[PPT]混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理之混凝土結(jié)構(gòu)材料的性能

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章第 1 章 混凝土結(jié)構(gòu)材料的性能混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章本章重點(diǎn)土木工程用鋼筋的品種、級(jí)別、性能及其選用原則； 混凝土在各種受力狀態(tài)下的強(qiáng)度與變形 性能及其選用原則； 鋼筋與混凝土的共同工作原理?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章1.1.1 建筑用鋼筋的種類(lèi)熱軋鋼筋400840RRB400(K20MnSi)400650HRB400(20MnSiV, 20MnSiNb,20MnTi)335650HRB335(20MnSi)235820HPB235(Q235)fyk/(N/mm2)d

2、/(mm)符號(hào)種 類(lèi)1.1鋼 筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章 HPB 熱軋光面鋼筋，橋梁規(guī)范用R表示； HRB 熱軋帶肋鋼筋； RRB 余熱處理鋼，橋梁規(guī)范用KL表示。Mn 錳，Si 硅，V 釩，Nb 鈮，Ti 鈦， C 碳低 碳：C0.6%20MnSiV含碳萬(wàn)分?jǐn)?shù)含錳、硅、釩的百分?jǐn)?shù)，取整?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章中、高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線(xiàn)做預(yù)應(yīng)力筋用中強(qiáng)：8001370MPa高強(qiáng)：14701860MPa混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章熱處理鋼筋 經(jīng)淬火處理得，fptk=1470MPa，無(wú)明顯屈服點(diǎn)。冷加工鋼

3、筋 冷加工工藝：冷拉、冷拔、冷軋、冷軋扭。 目的：提高強(qiáng)度，節(jié)約鋼材。但塑性減小。冷拉鋼筋仍有屈服臺(tái)階?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章1.1.2 混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋性能的要求 強(qiáng)度高熱軋鋼筋鋼絲、鋼絞線(xiàn)、各種冷加工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章 塑性好伸長(zhǎng)率同一根鋼筋上述伸長(zhǎng)率只反映斷口附近殘留變形大小， 不反映鋼筋總伸長(zhǎng)率情況。： ： :混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章均勻伸長(zhǎng)率鋼筋彈性模量實(shí)測(cè)鋼筋拉斷強(qiáng)度殘余伸長(zhǎng)已回復(fù)彈性應(yīng)變+=混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章鋼筋均勻伸長(zhǎng)率的測(cè)定

4、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章=90,180 ,反復(fù)彎曲要求：冷彎過(guò)程中無(wú)裂縫、鱗落或斷裂。D 愈小，要求愈高。反復(fù)次數(shù)愈高，要求愈高。主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章冷彎冷彎是檢驗(yàn)鋼筋局部變形能力的指標(biāo)。 鋼筋塑性愈好，構(gòu)件破壞前預(yù)兆愈明顯。 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章可加工性好與混凝土粘結(jié)錨固性好變形鋼筋比光面鋼筋好混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章鋼筋的直徑常用： 6mm，6.5mm，8mm，8.2mm，10mm，12mm， 14mm，16mm，18mm，20mm，22mm，25mm， 28mm，32mm，36mm，40mm，50mm。

5、鋼筋的選用普通鋼筋：宜用HRB400和HRB335 可用HPB235和RRB400、冷加工鋼筋預(yù)應(yīng)力筋：宜用鋼鉸線(xiàn)、鋼絲 可用熱處理鋼筋和冷加工鋼筋d=650mm混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章1.2混凝土1.2.1 組成及特點(diǎn)主要材料：水泥、水、砂、石 特點(diǎn):1）固、液、氣三相體；2）水化過(guò)程長(zhǎng)，性能要很長(zhǎng)時(shí)間才穩(wěn)定； 3）水泥石收縮可形成微裂縫；4）受制作、養(yǎng)護(hù)、使用條件影 響大。 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章1.2.2 混凝土強(qiáng)度立方體抗壓強(qiáng)度（強(qiáng)度等級(jí)） 1.標(biāo)準(zhǔn)尺寸：150mm150mm150mm 2.養(yǎng)護(hù)條件：20 3，濕度9

6、0%；28d 3.加荷方法：加荷速度0.150.25MPa/s， 墊板不涂油或墊橡膠板。 4.強(qiáng)度保證率：95% ，f = -1.645 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章 5.非標(biāo)準(zhǔn)試塊強(qiáng)度換算系數(shù)： 200mm200mm200mm:1.05； 100mm100mm100mm:0.95。 612圓柱體：1.20 （1=2.54cm） 612棱柱體：1.32 6.分級(jí)：C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50, C55, C60, C65,C70,C75,C80 (高強(qiáng)混凝土），共14個(gè)等級(jí)。 CConcrete,單位：N/mm2或MPa混凝土結(jié)構(gòu)

