第二章 钢筋和混凝土材料的力学性能_混凝土与钢筋的粘结
钢筋和混凝土的力学性能
Remained heat
treatment
屈服强度 fyk（标准值=钢材废品限值，保证率95%）
HPB235级： fyk = 235 N/mm2
HRB335级： fyk = 335 N/mm2
HRB400级、RRB400级： .fyk = 400 N/mm2
2.1 钢 筋
第二章 钢筋和混凝土的力学性能
HPB235级(Ⅰ级) 为热轧光面钢筋（Plain Bar），符号 ，多 作为现浇楼板的受力钢筋和箍筋。
HRB335级(Ⅱ级)和 HRB400级(Ⅲ级)为热轧带肋钢筋 (Ribbed Bar)，符号 。钢筋强度较高，多作为钢筋混凝土构 件的受力钢筋，尺寸较大的构件，也有用Ⅱ级钢筋作箍筋的。 为增强与混凝土的粘结（Bond），外形制作成月牙肋或等高肋 的变形钢筋（Deformed Bar）。
消除应力钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝
钢绞线
.
Es 2.1×105
2.0×105
2.05×105 1.95×105
2.1 钢筋
第二章 钢筋和混凝土的力学性能
◆无明显屈服点的钢筋（Steel bar without yield point）
fu
s0.2
a
0.2%
a点：比例极限，约为0.65fu a点前：应力-应变关系为线弹性 a点后：应力-应变关系为非线性， 有一定塑性变形，且没有明显的屈 服点 强度设计指标——条件屈服点 残余应变为0.2%所对应的应力
有物理屈服点的钢筋，如热轧钢筋、冷拉钢筋；
无物理屈服点的钢筋，如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。
. 2.1 钢筋
第二章 钢筋和混凝土的力学性能
二、钢筋的形式
▪ 普通钢筋（柔性钢筋）
钢筋和混凝土的材料力学性能
影响混凝土收缩的因素：
(1) 水泥强度等级：强度等级越高，混凝土收缩越大；
(2) 水泥的用量：水泥越多，收缩越大； (3) 水灰比：水灰比越大，收缩也越大； (3) 骨料：级配越好、弹性模量越大，收缩越小； (4) 养护条件：养护温度、湿度越高，收缩越小；
罕遇地震下“裂而不倒”, 钢筋应力可考虑进入强化段, 要
求极限抗拉强度 fu ≥1.25 fy 。
（3）塑性指标
1）伸长率：钢筋拉断后的伸长值与原长的比率。伸长 率越大，塑性越好。伸长率最小值可参照国家标准。 2) 冷弯性能: 将直径为d 的钢筋绕直径为D的弯芯，弯 曲到规定的角度后无裂纹、断裂及起层现象，则表示合格。 弯芯直径D越小，弯转角越大，说明钢筋的塑性越好。 相应的弯芯直径及弯转角可参照相应的国家标准。
的依据；
BC段 (σ＝0.8fc～fc )：裂缝快速发展的不稳定状态直至 峰点C，峰值应力σmax通常作为混凝土棱柱体的抗压强度fc， 相应的应变称为峰值应变ε0，通常取ε0=0.002。
2）下降段（CE）：
在峰值应力以后，裂缝迅速发展，试件应力下降， 应力一应变曲线向下弯曲，直到凹向发生改变，曲线出
图3.7 混凝土变形模量的表示方法
（1) 混凝土的弹性模量（即原点模量）
在原点（图中的O点）作一切线，其斜率为混凝土的原 点模量，称为弹性模量Ec。 Ec＝tg α0 混凝土的弹性模量Ec取值见表３.２
(2) 混凝土的变形模量
连接O点至曲线任一点割线的斜率，称为割线模量或变 形模量。包含弹性变形和塑性变形两部分，也称为弹塑性
《规范》规定: 钢筋混凝土不应低于C15；当采用HRB335级钢 筋时，混凝土不宜低于C20；当采用HRB400和RRB400级钢筋以 及承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于C20。 预应力混凝土不应低于C30；当采用钢绞线、钢丝、热处理 钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。
混凝土结构设计原理第2章混凝土结构材料的物理力学性能2
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
1）混凝土的双向（法向）受力强度
第一象限：双拉 第三象限：双压 第二、四象限：拉压 结论： 结论： 强度接近于单拉强度； 双拉强度接近于单拉强度 双拉强度接近于单拉强度； 双压强度比单压强度有很大 双压强度比单压强度有很大 提高（最多可提高27 27％ 提高（最多可提高27％）； 双向拉压异号应力使强度 双向拉压异号应力使强度 拉压 降低。 降低。
2.1 混凝土的物理力学性能
