混凝土基本力學(xué)性能課件

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理

梁興文王社良李曉文等編著科學(xué)出版社20012年8月混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理梁興文王社良李曉文等編著

本課程的主要內(nèi)容：混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的受力性能混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的承載力計(jì)算

混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的變形計(jì)算

混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的配筋構(gòu)造本課程的主要內(nèi)容：混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的受力性基本構(gòu)件：受彎構(gòu)件（梁、板）構(gòu)件截面主要存在彎矩M、剪力V。受壓構(gòu)件（柱、墻）構(gòu)件截面都有軸向壓力N，可能存在彎矩M、剪力V。受拉構(gòu)件（屋架下弦、拉桿）構(gòu)件截面都有軸向拉力N，可能存在彎矩M、剪力V。受扭構(gòu)件（曲梁、雨棚梁）構(gòu)件截面除產(chǎn)生彎矩M、剪力V外，還會(huì)產(chǎn)生扭矩T。按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的主要受力特點(diǎn)，可分為以下幾類：基本構(gòu)件：受彎構(gòu)件（梁、板）按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的主要受力特點(diǎn)，可分為教材編寫及課件制作章教材作者課件制作課件審查第1章材料梁興文鄧明科李曉文第2章計(jì)算原理梁興文謝啟芳李曉文第3章軸心受力陳平馬樂為李曉文第4章受彎正截面王社良丁怡潔、黃煒李曉文第5章偏心受力李曉文王威李曉文第6章斜截面梁興文馬樂為梁興文第7章受扭梁興文黃煒周鐵鋼第8章裂縫變形陳平趙祥、朱麗華李方圓第9章預(yù)應(yīng)力李方圓李方圓李方圓教材編寫及課件制作章教材作者課件制作課件審查第1章材料梁興混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章材料的物理力學(xué)性能教材作者：梁興文課件制作：鄧明科課件審查：李曉文混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章材料的物理力學(xué)性能教材作者：梁第1章材料的物理力學(xué)性能

主要內(nèi)容：鋼筋的物理力學(xué)性能混凝土的物理力學(xué)性能鋼筋與混凝土的粘結(jié)鋼筋的錨固和連接重點(diǎn)：鋼筋的級別、強(qiáng)度和變形性能混凝土的強(qiáng)度和變形性能粘結(jié)破壞機(jī)理第1章材料的物理力學(xué)性能主要內(nèi)容：鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

1鋼筋的種類及符號(hào)說明

鋼筋的外形熱軋鋼筋第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

1鋼筋的種類及符號(hào)說明預(yù)應(yīng)力鋼筋第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

1鋼筋的種類及符號(hào)說明熱軋鋼筋的符號(hào)說明HPB235

生產(chǎn)工藝：hotrolled表面形狀：plain鋼筋：bar屈服強(qiáng)度第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

1鋼筋的種類及符號(hào)解釋熱軋鋼筋的符號(hào)說明HRB335

hotrolledribbedbarRRB400

remainedheattreatmentribbedbar第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

1鋼筋的種類及符號(hào)說明熱軋鋼筋的屈服強(qiáng)度種類符號(hào)fyf

'y熱軋鋼筋HPB235(Q235)210210HRB335(20MnSi)300300HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)360360RRB400(K20MnSi)R360360第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

1鋼筋的種類及符號(hào)說明預(yù)應(yīng)力鋼筋的符號(hào)說明鋼絞線S——Strand光面鋼絲P——Plain刻痕鋼絲I——Indented螺旋肋鋼絲H——Helix熱處理鋼筋HT——Heat-treated第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

1鋼筋的種類及符號(hào)說明預(yù)應(yīng)力鋼筋的屈服強(qiáng)度種類符號(hào)fptkfpyf'py鋼絞線1×3φS1860132039017201220157011101×71860132039017201220消除應(yīng)力鋼絲光面螺旋肋φP

φH177012504101670118015701110刻痕φ處理鋼筋40Si2MnφHT1470104040048Si2Mn45Si2Cr第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

