⑴ 建築結構與建築設備輔導--鋼筋的種類及其力學性能
(三)鋼筋的種類及其力學性能
1．鋼筋的品種和級別
在鋼筋混凝土中，採用的鋼材型式有兩大類：一類是勁性鋼筋，由型鋼(如角鋼、槽鋼、工字鋼等)組成。在鋼筋混凝土構件中置人型鋼的稱為勁性鋼筋混凝土，通常在荷重大的構件中才採用。另一類是柔性鋼筋，即通常所指的鋼筋。柔性鋼筋又包括鋼筋和鋼絲兩類。鋼筋按外形分為光圓鋼筋和變形鋼筋兩種。鋼筋的品種很多，可分為碳素鋼和普通低合金鋼。碳素鋼按其含碳量的多少，分為低碳鋼(含碳<0.25％)，中碳鋼(含碳0．25％—0．6％)和高碳鋼(含碳0．6％-1．4％)。低碳鋼強度低但塑性好，稱為軟鋼；高碳鋼強度高但塑性、可焊性差，稱為硬鋼。普通低合金鋼，除了含有碳素鋼的元素外，又加入了少量的合金元素，如錳、硅、礬、鈦等，大部分低合金鋼屬於軟鋼。
建築工程中，常用的鋼筋按加工藝的不同分為：熱軋鋼筋、冷拉鋼筋。冷軋帶肋鋼筋、冷軋扭鋼筋、熱處理鋼筋、碳素鋼絲、刻痕鋼絲、冷拔低碳鋼絲、鋼絞線等。對熱軋鋼筋，按其強度分為HPB235、HRB335、HRB400、RRB400四種。鋼筋級別越大強度越高，但塑性越低。HPB235鋼為普通碳素鋼筋，HBB335、HRB400、RRB400級鋼筋均為普通低合金鋼。
2．鋼筋的應力，應變曲線和力學性能指標
鋼筋混凝土及預應力混凝土結構中所用的鋼筋可分為兩類：有明顯屈服點的鋼筋(一般稱為軟鋼)和無明顯屈服點的鋼筋(一般稱為硬鋼)。
鋼筋的力學性能指標有4個，即屈服強度、極限抗拉強度、伸長率和冷彎性能。
(1)屈服強度
對於軟鋼，取下屈服點的應力作為屈服強度。對無明顯屈服點的硬鋼，設計上通常取殘余應變為0.2％時所對應的應力作為假想的屈服點，稱為條件屈服強度，用σ0．2來表示。對鋼絲和熱處理鋼筋的σ0．2，規范統一取0.8倍極限抗拉強度。
(2)極限抗拉強度
對於軟鋼，取應力-應變曲線備臘中的點為極限抗拉強度；對於硬鋼，規范規定，將應力-應變曲線的點作為強度標准值的依據。
(3)伸長率
伸長率是衡量鋼筋塑性性能的一個指稱，用δ表示。δ為鋼筋試件拉斷後的殘余應變，其值為：
式中 l1——鋼筋試件受力前的量測標距長度；
12--試件經拉斷並重新拼合後的量測得到的標距長度。
應變數測標距按規定有l1=5d(d為試件直徑)、l0d，和按固定長度l00mm三種，相應的伸長率分別為δ5、δ10、δ100，標距越短，平均殘余應變越大，因此，一般δ5>δ10>δ100。
伸長率大的鋼筋塑性性能好，拉斷前有明顯的預兆；伸長率小的鋼筋塑性性能差，其破壞會突然發生，呈脆性特徵，具有明顯屈服點的鋼筋有較大的伸長率，而無明顯屈服點的鋼筋伸長率很小。
(4)冷彎試驗
冷彎試驗是檢驗鋼筋塑性的另一種方法。伸長率一般不能反映仿州滑鋼筋的脆化傾向，而冷彎性能可間接地反映鋼筋的塑性性能和內在質量。冷彎試驗的兩個主要參數是彎心直徑D和冷彎角度a。將要試驗的鋼筋(直徑為d)繞某一規定直徑的鋼輥軸(直徑為D)進行彎曲。冷彎試驗合格的標准為在規定的D和a下冷彎後的鋼筋無裂紋、鱗落或斷裂現象。
上述鋼筋的4項指標中，對有明顯屈服點的鋼筋均須進行測定，對無明顯屈服點的鋼筋則只測定後3項。
3．鋼筋強度的標准值和設計值
(1)鋼筋強度的標准值
規范規定，鋼筋強度標准值具有不小於95％的保證率。
對熱軋鋼筋和冷軋鋼筋(工程中稱為軟鋼)的強度標准值根據屈服強度確定，其保證率為 97．73％。
對鋼絲、鋼絞線、冷拔低碳鋼絲、熱處理鋼筋、冷軋帶肋鋼筋(工程中稱為硬鋼)，取殘余應變為0．2％的應力σ0．2作為「條件屈服強度」。
(2)鋼筋強度的設計值
將受拉鋼筋的強度標准值除以鋼材的材料分項系數7，後即得受拉鋼筋的強度設計值。
熱軋鋼筋的材料分項系數由可靠度分析確定；其他鋼筋根據工程經驗校準確定；預應 力鋼筋的材料分項系數在取值上略高跡祥於非預應力鋼筋，主要是考慮其質量還不夠穩定以及 張拉鋼絲時允許有5％的鋼絲被拉斷等原因。
別按(混凝土規范》表4．2．3-1和表4．2．3-2採用。
4．鋼筋的冷加工
對低、中碳鋼進行冷加工，可提高鋼材的強度。
(1)冷拉鋼筋
將鋼筋拉到超過屈服強度的某一應力，然後卸荷至零，此時將產生殘余變形。如立即重新加荷，應力-應變曲線將沿進行，屈服強度提高至，鋼筋冷拉後強度得以提高。如冷拉卸荷後，經過一段時間再加荷，則應力-應變曲線將沿繼續進行，屈服強度提高，此變化稱為「冷拉時效」。經冷拉時效後的鋼筋，其強度有所提高而延伸率卻減小了。因此，如果合理地選擇一個點，就可以使鋼筋強度有所提高的同時，又保持了一定的塑性。
(2)冷拔鋼絲
將鋼筋施加強力，使其通過比其直徑小的硬質合金拔絲模，就可拔成直徑較細的鋼絲。經多次冷拔後，鋼絲的強度比原來提高很多，但塑性卻降低。
冷拉只能提高鋼筋的抗拉強度，因此不宜作為受壓鋼筋，冷拔則可同時提高鋼材的抗拉及抗壓強度。
(3)冷軋帶肋鋼筋
冷軋帶肋鋼筋是將熱軋圓盤條經過冷軋或冷拔減輕後，在其表面形成三面(或兩面)有肋的鋼筋，肋呈月牙形。
冷軋帶肋鋼筋屬硬鋼，無明顯的屈服點，按其抗拉強度分為LL550、LL650、LL 800三個強度等級。由於表面帶肋，故增加了鋼筋與混凝土之間的咬合力，具有良好的錨固性能。
LL550級的冷軋帶肋鋼筋，由於強度較低，主要用以代替I級光面鋼筋，可用於板的受力筋或梁的架立筋中，直徑一般為4—12mm。L L650級和LL 800級的冷軋帶肋鋼筋，強度較高，可用於取代冷拔鋼絲用於預應力中，小型構件中，直徑—般為4-6mm。