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
2）混凝土在剪应力和正应力共同作用下的复合强度 ）
混凝土的抗剪强度： 混凝土的抗剪强度：随拉应力增大而减小，随压应力增大而增 应力增大而减小， 当压应力在0.6fc左右时，抗剪强度达到最大；压应力继续 左右时，抗剪强度达到最大； 大；当压应力在 增大，由于内裂缝发展明显， 增大，由于内裂缝发展明显，抗剪强度将随压应力增大而减小 结论： 结论：剪＋压强度低于单压强度 剪应力使抗拉强度降低
A点以前，微裂缝没有明显发展，混凝土的变形主要是弹 点以前，微裂缝没有明显发展， 性变形，应力-应变关系近似直线 应变关系近似直线。 性变形，应力 应变关系近似直线。A点应力随混凝土强 度的提高而增加，对普通强度混凝土σ (0.3～ 度的提高而增加，对普通强度混凝土 A约为 (0.3～ 0.4)fc， 对高强混凝土σA可达(0.5～0.7)fc。 对高强混凝土 可达(0.5～ (0.5 A点以后，由于微裂缝处的应力集中，裂缝开始有所延伸 点以后，由于微裂缝处的应力集中， 发展，产生部分塑性变形，应变增长开始加快，应力发展，产生部分塑性变形，应变增长开始加快，应力-应 变曲线逐渐偏离直线。 变曲线逐渐偏离直线。微裂缝的发展导致混凝土的横向 变形增加。但该阶段微裂缝的发展是稳定扩展的。 变形增加。但该阶段微裂缝的发展是稳定扩展的。
第二章 钢筋和混凝土的力学性能
(2.3)
锚固钢筋的外形系数及受拉最小锚固长度（ mm） 月牙肋钢筋 0.14 25d
注：1、光面钢筋末端应做 180°标准弯钩，但在焊接骨架、焊接网及轴心 受压构件中的光面钢筋可不做弯钩； 2、当月牙肋钢筋的直径大于 25mm 时，钢筋外形系数应再乘以修正系 数 1.1； 3、环氧树脂涂层钢筋的外形系数尚应乘以修正系数 1.25。
弹性系数约为0.5
s
ft
e tu
ft ft 2 ft et0 0.5Ec Ec Ec
e tu 500 ~ 270 e
et0
e
2.混凝土在长期荷载作用下的变形-收缩和徐变
混凝土的收缩和徐变 Shrinkage and Creep
混凝土在空气中硬化时体积会缩小，这种现象称为混凝土的收缩， 收缩是混凝土在不受外力情况下体积变化产生的变形。
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。
混凝土的徐变
e eel ’ eel’
’
瞬时恢复
弹性后效
ecr eel
徐变应变
ecr’
eel esh 徐变会使结构（构件）的（挠度）变形增大，引起预应力损失，在长期 收缩应变 t0 t 高应力作用下，甚至会导致破坏。
瞬时应变
残余应变
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（70~80）%，以后增长逐渐缓慢，2~3年后趋于稳定。
混凝土徐变的影响因素
徐变与混凝土持续应力大小有密切关系，应力越大徐变
也越大；
混凝土加载龄期越长，徐变越小；
第五版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案
第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案一、判断题（请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”，否则打“×”。
每小题1分。
）第1章 钢筋和混凝土的力学性能1．混凝土立方体试块的尺寸越大，强度越高。
（ ）2．混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。
（ ）3．普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。
（ ）4．钢筋经冷拉后，强度和塑性均可提高。
（ ）5．冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。
（ ）6．C20表示f cu =20N/mm 。
（ ）7．混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。
（ ）8．混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。
（ ）9．混凝土在剪应力和法向应力双向作用下，抗剪强度随拉应力的增大而增大。
（ ）10．混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。