2軟鋼的應(yīng)力—應(yīng)變曲線

a

——比例極限b

——彈性極限ob

——彈性階段d

——極限抗拉強(qiáng)度bc

——屈服階段cd

——強(qiáng)化階段de

——破壞階段e

——極限應(yīng)變第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

3硬鋼的應(yīng)力—應(yīng)變曲線

d

——極限抗拉強(qiáng)度e

——極限應(yīng)變

條件屈服強(qiáng)度：

取殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對應(yīng)的應(yīng)力作為無明顯流幅鋼筋的強(qiáng)度限值，通常稱為條件屈服強(qiáng)度。第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

4鋼筋的應(yīng)力—應(yīng)變簡化模型

（1）理想彈塑性模型（2）三段線性模型第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

5鋼筋的塑性性能

（1）延伸率：（2）冷彎性能：延伸率越大，鋼筋的塑性和變形能力越好。彎心直徑越小，彎過的角度越大，冷彎性能越好，鋼筋的塑性性能越好。第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

6鋼筋的冷加工冷拉：在常溫下用機(jī)械方法將有明顯流幅的鋼筋拉到超過屈服強(qiáng)度的某一應(yīng)力值，然后卸載至零。第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

6鋼筋的冷加工

鋼筋在冷拉后，未經(jīng)時(shí)效前，一般沒有明顯的屈服臺(tái)階；

經(jīng)過停放或加熱后進(jìn)一步提高了屈服強(qiáng)度并恢復(fù)了屈服臺(tái)階，這種現(xiàn)象稱為冷拉時(shí)效硬化。第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

6鋼筋的冷加工

冷拔：將HPB235級熱軋鋼筋強(qiáng)行拔過小于其直徑的硬質(zhì)合金拔絲模具。經(jīng)過幾次冷拔的鋼絲，抗拉、抗壓強(qiáng)度均大大提高，但塑性降低。第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

7混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求

保證構(gòu)件具有一定的強(qiáng)度儲(chǔ)備。（1）適當(dāng)?shù)那鼜?qiáng)比（2）足夠的塑性

避免發(fā)生脆性破壞。（4）耐久性和耐火性（3）可焊性要求鋼筋具備良好的焊接性能。（5）與混凝土具有良好的粘結(jié)

必要的混凝土保護(hù)層厚度以滿足對構(gòu)件耐火極限的要求。（6）寒冷地區(qū)，防止鋼筋低溫冷脆導(dǎo)致破壞。第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

1立方體抗壓強(qiáng)度

用邊長為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28d后，以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的破壞時(shí)的平均壓應(yīng)力為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度。影響因素：按上述規(guī)定所測得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度稱為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。

尺寸效應(yīng)：尺寸越大，內(nèi)部缺陷較多，強(qiáng)度較低。

加載速度：加載速度越快，強(qiáng)度越低。

端部約束：涂潤滑油，強(qiáng)度降低。第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

1立方體抗壓強(qiáng)度

混凝土強(qiáng)度等級

按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定，按的大小劃分為14級。C15、C20、C25、C30~C80。

混凝土強(qiáng)度等級的選用

采用HRB335、HRB400、RRB400級鋼筋時(shí)，不得低于C20；預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，不應(yīng)低于C30；采用高強(qiáng)鋼絲作預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，不宜低于C40。

承受重復(fù)荷載構(gòu)件的混凝土，不得低于C20；第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

2軸心抗壓強(qiáng)度

棱柱體高度的取值：

①擺脫端部摩擦力的影響；②試件不致失穩(wěn)。

與的關(guān)系：

試驗(yàn)?zāi)康模翰捎美庵w試件，反映混凝土的實(shí)際工作狀態(tài)。

試件尺寸：我國取mm為標(biāo)準(zhǔn)試件。第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

3軸心抗拉強(qiáng)度

與的關(guān)系：

直接受拉試驗(yàn)

劈裂試驗(yàn)第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

4復(fù)雜受力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度

雙軸應(yīng)力狀態(tài)

