区：最冷月平均温度低于或等于-10，日平均温度低于或等于5的天数不少于145天的地区； 寒冷地区：最冷月平均温度高于-10

18、、低于或等于0，日平均温度低于或等于5的天数不少于90天且少于145天的地区。也可根据建筑气象参数标准提供的参数确定所属气候区域。三类环境主要是指近海、盐渍土及使用除冰盐的环境。滨海室外环境、盐渍土地区的地下结构、北方城市冬季依靠喷洒盐水消除冰雪的立交桥、周边结构及停车楼，都可能造成钢筋腐蚀的影响。四类和五类环境的详细划分和耐久性设计方法不再列入本规范，它们由有关的标准规范解决。影响耐久性的主要因素环境等级最大水胶比最低强度等级最大氯离子含量（）最大碱含量（kg/m3）一0.60C200.30不限制二a0.55C250.203.0二b0.50（0.55）C30（C25）0.15三a0.45（0

19、.50）C35（C30）0.15三b0.40C400.10结构混凝土材料的耐久性基本要求混凝土的水胶比、强度等级、氯离子含量和碱含量。近年来水泥中多加入不同的掺合料，有效胶凝材料含量不确定性较大，故配合比设计的水灰比难以反映有效成分的影响。本次修订改用胶凝材料总量作水胶比及各种含量的控制，原规范中的“水灰比”改成“水胶比”，并删去了对于“最小水泥用量”的限制。混凝土结构宜按下列要求进行防连续倒塌的概念设计：（1）采取减小偶然作用效应的措施；（2）采取使重要构件及关键传力部位避免直接遭受偶然作用的措施；（3）在结构容易遭受偶然作用影响的区域增加冗余约束，布置备用传力途径；（4）增强重要构件及关键

20、传力部位、疏散通道及避难空间结构的承载力和变形性能；（5）配置贯通水平、竖向构件的钢筋，采取有效的连接措施并与周边构件可靠地锚固；（6）通过设置结构缝，控制可能发生连续倒塌的范围。6.防连续倒塌设计原则 混凝土结构防连续倒塌是提高结构综合抗灾能力的重要内容。在特定类型的偶然作用发生时或发生后，当结构体系发生局部垮塌时，依靠剩余结构体系仍能继续承载，避免发生与作用不相匹配的大范围破坏或连续倒塌。无法抗拒的地质灾害及人为破坏作用，不包括在防连续倒塌设计的范围内。结构防连续倒塌设计的涉及面广，目前研究尚不充分，规范仅提出了设计的基本原则和概念设计的要求。结构防连续倒塌设计的难度和代价很大，一般结构只

21、须进行防连续倒塌的概念设计。规范给出了结构防连续倒塌概念设计的基本原则，以定性设计的方法增强结构的整体稳固性，控制发生连续倒塌和大范围破坏。当结构发生局部破坏时，如不引发大范围倒塌，即认为结构具有整体稳定性。结构的延性、荷载传力途径的多重性以及结构体系的超静定性，均能加强结构的整体稳定性。重要结构的防连续倒塌设计可采用下列方法：（1）拉结构件法：在结构局部竖向构件失效的条件下，按梁拉结模型、悬索拉结模型和悬臂拉结模型进行极限承载力计算，维持结构的整体稳固性。（2）局部加强法：对可能遭受偶然作用而发生局部破坏的竖向重要构件和关键传力部位，可提高结构的安全储备；也可直接考虑偶然作用进行结构设计。（

22、3）去除构件法：按一定规则去除结构的主要受力构件，采用考虑相应的作用和材料抗力，验算剩余结构体系的极限承载力；也可采用受力-倒塌全过程分析，进行防倒塌设计。拉结构件法中剩余结构体系的抗倒塌模型（a）梁-拉结模型 （b）悬索-拉结模型 （c）悬臂-拉结模型 拉结构件法中剩余结构体系的抗倒塌模型当偶然事件产生特大荷载时，按荷载效应的偶然组合进行设计以保持结构体系完整无缺，往往经济代价太高，有时甚至不现实。此时，可采用允许局部爆炸或撞击引起结构发生局部破坏，在某个竖向构件失效后，使影响范围仅限于局部。按新的结构简图采用梁、悬索、悬臂的拉结模型继续承载受力，使整个结构不发生连续倒塌的原则进行设计，从而

