第2章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能ppt課件.ppt

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1、第二章混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能混凝土的物理力學(xué)性能鋼筋的物理力學(xué)性能混凝土與鋼筋的粘接2.1混凝土的物理力學(xué)性能通常把混凝土的結(jié)構(gòu)分為三種類型：Ａ.微觀結(jié)構(gòu)：也即水泥石結(jié)構(gòu)，包括水泥凝膠、晶體骨架、未化完的水泥顆粒和凝膠孔。Ｂ.亞微觀結(jié)構(gòu)：即混凝土中的水泥砂漿結(jié)構(gòu)。Ｃ.宏觀結(jié)構(gòu)：即砂漿和粗骨料兩組分體系。注意：1.骨料的分布及骨料與基相之間在界面的結(jié)合強(qiáng)度是影響混凝土強(qiáng)度的重要因素；2.在荷載的作用下，微裂縫的擴(kuò)展對(duì)混凝土的力學(xué)性能有著極為重要的影響。2.1.1單軸應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度混凝土結(jié)構(gòu)

2、中，主要是利用它的抗壓強(qiáng)度。因此抗壓強(qiáng)度是混凝土力學(xué)性能中最主要和最基本的指標(biāo)?；炷恋膹?qiáng)度等級(jí)是用抗壓強(qiáng)度來劃分的1.單向受力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度(1)立方體抗壓強(qiáng)度fcu(N/mm2)：采用標(biāo)準(zhǔn)試塊（規(guī)范規(guī)定邊長為150mm的混凝土立方體），在標(biāo)準(zhǔn)條件下(溫度為20℃±2℃，相對(duì)濕度在95%以上)養(yǎng)護(hù)28天，按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(中心加載，平均速度為0.3～0.8MPa/s，試件上下表面不涂潤滑劑)測(cè)得的抗壓強(qiáng)度稱為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。立方體抗壓強(qiáng)度fcu承壓板試塊摩擦力不涂潤滑劑涂潤滑劑強(qiáng)度高于

3、我國規(guī)范的方法：不涂潤滑劑壓力?試件?裂縫發(fā)展?擴(kuò)張?整個(gè)體系解體，喪失承載力另影響強(qiáng)度的因素還有：齡期、加載速率、試塊尺寸等標(biāo)準(zhǔn)試塊：150×150×150非標(biāo)準(zhǔn)試塊：100×100×100換算系數(shù)0.95200×200×200換算系數(shù)1.05套箍作用我國規(guī)范混凝土的強(qiáng)度等級(jí)從C15~C80共劃分為14個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，級(jí)差為5N/mm2。C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80(2)混凝土強(qiáng)度等級(jí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

4、確定。立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作、養(yǎng)護(hù)的邊長為150mm的立方體試件，在28d或設(shè)計(jì)規(guī)定齡期以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95％保證率的抗壓強(qiáng)度值。fcu,k(N/mm2)fcu,k=30N/mm2高強(qiáng)混凝土(3)混凝土選用素混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20；采用強(qiáng)度等級(jí)400MPa及以上的鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40，且不應(yīng)低于C30。承受重復(fù)荷載的鋼筋混凝土構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不

5、應(yīng)低于C30。注意：受壓構(gòu)件可高些，受彎構(gòu)件不宜太高。棱柱體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)試塊：150×150×300非標(biāo)準(zhǔn)試塊：100×100×300換算系數(shù)0.95200×200×400換算系數(shù)1.05對(duì)國外（美國、日本、歐洲混凝土協(xié)會(huì)等）采用的圓柱體試件（d=6in,h=12in），有fc’=0.79fcu(C60以下)圓柱體抗壓強(qiáng)度棱柱體抗壓強(qiáng)度小于立方體抗壓強(qiáng)度。套箍作用，尺寸效應(yīng)接近直線關(guān)系2.軸心抗壓強(qiáng)度軸心抗壓強(qiáng)度由棱柱體試件測(cè)得的抗壓強(qiáng)度確定。按標(biāo)準(zhǔn)方法制作的150mm×l50mm×300mm的棱柱體

6、試件。考慮到實(shí)際結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作、養(yǎng)護(hù)和受力情況，實(shí)際構(gòu)件強(qiáng)度與試件強(qiáng)度之間存在差異，《規(guī)范》基于安全取偏低值，規(guī)定軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的換算關(guān)系為：脆性折減系數(shù)強(qiáng)度比式中：為棱柱體強(qiáng)度與立方體強(qiáng)度之比，對(duì)不大于C50級(jí)的混凝土取0.76，對(duì)C80取0.82，其間按線性插值。為高強(qiáng)混凝土的脆性折減系數(shù)，對(duì)C40及以下取1.0，對(duì)C80取0.87，中間按直線規(guī)律變化取值。0.88為考慮實(shí)際構(gòu)件與試件混凝土強(qiáng)度之間的差異而取用的折減系數(shù)。3.軸心抗拉強(qiáng)度混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度可以采用直接軸心

7、受拉的試驗(yàn)方法來測(cè)定，但由于試驗(yàn)比較困難，目前國內(nèi)外主要采用圓柱體或立方體的劈裂試驗(yàn)來間接測(cè)試混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度。劈拉試驗(yàn)FdF拉壓壓《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的換算關(guān)系為：混凝土軸心抗拉強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系結(jié)果：軸心抗拉強(qiáng)度只有立方體抗壓強(qiáng)度的1/17～1/8；混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高比值越小。一般認(rèn)為1/10。不是直線關(guān)系◆雙軸應(yīng)力狀態(tài)實(shí)際結(jié)構(gòu)中，混凝土很少處于單向受力狀態(tài)。更多的是處于雙向或三向受力狀態(tài)。在平面應(yīng)力狀態(tài)下，當(dāng)兩方向應(yīng)力均為壓應(yīng)力時(shí)，抗壓強(qiáng)

8、度相互提高，最大可增加27％，而當(dāng)一方向?yàn)閴簯?yīng)力，另一方向?yàn)槔瓚?yīng)力時(shí)，強(qiáng)度相互降低，雙向受拉影響不大。壓拉－壓拉拉－壓2.1.2復(fù)合受力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度構(gòu)件受剪或受扭時(shí)常遇到剪應(yīng)力t和正應(yīng)力s共同作用下的復(fù)合受力情況?；炷恋目辜魪?qiáng)度：隨拉應(yīng)力增大而減小隨壓應(yīng)力增大而增大當(dāng)壓應(yīng)力在0.6fc左右時(shí)，抗剪強(qiáng)度達(dá)到最大，壓應(yīng)力繼續(xù)增大，則由于內(nèi)裂縫發(fā)展明顯，抗剪強(qiáng)度將隨壓應(yīng)力的增大而減小?！羧S應(yīng)力狀態(tài)三軸應(yīng)力狀態(tài)有多種組合，三向受壓試驗(yàn)一般采用圓柱體在等