（ ）11．线性徐变是指压应力较小时，徐变与应力成正比，而非线性徐变是指混凝土应力较大时，徐变增长与应力不成正比。
（ ）12．混凝土强度等级愈高，胶结力也愈大（ ）13．混凝土收缩、徐变与时间有关，且互相影响。
（ ）第1章 钢筋和混凝土的力学性能判断题答案1. 错；对；对；错；对；2. 错；对；对；错；对；对;对；对；第3章 轴心受力构件承载力1．轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。
（ ）2．轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。
（ ）3．实际工程中没有真正的轴心受压构件。
（ ）4．轴心受压构件的长细比越大，稳定系数值越高。
（ ）5．轴心受压构件计算中，考虑受压时纵筋容易压曲，所以钢筋的抗压强度设计值最大取为2/400mm N 。
（ ）6．螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力，又能提高柱的稳定性。
（ ）第3章 轴心受力构件承载力判断题答案1． 错；对；对；错；错；错；第4章 受弯构件正截面承载力1．混凝土保护层厚度越大越好。
（ ）2．对于'f h x 的T 形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为'f b 的矩形截面梁，所以其配筋率应按0'h b A f s =ρ来计算。
混凝土与钢筋的粘结
lab a
fy d ft
lab a
fpy d ft
锚固钢筋的外形系数a 见GB50010表9.3.1
钢筋类型 光面钢筋 带肋钢筋 刻痕钢丝 螺旋肋钢丝 三股钢绞线 七股钢绞线
a
0.16
0.14
0.19
0.13
0.16
0.17
2 实际锚固长度
（1）受拉钢筋的实际锚固长度
la alab
钢筋混凝土轴心受力构件无裂缝时的应力
裂缝间粘结应力
粘结力的组成
光圆钢筋与混凝土的粘结作用主要由以下三部分组成：
(1)钢筋与混凝土接触面上的胶结力。仅在无滑移区。 (2)混凝土收缩握裹钢筋而产生摩阻力。压应力越大， 接触面越粗糙，摩阻力就越大。 (3)钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力。 对于光圆钢筋这种咬合力来自表面的粗糙不平。 （4）钢筋端部锚固力
2.3 混凝土与钢筋的粘结 2.3.1 粘结的意义
钢筋和混凝土这两种材料能够共同工作， (1)、砼与钢筋的接触表面上存在有粘结力（主要原因） (2)、两种材料的温度线胀系数相接近 (3)、混凝土保护层能够有效地防止钢筋锈蚀
钢筋和混凝土的粘结力： 钢筋和混凝土有相对变形（滑移）时，在钢筋 与混凝土接触面上的相互作用力咬合作用。
箍筋和端部焊接件的作用
图2-26 τ-s曲线 (a)光圆钢筋的τ-s曲线；(b)带肋钢筋的τ-s曲线
钢筋的锚固
1 基本锚固长度lab
受拉钢筋屈服时未被拔出的最小埋长称受拉钢筋的 基本锚固长度，用lab表示。
普通钢筋 预应力钢筋
且不应小于0.6 lab 及200 mm
a ——锚固长度修正系数
1）带肋钢筋的公称直径大于25mm时取1.10； 2）环氧树脂涂层带肋钢筋取1.25； 3）施工时易受扰动的钢筋取1.1；
混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案
《混凝土结构设计原理》思考题及习题（参考答案）第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。
在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。
由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。
1.2钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。
缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。
1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。
前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论，属于专业基础课内容；后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计，属于专业课内容。