23、避免结构的连续倒塌或整体垮塌。既有结构延长使用年限、安全复核、改变用途、改建、扩建或加固修复等，应对其进行评定、验算， 重新设计时应符合下列原则：（1）应按现行国家标准工程结构可靠性设计统一标准GB 50153的要求，进行安全性、适用性、耐久性及抗灾害能力的评定。（2）应根据评定结果、使用要求和后续使用年限确定既有结构的设计方案。（3）对既有结构进行安全复核、改变用途或延长使用年限而进行承载能力极限状态的验算时，宜符合本规范的规定。（4）对既有结构进行改建、扩建或加固改造而重新设计时，承载能力极限状态的计算应符合本规范和相关标准的规定。（5）既有结构的正常使用极限状态验算及构造要求宜符合本规范

24、的规定。（6）必要时可对使用功能作相应的调整，提出限制使用的要求。7.既有结构设计的原则 鉴于我国传统结构设计安全度偏低以及结构耐久性不足的历史背景，有大量的既有结构面临评定、验算、加固 等问题。验算宜符合本规范的规定，强调“宜”是可以根据具体情况作适当调整，如控制使用荷载和功能，减短使用年限等。因为充分利用既有建筑符合可持续发展的国策。当对既有结构进行改建、扩建或加固修复时，须进行重 新设计。为保证安全，承载能力极限状态计算“应”按本规范要求进行，但对正常使用状态验算及构造措施仅作 “宜”符合本规范的要求。同样可根据具体情况作适当调整，尽量减少重新设计的经济代价。无论是复核验算和重新设计，均

25、应按检测、评定的结果确定设计参数。既有结构的重新设计应符合下列规定：（1）应优化结构方案、提高结构的整体稳固性、避免承载 力及刚度突变；（2）荷载可按现行荷载规范的规定确定，也可按使用功能 和后续使用年限作适当的调整；（3）应根据检测、评定的结果确定既有结构的设计参数；（4）结构既有部分混凝土、钢筋的强度设计值应根据强度 的实测值确定；当材料的性能符合原设计的要求时，可 按原设计的规定取值； （5）设计时应考虑既有结构构件实际的几何尺寸、截面配 筋、连接构造和已有缺陷的影响；当符合原设计的要求 时，可按原设计的规定取值；（6）结构后加部分的材料性能应按本规范第4章的规定确定；（7）既有结构与后

26、加部分可按二阶段成形的叠合构件进行设计；（8）设计时应考虑既有结构的承载历史及施工状态的影响：（9）既有结构与后加部分之间应采取可靠的连接构造措施。避免只考虑局部处理的片面做法，本规范强调既有结构加强整体稳固性的原则，适用的范围更为广泛和系统。应避免由于仅对局部进行加固引起结构承载力或刚度的突变。设计应考虑既有结构的现状，通过检测分析确定既有部分的材料强度和几何参数，并尽量利用原设计的规定值。结构后加部分则完全按本规范的规定取值。应注意新旧材料结构间的可靠连接，并反映既有结构的承载历史以及施工支撑卸载状态对内力分配的影响。一. 绪论二. 混凝土结构的研究内容三. 钢筋混凝土结构构件的研究特点四

27、结合混凝土结构设计规范GB50010-2010修订概况介绍 我国混凝土结构的发展状况 五. 混凝土结构的技术要点 （一）总则术语符号 （二）基本设计规定(结构方案、设计方法、设计原则） （三）材料性能 （四）结构分析 （五）承载能力极限状态计算 （六）正常使用极限状态验算 （七）构造要求 （八）结构构件的基本规定六. 混凝土结构的抗震性能现代混凝土结构 钢筋和混凝土都是大量消耗能源和资源的材料，目前消耗性的发展给未来留下无穷的后患，持续的大规模的基本建设已难以为继，混凝土结构必须走高效节材的道路，必须坚持“四节一环保” 的可持续发展的国策。（三）材料性能根据化学成分碳素钢（铁、碳、硅、锰、硫、