7、設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章軸心抗壓強(qiáng)度 混凝土強(qiáng)度與試塊混凝土強(qiáng)度的修正系數(shù)脆性影響系數(shù) 棱柱體強(qiáng)度與立方體強(qiáng)度之比值混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40C45C50C55C60C65C70C75C80 c10.760.760.760.770.780.790.800.810.82 c24.000.9840.9680.9510.9350.9190.9030.8870.87 c1 和 c2 值混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章軸心抗拉強(qiáng)度軸心抗拉強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度的折算系數(shù) 試驗(yàn)離散性的影響系數(shù) 試驗(yàn)離散性系

8、數(shù) 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章復(fù)雜應(yīng)力下的強(qiáng)度f(wàn)t*，fc*混凝土單軸抗 拉、 抗壓強(qiáng)度；f1 ，f2，f3混凝土的多軸強(qiáng) 度, f1f2f3雙向受力此圖說(shuō)明： 壓-壓：強(qiáng)度提高； 拉-拉：強(qiáng)度不變； 拉-壓：抗拉和抗壓強(qiáng)度都低。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章剪力存在時(shí)拉-剪：抗拉、抗剪強(qiáng)度都降低；壓-剪：當(dāng) 時(shí)，抗剪強(qiáng)度隨壓應(yīng)力提高而增大； 當(dāng) 時(shí)，內(nèi)部裂縫增加， 抗剪抗壓強(qiáng)度均降低。 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章三向受力影響混凝土強(qiáng)度的主要因素 1.原材料的品質(zhì) 2.水灰比及水泥用量 3.齡期三向受壓

9、時(shí)，強(qiáng)度增加，最大增加5倍混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章1.2.3 混凝土的變形一次加載高強(qiáng)混凝土： ， 0A:近似彈性 AB:非線(xiàn)性 BC:體積增大 CF:破壞 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章彈性模量割線(xiàn)模量。棱柱體試件。受壓：受拉：Ec=0.5 Ec剪切模量：Gc=0.4 Ec 泊松比 = 橫向應(yīng)變/縱向 應(yīng)變=0.2混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章 徐變 定義：在荷載保持不變的情況下，變形隨時(shí)間繼續(xù) 增大的現(xiàn)象。 特點(diǎn)：早期發(fā)展快，但可以延續(xù)數(shù)年。 影響因素：加載時(shí)的混凝土齡期； 持續(xù)壓力大小； 混凝土的組

10、成材料及配合比； 混凝土的制作養(yǎng)護(hù)條件?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章徐變對(duì)結(jié)構(gòu)的影響：使構(gòu)件變形增大；在軸壓構(gòu)件中，使鋼筋應(yīng)力增加， 混凝土應(yīng)力減??；在預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中，使預(yù)應(yīng)力發(fā)生損失；在超靜定結(jié)構(gòu)中，使內(nèi)力發(fā)生重分布。 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章收縮定義：混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)體積減小的現(xiàn)象。 收縮率：310-4。收縮=凝縮+干縮特點(diǎn)：早期快，可延續(xù)12年。影響因素：混凝土的組成及配合比，尤其是水灰比； 養(yǎng)護(hù)條件；使用時(shí)的溫度與濕度?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響： 當(dāng)收縮受約束時(shí)，引起構(gòu)件

11、開(kāi)裂。減少收縮的措施： 限制水泥用量；減小水灰比；加強(qiáng)振搗和養(yǎng)護(hù)； 構(gòu)造鋼筋數(shù)量加強(qiáng)；設(shè)置變形縫；摻膨脹劑?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章1.2.3 混凝土的選用原則鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中： 混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15。 用HRB335級(jí)鋼筋時(shí)，不宜低于C20； 用HRB400和RRB400級(jí)鋼筋時(shí)，不得低于C20。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中 ： 混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。 當(dāng)采用鋼絲、鋼絞線(xiàn)、熱處理鋼筋時(shí)，不宜低于C40。 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章1.3鋼筋與混凝土共同工作粘結(jié)錨固長(zhǎng)度平均粘結(jié)應(yīng)力 光面鋼筋 帶肋鋼筋 由 和鋼筋強(qiáng)度可推算出錨固長(zhǎng)度 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 1 章主 頁(yè)目 錄幫 助上一章下一章普通鋼筋錨固長(zhǎng)度 按下列公式計(jì)算：鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 鋼筋外形系數(shù) 鋼筋直徑 混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 0.140.16帶肋鋼筋光面鋼筋鋼筋類(lèi)型混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原