学习本课程要注意以下问题：1）加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面；2）突出重点，并注意难点的学习；3）深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件，在(20±3)℃的温度和相对湿度为90％以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的具有95％保证率的立方体抗压强度确定的。
建筑结构钢筋和混凝土材料的力学性能
《混凝土规范》规定，混凝土按立方体抗压强度标准 值的大小共划分为14个强度等级，即C15、C20、C25、C30、 C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。 符号C表示混凝土，C后面的数值表示立方体抗压强度标准 值，单位是N/mm 2。
Ec tan α0
2.混凝土的弹形模量
2.1.4钢筋的选用
（1）纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、 HRBF400、HRBF500钢筋；也可采用HPB300、 HRB335、HRBF335和RRB400钢筋；
（2）梁、柱纵向受力普通钢筋应采用HRB400、 HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋；
（3）箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、 HRB500、HRBF500筋
条件屈服强度，也就是该种钢筋的强度标准值，用 σ0.2表示。
对于消除应力钢丝、中强度预 应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢 筋，《混凝土规范》取条件屈服强 度为0.85σb。
2.钢筋的总伸长率
伸长率是反映钢筋塑性性能的基本指标。 延性破坏、脆性破坏。
3.冷弯性能
反映钢筋塑性性能的基本指标除了总伸长率外，还 有冷弯性能。
尺寸效应： 200mm×200mm×200mm的立方体试块——1.05 100mm×100mm×100mm的立方体试块——0.95
2.轴心抗压强度 我国《普通混凝土力学性能试验方法》规定以 150mm×150mm×300mm的棱柱体作为混凝土轴心抗压强 度试验的标准试件，用标准方法测得的抗压强度为混凝 土轴心抗压强度标准值，用符号fck表示。
混凝土与钢筋的粘结
混凝土与钢筋的粘结在建筑领域中，混凝土与钢筋的粘结是一个至关重要的环节。
这两者的结合，就如同人体骨骼与肌肉的协作，共同构建起坚固而稳定的建筑结构。
要理解混凝土与钢筋的粘结，首先得明白它们各自的特性。
混凝土，这种由水泥、骨料、水等材料混合而成的复合材料，具有较高的抗压强度，但抗拉强度相对较弱。
而钢筋呢，它具有出色的抗拉强度和良好的延展性。
将钢筋嵌入混凝土中，就能够弥补混凝土抗拉性能的不足，从而使整个结构能够承受各种复杂的荷载和应力。
那么，混凝土与钢筋究竟是如何粘结在一起的呢？这得从微观层面说起。
在混凝土硬化的过程中，水泥浆体逐渐填充骨料之间的空隙，并包裹着钢筋表面。
水泥浆体中的化学成分与钢筋表面发生化学反应，形成一种称为“化学胶着力”的粘结力。
这种力就像胶水一样，将钢筋和混凝土紧紧地粘在一起。
然而，仅仅依靠化学胶着力是不够的。
随着荷载的增加，钢筋与混凝土之间会产生相对滑移。
这时，就需要依靠“摩擦力”来发挥作用。
混凝土与钢筋表面之间的摩擦力，能够阻止它们之间的滑移，从而保证粘结的有效性。
但摩擦力的大小取决于钢筋表面的粗糙度和混凝土对钢筋的握裹力。
除了化学胶着力和摩擦力，还有一种被称为“机械咬合力”的力量也在发挥作用。
当钢筋表面具有一定的变形或肋纹时，比如常见的带肋钢筋，这些变形和肋纹会嵌入混凝土中，形成类似于钩子的作用，从而提供额外的粘结力。
这种机械咬合力在抵抗较大荷载和防止钢筋拔出方面起着关键的作用。
影响混凝土与钢筋粘结性能的因素众多。
首先是钢筋的表面特征。
钢筋表面越粗糙，肋纹越明显，与混凝土的机械咬合力就越强，粘结性能也就越好。
其次是混凝土的强度。
高强度的混凝土能够提供更强的握裹力，从而增强与钢筋的粘结效果。
再者，钢筋的锚固长度也至关重要。
锚固长度不足，粘结力就无法充分发挥，容易导致钢筋拔出，影响结构的安全性。
另外，周围环境的侵蚀，如氯离子的侵蚀，会破坏钢筋表面的钝化膜，降低化学胶着力，从而削弱粘结性能。
《混凝土结构设计原理》第二章_课堂笔记