28、磷等元素）低碳钢（含碳量0.25%）中碳钢（含碳量0.250.6%）高碳钢（含碳量0.61.4%）普通低合金钢（另加硅、锰、钛、钒、铬等）硅系硅钒系硅钛系硅锰系硅铬系1.钢筋的品种及牌号 （ 1 ）钢筋根据生产工艺：A.热轧钢筋：在高温下直接轧制成型（如碳素钢和普通低合金）；B.热处理钢：将热轧钢调质（加热、淬火和回火）处理，主要是提高强度，而降低塑性不多；C.冷加工钢筋：将普通热轧钢筋在常温下进行冷拉或冷拔。根据钢筋外型：A.柔性钢筋（普通钢筋）：a.光圆钢筋：表面是光滑的；b.变形钢筋：表面有肋（如月牙肋等）；c.习惯上，直径大于4mm称为钢筋；小于或等于4mm称为钢丝。B.劲性钢筋：型钢

29、、钢轨及其组合。根据力学特性：A.软钢：有明显屈服台阶；B.硬钢：无屈服台阶； （1）分级原则：以性能工艺标志品牌再加数字表示强度等级。唯性能论，不再唯成份论。 （2）具体分级： HPB*，热轧光圆钢筋，低碳钢；延性好但强度太低，做辅助钢筋用。 HRB*，热轧带肋钢筋，合金化钢；强度高延性好 HRBF*，细晶粒钢筋，强度更高延性也能满足要求 RRBF*，余热处理钢筋，强度高延性低加工性能差2.钢筋的级别 长期以来，我国热轧带肋钢筋的品种主要是添加钒、钛等合金元素的普通低合金钢，由于钢筋用量巨大，近年来已造成钒、钛等低合金资源资紧张，价格眀显上涨，对热轧钢筋的生产和应用带来不利影响。 细晶粒热轧

30、带肋钢筋是我国冶金行业研究开发的新型热轧钢筋，这种钢筋生产过程中不需要添加或只需添加很少的钒、钛等合金元素，而是在热轧过程中，通过控轧和控冷工艺轧制成的带肋钢筋，其金相组织主要是铁素体加珠光体，晶粒度不小于9级。细晶粒热轧带肋钢筋的外形与普通低合金热轧带肋钢筋相同，其强度和延性完全满足混凝土结构对钢筋性能的要求。 用细晶粒热轧带肋钢筋代替我国目前大量使用的普通低合金热轧钢筋可节约国家宝贵的钒、钛等合金元素资源，降低碳当量和钢筋的价格，社会效益和经济效益均十分显著预应力钢筋碳素钢丝：高碳镇静钢通过多次冷拔、应力消除、矫正、回火处理而成。预应力钢丝：碳素钢丝经热处理而获得高强度，仍然有一定的延性预

31、应力钢绞线：多根相同直径的钢丝成螺旋状绞绕在一起，性能同上ABBCDE0.2%0.2强度指标* 明显流幅的钢筋：下屈服点对应的强度作为设计强度的依据，因为，钢筋屈服后会产生大的塑性变形，钢筋混凝土构件会产生不可恢复的变形和不可闭合的裂缝，以至不能使用 * 无明显流幅的钢筋：残余应变为0.2%时所对应的应力作为条件屈服强度 材料强度指标的确定强度随机变量根据统计资料，运用数理统计方法确定的具有一定保证率（95%）的统计特征值：强度标准值=强度平均值-1.645均方差强度设计值=强度标准值/分项系数普通钢筋分项系数，500级钢筋预应力钢筋分项系数概率密度材料强度强度平均值强度标准值牌号符 号公称直