①雙向受拉，接近單軸抗拉強(qiáng)度；②雙向受壓，混凝土的側(cè)向變形受到約束，強(qiáng)度提高；

③一拉一壓，加速了混凝土內(nèi)部微裂縫的發(fā)展，抗拉、抗壓強(qiáng)度均降低?；炷恋娜S抗壓強(qiáng)度

第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

4復(fù)雜受力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度

三軸應(yīng)力狀態(tài)

試件側(cè)向變形受到限制，其內(nèi)部微裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展受到阻礙，當(dāng)側(cè)壓力增大時(shí)，軸向抗壓強(qiáng)度也相應(yīng)增大?；炷恋娜S抗壓強(qiáng)度

第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

4復(fù)雜受力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度

剪壓或剪拉復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)

①隨著拉應(yīng)力的增大，混凝土的抗剪強(qiáng)度降低。②隨著壓應(yīng)力的增大，混凝土的抗剪強(qiáng)度逐漸增大；當(dāng)壓應(yīng)力超過某一數(shù)值后，抗剪強(qiáng)度隨壓應(yīng)力增大而減小。混凝土的剪壓復(fù)合強(qiáng)度

第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

5一次短期加載下混凝土受壓的應(yīng)力—應(yīng)變曲線

①當(dāng)σ≤0.3時(shí)，關(guān)系接近于直線；②當(dāng)σ=(0.3～0.8)時(shí)，關(guān)系偏離直線；③當(dāng)σ=(0.8～1.0)時(shí)，內(nèi)部微裂縫進(jìn)入非穩(wěn)定發(fā)展階段。——峰值應(yīng)變

——極限壓應(yīng)變

混凝土的應(yīng)力—應(yīng)變曲線

第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

6三向受壓時(shí)混凝土的應(yīng)力—應(yīng)變曲線

試件縱向受壓時(shí)，混凝土的橫向膨脹受到約束，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，內(nèi)部微裂縫的發(fā)展受到抑制，從而提高了試件的縱向強(qiáng)度和延性，特別是延性大為提高?；炷翀A柱體三向受壓時(shí)軸向應(yīng)力—應(yīng)變曲線

第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

6三向受壓時(shí)混凝土的應(yīng)力—應(yīng)變曲線

螺旋箍筋圓柱體約束混凝土的應(yīng)力—應(yīng)變曲線

第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

7混凝土的變形模量

初始彈性模量：過原點(diǎn)切線的斜率。切線模量：過某一點(diǎn)切線的斜率。割線模量：某一點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率?；炷恋淖冃文Ａ?/p>

第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

7混凝土的變形模量

混凝土彈性模量與立方體抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系：第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

8混凝土的徐變

定義：在荷載長期作用下，混凝土的變形隨時(shí)間而徐徐增長的現(xiàn)象。徐變的特點(diǎn)：開始增長較快，以后逐漸減慢，最后趨于穩(wěn)定?；炷恋男熳?/p>

第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

8混凝土的徐變

徐變的原因：①水泥凝膠體的黏性流動(dòng)，使骨料應(yīng)力增大。②混凝土中內(nèi)部微裂縫的發(fā)展。影響徐變的因素：①應(yīng)力的大?。虎诨炷恋凝g期；③混凝土的制作、養(yǎng)護(hù)環(huán)境；④水灰比與水泥用量；⑤骨料用量及力學(xué)性能。第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

8混凝土的徐變徐變對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響：

①使鋼筋混凝土構(gòu)件截面產(chǎn)生內(nèi)力重分布；②使受彎構(gòu)件和偏壓構(gòu)件的變形加大；③使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失。第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.3鋼筋與混凝土的粘結(jié)與錨固

1粘結(jié)應(yīng)力的定義鋼筋與混凝土接觸面上產(chǎn)生的沿鋼筋縱向的剪應(yīng)力。粘結(jié)強(qiáng)度：粘結(jié)失效時(shí)的最大（平均）粘結(jié)應(yīng)力。粘結(jié)強(qiáng)度的測試