5．鋼筋材料的選用
鋼筋混凝土材料中不宜採用強度過高的鋼筋。這是因為混凝土的抗拉強度很低，若鋼筋強度過高，則當混凝土中的拉應力超過抗拉強度而產生裂縫時，鋼筋強度還遠未屈服，致使鋼筋強度不能充分發揮作用。鋼筋的採用可參照下述規定：
(1)普通鋼筋(普通鋼筋系指用於鋼筋混凝土結構中的鋼筋和預應力混凝土結構中的非預應力鋼筋)宜採用HBB400級和HBB335級鋼筋，也可採用HPB235級和RRB400級鋼筋。
(2)預應力鋼筋宜採用高強的預應力鋼絞線、鋼絲，也可採用熱處理鋼筋。
對中、小型構件中的預應力鋼筋，宜採用Lift50級或IL800級冷軋帶肋鋼筋，也可採用甲級冷拔低碳鋼絲。
(3)在鋼筋混凝土結構中，軸心受拉和小偏心受拉構件的鋼筋抗拉強度設計值大於300N／mm2時，仍應按300N／mm2取用。
⑵ 土木0705的考題
問答題參考答案
緒 論
1． 什麼是混凝土結構？根據混凝土中添加材料的不同通常分哪些類型？
答：混凝土結構是以混凝土材料為主備茄，並根據需要配置和添加鋼筋、鋼骨、鋼管、預應力鋼筋和各種纖維，形成的結構，有素混凝土結構、鋼筋混凝土結構、鋼骨混凝土結構、鋼管混凝土結構、預應力混凝土結構及纖維混凝土結構。混凝土結構充分利用了混凝土抗壓強度高和鋼筋抗拉強度高的優點。
2．鋼筋與混凝土共同工作的基礎條件是什麼？
答：混凝土和鋼筋協同工作的條件是：
（1）鋼筋與混凝土之間產生良好的粘結力，使兩者結合為整體；
（2）鋼筋與混凝土兩者之間線膨脹系數幾乎相同，兩者之間不會發生相對的溫度變形使粘結力遭到破壞；
（3）設置一定厚度混凝土保護層；
（4）鋼筋在混凝土中有可靠的錨固。
3.混凝土結構有哪些優缺點？
答：優點：（1）可模性好；（2）強價比合理；（3）耐火性能好；（4）耐久性能好；（5）適應災害環境能力強，整體澆築的鋼筋混凝土結構整體性好，對抵抗地震、風載和爆炸沖擊作用有良好性能；（6）可以就地取材。
鋼筋混凝土結構的缺點：如自重大，不利於建造大跨結構；抗裂性差，過早開裂雖不影響承載力，但對要求防滲漏的結構，如容器、管道等，使用受到一定限制；現場澆築施工工序多，需養護，工期長，並受施工環境和氣候條件限制等。
第2章 鋼筋和混凝土的力學性能
1．軟鋼和硬鋼的區別是什麼？設計時分別採用什麼值作為依據？
答：有物理屈服點的鋼筋，稱為軟鋼，如熱軋鋼筋和冷拉鋼筋；無物理屈服點的鋼筋，稱為硬鋼，如鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋。
軟鋼有兩個強度指標：一是屈服強度，這是鋼筋混凝土構件設計時鋼筋強度取值的依據，因為鋼筋屈服後產生了較大的塑性變形，這將使構件變形和裂縫寬度大大增加以致無法使用，所以在設計中採用屈服強度 作為鋼筋的強度極限。另一個強度指標是鋼筋極限強度 ，一般用作鋼筋的實際破壞強度。
設計中硬鋼極限抗拉強度不能作為鋼筋強度取值的依據，一般取殘余應變為0.2%所對應的應力σ0.2作為無明顯流幅鋼筋的強度限值，通常稱為條件屈服強度。對於高強鋼絲，條件屈服強度相當於極限抗拉強度0.85倍。對於熱處理鋼筋，則為0.9倍。為了簡化運算，《混凝土結構設計規范》統一取σ0.2=0.85σb，其中σb為無明顯流幅鋼筋的極限抗拉強度。
2．我國用於鋼筋混凝土結構的鋼筋有幾種？我國熱軋鋼筋的強度分為幾個等級慶衡？
答：目前我國用於鋼筋混凝土結構和預應力混凝土結構的鋼筋主要品種有鋼筋、鋼絲和鋼絞線。根據軋制和加工工藝，鋼筋可分為熱軋鋼筋、熱處理鋼筋和冷加工鋼筋。
熱軋鋼筋分為熱軋光面鋼筋HPB235、熱軋帶肋鋼筋HRB335、HRB400、余熱處理鋼筋RRB400（K 20MnSi，符號 ，Ⅲ級）。熱軋鋼筋主要用於鋼筋混凝土結構中的鋼筋和預應力混凝土結構中的非預應力普通鋼筋。
3．在鋼筋混凝土結構中，宜採用哪些鋼筋？
答：鋼筋混凝土結構及預應力混凝土結構的鋼筋，應按下列規定採用：（1）普通鋼筋宜採用HRB400級和HRB335級鋼筋,也可採用HPB235級和RRB400級鋼筋；（2）預應力鋼筋宜採用預應力鋼絞線、鋼絲，也可採用熱處理鋼筋。
4．簡述混凝土立方體抗壓強度。
答：混凝土標准立方體的抗壓強度，我國《普通混凝土力學性能試驗方法標准》（GB/T50081-2002）規定：邊長為150mm的標准立方體試件在標准條件（溫度20±3℃，相對溫度≥90%）下養護28天後，以標准試驗方法(中心載入，載入速度為0.3～1.0N/mm2/s)，試件上、下表面不塗潤滑劑，連續載入直至試件破壞，測得混凝土抗壓強度為混凝土標准立方體的抗壓強度fck，單位N/mm2。
fck——混凝土立方體試件抗壓強度；
F——試件破壞荷載；
A——試件承壓面積。
5.簡述混凝土軸心抗壓強度。
答：我國《普通混凝土力學性能試驗方法標准》（GB/T50081-2002）採用150mm×150mm×300mm稜柱體作為混凝土軸心抗壓強度試驗的標准試件，混凝土試件軸心抗壓強度
fcp——混凝土軸心抗壓強度；
F——試件破壞荷載；
A——試件承壓面積。
6.混凝土的強度等級是如何確定的。譽滾做