《混凝土结构设计原理》第二章 材料的物理力学性能 课堂笔记◆ 学习要点：钢筋砼的组成为非匀质的，又由于混凝土材料组成的非均匀性以及具有显著的非弹性性能，因此其力学性能与匀质弹性材料有很大的差异。
对钢筋和砼材料力学性能的了解，包括其强度和变形性能，以及对二者相互作用的了解是掌握钢筋砼构件受力特点，确立计算方法，制定构造措施的基础。
◆ 主要内容混凝土及其力学性能混凝土的组成、强度指标及其换算关系、变形性能、其它性能(疲劳、收缩、徐变)、钢筋及其力学性能。
钢筋品种、级别和型号、力学性能及性能要求。
钢筋与混凝土的粘结◆ 学习要求1、掌握混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心抗拉强度的测定方法和换算关系。
2、了解影响硷强度的因素，掌握砼应力一应变曲线特点，理解复合应力下硷强度和变形特点。
3、了解混凝土收缩、徐变现象及其影响因素；理解收缩、徐变对钢筋混凝土结构的影响。
4、了解钢筋的品种级别和使用范围。
掌握钢筋的应力一应变曲线的特点和强度的取值标准:，◆ 重点难点混凝土的强度及其影响因素，复合应力状态下的强度。
混凝土受压应力一应变关系的特征值。
混 凝土的收缩与徐变及其影响因素，一、混凝土（一）混凝土的组成结构砼是由水泥石(水泥胶结料)和骨料（石料)组成的一种内部结构复杂的复合材料。
从微观看：砼是不均匀的多相材料，存在许多内部微裂缝，这与其物理力学性能有密切的关系。
从宏观看：混凝土是粗骨料均匀分散在连续的砂浆基材中的两相材料，可视为各向同性的。
（二）混凝土的强度混凝土的强度是混凝土力学.隆能中的主要指标。
在工程中常用的混凝土强度指标有： ·立方体抗压强度fcu ·轴心抗压强度fc ·轴心抗拉强度ft1、混凝土立方体抗压强度砼立方体抗压强度是其力学性能中最基本的指标，也是评定fc 强度等级的标准。
砼强度等级是指按照标准方法制作养护的边长为150mm ，的立方体试件，在28天龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度标准值 。
混凝土结构设计原理课后习题答案解析[最新]
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混凝土结构设计原理课后习题答案（+思考题）第一章绪论1．什么是混凝土结构？答：混凝土结构是以混凝土材料为主，并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维，形成的结构，有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。
混凝土结构充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。
2．以简支梁为例，说明素混凝土与钢筋混凝土受力性能的差异。
答：素混凝土简支梁，跨中有集中荷载作用。
梁跨中截面受拉，拉应力在荷载较小的情况下就达到混凝土的抗拉强度，梁被拉断而破坏，是无明显预兆的脆性破坏。
钢筋混凝土梁，受拉区配置受拉钢筋梁的受拉区还会开裂，但开裂后，出现裂缝，拉力由钢筋承担，直至钢筋屈服以后，受压区混凝土受压破坏而达到极限荷载，构件破坏。
素混凝土简支梁的受力特点是承受荷载较小，并且是脆性破坏。
钢筋混凝土简支梁的极限荷载明显提高，变形能力明显改善，并且是延性破坏。
学习好帮手3．钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么？答：混凝土和钢筋协同工作的条件是：（1）钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力，使两者结合为整体；（2）钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎相同，两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏；（3）设置一定厚度混凝土保护层；（4）钢筋在混凝土中有可靠的锚固。
4．混凝土结构有什么优缺点？答：优点：（1）可模性好；（2）强价比合理；（3）耐火性能好；（4）耐久性能好；（5）适应灾害环境能力强，整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好，对抵抗地震、风载和爆炸冲击作用有良好性能；（6）可以就地取材。
钢筋混凝土结构的缺点：如自重大，不利于建造大跨结构；抗裂性差，过早开裂虽不影响承载力，但对要求防渗漏的结构，如容器、管道等，使用受到一定限制；现场浇筑施工工序多，需养护，工期长，并受施工环境和气候条件限制等。
