鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及材料的物理力學(xué)性能.ppt

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1、第一篇鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)第一章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及材料的物理力學(xué)性能第一節(jié)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念一、鋼筋混凝土（ReinforcedConcrete，簡稱RC）結(jié)構(gòu)的基本概念鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由鋼筋和混凝土兩種不同物理力學(xué)性能的材料組成的一種人工材料，它充分了發(fā)揮鋼筋和混凝土各自的優(yōu)點(diǎn)：1、混凝土：抗拉強(qiáng)度ft（tensilestrength）較低，抗壓強(qiáng)度fc較（compressivestrength）高；2、鋼筋：抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度均很高。1、梁（Beam、Girder）：1F1F1FcAs

2、裂縫McASa)b)c)ASsSsss受拉區(qū)中性軸中性軸FFc：梁的破壞荷載F>Fc時(shí)，出現(xiàn)數(shù)條豎向裂縫并向上發(fā)展，中性軸上移，混凝土受壓區(qū)面積不斷減少，梁塑性破壞。F

3、區(qū)混凝土被壓壞梁破壞2、柱（Column）：試驗(yàn)表明，鋼筋混凝土柱與素混凝土柱相比，承載力大為提高，受力性能也得到改善：素混和鋼混軸心受壓構(gòu)件受力性能比較二、鋼筋與混凝土能共同工作的條件1、兩者之間有可靠的粘結(jié)力；2、線膨脹系數(shù)大致相同，不會(huì)因溫度發(fā)生變化而影響粘結(jié)力，即不發(fā)生錯(cuò)動(dòng)；（混凝土線膨脹系數(shù)：1.0～1.5×10-5/℃，鋼筋線膨脹系數(shù)：1.2×10-5/℃）3、鋼筋外面有一個(gè)良好的保護(hù)層，鋼筋被混凝土所包裹，從而防止鋼筋的銹蝕，保證結(jié)構(gòu)的耐久性。耐久性好耐火性好整體性好可塑性好抗震性好取材容易自重大，跨越能力小抗裂性較差施

4、工受季節(jié)環(huán)境影響較大（冬、雨）耗用大量模板、支撐材料維修困難三、鋼筋混凝土材料的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)第二節(jié)混凝土（Concrete）一、混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)混凝土的構(gòu)成：水泥、石子、砂、水、外加劑、細(xì)摻料等。1、固體：集料，水泥石決定混凝土材料的強(qiáng)度。2、液體：水泥膠體帶有一定塑性，具有流動(dòng)性，在一兩年后才能變成固體，是引起徐變的主要原因。3、孔隙：混凝土結(jié)硬、收縮形成。二、工程上對(duì)混凝土的要求1、和易性（也稱工作性：粘聚性，飽水性，流動(dòng)性）；2、強(qiáng)度；3、耐久性；4、經(jīng)濟(jì)性?；炷恋幕瘜W(xué)成分在《土木工程材料》課中已經(jīng)學(xué)習(xí)過，此處不贅述，本課程主

5、要掌握混凝土的力學(xué)性能。三、混凝土的強(qiáng)度（Strength）★混凝土的抗壓強(qiáng)度比抗拉強(qiáng)度大很多[8～18倍]，因此混凝土主要用于抗壓，而拉力主要是由抗拉強(qiáng)度很高的鋼筋承擔(dān)，所以混凝土的抗壓強(qiáng)度是最重要的強(qiáng)度指標(biāo)?；炷恋膹?qiáng)度等級(jí)與水泥強(qiáng)度等級(jí)、集料性質(zhì)、級(jí)配、水灰比等有關(guān)。是用三標(biāo)試件，即：（1）標(biāo)準(zhǔn)尺寸：150mm×150mm×150mm；（2）標(biāo)準(zhǔn)溫度和相對(duì)濕度：20℃±2℃，相對(duì)濕度95%以上；（3）養(yǎng)護(hù)28d，依照標(biāo)準(zhǔn)制作及試驗(yàn)方法測得的抗壓強(qiáng)度值。1、立方體抗壓強(qiáng)度fcu（CubeCrushingStrength）混凝土立方

6、體抗壓強(qiáng)度與試驗(yàn)方法有著密切的關(guān)系：立方體抗壓強(qiáng)度試件a)立方體試件的受力b)承壓板與試件表面之間未涂潤滑劑時(shí)c)承壓板與試件表面之間涂潤滑劑時(shí)2、軸心抗壓強(qiáng)度fc（AxialCompressiveStrength）（又稱棱柱體抗壓強(qiáng)度）混凝土的抗壓強(qiáng)度不僅與試件的尺寸有關(guān)，也與其形狀有關(guān)。在實(shí)際工程中，受壓構(gòu)件一般都是棱柱體，采用棱柱體試件比立方體試件能更好地反映混凝土的實(shí)際抗壓能力。（1）影響因素：試件高度h與邊長b之比，比值越大，軸心抗壓強(qiáng)度越小；（如P7圖1-4），但當(dāng)h/b≥3后，fc/fcu不再變化。（2）試件:150mm

7、×150mm×300mm，制作方法同立方體試件。3、軸心抗拉強(qiáng)度ft（AxialTensileStrength）（1）測試方法:采用圓柱體或立方體的劈裂試件測得劈裂抗拉強(qiáng)度fts（splittensilestrength）。劈裂試驗(yàn)（splittensiletest）F（2）采用劈裂試驗(yàn)測抗拉強(qiáng)度的原因采用兩端預(yù)埋鋼筋測試軸心抗拉強(qiáng)度時(shí)，保持試件軸心受拉很重要但很難做到，鋼筋預(yù)埋和試件安裝難以對(duì)中，對(duì)測試干擾很大?；炷量估瓘?qiáng)度試驗(yàn)試件4、復(fù)合應(yīng)力（CombinedStress）狀態(tài)下的強(qiáng)度（了解）強(qiáng)度變化特點(diǎn)（1）雙向應(yīng)力：兩個(gè)垂直

8、平面上作用有法向應(yīng)力，第三個(gè)平面上應(yīng)力為零。1.251.16混凝土圓柱體抗壓強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度提高的原因是由于側(cè)向約束了混凝土受壓后的橫向變形，限制了其內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。（2）三向應(yīng)力混凝土三向受壓時(shí)，各方向上的抗壓強(qiáng)度