答：混凝土強度等級應按立方體抗壓強度標准值確定，混凝土立方體抗壓強度標准值fcu，k，我國《混凝土結構設計規范》規定，立方體抗壓強度標准值系指按上述標准方法測得的具有95%保證率的立方體抗壓強度，根據立方體抗壓強度標准值劃分為C15、C20、 C25、C30、C35、C40、C45、C50、 C55、 C60、C65、 C70、 C75、 C80十四個等級。
7.簡述混凝土三軸受壓強度的概念。
答：三軸受壓試驗是側向等壓σ2=σ3=σr的三軸受壓，即所謂常規三軸。試驗時先通過液體靜壓力對混凝土圓柱體施加徑向等壓應力，然後對試件施加縱向壓應力直到破壞。在這種受力狀態下，試件由於側壓限制，其內部裂縫的產生和發展受到阻礙，因此當側向壓力增大時，破壞時的軸向抗壓強度相應地增大。根據試驗結果分析，三軸受力時混凝土縱向抗壓強度為
fcc′= fc′+βσr
式中：fcc′——混凝土三軸受壓時沿圓柱體縱軸的軸心抗壓強度；
fc′ ——混凝土的單軸圓柱體軸心抗壓強度；
β ——系數，一般普通混凝土取4；
σr ——側向壓應力。
8.簡述混凝土在單軸短期載入下的應力~應變關系特點。
答：一般用標准稜柱體或圓柱體試件測定混凝土受壓時的應力應變曲線。軸心受壓混凝土典型的應力應變曲線如圖,各個特徵階段的特點如下。
混凝土軸心受壓時的應力應變曲線
1）應力σ≤0.3 fc sh
當荷載較小時，即σ≤0.3 fc sh，曲線近似是直線（圖2-3中OA段），A點相當於混凝土的彈性極限。此階段中混凝土的變形主要取決於骨料和水泥石的彈性變形。
2）應力0.3 fc sh <σ≤0.8 fc sh
隨著荷載的增加，當應力約為(0.3～0.8) fc sh，曲線明顯偏離直線，應變增長比應力快，混凝土表現出越來越明顯的彈塑性。
3）應力0.8 fc sh <σ≤1.0 fc sh
隨著荷載進一步增加，當應力約為(0.8～1.0) fc sh，曲線進一步彎曲，應變增長速度進一步加快，表明混凝土的應力增量不大，而塑性變形卻相當大。此階段中混凝土內部微裂縫雖有所發展，但處於穩定狀態，故b點稱為臨界應力點，相應的應力相當於混凝土的條件屈服強度。曲線上的峰值應力C點，極限強度fc sh，相應的峰值應變為ε0。
4）超過峰值應力後
超過C點以後，曲線進入下降段，試件的承載力隨應變增長逐漸減小，這種現象為應變軟化。
9．什麼叫混凝土徐變？混凝土徐變對結構有什麼影響？
答：在不變的應力長期持續作用下，混凝土的變形隨時間而緩慢增長的現象稱為混凝土的徐變。
徐變對鋼筋混凝土結構的影響既有有利方面又有不利方面。有利影響，在某種情況下，徐變有利於防止結構物裂縫形成；有利於結構或構件的內力重分布，減少應力集中現象及減少溫度應力等。不利影響，由於混凝土的徐變使構件變形增大；在預應力混凝土構件中，徐變會導致預應力損失；徐變使受彎和偏心受壓構件的受壓區變形加大，故而使受彎構件撓度增加，使偏壓構件的附加偏心距增大而導致構件承載力的降低。
10．鋼筋與混凝土之間的粘結力是如何組成的？
答：試驗表明，鋼筋和混凝土之間的粘結力或者抗滑移力，由四部分組成：
（1）化學膠結力：混凝土中的水泥凝膠體在鋼筋表面產生的化學粘著力或吸附力，來源於澆注時水泥漿體向鋼筋表面氧化層的滲透和養護過程中水泥晶體的生長和硬化，取決於水泥的性質和鋼筋表面的粗糙程度。當鋼筋受力後變形，發生局部滑移後，粘著力就喪失了。
（2）摩擦力：混凝土收縮後，將鋼筋緊緊地握裹住而產生的力，當鋼筋和混凝土產生相對滑移時，在鋼筋和混凝土界面上將產生摩擦力。它取決於混凝土發生收縮、荷載和反力等對鋼筋的徑向壓應力、鋼筋和混凝土之間的粗糙程度等。鋼筋和混凝土之間的擠壓力越大、接觸面越粗糙，則摩擦力越大。
（3）機械咬合力：鋼筋表面凹凸不平與混凝土產生的機械咬合作用而產生的力，即混凝土對鋼筋表面斜向壓力的縱向分力，取決於混凝土的抗剪強度。變形鋼筋的橫肋會產生這種咬合力，它的咬合作用往往很大，是變形鋼筋粘結力的主要來源，是錨固作用的主要成份。
（4）鋼筋端部的錨固力：一般是用在鋼筋端部彎鉤、彎折，在錨固區焊接鋼筋、短角鋼等機械作用來維持錨固力。
各種粘結力中，化學膠結力較小；光面鋼筋以摩擦力為主；變形鋼筋以機械咬合力為主。
第2章 軸心受力構件承載力
1.軸心受壓構件設計時，如果用高強度鋼筋，其設計強度應如何取值？
答：縱向受力鋼筋一般採用HRB400級、HRB335級和RRB400級，不宜採用高強度鋼筋，因為與混凝土共同受壓時，不能充分發揮其高強度的作用。混凝土破壞時的壓應變0.002，此時相應的縱筋應力值бs』=Esεs』=200×103×0.002=400 N/mm2；對於HRB400級、HRB335級、HPB235級和RRB400級熱扎鋼筋已達到屈服強度，對於Ⅳ級和熱處理鋼筋在計算fy』值時只能取400 N/mm2。
2.軸心受壓構件設計時，縱向受力鋼筋和箍筋的作用分別是什麼？
答：縱筋的作用：①與混凝土共同承受壓力，提高構件與截面受壓承載力；②提高構件的變形能力，改善受壓破壞的脆性；③承受可能產生的偏心彎矩、混凝土收縮及溫度變化引起的拉應力；④減少混凝土的徐變變形。橫向箍筋的作用：①防止縱向鋼筋受力後壓屈和固定縱向鋼筋位置；②改善構件破壞的脆性；③當採用密排箍筋時還能約束核芯內混凝土，提高其極限變形值。
3.簡述軸心受壓構件徐變引起應力重分布？（軸心受壓柱在恆定荷載的作用下會產生什麼現象？對截面中縱向鋼筋和混凝土的應力將產生什麼影響？）
