第二章钢筋混凝土材料的力学性能混凝土结构主要用钢筋和混凝土材料制作而成。为了合理地进行混凝土结构设计，需要深入地了解混凝土和钢筋的受力性能。对混凝土和钢筋力学性能、相互作用和共同工作的了解，是掌握混凝土结构构件性能并对其进行分析与设计的基础。本章重点一、钢筋的物理力学性能一、钢筋的物理力学性能钢筋一、钢筋的物理力学性能HPB235为热轧光面钢筋，普通钢筋，“软钢”HRB335和HRB400是热轧变形钢筋，普通钢筋，“软钢”RRB400是余热处理钢筋，余热处理钢筋是将屈服强度相当于HRB335的钢筋在轧制后穿水冷却，然后利用芯部的余热对钢筋表面的淬水硬壳回火处理而成的变形钢筋。其性能接近于HRB400级钢筋，但不如HRB400级钢筋稳定，应用范围受到限制。钢筋的直径范围并不表示在此范围内任何直径的钢筋钢厂都生产。钢厂提供的钢筋直径为6mm，6.5mm，8mm，8.2mm，10mm，12mm，14mm，16mm，18mm，20mm，22mm，25mm，28mm，32mm，36mm，40mm和50mm。其中，d=8.2mm的钢筋仅适用于有纵肋的热处理钢筋。设计时，应在表1-1的直径范围和上述提供的直径内选择钢筋。当采用直径大于40mm的钢筋时，应有可靠的工程经验。钢筋表面形状的选择取决于钢筋的强度。为了使钢筋的强度能够充分地利用，强度越高的钢筋要求与混凝土粘结的强度越大。提高粘结强度的办法是将钢筋表面轧成有规律的凸出花纹，称为变形钢筋。HPB235钢筋的强度低，表面做成光面即可。螺旋纹和人字纹(右图b，c):横肋较密，消耗于肋纹的钢材较多;纵肋和横肋相交，容易造成应力集中,对钢筋的动力性能不利.月牙纹(右图d)。一、钢筋的物理力学性能0.2%一、钢筋的物理力学性能一、钢筋的物理力学性能一、钢筋的物理力学性能一、钢筋的物理力学性能冷轧带肋钢筋徐变重复荷载作用下，钢筋的强度<静载作用下的强度对于不同的疲劳应力比值满足循环次数为200万次条件下的钢筋最大应力值为钢筋的疲劳强度。强度要求：保证经济性。屈服强度和极限强度，抗震设计时还要求有一定的屈强比一、钢筋的物理力学性能二、混凝土的物理力学性能二、混凝土的物理力学性能标准试块：150×150×150棱柱体抗压强度fck二、混凝土的物理力学性能混凝土轴心抗拉强度ft劈裂试验ft,s抗拉强度标准值ftk与立方体抗压强度标准值fcu,k之间的折算关系为二、混凝土的物理力学性能双轴应力下的强度法向应力和剪应力下的强度曲线三向受压时的混凝土强度对于纵向受压的混凝土，如果约束混凝土的侧向变形，也可使混凝土的抗压强度有较大提高。如采用钢管混凝土柱、螺旋钢箍柱等能有效约束混凝土的侧向变形使混凝土的抗压强度、延性(承受变形的能力)有相应的提高。二、混凝土的物理力学性能二、混凝土的物理力学性能二、混凝土的物理力学性能二、混凝土的物理力学性能受压时应力-应变关系的数学模型u=0.0035中国规范二、混凝土的物理力学性能1二、混凝土的物理力学性能二、混凝土的物理力学性能破坏二、混凝土的物理力学性能二、混凝土的物理力学性能二、混凝土的物理力学性能二、混凝土的物理力学性能二、混凝土的物理力学性能当温度变化时，混凝土的体积有热胀冷缩的性质。当温度变形受到外界的约束而不能自由发生时，将在构件内产生温度应力。在大体积混凝土中，由于混凝土表面较内部的收缩量大，再加上水泥水化热使混凝土的内部温度比表面温度高，如果把内部混凝土视为相对不变形体，它将对试图缩小体积的表面混凝土形成约束，在表面混凝土形成拉应力，如果内外变形差较大，将会造成表层混凝土开裂。6）混凝土的选用原则公路桥涵工程中：钢筋混凝土构件的混凝土强度等级：一般情况下不应低于C20；当采用HRB400和KL400级钢筋时，混凝土的强度等级不应低于C25。预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于C40。位于以下区域的桥涵构件，混凝土的强度等级不低于C30；严寒区、海水区或使用除冰盐且受其影响的桥涵构件；有气态、液态或固态侵蚀物质的环境时不抵干C30。三、钢筋与混凝土的粘结三、钢筋与混凝土的粘结三、钢筋与混凝土的粘结三、钢筋与混凝土的粘结拔出试验钢筋与混凝土界面上的平均粘结应力F为τ＝F/(πdl)化学胶着力三、钢筋与混凝土的粘结三、钢筋与混凝土的粘结三、钢筋与混凝土的粘结三、钢筋与混凝土的粘结