第1章材料的物理力學(xué)性能1.3鋼筋與混第1章材料的物理力學(xué)性能

1.3鋼筋與混凝土的粘結(jié)與錨固

1粘結(jié)應(yīng)力的定義拔出試驗(yàn)第1章材料的物理力學(xué)性能1.3鋼筋與混第1章材料的物理力學(xué)性能

1.3鋼筋與混凝土的粘結(jié)與錨固

2粘結(jié)應(yīng)力的組成

鋼筋與混凝土表面的化學(xué)膠著力；鋼筋與混凝土接觸面的摩擦力；鋼筋與混凝土表面凹凸不平的機(jī)械咬合力。第1章材料的物理力學(xué)性能1.3鋼筋與混第1章材料的物理力學(xué)性能

1.3鋼筋與混凝土的粘結(jié)與錨固

3粘結(jié)破壞機(jī)理

（1）光圓鋼筋的粘結(jié)破壞：粘結(jié)作用在鋼筋與混凝土間出現(xiàn)相對滑移前主要取決于化學(xué)膠著力，發(fā)生滑移后則由摩擦力和機(jī)械咬合力提供。（2）變形鋼筋的粘結(jié)破壞

粘結(jié)強(qiáng)度仍由膠著力、摩擦力和機(jī)械咬合力組成。但主要為機(jī)械咬合力。鋼筋開始滑移后，粘結(jié)力主要由鋼筋凸肋對混凝土的斜向擠壓力和界面上的摩擦力組成。

若鋼筋外圍混凝土很薄且沒有環(huán)向箍筋約束，形成縱向劈裂裂縫，沿鋼筋縱向產(chǎn)生劈裂破壞。第1章材料的物理力學(xué)性能1.3鋼筋與混第1章材料的物理力學(xué)性能

1.3鋼筋與混凝土的粘結(jié)與錨固

3粘結(jié)破壞機(jī)理

若有環(huán)向箍筋約束混凝土的變形，縱向劈裂裂縫的發(fā)展受到限制，最后鋼筋沿肋外徑的圓柱面出現(xiàn)整體滑移，發(fā)生刮犁式破壞（剪切破壞）。（3）

影響粘結(jié)強(qiáng)度的因素

①混凝土的強(qiáng)度；

②橫向配筋的數(shù)量；

③鋼筋的外形；

④混凝土的保護(hù)層厚度及鋼筋間距；

⑤錨固區(qū)的橫向壓力；

⑥受力狀態(tài)。第1章材料的物理力學(xué)性能1.3鋼筋與混第1章材料的物理力學(xué)性能

1.3鋼筋與混凝土的粘結(jié)與錨固

4鋼筋的錨固、連接與延伸

錨固：通過鋼筋埋置段或機(jī)械措施將鋼筋所受的力傳給混凝土。

受拉鋼筋錨固長度：

錨固長度的修正：①直徑大于25mm的帶肋鋼筋，取。②鋼筋表面有環(huán)氧樹脂涂層，取。③錨固區(qū)混凝土保護(hù)層厚度大于鋼筋直徑的3倍，且配有箍筋時(shí)，取。④施工中易受擾動(dòng)的鋼筋（滑模施工），取。第1章材料的物理力學(xué)性能1.3鋼筋與混第1章材料的物理力學(xué)性能

1.3鋼筋與混凝土的粘結(jié)與錨固

4鋼筋的錨固、連接與延伸

修正后的錨固長度：機(jī)械錨固的形式

依靠鋼筋自身的性能無法滿足錨固要求，采用機(jī)械錨固措施。第1章材料的物理力學(xué)性能1.3鋼筋與混第1章材料的物理力學(xué)性能

1.3鋼筋與混凝土的粘結(jié)與錨固

4鋼筋的錨固、粘結(jié)與延伸

通過綁扎搭接、焊接或機(jī)械連接，將一根鋼筋所受的力傳給另一根鋼筋。鋼筋搭接接頭的錯(cuò)開要求連接第1章材料的物理力學(xué)性能1.3鋼筋與混第1章材料的物理力學(xué)性能

1.3鋼筋與混凝土的粘結(jié)與錨固

4鋼筋的錨固、粘結(jié)與延伸

將鋼筋從按計(jì)算不需要的位置延伸一定長度，以保證鋼筋發(fā)揮正常受力性能，稱為延伸。延伸鋼筋的截?cái)嗟?章材料的物理力學(xué)性能1.3鋼筋與混混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理

