结合思考题，与学生一起回忆混凝土的物理力学性能，引入钢筋的物理力学性能。
§1-3 钢筋(steel bar)
一、钢筋的种类（varieties of steel bar）
1、按外形分为：光面圆钢筋、带肋钢筋、钢丝及钢绞线 2、按所用钢料品种不同分：（普通）碳素钢、普通低合金钢
①碳素钢：铁碳合金，以铁为基体。在一定程度上，钢筋强度随含碳量的增加而提高。但可焊性下降，脆性也增加。
②普通低合金钢：在普通碳素钢中加入少量的合金元素。普通低合金钢虽含碳量高，强度高，但其拉伸应力—应变曲线仍具有明显的流幅。
3、按生产工艺、机械性能和加工条件分：
①热轧带肋钢筋：圆形，且表面带有两条纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋。按牌号分为HRB335、HRB400、HRB500三种。牌号由HRB和钢筋的屈服点最小值构成。
②热轧光圆钢筋：圆形且表面光滑的钢筋。牌号为Q235，强度等级代号为R235。
③冷轧带肋钢筋：热轧圆盘条经冷轧后，在其表面带有沿长度方向均匀分布的三面或两面横肋的钢筋。按牌号分为CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170五种。
④余热处理钢筋：热轧后立即穿水，进行表面控制冷却，然后利用芯部余热自身完成回火处理所得的成品钢筋。牌号为KL400。
⑤钢丝：按外形分为光圆、螺旋肋、刻痕三种，其代号分别为P、H、I。按加工状态分为冷拉钢丝和消除应力钢丝两类。消除应力钢丝按松弛性能又可分为低松弛级钢丝和普通松弛级钢丝。
《桥规》（JTG D62-2004）推荐：用于预应力混凝土桥梁结构的钢筋主要选取热轧钢筋、碳素钢丝和精轧螺纹钢筋。精轧螺纹钢筋强度较高，主要用于中小跨径的预应力混凝土桥梁构件。 二、钢筋的主要力学性能
（一）钢筋的应力-应变（???）曲线： 1、???曲线图分析（软钢）：
（1）加荷开始，A点以前：应力与应变按比例增加，彼此呈线形关系。A点对应的应力，称之为比例极限。OA阶段成为钢筋的弹性阶段，应力与应变的比值为常数，即为钢筋的弹性模量Es；
（2）A点以后：应变较应力增长较快，至B点应力不再增加而应变继续增加，钢筋产生了塑性变形。水平段BB＇称为流幅或屈服台阶，相应于B点的应
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力(?b)，称之为钢筋的屈服强度。AB＇阶段称为钢筋的屈服阶段。
（3）B＇点以后：应力与应变值又开始上升，钢筋开始强化，至曲线最高点C；C点对应的应力(?c)称之为钢筋的抗拉极限强度。B?C阶段称为钢筋的强化阶段；
（4）曲线通过C点后：钢筋应变急剧增加，产生颈缩现象；至D点钢筋断裂，拉伸试验至此结束；CD阶段称为破坏阶段。
2、硬钢的应力—应变曲线：曲线特征；条件屈服点； 3、钢筋的屈服台阶
（二）钢筋的弹性模量Es或EP （三）钢筋的冷作硬化： 1、钢筋的冷作硬化概念
2、、时效、人工时效、自然时效的概念及规律 3、冷加工钢筋的方法：冷拉、冷拔 （四）钢筋的强度标准和设计值： 1、钢筋的强度标准值fsk；
2、钢筋的强度设计值：fsk/材料强度分项系数 三、钢筋的弯钩、弯转与接头 1、弯钩：设置情况及规定；
2、弯转：关于曲率半径及弯转末端所留直线段长度S的规定； 3、接头：绑扎接头和焊接接头。 四、钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求： （1）强度：主要是屈服强度和极限强度；
（2）塑性：主要衡量指标是屈服强度、极限强度、伸长率和冷弯等； （3）可焊性：与其含碳量及合金元素的含量有关； （4）钢筋与混凝土的握裹力：受钢筋表面形状影响。
§1-4 钢筋与混凝土之间的粘结(felting)
一、钢筋与混凝土的粘结力(binding power)
在钢筋混凝土结构中，钢筋与混凝土这两种材料之所以能共同工作的基本前提是具有足够的粘结强度，能承受由于变形差（相对滑移）沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力，通常把这种剪应力称为粘结应力。
1、粘结力的组成：
①水泥浆凝结与钢筋表面间的胶结力；
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②混凝土收缩将钢筋裹紧而产生摩阻力；
③钢筋表面凹凸不平与混凝土之间发生机械咬合力。 2、粘结力的测定：通才采用钢筋拔出的方法。
试验表明，粘结应力沿钢筋埋入长度按曲线分布，粘结强度取其平均值：
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二、确保粘结强度的措施：
影响粘结强度的因素：很多，主要为混凝土强度、浇注位置、保护层厚度及钢筋净距等
确保粘结强度的措施：选用材料和构造方面
①选用适宜的混凝土的标号：试验表明，当其它条件基本相同时，粘结强度与混凝土抗拉强度近乎成正比。
②采用变形钢筋：加强钢筋与混凝土的机械咬合作用。
③光圆受拉钢筋的端部应做成弯钩：增加钢筋在混凝土内的抗滑移能力及钢筋端部的锚固作用；
④绑扎钢筋的接头必须有足够的搭接长度：采用绑扎接头的方法连接两根钢筋时，钢筋的内力是依靠钢筋和混凝土间的粘结力来传递的。