答：當柱子在荷載長期持續作用下，使混凝土發生徐變而引起應力重分布。此時，如果構件在持續荷載過程中突然卸載，則混凝土只能恢復其全部壓縮變形中的彈性變形部分，其徐變變形大部分不能恢復，而鋼筋將能恢復其全部壓縮變形，這就引起二者之間變形的差異。當構件中縱向鋼筋的配筋率愈高，混凝土的徐變較大時，二者變形的差異也愈大。此時由於鋼筋的彈性恢復，有可能使混凝土內的應力達到抗拉強度而立即斷裂，產生脆性破壞。
4.對受壓構件中縱向鋼筋的直徑和根數有何構造要求？對箍筋的直徑和間距又有何構造要求？
答：縱向受力鋼筋直徑d不宜小於12mm，通常在12mm~32mm范圍內選用。矩形截面的鋼筋根數不應小於4根，圓形截面的鋼筋根數不宜少於8根，不應小於6根。
縱向受力鋼筋的凈距不應小於50mm，最大凈距不宜大於300mm。其對水平澆築的預制柱，其縱向鋼筋的最小凈距為上部縱向受力鋼筋水平方向不應小於30mm和1.5d（d為鋼筋的最大直徑），下部縱向鋼筋水平方向不應小於25mm和d。上下接頭處，對縱向鋼筋和箍筋各有哪些構造要求？
5.進行螺旋筋柱正截面受壓承載力計算時，有哪些限制條件？為什麼要作出這些限制條件？
答：凡屬下列條件的，不能按螺旋筋柱正截面受壓承載力計算：
① 當l0/b＞12時，此時因長細比較大，有可能因縱向彎曲引起螺旋箍筋不起作用；
② 如果因混凝土保護層退出工作引起構件承載力降低的幅度大於因核芯混凝土強度提高而使構件承載力增加的幅度，
③ 當間接鋼筋換算截面面積Ass0小於縱筋全部截面面積的25%時，可以認為間接鋼筋配置得過少，套箍作用的效果不明顯。
6.簡述軸心受拉構件的受力過程和破壞過程？
答：第Ⅰ階段——載入到開裂前
此階段鋼筋和混凝土共同工作，應力與應變大致成正比。在這一階段末，混凝土拉應變達到極限拉應變，裂縫即將產生。
第Ⅱ階段——混凝土開裂後至鋼筋屈服前
裂縫產生後，混凝土不再承受拉力，所有的拉力均由鋼筋來承擔，這種應力間的調整稱為截面上的應力重分布。第Ⅱ階段是構件的正常使用階段，此時構件受到的使用荷載大約為構件破壞時荷載的50%—70%，構件的裂縫寬度和變形的驗算是以此階段為依據的。
第Ⅲ階段——鋼筋屈服到構件破壞
當載入達到某點時，某一截面處的個別鋼筋首先達到屈服，裂縫迅速發展，這時荷載稍稍增加，甚至不增加都會導致截面上的鋼筋全部達到屈服（即荷載達到屈服荷載Ny時）。評判軸心受拉破壞的標准並不是構件拉斷，而是鋼筋屈服。正截面強度計算是以此階段為依據的。
第4章 受彎構件正截面承載力
1．受彎構件適筋梁從開始加荷至破壞，經歷了哪幾個階段？各階段的主要特徵是什麼？各個階段是哪種極限狀態的計算依據？
答：適筋受彎構件正截面工作分為三個階段。
第Ⅰ階段荷載較小，梁基本上處於彈性工作階段，隨著荷載增加，彎矩加大，拉區邊緣纖維混凝土表現出一定塑性性質。
第Ⅱ階段彎矩超過開裂彎矩Mcrsh，梁出現裂縫，裂縫截面的混凝土退出工作，拉力由縱向受拉鋼筋承擔，隨著彎矩的增加，受壓區混凝土也表現出塑性性質，當梁處於第Ⅱ階段末Ⅱa時，受拉鋼筋開始屈服。
第Ⅲ階段鋼筋屈服後，梁的剛度迅速下降，撓度急劇增大，中和軸不斷上升，受壓區高度不斷減小。受拉鋼筋應力不再增加，經過一個塑性轉動構成，壓區混凝土被壓碎，構件喪失承載力。
第Ⅰ階段末的極限狀態可作為其抗裂度計算的依據。
第Ⅱ階段可作為構件在使用階段裂縫寬度和撓度計算的依據。
第Ⅲ階段末的極限狀態可作為受彎構件正截面承載能力計算的依據。
2．鋼筋混凝土受彎構件正截面有哪幾種破壞形式？其破壞特徵有何不同？
答：鋼筋混凝土受彎構件正截面有適筋破壞、超筋破壞、少筋破壞。
梁配筋適中會發生適筋破壞。受拉鋼筋首先屈服，鋼筋應力保持不變而產生顯著的塑性伸長，受壓區邊緣混凝土的應變達到極限壓應變，混凝土壓碎，構件破壞。梁破壞前，撓度較大，產生較大的塑性變形，有明顯的破壞預兆，屬於塑性破壞。
梁配筋過多會發生超筋破壞。破壞時壓區混凝土被壓壞，而拉區鋼筋應力尚未達到屈服強度。破壞前梁的撓度及截面曲率曲線沒有明顯的轉折點，拉區的裂縫寬度較小，破壞是突然的，沒有明顯預兆，屬於脆性破壞，稱為超筋破壞。
梁配筋過少會發生少筋破壞。拉區混凝土一旦開裂，受拉鋼筋即達到屈服，並迅速經歷整個流幅而進入強化階段，梁即斷裂，破壞很突然，無明顯預兆，故屬於脆性破壞。
2．什麼叫最小配筋率？它是如何確定的？在計算中作用是什麼？
答：最小配筋率是指，當梁的配筋率ρ很小，梁拉區開裂後，鋼筋應力趨近於屈服強度，這時的配筋率稱為最小配筋率ρmin。是根據Mu=Mcy時確定最小配筋率。
控制最小配筋率是防止構件發生少筋破壞，少筋破壞是脆性破壞，設計時應當避免。
3．單筋矩形受彎構件正截面承載力計算的基本假定是什麼？
答：單筋矩形受彎構件正截面承載力計算的基本假定是（1）平截面假定；（2）混凝土應力—應變關系曲線的規定；（3）鋼筋應力—應變關系的規定；（4）不考慮混凝土抗拉強度,鋼筋拉伸應變值不超過0.01。以上規定的作用是確定鋼筋、混凝土在承載力極限狀態下的受力狀態，並作適當簡化，從而可以確定承載力的平衡方程或表達式。
4.確定等效矩形應力圖的原則是什麼？
《混凝土結構設計規范》規定，將實際應力圖形換算為等效矩形應力圖形時必須滿足以下兩個條件：（1） 受壓區混凝土壓應力合力C值的大小不變，即兩個應力圖形的面積應相等；（2） 合力C作用點位置不變，即兩個應力圖形的形心位置應相同。等效矩形應力圖的採用使簡化計算成為可能。