5．房屋混凝土结构中各个构件的受力特点是什么？学习好帮手答：在房屋建筑中，永久荷载和楼面活荷载直接作用在楼板上，楼板荷载传递到梁，梁将荷载传递到柱或墙，并最终传递到基础上，各个构件受力特点如下：楼板：是将活荷载和恒荷载通过梁或直接传递到竖向支承结构（柱、墙）的主要水平构件，楼板的主要内力是弯矩和剪力，是受弯构件。
混凝土结构设计原理课后习题及参考答案
混凝土结构设计原理课后习题答案第一章绪论问答题参考答案1．什么是混凝土结构？答：混凝土结构是以混凝土材料为主，并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维，形成的结构，有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。
混凝土结构充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。
2．以简支梁为例，说明素混凝土与钢筋混凝土受力性能的差异。
答：素混凝土简支梁，跨中有集中荷载作用。
梁跨中截面受拉，拉应力在荷载较小的情况下就达到混凝土的抗拉强度，梁被拉断而破坏，是无明显预兆的脆性破坏。
钢筋混凝土梁，受拉区配置受拉钢筋梁的受拉区还会开裂，但开裂后，出现裂缝，拉力由钢筋承担，直至钢筋屈服以后，受压区混凝土受压破坏而达到极限荷载，构件破坏。
素混凝土简支梁的受力特点是承受荷载较小，并且是脆性破坏。
钢筋混凝土简支梁的极限荷载明显提高，变形能力明显改善，并且是延性破坏。
3．钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么？答：混凝土和钢筋协同工作的条件是：（1）钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力，使两者结合为整体；（2）钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎相同，两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏；（3）设置一定厚度混凝土保护层；（4）钢筋在混凝土中有可靠的锚固。
4．混凝土结构有什么优缺点？答：优点：（1）可模性好；（2）强价比合理；（3）耐火性能好；（4）耐久性能好；（5）适应灾害环境能力强，整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好，对抵抗地震、风载和爆炸冲击作用有良好性能；（6）可以就地取材。
钢筋混凝土结构的缺点：如自重大，不利于建造大跨结构；抗裂性差，过早开裂虽不影响承载力，但对要求防渗漏的结构，如容器、管道等，使用受到一定限制；现场浇筑施工工序多，需养护，工期长，并受施工环境和气候条件限制等。
5．房屋混凝土结构中各个构件的受力特点是什么？答：在房屋建筑中，永久荷载和楼面活荷载直接作用在楼板上，楼板荷载传递到梁，梁将荷载传递到柱或墙，并最终传递到基础上，各个构件受力特点如下：楼板：是将活荷载和恒荷载通过梁或直接传递到竖向支承结构（柱、墙）的主要水平构件，楼板的主要内力是弯矩和剪力，是受弯构件。
材料的力学性能-粘结
三、
受拉钢筋锚固
100
Ô Ó × É ¶ Ë
d
׸ Ì Ü
5d 2~3d
Ó Ô ¼ Ø ¶ Ë
F
s As F u cr dl dla
粘结强度τu ：粘结破坏（钢筋 拔出或混凝土劈裂）时钢筋与 混凝土界面上的平均粘结应力。
s As f y d F u cr dl dl 4la
f yd l 4 u
cr a
规范的基本锚固长度：
lab
f yd
ft
规范的基本锚固长度：
lab
f yd
ft
一般情况下的锚固长度：
la alab
a 锚固长度修正系数，书p40
四、受压钢筋锚固 受压钢筋锚固长度低于受拉钢筋锚固 长度 但大于受拉钢筋锚固长度的70%
/ ft ,s
不再增长。粘结强度不由劈裂破坏来决定，而是
沿钢筋外径圆柱面上发生剪切破坏。
◆横向钢筋限制了纵向裂缝的发展，可使粘结强
度提高，因而在钢筋锚固区和搭接长度范围内， 加强横向钢筋（如箍筋加密等）可提高混凝土的 粘结强度。 ◆端部弯钩及附加措施可以提高锚固粘结力。
在设计时，我 国《规范》不需要进行粘 结力计算，只是采用构造要求来保证！
2、光面钢筋的粘结性能
◆
直段光面钢筋的粘结力主要来源于化
学胶结力和摩擦力。 ◆ 由于光面钢筋表面的自然凹凸程度很 小，机械咬合作用也不大。因此，光面
钢筋与混凝土的粘结强度是较低的。
