砼立方体强度的定义：立方体试件的强度比较稳 定，我国把立方体强度值作为混凝土强度的基本指标， 并把立方体抗压强度作为评定混凝土强度等级的标准。 我国《规范》规定：，用ƒcu,k表示，单位N/mm2。
换句话：混凝土强度等级应按立方体强度标准值确定。
4
* 立方体抗压强度标准值（ƒcu,k）
两重含义：
1、采用边长为150㎜的立方体试块，在标准条件（温 度为17～23℃，湿度在90％以上）下养护28d，按照标准 的试验方法加压到破坏测得的立方体抗压强度。
下降段表达了混凝土耐受变形的能力，即E点所对应应变为其极限压应 变。
注：一般的压力试验机是无法得到砼的应力应变曲线的下降段的。P12
22
3 混凝土模量和弹性系数P15
问题的提出：
计算超静定结构内力、温度变化和支座沉降产生的 内力以及预应力砼构件的预压应力时，通常近似地把砼 看作弹性材料分析，此时，就需要用到砼的弹性模量。 但对砼来说，应力应变关系为一曲线，在不同的受力阶 段，应力和应变之间的变形模量是一个变数，因此怎样 恰当规定砼的弹性指标成为我们要解决的首要问题。
3 箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500钢筋，也可 采用HRB335、HRBF335钢筋；
4 预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。
27
2 钢筋品种、级别和分类
根据钢筋产品标准的修改，不再限制钢筋材料的化学成分和制作 工艺，而按性能确定钢筋的牌号和强度级别，并以相应的符号表达。
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短期加载时混凝土的变形 上升段
三个阶段
/ fc
1.0 0.8
B
比例极限
A
C
峰值应力后裂缝继续扩展阶段
D
收敛段
E
0.4
O
0 裂缝不稳定扩展阶段 F
弹性阶段 裂缝稳定扩展阶段 下降段
第Ⅰ阶段：应力－应变关系接近于直线。砼内部已存在微裂缝但没有发 展。
砼的变形主要是骨料和水泥结晶体的弹性变形
受力变形
直接在载荷作用下所产生的变形；
体积变形
混凝土由于硬化过程中的收缩以及温度和湿度变化也会 产生变形。
15
1.3.1 短期加载时混凝土的变形
1 混凝土受压时的应力－应变关系（受拉基本相同） 混凝土的应力应变曲线是砼力学性能的一个重要方面，是钢筋砼
构件应力分析、建立强度和变形计算理论不可少的依据。
近年来，我国强度高，性能好的预应力钢筋已可充分供应，冷加工
钢筋不再列入规范。
29
钢筋与混凝土的粘结力
粘结与粘结力定义 粘结是指钢筋与周围砼界面间的一种相互作用，
粘结力是指钢筋砼受力后沿其接触面上产生的一种剪 应力。
30
钢筋与混凝土的粘结力
两种粘结应力 局部粘结应力：
两相邻开裂截面之间产生。保证开裂截面钢筋与砼 之间的应力传递(c)P191
*
8.1、钢筋混凝土结构的材料 8.2、建筑结构功能要求和极限状态 8.3、结构上的荷载和荷载效应 8.4、结构极限状态设计表达式 8.5、耐久性规定
8.1钢筋混凝土结构的材料
1 混凝土：由水泥，砂石，水按一定配合比组成的 人工石材。
混凝土的强度
虽然实际工程中的混凝土构件和结构 一般处于复合应力状态，但是单向受力状 态下混凝土的强度是复合应力状态下强度 的基础和重要参数。
《规范》规定以上述棱柱体试件测得具有95％保证率的 抗压强度为混凝土轴心抗压强度标准值，用ƒck表示。
11
混凝土的强度标准值由立方体抗压强度标准值 fcu,k经计算确定。
12
知识点：混凝土轴心抗压强度与立方体抗压强度的关系
fck 0.88c1c2 fcu,k
0.88为考虑实际构件与试件混凝土强度之间的差异而取用的修正系数。
/ fc
1.0 0.8
C
峰值应力后裂缝继续扩展阶段
B
D
比例极限
A
收敛段
E
0.4
O
0 裂缝不稳定扩展阶段
F
弹性阶段 裂缝稳定扩展阶段 下降段
典型的混凝土应力——应变全曲线 16
砼在加荷前就已存在微裂缝，是因为在其凝结 初期由于水泥石收缩、骨料下沉等原因，在水泥石 和骨料间的交界面上形成的。在外力作用下，微裂 缝将有一个发展过程，砼的破坏过程是裂缝不断产 生、扩展和失稳的过程。
9
棱柱体试件的抗压强度都比立方体强度值小，并且 棱柱体试件高宽比越大，强度越小。
由于棱柱体试件的高度越大，试验机压板与试件之间 摩擦力对试件高度中部的横向变形的约束影响越小。但是， 当高宽比达到一定值后，这种影响就不明显了。
10
在确定棱柱体试件尺寸时，一方面要考虑到试件具有足 够的高度以不受试验机压板与试件承压面间摩擦力的影响， 在试件的中间区段形成纯拉状态，同时也要考虑到避免试件 过高，在破坏前产生的附加偏心而降低抗压极限强度。根据 资料，一般认为试件的高宽比为2～3时，可以基本消除上述 两种因素的影响。
纵向构造钢筋(腰筋) 梁截面高度较大时梁中构造钢筋
构造箍筋
改善梁、柱中受力情况，同时固定受力钢筋。
注意：受力、架立和分布钢筋并不一定能绝对区别开来，即同一钢筋往往
可同时起上述两种以上的作用。
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2 钢筋品种、级别和分类
混凝土结构的钢筋应按下列规定选用：
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、RRB400钢筋； 2 梁、柱纵向受力普通钢筋应采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋；
c1为棱柱体强度与立方体强度之比，对混凝土强度等级为C50及以 下的取c1＝0.76，对C80取c1＝0.82，在此之间按直线规律变化取值。
c2为高强度混凝土的脆性折减系数，对C40及以下取c2＝1.00，对 C80取0.87，中间按直线规律取值。
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混凝土轴心抗拉强度
砼抗拉强度远低于抗压强度，仅抗压强度的1/18～1/9 。 在钢筋砼构件的破坏阶段，处于受拉工作状态的砼一般早已
我们把临界点B相对应的应力作为长期受压强度的依据。？
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/ fc
1.0 0.8
B
比例极限
A
C
峰值应力后裂缝继续扩展阶段
D
收敛段
E
0.4
O
0 裂缝不稳定扩展阶段
F
弹性阶段 裂缝稳定扩展阶段 下降段
第Ⅲ阶段：随着荷载的增大，裂缝宽度和数量急剧增加。曲线斜率急 剧减小。即使应力不增加，裂缝也会持续开展。在高应力状态下，砼内部 微裂缝转变为明显的纵向裂缝，试件开始破坏。
Ec