1． 什麼是雙筋截面？在什麼情況下才採用雙筋截面？
答：在單筋截面受壓區配置受力鋼筋後便構成雙筋截面。在受壓區配置鋼筋，可協助混凝土承受壓力，提高截面的受彎承載力；由於受壓鋼筋的存在，增加了截面的延性，有利於改善構件的抗震性能；此外，受壓鋼筋能減少受壓區混凝土在荷載長期作用下產生的徐變，對減少構件在荷載長期作用下的撓度也是有利的。
雙筋截面一般不經濟，但下列情況可以採用：（1）彎矩較大，且截面高度受到限制，而採用單筋截面將引起超筋；（2）同一截面內受變號彎矩作用；（3）由於某種原因（延性、構造），受壓區已配置 ；（4）為了提高構件抗震性能或減少結構在長期荷載下的變形。
7.雙筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算的基本公式及適用條件是什麼？為什麼要規定適用條件？
答：雙筋矩形截面受彎構件正截面承載力的兩個基本公式：
適用條件：（1） ,是為了保證受拉鋼筋屈服，不發生超筋梁脆性破壞，且保證受壓鋼筋在構件破壞以前達到屈服強度；（2）為了使受壓鋼筋能達到抗壓強度設計值，應滿足 ， 其含義為受壓鋼筋位置不低於受壓應力矩形圖形的重心。當不滿足條件時，則表明受壓鋼筋的位置離中和軸太近，受壓鋼筋的應變太小，以致其應力達不到抗壓強度設計值。
8．雙筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算為什麼要規定 ？當x＜2a『s應如何計算？
答：為了使受壓鋼筋能達到抗壓強度設計值，應滿足 ， 其含義為受壓鋼筋位置不低於受壓應力矩形圖形的重心。當不滿足條件時，則表明受壓鋼筋的位置離中和軸太近，受壓鋼筋的應變太小，以致其應力達不到抗壓強度設計值。
此時對受壓鋼筋取矩
x< 時，公式中的右邊第二項相對很小，可忽略不計，近似取 ，即近似認為受壓混凝土合力點與受壓鋼筋合力點重合，從而使受壓區混凝土合力對受壓鋼筋合力點所產生的力矩等於零，因此
9．第二類T形截面受彎構件正截面承載力計算的基本公式及適用條件是什麼？為什麼要規定適用條件？
答：第二類型T形截面：（中和軸在腹板內）
適用條件：
規定適用條件是為了避免超筋破壞,而少筋破壞一般不會發生。
10．計算T形截面的最小配筋率時，為什麼是用梁肋寬度b而不用受壓翼緣寬度bf？
答：最小配筋率從理論上是由Mu=Mcy確定的，主要取決於受拉區的形狀，所以計算T形截面的最小配筋率時，用梁肋寬度b而不用受壓翼緣寬度bf 。
11．單筋截面、雙筋截面、T形截面在受彎承載力方面,哪種更合理？,為什麼?
答：T形截面優於單筋截面、單筋截面優於雙筋截面。
12．寫出橋梁工程中單筋截面受彎構件正截面承載力計算的基本公式及適用條件是什麼？比較這些公式與建築工程中相應公式的異同。
答：
適用條件：
；
《公路橋規》和《混凝土結構設計規范》中，受彎構件計算的基本假定和計算原理基本相同，但在公式表達形式上有差異，材料強度取值也不同。
第5章 受彎構件斜截面承載力
1． 斜截面破壞形態有幾類？分別採用什麼方法加以控制？
答：（1）斜截面破壞形態有三類：斜壓破壞，剪壓破壞，斜拉破壞
（2）斜壓破壞通過限制最小截面尺寸來控制；剪壓破壞通過抗剪承載力計算來控制；斜拉破壞通過限制最小配箍率來控制；
2． 影響斜截面受剪承載力的主要因素有哪些？
答：（1）剪跨比的影響，隨著剪跨比的增加，抗剪承載力逐漸降低；
（2）混凝土的抗壓強度的影響，當剪跨比一定時，隨著混凝土強度的提高，抗剪承載力增加；
（3）縱筋配筋率的影響，隨著縱筋配筋率的增加，抗剪承載力略有增加；
（4）箍筋的配箍率及箍筋強度的影響，隨著箍筋的配箍率及箍筋強度的增加，抗剪承載力增加；
（5）斜裂縫的骨料咬合力和鋼筋的銷栓作用；
（6）載入方式的影響；
（7）截面尺寸和形狀的影響；
3． 斜截面抗剪承載力為什麼要規定上、下限？具體包含哪些條件？
答：斜截面抗剪承載力基本公式的建立是以剪壓破壞為依據的，所以規定上、下限來避免斜壓破壞和斜拉破壞。
4．鋼筋在支座的錨固有何要求？
答：鋼筋混凝土簡支梁和連續梁簡支端的下部縱向受力鋼筋，其伸入梁支座范圍內的錨固長度 應符合下列規定：當剪力較小（ ）時， ；當剪力較大（ ）時， （帶肋鋼筋）， （光圓鋼筋）， 為縱向受力鋼筋的直徑。如縱向受力鋼筋伸入梁支座范圍內的錨固長度不符合上述要求時，應採取在鋼筋上加焊錨固鋼板或將鋼筋端部焊接在梁端預埋件上等有效錨固措施。
5．什麼是鴨筋和浮筋？浮筋為什麼不能作為受剪鋼筋？
答：單獨設置的彎起鋼筋，兩端有一定的錨固長度的叫鴨筋，一端有錨固，另一端沒有的叫浮筋。由於受剪鋼筋是受拉的，所以不能設置浮筋。
第7章 偏心受力構件承載力
1.判別大、小偏心受壓破壞的條件是什麼？大、小偏心受壓的破壞特徵分別是什麼？
答：（1） ，大偏心受壓破壞； ，小偏心受壓破壞；
（2）破壞特徵：
大偏心受壓破壞：破壞始自於遠端鋼筋的受拉屈服，然後近端混凝土受壓破壞；
小偏心受壓破壞：構件破壞時，混凝土受壓破壞，但遠端的鋼筋並未屈服；
2.偏心受壓短柱和長柱有何本質的區別？偏心距增大系數的物理意義是什麼？
答：（1）偏心受壓短柱和長柱有何本質的區別在於，長柱偏心受壓後產生不可忽略的縱向彎曲，引起二階彎矩。
（2）偏心距增大系數的物理意義是，考慮長柱偏心受壓後產生的二階彎矩對受壓承載力的影響。
3.附加偏心距 的物理意義是什麼？如何取值?