梁興文王社良李曉文等編著科學(xué)出版社20012年8月混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理梁興文王社良李曉文等編著

本課程的主要內(nèi)容：混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的受力性能混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的承載力計(jì)算

混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的變形計(jì)算

混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的配筋構(gòu)造本課程的主要內(nèi)容：混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的受力性基本構(gòu)件：受彎構(gòu)件（梁、板）構(gòu)件截面主要存在彎矩M、剪力V。受壓構(gòu)件（柱、墻）構(gòu)件截面都有軸向壓力N，可能存在彎矩M、剪力V。受拉構(gòu)件（屋架下弦、拉桿）構(gòu)件截面都有軸向拉力N，可能存在彎矩M、剪力V。受扭構(gòu)件（曲梁、雨棚梁）構(gòu)件截面除產(chǎn)生彎矩M、剪力V外，還會(huì)產(chǎn)生扭矩T。按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的主要受力特點(diǎn)，可分為以下幾類：基本構(gòu)件：受彎構(gòu)件（梁、板）按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的主要受力特點(diǎn)，可分為教材編寫及課件制作章教材作者課件制作課件審查第1章材料梁興文鄧明科李曉文第2章計(jì)算原理梁興文謝啟芳李曉文第3章軸心受力陳平馬樂為李曉文第4章受彎正截面王社良丁怡潔、黃煒李曉文第5章偏心受力李曉文王威李曉文第6章斜截面梁興文馬樂為梁興文第7章受扭梁興文黃煒周鐵鋼第8章裂縫變形陳平趙祥、朱麗華李方圓第9章預(yù)應(yīng)力李方圓李方圓李方圓教材編寫及課件制作章教材作者課件制作課件審查第1章材料梁興混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章材料的物理力學(xué)性能教材作者：梁興文課件制作：鄧明科課件審查：李曉文混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第1章材料的物理力學(xué)性能教材作者：梁第1章材料的物理力學(xué)性能

主要內(nèi)容：鋼筋的物理力學(xué)性能混凝土的物理力學(xué)性能鋼筋與混凝土的粘結(jié)鋼筋的錨固和連接重點(diǎn)：鋼筋的級別、強(qiáng)度和變形性能混凝土的強(qiáng)度和變形性能粘結(jié)破壞機(jī)理第1章材料的物理力學(xué)性能主要內(nèi)容：鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

1鋼筋的種類及符號(hào)說明

鋼筋的外形熱軋鋼筋第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

1鋼筋的種類及符號(hào)說明預(yù)應(yīng)力鋼筋第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

1鋼筋的種類及符號(hào)說明熱軋鋼筋的符號(hào)說明HPB235

生產(chǎn)工藝：hotrolled表面形狀：plain鋼筋：bar屈服強(qiáng)度第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

1鋼筋的種類及符號(hào)解釋熱軋鋼筋的符號(hào)說明HRB335

hotrolledribbedbarRRB400

remainedheattreatmentribbedbar第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

1鋼筋的種類及符號(hào)說明熱軋鋼筋的屈服強(qiáng)度種類符號(hào)fyf

'y熱軋鋼筋HPB235(Q235)210210HRB335(20MnSi)300300HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)360360RRB400(K20MnSi)R360360第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

1鋼筋的種類及符號(hào)說明預(yù)應(yīng)力鋼筋的符號(hào)說明鋼絞線S——Strand光面鋼絲P——Plain刻痕鋼絲I——Indented螺旋肋鋼絲H——Helix熱處理鋼筋HT——Heat-treated第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

1鋼筋的種類及符號(hào)說明預(yù)應(yīng)力鋼筋的屈服強(qiáng)度種類符號(hào)fptkfpyf'py鋼絞線1×3φS1860132039017201220157011101×71860132039017201220消除應(yīng)力鋼絲光面螺旋肋φP

φH177012504101670118015701110刻痕φ處理鋼筋40Si2MnφHT1470104040048Si2Mn45Si2Cr第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