◆ 为保证光面钢筋的锚固，通常需在钢
筋端部弯钩、弯折或加焊短钢筋以阻止 钢筋与混凝土间产生较大的相对滑动。
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第二章 钢筋和混凝土的材料性能
2.3.2 粘结力的组成 （1）混凝土颗料的化学作用产生的混凝土 与钢筋之间的胶结力； （2）混凝土收缩将钢筋紧紧握固而产生的摩 擦力； （3） 钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的咬 合力； （4）钢筋端部加弯钩、弯折或在锚固区焊短 钢筋、焊角钢等来提供锚固能力。
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混凝土结构
Concrete Structure
第二章 钢筋和混凝土材料的力学性能 Mechanical Properties of Reinforcement and Concrete
2.1 钢筋
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
钢筋的粘结性能：
（1）光面钢筋的粘结性能
光面钢筋的粘结能力来源于胶结和摩擦。由 中心拉拔试验可知，在加荷初期，胶结力承担了 全部拉拔力，随着拉力增大，首先在加载端出现 滑移线，此时粘结力主要靠钢筋和混凝土之间的 摩擦力提供。
粘结强度：
P τ = π dl
式中： P—拔出力； d—钢筋直径； l—钢筋埋入长度。
2.1 钢筋
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
粘结应力的类型： 由弯曲引起粘结应力； 两相邻裂缝间钢筋应力不均匀引起的 局部粘结应力； 锚固粘结应力。
2.1 钢筋
2.1 钢筋
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
2.3.3 粘结强度 粘结力的测定：直接拔出实验；弯曲拔出试验 粘结力的测定通常采用拔出试验方法。将钢筋 的一端埋入混凝土内，在另一端施力将钢筋拔出。
l d P
τ
2.1 钢筋
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
第二章 钢筋和混凝土材料的力学性能
§2.3 混凝土与钢筋的粘结 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 粘结的意义 粘结力的组成 粘结强度 影响粘结强度的因素
基本要求： 基本要求 共同工作的基本条件，钢筋与混凝土之间的粘结机 理，保证钢筋和混凝土间粘结力的措施。
2.1 钢筋
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
§2.3 钢筋与混凝土的粘结 2.3.1 粘结的意义 钢筋和混凝土这两种材料结合在一起，在 荷载、温度、收缩等外界因素作用下，能够共 同工作，除了两者具有相近的线膨胀系数外， 主要是由于混凝土硬化后，钢筋与混凝土之间 产生了良好的粘结能力。
2.3.5 钢筋的锚固与搭接 保证粘结力的措施：
（1）钢筋的锚固长度和搭接长度； （2）钢筋周围的混凝土应有足够的厚度； （3）钢筋末端的弯钩； （4）混凝土的浇筑。
ห้องสมุดไป่ตู้
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2.1 钢筋
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
钢筋的粘结性能：
（2）变形钢筋的粘结性能
变形钢筋的粘结能力主要来源于摩擦力和机 械咬合力。影响变形钢筋粘结力的主要因素有混 凝土强度、锚固长度、保护层相对厚度、锚筋外 形特征、混凝土浇注状况以及锚筋受力情况等。
2.1 钢筋
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
2.3.4 影响粘结强度的因素
（1）混凝土强度等级； （2）钢筋外观特征； （3）浇注时钢筋位置； （4）钢筋净距及保护层厚度。 （5）横向约束（箍筋、横向压力）。
2.1 钢筋
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
以锚固粘结应力为例： 锚固设计的基本原则是必须保证足够的 锚固粘结强度以使钢筋强度得以充分利用， 即
π dl ≥
πd
4
2
fy
fy l≥? ? 4τ ? u
? d ，一般取 l ≥ nd ? ?