答：附加偏心距 的物理意義在於，考慮由於荷載偏差、施工誤差等因素的影響， 會增大或減小，另外，混凝土材料本身的不均勻性，也難保證幾何中心和物理中心的重合。其值取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30兩者中的較大者。
4．偏心受拉構件劃分大、小偏心的條件是什麼？大、小偏心破壞的受力特點和破壞特徵各有何不同？
答：（1）當 作用在縱向鋼筋 合力點和 合力點范圍以外時，為大偏心受拉；當 作用在縱向鋼筋 合力點和 合力點范圍之間時，為小偏心受拉；
（2）大偏心受拉有混凝土受壓區，鋼筋先達到屈服強度，然後混凝土受壓破壞；小偏心受拉破壞時，混凝土完全退出工作，由縱筋來承擔所有的外力。
5．大偏心受拉構件為非對稱配筋，如果計算中出現 或出現負值，怎麼處理？
答：取 ，對混凝土受壓區合力點（即受壓鋼筋合力點）取矩，
，
第8章 鋼筋混凝土構件的變形和裂縫
1．為什麼說裂縫條數不會無限增加，最終將趨於穩定?
答：假設混凝土的應力σc由零增大到ft需要經過l長度的粘結應力的積累，即直到距開裂截面為l處，鋼筋應力由σs1降低到σs2，混凝土的應力σc由零增大到ft，才有可能出現新的裂縫。顯然，在距第一條裂縫兩側l的范圍內，即在間距小於2l的兩條裂縫之間，將不可能再出現新裂縫。
2．裂縫寬度與哪些因素有關，如不滿足裂縫寬度限值，應如何處理?
答：與構件類型、保護層厚度、配筋率、鋼筋直徑和鋼筋應力等因素有關。如不滿足，可以採取減小鋼筋應力（即增加鋼筋用量）或減小鋼筋直徑等措施。
3．鋼筋混凝土構件撓度計算與材料力學中撓度計算有何不同? 為何要引入「最小剛度原則」原則?
答：主要是指剛度的取值不同，材料力學中撓度計算採用彈性彎曲剛度，鋼筋混凝土構件撓度計算採用由短期剛度修正的長期剛度。
「最小剛度原則」就是在簡支梁全跨長范圍內，可都按彎矩最大處的截面抗彎剛度，亦即按最小的截面抗彎剛度，用材料力學方法中不考慮剪切變形影響的公式來計算撓度。這樣可以簡化計算，而且誤差不大，是允許的。
4．簡述參數ψ的物理意義和影響因素?
答：系數ψ的物理意義就是反映裂縫間受拉混凝土對縱向受拉鋼筋應變的影響程度。ψ的大小還與以有效受拉混凝土截面面積計算的有效縱向受拉鋼筋配筋率ρte有關。
5．受彎構件短期剛度Bs與哪些因素有關，如不滿足構件變形限值，應如何處理?
答：影響因素有：配筋率ρ、 截面形狀、 混凝土強度等級、 截面有效高度h0。可以看出，如果撓度驗算不符合要求，可增大截面高度，選擇合適的配筋率ρ。
6．確定構件裂縫寬度限值和變形限值時分別考慮哪些因素?
答：確定構件裂縫寬度限值主要考慮(1)外觀要求；(2)耐久性。
變形限值主要考慮(1) 保證建築的使用功能要求 (2) 防止對非結構構件產生不良影響 (3) 保證人們的感覺在可接受的程度之內。
⑶ 鋼筋混凝土 力學性能
第一節 鋼筋
一、鋼筋的化學成分、級別和品種
1．化學成分：鐵碳、錳、硅、硫、磷等元素。
其中碳元素含量越高，鋼筋的強度越高，但塑性和可焊性降低。通常可分為低碳鋼(含碳量少於0.25%)和高碳鋼(含碳量在0.6%～1.4%范圍內)。
錳、硅元素可提高鋼材強度，並保持一定塑性；
磷、硫是有害元素，其含量超過一定限度時，鋼材塑性明顯降低，磷使鋼材冷脆，硫使鋼材熱脆，且焊接質量也不易保證。
合金元素，如錳、硅、釩、鈦等即製成低合金鋼。
鋼筋的分類：
鋼筋按其生產加工工藝和力學性能分為熱軋鋼筋、冷加工鋼筋、熱處理鋼筋和鋼絲四類,其中應用量最大的是熱軋鋼筋。
熱軋鋼筋按其強度由低到高分成四級：HPB235、HRB335、HRB400、RRB400。鋼筋的肋紋有螺紋和人字紋，近年來為了改進生產工藝並改善使用性能，變形鋼筋的螺紋形式已逐步被月牙紋取代。
冷拉鋼筋和冷拔鋼筋是通過對某些等級的熱軋鋼筋進行冷加工而成。
鋼絲是指直徑小於6mm的鋼筋。品種包括：碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線及冷拔低碳鋼絲四種。鋼絲的直徑越細，其強度越高。冷拔低碳鋼絲是用直徑較小的HPB235級熱軋鋼筋用冷拔機經過幾次冷拔後成型的。鋼絲主要應用於預應力混凝土結構。預應力鋼筋以鋼絞線及高強鋼筋作為主導鋼筋。
二、鋼筋的強度和變形
1.有明顯屈服點的鋼筋
有明顯屈服點的鋼筋工程上習慣稱為軟鋼，從加荷到拉斷，可分成四個受力階段。
彈性工作階段；
屈服階段：為屈服強度、屈服台階；
強化階段：抗拉強度或極限強度，
破壞階段。
鋼筋的伸長率，可用下式計算：
（2-1）
式中 ----伸長率；
----鋼筋拉斷後和起來的長度；
----鋼筋拉斷前的長度。
伸長率的大小標志鋼筋的塑性性能。 越大，表示鋼筋的塑性性能好。鋼筋的塑性除用伸長率標志外，還可用冷彎性能試驗來檢驗。鋼筋塑性越好，冷彎角就越大。
屈服強度作為鋼筋強度標准值的取值依據。從屈服強度到極限強度鋼筋還有一定的強度儲備。
2.無明顯屈服點的鋼筋
條件屈服強度： ＝0.8 ，作為強度標准值的取值。
三、鋼筋的冷加工
1.冷拉
冷拉是將有明顯屈服點的熱軋鋼筋在常溫下把鋼筋應力拉到超過其原有的屈服點，然後再卸載，若鋼筋再次受拉，則能獲得較高屈服強度的一種加工方法。通過冷拉提高了鋼筋的強度，但降低了鋼筋的塑性。對HPB235級盤圓鋼筋通過冷拉還可達到除銹的目的，一般伸長率可達7%～10%，節約了鋼材。
應注意，鋼筋經過冷拉只可提高其抗拉屈服強度，卻不能提高其抗壓屈服強度。
2.冷拔
冷拔是將盤條鋼筋用強力使其通過直徑比其還小的硬質合金拔絲模，經過多次冷拔，盤條鋼筋截面減小而長度增長，其抗拉強度和抗壓強度都得以提高，但降低了鋼筋塑性。