2軟鋼的應(yīng)力—應(yīng)變曲線

a

——比例極限b

——彈性極限ob

——彈性階段d

——極限抗拉強(qiáng)度bc

——屈服階段cd

——強(qiáng)化階段de

——破壞階段e

——極限應(yīng)變第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

3硬鋼的應(yīng)力—應(yīng)變曲線

d

——極限抗拉強(qiáng)度e

——極限應(yīng)變

條件屈服強(qiáng)度：

取殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對應(yīng)的應(yīng)力作為無明顯流幅鋼筋的強(qiáng)度限值，通常稱為條件屈服強(qiáng)度。第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

4鋼筋的應(yīng)力—應(yīng)變簡化模型

（1）理想彈塑性模型（2）三段線性模型第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

5鋼筋的塑性性能

（1）延伸率：（2）冷彎性能：延伸率越大，鋼筋的塑性和變形能力越好。彎心直徑越小，彎過的角度越大，冷彎性能越好，鋼筋的塑性性能越好。第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

6鋼筋的冷加工冷拉：在常溫下用機(jī)械方法將有明顯流幅的鋼筋拉到超過屈服強(qiáng)度的某一應(yīng)力值，然后卸載至零。第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

6鋼筋的冷加工

鋼筋在冷拉后，未經(jīng)時(shí)效前，一般沒有明顯的屈服臺(tái)階；

經(jīng)過停放或加熱后進(jìn)一步提高了屈服強(qiáng)度并恢復(fù)了屈服臺(tái)階，這種現(xiàn)象稱為冷拉時(shí)效硬化。第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

6鋼筋的冷加工

冷拔：將HPB235級熱軋鋼筋強(qiáng)行拔過小于其直徑的硬質(zhì)合金拔絲模具。經(jīng)過幾次冷拔的鋼絲，抗拉、抗壓強(qiáng)度均大大提高，但塑性降低。第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.1鋼筋的物理力學(xué)性能

7混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求

保證構(gòu)件具有一定的強(qiáng)度儲(chǔ)備。（1）適當(dāng)?shù)那鼜?qiáng)比（2）足夠的塑性

避免發(fā)生脆性破壞。（4）耐久性和耐火性（3）可焊性要求鋼筋具備良好的焊接性能。（5）與混凝土具有良好的粘結(jié)

必要的混凝土保護(hù)層厚度以滿足對構(gòu)件耐火極限的要求。（6）寒冷地區(qū)，防止鋼筋低溫冷脆導(dǎo)致破壞。第1章材料的物理力學(xué)性能1.1鋼筋的物第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

1立方體抗壓強(qiáng)度

用邊長為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28d后，以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的破壞時(shí)的平均壓應(yīng)力為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度。影響因素：按上述規(guī)定所測得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度稱為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。

尺寸效應(yīng)：尺寸越大，內(nèi)部缺陷較多，強(qiáng)度較低。

加載速度：加載速度越快，強(qiáng)度越低。

端部約束：涂潤滑油，強(qiáng)度降低。第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

1立方體抗壓強(qiáng)度

混凝土強(qiáng)度等級

按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定，按的大小劃分為14級。C15、C20、C25、C30~C80。

混凝土強(qiáng)度等級的選用

采用HRB335、HRB400、RRB400級鋼筋時(shí)，不得低于C20；預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，不應(yīng)低于C30；采用高強(qiáng)鋼絲作預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，不宜低于C40。

承受重復(fù)荷載構(gòu)件的混凝土，不得低于C20；第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

2軸心抗壓強(qiáng)度

棱柱體高度的取值：

①擺脫端部摩擦力的影響；②試件不致失穩(wěn)。

與的關(guān)系：

試驗(yàn)?zāi)康模翰捎美庵w試件，反映混凝土的實(shí)際工作狀態(tài)。

試件尺寸：我國取mm為標(biāo)準(zhǔn)試件。第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

3軸心抗拉強(qiáng)度

與的關(guān)系：

直接受拉試驗(yàn)

劈裂試驗(yàn)第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

4復(fù)雜受力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度

雙軸應(yīng)力狀態(tài)

