鋼筋和混凝土材料的力學(xué)性能2

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1、本章提要混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念、類型、特點鋼筋鋼筋的強度、變形；鋼筋的級別、品種和標(biāo)記符號混凝土混凝土的強度和變形鋼筋與混凝土間的粘結(jié)、鋼筋的錨固與連接第1章鋼筋和混凝土材料的力學(xué)性能1.1砼結(jié)構(gòu)的基本概念1.2鋼筋1.3混凝土1.4鋼筋與混凝土的粘結(jié)、錨固及鋼筋的連接1.1砼結(jié)構(gòu)的基本概念1.一般概念1.1砼結(jié)構(gòu)的基本概念鋼筋混凝土：是鋼筋和砼按一定方式組成的能共同工作的建筑材料。混凝土結(jié)構(gòu)(ConcreteStructure):主要以混凝土材料，并根據(jù)需要配置鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋、鋼骨、鋼管等，作為主要承重材料的結(jié)構(gòu)。素混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

2、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)纖維增強塑料混凝土鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)NEXT素混凝土結(jié)構(gòu)1.1砼結(jié)構(gòu)的基本概念鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)1.1砼結(jié)構(gòu)的基本概念預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)1.1砼結(jié)構(gòu)的基本概念1.1砼結(jié)構(gòu)的基本概念2.試驗介紹◆混凝土：◎抗壓強度高，而抗拉強度卻很低◎一般抗拉強度只有抗壓強度的1/8～1/20◎破壞時具有明顯的脆性性質(zhì)因此，素混凝土構(gòu)件在實際工程的應(yīng)用很有限，主要用于以受壓為主的基礎(chǔ)、柱墩和一些非承重結(jié)構(gòu)。1.1砼結(jié)構(gòu)的基本概念素混凝土梁Pcr=9.7kN150300fc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2ftsc=ft2500Pu

3、≈Pcrsc=ftft破壞時跨中截面受壓邊緣的壓應(yīng)力與抗拉強度相近，遠未達到混凝土的抗壓強度，破壞表現(xiàn)為脆性斷裂，無明顯預(yù)兆。1.1砼結(jié)構(gòu)的基本概念2.試驗介紹◆鋼材：◎抗拉和抗壓強度都很高◎具有屈服現(xiàn)象，破壞時表現(xiàn)出較好的延性◎但細長的鋼筋受壓時極易壓曲，僅能作為受拉構(gòu)件將混凝土和鋼材這兩種材料有機地結(jié)合在一起，可以取長補短，充分利用材料的性能。1.1砼結(jié)構(gòu)的基本概念鋼筋混凝土梁Pcr=9.7kNfc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2fy=335N/mm2ftsc=ft1503002500Pu≈52.5kNsc=ftftsssc2f16fy配置鋼筋

4、后，RC梁的承載力比素混凝土梁大大提高，鋼筋的抗拉強度和混凝土的抗壓強度均得到充分利用，且破壞過程有明顯預(yù)兆。Py≈50.0kNfc1.1砼結(jié)構(gòu)的基本概念鋼筋混凝土梁Pcr=9.7kNftsc=ft1503002500Pu≈52.5kNsc=ftftsssc2f16fyPy≈50.0kNfc★但從開裂荷載到屈服荷載，在很長的過程帶裂縫工作；★通常裂縫寬度很小，不致影響正常使用?！锏芽p導(dǎo)致梁的剛度顯著降低，使得鋼筋混凝土梁不能應(yīng)用于大跨度結(jié)構(gòu)。如何解決？fc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2fy=335N/mm21.1砼結(jié)構(gòu)的基本概念鋼筋混凝土除在構(gòu)

5、件的受拉區(qū)配筋外，還有許多其他配筋方式可以在構(gòu)件的受壓區(qū)配置鋼筋協(xié)助混凝土承受壓力在復(fù)雜應(yīng)力區(qū)域（如梁在受剪區(qū)段、受扭構(gòu)件、節(jié)點區(qū)、剪力墻等），可以配置箍筋或縱橫交錯的鋼筋當(dāng)構(gòu)件受力很大時，可以直接配置鋼骨還可以利用箍筋約束混凝土來提高混凝土的抗壓強度，甚至直接采用鋼管采用纖維（鋼纖維、玻璃纖維等）與混凝土一起攪拌形成的纖維混凝土，其抗拉強度可以達到提高因此，兩種（或兩種以上）材料的有機組合，充分發(fā)揮各自的長處，可以創(chuàng)造出多種形式的復(fù)合材料，適應(yīng)各種不同受力的要求，取得很好的綜合經(jīng)濟效益1.1砼結(jié)構(gòu)的基本概念1.1砼結(jié)構(gòu)的基本概念3.鋼筋混凝土的特點⑴鋼筋與

6、混凝土共同工作的原因:鋼筋和砼之間存在粘結(jié)力鋼筋和砼線膨脹系數(shù)接近砼保護鋼筋1.1砼結(jié)構(gòu)的基本概念3.鋼筋混凝土的特點⑵特點優(yōu)點:A.材料利用合理B.可模性好C.耐久性和耐火性較好，維護費用低D.現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的整體性好，延性較好，適用于抗震、抗爆結(jié)構(gòu)E.剛度大、阻尼大，有利于結(jié)構(gòu)的變形控制。F.易于就地取材1.1砼結(jié)構(gòu)的基本概念3.鋼筋混凝土的特點⑵特點缺點:A.自重大B.抗裂性差C.承載力有限D(zhuǎn).施工復(fù)雜，工序多（支模、綁鋼筋、澆筑、養(yǎng)護），工期長，施工受季節(jié)、天氣的影響較大。E.混凝土結(jié)構(gòu)一旦破壞，其修復(fù)、加固、補強比較困難。1.1砼結(jié)構(gòu)的基本概念基本理

7、論工程應(yīng)用問題的復(fù)雜性問題的綜合性?問題不是單一的?解答是不唯一的受力性能理論分析構(gòu)件設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計?材料的力學(xué)性能?兩種材料的配比?兩種材料的共同工作1.1砼結(jié)構(gòu)的基本概念學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的問題：1、構(gòu)件和結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個綜合性問題。設(shè)計過程包括結(jié)構(gòu)方案、構(gòu)件選型、材料選擇、配筋構(gòu)造、施工方案等，同時還需要考慮安全適用和經(jīng)濟合理。設(shè)計中許多數(shù)據(jù)可能有多種選擇方案，因此設(shè)計結(jié)果不是唯一的。最終設(shè)計結(jié)果應(yīng)經(jīng)過各種方案的比較，綜合考慮使用、材料、造價、施工等各項指標(biāo)的可行性，才能確定較為合適的一個設(shè)計結(jié)果。1.1砼結(jié)構(gòu)的基本概念學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的問題：2、工程項目的建設(shè)是國家

8、的重要工作，必須依照國家頒布的法規(guī)進行