3.冷軋
熱軋鋼筋再經過冷軋，軋製成表面不同的形狀，其內部組織結構更加緊密，使鋼材的強度和粘結性有所提高，但塑性有所降低。冷軋是目前鋼筋冷加工的普遍採用的一種方法，主要品種有以下兩種：
（1）冷軋扭鋼筋
冷軋扭鋼筋是以HPB235級盤圓鋼筋為原材料，經冷軋成扁平狀並經扭轉而成的鋼筋(圖2-6)，直徑為6.5～14mm，強度比原材料強度可提高近一倍，抗拉設計強度可達360 N/mm2，但延性較差，主要用於鋼筋混凝土板的受力鋼筋。
（2）冷軋帶肋鋼筋
冷軋帶肋鋼筋是採用低碳熱軋盤圓進行減小直徑冷軋，可提高其抗拉強度，表面軋製成帶橫肋的月牙形鋼筋，外形有兩面肋和三面肋兩種，直徑為4～12mm，多用於鋼筋混凝土板的受力鋼筋，也適用於預應力混凝土構件的配筋。
第二節 混凝土
一、混凝土強度
混凝土是由水泥、細骨料(如砂子)、粗骨料(如碎石、卵石)和水按一定比例配合攪拌，並經一定的條件養護經凝結和硬化後形成的人工石材。
1.混凝土立方體抗壓強度
我國現行《規范》規定以立方體抗壓強度標准值作為衡量混凝土強度的指標。以邊長為150mm的立方體試塊，在溫度為20℃±3℃，相對濕度不低於90%的環境里養護28天，以標准試驗方法（加荷速度在0.3～0.5 N/mm2/s）測得的具有95%保證率的抗壓強度，用 表示。現行《規范》將混凝土等級分為14個強度等級，以立方體抗壓強度標准值的大小劃分，即C15、C20、C25、C30、C35、 C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80，各個等級中的數字單位都以N/mm2表示，稱為立方體抗壓強度標准值。一般將強度等級C50以下成為普通混凝土，C60～C80為高強混凝土。
尺寸效應：對100mm的立方體試塊，測得的立方體抗壓強度應乘以換算系數0.95；對於200mm的立方體試塊，測得的立方體抗壓強度應乘以換算系數1.05。
混凝土的立方體抗壓強度與試件的齡期和養護條件有關。
混凝土強度等級選用：一般混凝土強度等級不應低於C15，當採用HRB335級鋼筋時，混凝土強度等級不宜低於C20；當採用HRB400和RRB400級鋼筋以及承受重復荷載的構件，混凝上強度等級不得低於C20；預應力混凝土結構的混凝土強度等級不應低於C30，當採用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預應力鋼筋時，混凝土的強度等級不宜低於C40。
2.混凝土軸心抗壓強度(稜柱體抗壓強度)
試件有150mm×l50mm×450mm、100mm×100mm×300mm等尺寸。試驗所得到的抗壓強度極限值，即為混凝土軸心抗壓強度。設計時稱為抗壓強度標准值，用 表示。
＝0.76 （2-2）
考慮到試驗室條件與工程實際情況的差異及構件尺寸的不同等因素，《規范》取
＝O.67 （2-3）
3.混凝土軸心抗拉強度
常用的試驗方法有直接軸心受拉試驗、劈裂試驗及彎折試驗三種。
＝O.26 （2-4）
現行《規范》考慮到實際構件與試驗的差異，採用：
＝O.23 （2-5）
4.復雜應力狀態下混凝土的強度
混凝土雙向受壓時，兩個方向的抗壓強度都有所提高，最大可以達到單向受表壓時的1.2倍左右。
混凝土三向受壓時，各個方向的抗壓強度都有很大的提高。在實際工程中，通過在混凝土構件中配置密排螺旋箍筋及採用鋼管等加強對混凝土的側向約束，以提高混凝土的抗壓強度和延性。
剪壓和剪拉：垂直與剪切面的正應力能提高混凝土的抗剪能力，但壓應力過大時又將削弱混凝土的抗剪能力。垂直與剪切面的拉應力會削弱混凝土的抗剪能力。在計算混凝土構件抗剪能力時要考慮上述這種影響。
二、混凝土變形
混凝土的變形可以分成兩類：一類是由荷載作用下產生的變形；另一類為混凝土的體積變形，包括混凝土的收縮變形以及溫度、濕度變化產生的變形。
1.混凝土在一次短期加荷時的變形性能
通常採用 =3～4的稜柱體試件來測定。曲線可分為上升段和下降段。
從混凝土的應力-應變曲線可以看出:混凝土的應力-應變關系圖形是一條曲線，這說明混凝土是一種彈塑性材料，只有當壓應力很小時，可將其視為彈性材料。曲線分為上升段和下降段，說明混凝土在破壞過程中承載力有一個從增加到減少的過程，當混凝土的壓應力達到最大時，並不意味著立即破壞。因此，混凝土最大應變對應的不是最大應力，最大應力對應的也不是最大應變。
對於不同強度等級的混凝土，其相應的應力—應變曲線有著相似的形狀，但也有區別。隨著混凝土強度的提高，曲線上升段和峰值應變的變化不很顯著，而下降段形狀有較大的差異。強度越高，下降段越陡，材料的延性越差。
2.混凝土受約束時的變形特點
三向受壓狀態。當受壓混凝土受到橫向約束時，混凝土的強度不僅提高，而且也可以大大提高混凝土的延性。
箍筋越密，強度提高越多。但最多不超過20%，而變形能力卻大幅度增長。
3.混凝土的彈性模量
（1）混凝土的初始彈性模量
= = （2-6）
根據大量的試驗結果，混凝土的彈性模量與混凝土的立方體抗壓強度之間經統計分析有如下關系：
（N/mm2） （2-7）
（2）混凝土的割線模量
（2-8）
式中 = ，表示為混凝土彈性系數。當 =0.5 時， =0.8～0.9；當 =0.9 時，
=0.4～0.7；當 ≤0.3 時， =1.0。
（3）混凝土的切線模量
= （2-10）
由於混凝土塑性變形的發展，混凝土的切線模量也是一個變值，它隨著混凝土的應力增大而減小。
混凝土受拉彈性模量與受壓時基本一致，因此可取相同值。當混凝土達到極限抗拉強度即將開裂時，可取其受拉彈性模量為0.5 。