①雙向受拉，接近單軸抗拉強(qiáng)度；②雙向受壓，混凝土的側(cè)向變形受到約束，強(qiáng)度提高；

③一拉一壓，加速了混凝土內(nèi)部微裂縫的發(fā)展，抗拉、抗壓強(qiáng)度均降低?；炷恋娜S抗壓強(qiáng)度

第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

4復(fù)雜受力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度

三軸應(yīng)力狀態(tài)

試件側(cè)向變形受到限制，其內(nèi)部微裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展受到阻礙，當(dāng)側(cè)壓力增大時(shí)，軸向抗壓強(qiáng)度也相應(yīng)增大?；炷恋娜S抗壓強(qiáng)度

第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

4復(fù)雜受力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度

剪壓或剪拉復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)

①隨著拉應(yīng)力的增大，混凝土的抗剪強(qiáng)度降低。②隨著壓應(yīng)力的增大，混凝土的抗剪強(qiáng)度逐漸增大；當(dāng)壓應(yīng)力超過某一數(shù)值后，抗剪強(qiáng)度隨壓應(yīng)力增大而減小?；炷恋募魤簭?fù)合強(qiáng)度

第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

5一次短期加載下混凝土受壓的應(yīng)力—應(yīng)變曲線

①當(dāng)σ≤0.3時(shí)，關(guān)系接近于直線；②當(dāng)σ=(0.3～0.8)時(shí)，關(guān)系偏離直線；③當(dāng)σ=(0.8～1.0)時(shí)，內(nèi)部微裂縫進(jìn)入非穩(wěn)定發(fā)展階段?！逯祽?yīng)變

——極限壓應(yīng)變

混凝土的應(yīng)力—應(yīng)變曲線

第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

6三向受壓時(shí)混凝土的應(yīng)力—應(yīng)變曲線

試件縱向受壓時(shí)，混凝土的橫向膨脹受到約束，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，內(nèi)部微裂縫的發(fā)展受到抑制，從而提高了試件的縱向強(qiáng)度和延性，特別是延性大為提高?；炷翀A柱體三向受壓時(shí)軸向應(yīng)力—應(yīng)變曲線

第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

6三向受壓時(shí)混凝土的應(yīng)力—應(yīng)變曲線

螺旋箍筋圓柱體約束混凝土的應(yīng)力—應(yīng)變曲線

第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

7混凝土的變形模量

初始彈性模量：過原點(diǎn)切線的斜率。切線模量：過某一點(diǎn)切線的斜率。割線模量：某一點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率?；炷恋淖冃文Ａ?/p>

第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

7混凝土的變形模量

混凝土彈性模量與立方體抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系：第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

8混凝土的徐變

定義：在荷載長期作用下，混凝土的變形隨時(shí)間而徐徐增長的現(xiàn)象。徐變的特點(diǎn)：開始增長較快，以后逐漸減慢，最后趨于穩(wěn)定。混凝土的徐變

第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

8混凝土的徐變

徐變的原因：①水泥凝膠體的黏性流動(dòng)，使骨料應(yīng)力增大。②混凝土中內(nèi)部微裂縫的發(fā)展。影響徐變的因素：①應(yīng)力的大??；②混凝土的齡期；③混凝土的制作、養(yǎng)護(hù)環(huán)境；④水灰比與水泥用量；⑤骨料用量及力學(xué)性能。第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.2混凝土的物理力學(xué)性能

8混凝土的徐變徐變對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響：

①使鋼筋混凝土構(gòu)件截面產(chǎn)生內(nèi)力重分布；②使受彎構(gòu)件和偏壓構(gòu)件的變形加大；③使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失。第1章材料的物理力學(xué)性能1.2混凝土的第1章材料的物理力學(xué)性能

1.3鋼筋與混凝土的粘結(jié)與錨固

1粘結(jié)應(yīng)力的定義鋼筋與混凝土接觸面上產(chǎn)生的沿鋼筋縱向的剪應(yīng)力。粘結(jié)強(qiáng)度：粘結(jié)失效時(shí)的最大（平均）粘結(jié)應(yīng)力。粘結(jié)強(qiáng)度的測試

第1章材料的物理力學(xué)