鋼筋和混凝土材料的力學(xué)性能1

《鋼筋和混凝土材料的力學(xué)性能1》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第1章鋼筋和混凝土材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是由鋼筋和混凝土這兩種性能迥然不同的材料組成的。為了正確合理的進行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計，需要深入了解鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件的受力性能。第1章鋼筋和混凝土材料的力學(xué)性能蘭州大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院*按軋制外形分：①光面鋼筋②帶肋鋼筋③鋼線及鋼絞線④冷軋扭鋼筋*按直徑大小分：鋼絲（直徑3~5mm）、細鋼筋（直徑6~10mm）、粗鋼筋（直徑大于22mm）*按有無物理屈服點分：①有物理屈服點的鋼筋，如熱軋鋼筋②無物理屈服點的鋼筋，如鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋*按力學(xué)性能分：Ⅰ級鋼筋；Ⅱ級鋼筋

2、；Ⅲ級鋼筋和Ⅳ級鋼筋§1.1鋼筋1.1.1鋼筋的分類1.1鋼筋的分類1.1.1鋼筋蘭州大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院§1.1鋼筋1.1.1鋼筋的分類1.1鋼筋的分類1.1.1鋼筋蘭州大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院（1）典型的有物理屈服點鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線圖1-1其中a點以前，鋼筋處于彈性階段（oa），應(yīng)力與應(yīng)變成正比。彈性模量，為oa的斜率。a點之后ab，進入屈服階段（ab），屈服強度b點以后強化階段，c點對應(yīng)極限抗拉強度，d點，對應(yīng)的應(yīng)變稱為延伸率（即變形量測標(biāo)距為5倍鋼筋直徑測得的極限拉應(yīng)變）§1.1鋼筋1.1.2熱軋鋼筋的強度和變形

3、1.1鋼筋的分類1.1.2鋼筋（2）數(shù)學(xué)表達式：在構(gòu)件計算分析中，對熱軋鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系采用理想的彈塑性關(guān)系：1Esfyeyσe（3）幾個指標(biāo)：延伸率：反映了鋼筋拉斷前的變形能力，它是衡量鋼筋塑性性能的一個指標(biāo)，含碳量越低的鋼筋，屈服臺階越長，延伸率也越大，塑性性能越好。延伸率大的鋼筋在拉斷前有足夠的預(yù)兆，屬于延性破壞。反之延伸率小的屬于脆性破壞。冷彎性能：為了使鋼筋在加工成型時不發(fā)生斷裂，要求鋼筋具有一定的冷彎性能，即鋼筋繞一鋼輥能彎轉(zhuǎn)多大的角度而不裂。也是反映鋼筋塑性性能的另一項指標(biāo)。蘭州大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院§1

4、.1鋼筋1.1.3鋼筋的等級和品種1.1鋼筋的分類1.1.2鋼筋★HPB235級(Ⅰ級)鋼筋多為光面鋼筋，多作為現(xiàn)澆樓板的受力鋼筋和箍筋。★HRB335級(Ⅱ級)和HRB400級(Ⅲ級)鋼筋強度較高，多作為鋼筋混凝土構(gòu)件的受力鋼筋、尺寸較大的構(gòu)件，也有用Ⅱ級鋼筋作箍筋以增強與混凝土的粘結(jié)，外形制作成月牙肋或等高肋的帶肋鋼筋（變形鋼筋）。一般用作鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的主要受力鋼筋，和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋?！颮RB400級(Ⅳ級)鋼筋強度太高，不適宜作為鋼筋混凝土構(gòu)件中的配筋，一般冷拉后作預(yù)應(yīng)力筋。蘭州大學(xué)土木工程與力

5、學(xué)學(xué)院§1.1鋼筋1.1.3鋼筋的等級和品種1.1鋼筋的分類1.1.2鋼筋目前我國使用的鋼筋品種如表1-1所示：蘭州大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院§1.1鋼筋1.1.4鋼筋強度標(biāo)準(zhǔn)值彈性模量1.1.2鋼筋（2）彈性模量鋼筋的彈性模量Es取其概率分布的0.5分位值確定，即Es的平均值?！兑?guī)范》給出的各種鋼筋的彈性模量見附表5。、1.1鋼筋的分類（1）鋼筋強度標(biāo)準(zhǔn)值實測鋼筋強度表明，即使規(guī)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，其屈服強度符合正態(tài)分布。我國《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50068）規(guī)定，材料強度的標(biāo)準(zhǔn)值可取概率分布的0.05分位值確定，即材

6、料強度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)具有不小于95%的保證率。如圖1-3所示。熱軋鋼筋的強度標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)屈服強度確定，用符號表示，亦即。見表1-1，、分別為鋼筋屈服強度的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。行業(yè)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)為97.75%的保證率。蘭州大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院混凝土的抗壓強度是混凝土各項力學(xué)性能的基礎(chǔ)。影響混凝土抗壓強度的內(nèi)因是：水泥、骨料的品種、配合比、硬化條件、齡期等因素。一般情況下影響混凝土抗壓強度的主要因素是：（1）混凝土受壓時的橫向變形條件（2）加荷速度1.2混凝土的強度§1.2混凝土的強度1.2.1混凝土的抗壓強度1、立方體抗壓強度（cube

7、）我國采用的邊長為150mm的立方體作為確定抗壓強度的標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件，并以立方體抗壓強度作為混凝土各種力學(xué)指標(biāo)的代表值。立方體的抗壓強度高于同樣截面（150mm×150mm）的棱柱體試件（高寬比h/b=3~4）的抗壓強度，二者的破壞形態(tài)也是不同的。用150mm為邊長的立方體試件，在20±3℃，相對濕度大于90%的條件下養(yǎng)護28天，按標(biāo)準(zhǔn)試驗方法所測得的抗壓強度，具有95%保證率的立方體抗壓強度MPa值稱為砼的標(biāo)號或強度等級。圓柱體抗壓強度（直徑150mm，高300mm）與立方體強度的關(guān)系：不同尺寸立方體抗壓強度的換算關(guān)系：蘭

8、州大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院蘭州大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院1.2混凝土的強度§1.2混凝土的強度1.2.1混凝土的抗壓強度考慮到結(jié)構(gòu)構(gòu)件與試件及養(yǎng)護條件的差異，尺寸效應(yīng)以及加荷速度等因素的影響，根據(jù)過去的設(shè)計經(jīng)驗，《規(guī)范》規(guī)定。（上式的基礎(chǔ)上乘以0.88）2、柱體抗壓強度h/b=3~4的柱體試件，端部摩擦對中部