⑤保证受力钢筋具有足够的锚固长度：使钢筋牢固地锚固在混凝土中。la≥
fpkd4?n
⑥钢筋周围的混凝土应有足够的厚度：混凝土保护层和钢筋间距对确保粘结
强度作用甚大。
⑦设置一定数量的横向钢筋：可延缓混凝土沿受力钢筋纵向劈裂裂缝的发展和限制劈裂裂缝的宽度，从而可以提高粘结应力。
提问：1、钢材的应力—应变关系曲线特征是什么？ 2、何谓条件屈服强度？
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第二章 结构按极限状态法设计的原则(principle)
1.钢筋混凝土结构构件的“设计”：是指在预定的荷载及材料性能条件下，按功能要求确定构件所需的截面尺寸、配筋和构造。它包括规划布置与设计计算。
2.结构设计方法：容许应力法?破坏阶段法?极限状态法 （1）容许应力计算法：?≤[?]?（2）破坏阶段计算法：M≤
MKufk
（3）极限状态计算法：规定了结构的极限状态，并把单一安全系数改为三个分项系数，即荷载系数、材料系数、工作条件系数，使不同的构件具有比较一致的安全度。《桥规》（JTG D62—2004）是以概率理论为基础的极限状态设计方法，引入结构可靠性理论。
第一节 作用（荷载）与作用（荷载）效应组合
一、作用及作用分类：
1.作用：一般指施加在结构上的集中力或分布力（直接作用，也称荷载），或引起结构外形或约束、变形的原因（间接作用，不宜称为荷载）。
2.作用的分类：按作用时间的长短和性质，作用分为三类：
（1）永久作用（恒载）：在设计使用期内，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的荷载。有：结构重力（包括结构附加重力）、预加力、土的重力及土侧压力、混凝土收缩及徐变作用、基础变位作用、水的浮力等6种。结构的自重可根据结构的设计尺寸和材料的重力密度确定。
（2）可变作用：在结构使用期间，其量值随时间变化，且其变化值与平均值比较不可忽略的作用。有：汽车荷载、汽车冲击力、汽车离心力、汽车引起的土侧压力、人群、风荷载、汽车制动力、流水压力、冰压力、温度（均匀温度和梯度温度）作用、支座摩阻力等11种。
（3）偶然作用：在结构使用期间，出现的概率很小，一旦出现，其值很大且持续时间很短的作用。有：地震作用、船只或漂流物撞击作用、汽车撞击作用等3种。
二、作用代表值、作用效应及作用效应设计值
（一）作用代表值：结构或结构构件设计时，针对不用设计目的所采用的各种作用规定值，它包括作用标准值、准永久值和频遇值。
1.作用标准值：结构或构件设计时，采用的各种作用基本代表值，其值可根据作用在设计基准期内最大值概率分布的某一分位值确定。
2.作用准永久值：结构或构件按正常使用极限状态长期效应组合设计时，采用的另一种可变作用代表值，其值可根据在足够长观测期内作用任意时点概率分布的0.5（或高于0.5）分位值确定。
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设计时，采用的各种作用的基本代表值，其值可根据作用在设计基准期内最大值概率分布的某一分位值确定。
3.作用频遇值：结构或构件按正常使用极限状态短期效应组合设计时，采用的一种可变作用代表值，其值可根据在足够长观测期内作用任意时点概率分布的0.95分位值确定。
（二）作用效应与作用效应设计值
作用效应是指结构对所受作用的反应，如弯矩、扭矩、位移等。作用效应设计值是指作用标准值效应与作用分项系数的乘积。分作用分项系数和抗力分项系数两类。
（三）作用效应组合
1.基本组合：承载能力极限状态设计时，永久作用设计值效应与可变作用设计值效应的组合。
2.偶然组合：承载能力极限状态设计时，永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应的组合。
3.作用短期效应组合：正常使用极限状态设计时，永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应的组合。
4.作用长期效应组合：正常使用极限状态设计时，永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应的组合。
第二节 极限状态法设计的基本概念
一、结构的可靠性概念
（一）结构的功能、可靠性、可靠度 1.结构的功能：
（1）安全性：是指在预定的期限内，在正常施工和正常使用情况下，结构能承受可能出现的各种作用；在偶然事件（如地震、撞击等）发生时及发生后，结构发生局部损坏，但不致出现整体破坏和连续倒塌，仍能保持必需的整体稳定性。
（2）适用性：是指在正常使用情况下，结构具有良好的工作性能，不发生过大的变形或振动。
（3）耐久性：是指结构在正常维护情况下，材料性能虽然随时间变化，但结构仍能满足设计的预定功能要求。如构件不出现过大的裂缝；在不利环境因素作用下，不导致结构可靠度降低，甚至失效。
2.结构的可靠性和可靠度
（1）结构的可靠性：是结构安全性、适用性和耐久性的统称。就是指结构在规定的时间内，在规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用和维护），完成预定功能的能力。
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