105 2.2 34.7
(N
/
mm2 )
fcuk
混凝土受压弹性模量与受拉弹性模量大致相等。
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8.1.2 钢 筋
1 钢筋的性能 受力钢筋
主要承担拉力，也可加强砼的抗压能力.
架立钢筋 保证受力钢筋的设计位置不因捣制砼而有所移动
钢筋作用 分布钢筋
将构件所受到的外力分布在较广的范围，以改善 在板中受力情况，同时固定受力钢筋。
开裂，故在构件的承载力计算多数情况下是不考虑受拉砼工作的。
砼的抗拉强度对砼构件多方面的工作性能有重要影响，而且在构 件的抗裂、抗扭、抗冲切等计算中还常直接利用砼的抗拉强度，新规 范在抗剪计算中亦考虑的抗拉强度。
因此，砼的抗拉强度也是一项必须确定的重要指标。
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2 混凝土的变形
变形是混凝土的一个重要力学性能。
锚固粘结应力：
锚固长度和延伸长度(a,b) 锚固长度：钢筋伸进支座或连续梁中承担负弯矩的上 部钢筋在跨中截断时，需延伸的一段长度。通过此延 伸长度上粘结应力的积累使钢筋中建立起能发挥钢筋 强度的应力。
钢筋伸入支座
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支座负弯矩钢筋跨间截断
开裂截面处
2、粘结力组成
光面钢筋的粘结： 胶着力 钢筋和砼接触面上的化学吸附作用力。浇注时水泥浆体对钢筋 表面氧化层的渗透及水化时水泥晶体的生长和硬化。一般很小， 仅在受力阶段的局部无滑移区域起作用。接触面发生相对滑移 时即消失。 摩阻力 混凝土收缩裹压钢筋产生。由于砼凝固时收缩，对钢筋产生 垂直于摩擦面的压应力。这种压应力越大，接触面的粗糙程 度越大，摩阻力越大。
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c
c
0 1 e p c
弹性模量
c
砼的模量表达
弹性模量 (原点切线模量 ) : Ec

d d
0
tg0

c ce
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4 混凝土弹性模量测定
我国《规范》弹性模量测定方法：采用棱柱体或圆柱体试件， 取应力上限为0.3fc，重复加载5～10次。由于混凝土的非弹性性 质，每次卸载到零时，存在残余变形。但是随着荷载重复次数的 增加，残余变形逐渐减小，最后趋于稳定，应力应变趋于直线。 该直线的斜率就是混凝土的弹性模量。
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混凝土轴心抗压强度
混凝土抗压强度与试件形状有关，采用棱柱体比 立方体能更好的反映混凝土结构的实际抗压能力。用 混凝土棱柱体试件测得的抗压强度称为轴心抗压强度。
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混凝土轴心抗压强度
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。试件制作同立方体试件，试件上 下表面不涂润滑剂。
2
混凝土的强度与水泥强度等级、水灰比有 很大关系，骨料的性质、混凝土的级配、混凝 土成型方法、硬化时的环境条件及混凝土的龄 期等也不同程度地影响混凝土的强度。试件的 大小和形状、试验方法和加载速度也影响混凝 土强度试验结果，各国对各种单向受力下的混 凝土强度都规定了统一的标准试验方法。
3