32、径d（mm）屈服强度标准值fyk（N/mm2）极限强度标准值fstk（N/mm2）HPB300622300420HRB335 HRBF335650335455HRB400 HRBF400 RRB400650400540HRB500 HRBF500650500630普通钢筋强度标准值（N/mm2）牌号抗拉强度设计值抗压强度设计值HPB300270270HRB335、HRBF335300300HRB400、HRBF400、RRB400360360HRB500、HRBF500435（剪扭冲360）410普通钢筋强度设计值（N/mm2）3.钢筋的延性钢筋断后伸长率 只能反映钢筋断口颈缩区域残余变形的大

33、小；不同标距长度L0得到的结果不一致；忽略了钢筋的弹性变形，不能反映钢筋受力时的总体变形能力；容易产生人为误差。最大力下的总伸长率（均匀伸长率）dgt （Agt）钢筋品种普通钢筋预应力筋HPB300HRB335、HRBF335、HRB400、HRBF400、 HRB500、HRBF500gt（%）10.07.53.5普通钢筋及预应力筋在最大力下的总伸长率限值注：有较高抗震性能要求的普通热轧带肋钢筋 HRB400E、 HRBF400E、 HRB500E、HRBF500E等， gt不小于9.0%。弹性模量各种钢筋的弹性模量差别不大，规范中给出的是平均值。钢筋的弹性模量和钢材的不一致。钢筋的基圆面积

34、率不同、制作负偏差、调直伸长都可能影响实际受力面积而减小弹性模量。4.钢筋的弹性模量 500MPa级钢筋外形及拉伸试验d=8mm 500MPa钢筋d=25mm 500MPa钢筋（4） 500MPa级钢筋试点工程5.钢筋外形分析钢筋的外形参数有7个 基圆面积率 相对肋高 相对肋间距 肋面积比 齿肋比 横肋的圆周角 横肋的对称性外形主要影响钢筋面积以及同混凝土的锚固性能光圆钢筋的基圆面积率最大，但锚固最差，不经济等高肋钢筋虽锚固最好，但基圆面积率太小， 被淘汰月牙肋钢筋基圆面积率中等，横肋对称会造成劈裂的方向性，待改进刻痕钢丝的凹痕减小了基圆面积，但没有增加多少锚固力，被淘汰螺旋槽钢丝基圆面积率较

35、大，但槽内齿肋单薄锚固差螺旋肋钢丝基圆面积率大，且齿肋宽厚锚固性能好钢绞线基圆面积大锚固性能中等6.结构用钢筋的优选优化原则：高强度 大延性 易加工主力钢筋：HRB400、500， HRBF400、500 次要钢筋：RRB400用在基础或大体积砼，HPB300用在分布筋、构造筋或次要构件淘汰钢筋：淘汰HPB235、刻痕钢丝，逐步淘汰HRB335、 HRBF335抗震钢筋： HRBE*，均匀伸长率不小于9 ，强屈比不小于1.25 ，超强比不大于补充钢筋：1000MPa级预应力筋7.构件并筋的性能与设计传统设计规定：截面中受力筋间距不小于直径，配筋大时采用多层配筋。施工困难，有效高度减小。新规范许

36、可并筋，经试验研究可行。影响并筋承载力因素：钢筋间距，保护层厚度，搭接长度，锚固长度，接头率，裂缝宽度计算等。 并筋直径按单根等效钢筋直径考虑。等效原则为截面积相同。两并筋等效直径1.414d ，三并筋1.732d 。规范仅限两并筋和三并筋，等效直径不大于50mm 。钢筋替换是正常的、是允许的。钢筋替换的原则是等强替换。是必要条件，但要考虑最小配筋率、裂缝宽度、延性等其它问题。钢筋替换必须经设计方确认。8.构件钢筋的替换普通钢筋公称面积按钢筋重量除以长度求得。普通钢筋公称直径与公称面积相对应。钢绞线公称直径指其外接圆直径。公称量是标准规定的无误差理论参量。基圆面积、制作误差等会使实际性能与理论计算不同，必要时实测9.钢筋的公称量和实际性能我国钢筋的应用情况：70年代及以前235、335级钢筋；80年代335、235级钢筋