混凝土橫向壓應變和縱向壓應變之比稱為泊松比。當壓應力較小時，混凝土的泊松比約為0.15～0.18，可近似取0.2；接近破壞時可達0.5以上。
混凝土的剪切模量為
（2-11）
混凝土的剪切模量可按混凝土彈性模量的0.4倍採用（相當於 ）。
4.混凝土在重復荷載作用下的變形性能
對混凝土稜柱體試件載入，當壓應力達到某一數值時（一般不超過0.5 ），卸載至零，如此重復循環載入卸載，稱為多次重復載入。經過多次重復循環後變形曲線趨於一條傾斜的直線。如果施加的重復應力高於某一應力值，隨著重復次數的增加，其加荷段的應力—應變曲線由凸向應力軸到直線再到凸向應變軸，。當重復到某一次數時，混凝土因嚴重開裂或變形過大而破壞，這一現象稱為「疲勞破壞」。
通常取載入應力0.5 並能使試件循環次數不低於二百萬次時發生破壞的壓應力值作為混凝土疲勞抗壓強度的計算指標，以 表示。
5.混凝土在長期持續荷載作用下的變形----徐變
混凝土在長期荷載作用下，應力即使不變，變形也會隨時間增長而增長，這一現象稱為混凝土的徐變。
關於徐變產生的原因：一是混凝土中的水泥凝膠體在荷載作用下產生粘性流動，並把它所承受的壓應力逐漸傳遞給骨料顆粒，使骨料壓應力增大，試件變形也隨之增大；二是混凝土內部的微裂縫在荷載長期作用下不斷發展和增加，也使變形增大。當應力不大時，徐變的發展以第一種原因為主；當應力較大時，則以第二種原因為主。
徐變的特點：混凝土的徐變開始增長較快，以後逐漸減慢，通常在最初六個月內可完成最終徐變數的70～80%，第一年內可完成90%左右，其餘部分在以後幾年內逐漸完成，經過2～5年可認為徐變基本結束。
影響混凝土徐變的因素：混凝土的壓應力越大，徐變也越大；加荷時混凝土的齡期越短，徐變也越大。另外，水泥用量越多，徐變越大；水灰比越大，徐變也越大；混凝土養護時相對濕度高，徐變會顯著減少，在載入前混凝土採用低壓蒸汽養護可使徐變減少。
徐變對結構的影響：①使變形增大；②使構件中產生內力重分布現象。如鋼筋混凝土受壓短柱，荷載開始作用時，鋼筋和混凝土的壓應力是按彈性變形分配的，隨著時間的增長，由於徐變的作用，混凝土壓應力減少，鋼筋的壓應力增加，配筋量越大內力重分布現象越明顯。③引起預應力構件中預應力損失。這些影響不可忽略，《規范》中不少規定都考慮了這種影響。
6.混凝土的收縮和膨脹變形
混凝土在空氣中硬結時體積減小的現象稱為收縮。當混凝土在水中硬結時體積略有膨脹。一般來說，混凝土的收縮值比膨脹值大得多。
引起混凝土收縮的原因：一是在硬化初期，水泥與水的水化作用形成一種水泥晶體，而這種水泥晶體化合物較原材料的體積小，宏觀上引起混凝土的收縮，我們把這種收縮稱為凝縮；另一原因是後期混凝土內自由水分的蒸發而引起的干縮。
混凝土的收縮變形隨時間而增長，初期發展較快，二周可完成全部收縮量的25%，一個月約可完成50%，三個月後增長緩慢，一般兩年後趨於穩定。
收縮對鋼筋混凝土構件的也有不利的影響：對一般構件來說，當混凝土不能自由收縮時，會在混凝土內產生拉應力，甚至產生收縮裂縫。因此，應採取措施減少混凝土的收縮，其辦法有：
（1）加強養護。在養護期內使混凝土保持潮濕環境。
（2）減小水灰比。水灰比越大，混凝上收縮量也越大。
（3）減小水泥用量。水泥含量減少，骨料含量相對增加，骨料的體積穩定性比水泥漿好 可減少混凝土的收縮。
（4）加強施工振搗，提高混凝土的密實性。混凝土內部孔隙愈少，收縮量也就愈小。
第三節 鋼筋與混凝土之間的粘結
一、粘結的概念
所謂粘結應力是分布在鋼筋與混凝土接觸面上產生的剪應力，它在鋼筋與周圍混凝土之間起傳遞應力的作用，由於構件內粘結應力的存在，能阻止鋼筋與混凝土之間的相對滑動，使鋼筋與混凝土能共同參與受力工作。
鋼筋混凝土構件中的粘結應力分類：一是錨固粘結應力；二是裂縫附近的局部粘結應力，。
鋼筋與混凝土之間的粘結力的組成：
(1)化學膠結力：混凝土在結硬過程中因水化作用，在水泥膠體與鋼筋間產生膠結力作用。混凝土的強度等級越高，膠結力也越高。
(2)摩擦力：由於混凝土結硬時體積收縮，將鋼筋裹緊，當鋼筋和混凝土之間出現相對滑動的趨勢，則此接觸面上將產生摩擦力。
(3)機械咬合力：由於鋼筋表面粗糙不平所產生的機械咬合作用而形成的擠壓力。
二、粘結破壞的過程
對於光面鋼筋，當外力較小時，鋼筋與混凝土表面的粘結力以化學膠結力為主，兩者接觸面無相對滑移。隨著外力的加大，膠結力被破壞，鋼筋與混凝土之間有明顯的相對滑移，這時粘結力主要是鋼筋與混凝土之間的摩擦力。
對於變形鋼筋來說，粘結力主要是摩擦力和機械咬合力。鋼筋表面凸出的肋與混凝土之間形成楔的作用。其徑向分力使混凝土環向受拉，而水平分力和摩擦力一起構成了粘結力
影響粘結力的主要因素有：
（1）混凝土強度越高，鋼筋與混凝土之間的粘結力也越高。
（2）混凝土保護層越薄，相應的粘結力也降低。
（3）鋼筋的外形特徵越粗糙，粘結力越大。
（4）粘結力還與配箍情況、混凝土澆築狀況以及錨固受力情況等有關。
三、粘結的應用
為了保證鋼筋與混凝土能共同工作，兩者之間應有足夠的粘結力。由於粘結破壞機理復雜，影響粘結力的因素很多，工程結構中的粘結受力多樣性，目前尚無比較完整的粘結力計算理論。《規范》採用不計算而用構造措施來保證鋼筋與混凝土粘結力的方法。
保證粘結的構造措施有以下幾個方面：
（1）對於不同等級的鋼筋和混凝土，要保證最小的搭接長度和錨固長度；
（2）為保證鋼筋與混凝土有足夠的粘結，必須滿足鋼筋最小間距和混凝土保護層最小厚度的要求；
（3）在鋼筋的搭接范圍內應加密箍筋；
（4）為保證足夠的粘結，在鋼筋末端應設置彎鉤等措施。