鋼筋混凝土材料的物理力學(xué)性能ppt課件.ppt

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1、第一章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的材料1.1鋼筋(ReinforcementorRebar)一、鋼筋的品種熱軋鋼筋、冷加工鋼筋（冷拉鋼筋，冷軋帶肋鋼筋）、熱處理鋼筋；鋼絲和鋼絞線。參見(jiàn)附錄二（P.333）各種鋼筋的符號(hào)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。各種鋼筋的性能和工程應(yīng)用：(Ⅰ級(jí))鋼筋多為光面鋼筋（PlainBar），多作為現(xiàn)澆樓板的受力鋼筋和箍筋。(Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí))鋼筋強(qiáng)度高，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(jí)鋼筋作箍筋。鋼絞絲、鋼絲和熱處理鋼筋一般用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。二、鋼筋的力學(xué)性能鋼筋的?－?曲線lPPA由力學(xué)性能不同分成：軟鋼：有明顯屈服臺(tái)階的鋼筋(熱軋鋼筋、冷拉鋼筋)硬鋼：無(wú)

2、明顯屈服臺(tái)階的鋼筋(鋼絲、熱處理鋼筋)se(一)軟鋼有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋Rebarwithyieldpointa’為比例極限proportionallimits=Esea’a為彈性極限elasticlimitade為強(qiáng)化段strainhardeningstagebb為屈服上限upperyieldstrengthc為屈服下限，即屈服強(qiáng)度f(wàn)yloweryieldstrengthcdcd為屈服臺(tái)階yieldplateauefue為極限抗拉強(qiáng)度f(wàn)uultimatetensilestrengthfyf幾個(gè)指標(biāo)(Index)：屈服強(qiáng)度：是鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計(jì)依據(jù)，因?yàn)殇摻钋髮⒑艽蟮乃苄宰冃?，且卸載

3、時(shí)這部分變形不可恢復(fù)，這會(huì)使鋼筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生很大的變形和不可閉合的裂縫。屈服上限與加載速度有關(guān)，不太穩(wěn)定，一般取屈服下限作為屈服強(qiáng)度。延伸率：鋼筋拉斷時(shí)的應(yīng)變，是反映鋼筋塑性性能的指標(biāo)。延伸率大的鋼筋，在拉斷前有足夠預(yù)兆，延性較好屈強(qiáng)比反映鋼筋的強(qiáng)度儲(chǔ)備，fy/fu=0.6~0.7。(二)硬鋼無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼筋a點(diǎn)：比例極限，約為0.65fua點(diǎn)前：應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為線彈性a點(diǎn)后：應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為非線性，有一定塑性變形，且沒(méi)有明顯的屈服點(diǎn)強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)——條件屈服強(qiáng)度(協(xié)定流限)殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力《規(guī)范》取s0.2=0.85fu冷加工的方法：冷拉、冷拔、冷軋。冷加工的目的

4、：改變鋼材內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高鋼材強(qiáng)度，節(jié)約鋼筋(10%~20%)。(三)鋼筋的冷加工o冷拉控制應(yīng)力?(N/mm2)?冷拉率殘余變形o'abcc'd'd冷拉無(wú)時(shí)效冷拉經(jīng)時(shí)效冷拉對(duì)鋼材性能的影響:屈服強(qiáng)度提高了，但流幅縮短；鋼材變硬變脆了；對(duì)承受沖擊荷載和重復(fù)荷載是不利的。（四）鋼筋的蠕變、松弛和疲勞?鋼筋在高應(yīng)力作用下，隨時(shí)間增長(zhǎng)其應(yīng)變繼續(xù)增加的現(xiàn)象為蠕變。?鋼筋受力后，若保持長(zhǎng)度不變，則其應(yīng)力隨時(shí)間增長(zhǎng)而降低的現(xiàn)象稱為松弛。?鋼筋的疲勞破壞是指鋼筋在承受重復(fù)、周期動(dòng)荷載作用下，經(jīng)過(guò)一定次數(shù)后，從塑性破壞的性質(zhì)轉(zhuǎn)變成脆性突然斷裂的現(xiàn)象。1.2混凝土(Concrete)一、混凝土的強(qiáng)度混

5、凝土的抗壓強(qiáng)度混凝土的抗拉強(qiáng)度混凝土在復(fù)合應(yīng)力作用下的強(qiáng)度混凝土結(jié)構(gòu)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)。混凝土的強(qiáng)度等級(jí)是用抗壓強(qiáng)度來(lái)劃分的立方體抗壓強(qiáng)度混凝土的強(qiáng)度等級(jí)混凝土的選用原則軸心抗壓強(qiáng)度（一）立方體抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu（參見(jiàn)錄像01）破壞形式和原理？混凝土的強(qiáng)度和哪些因素有關(guān)？如何影響？由于尺寸效應(yīng)的影響：fcu(150)=0.95fcu(100)fcu(150)=1.05fcu(200)如何測(cè)定？（二）混凝土的強(qiáng)度等級(jí)水電工程根據(jù)強(qiáng)度，從C10~C60共劃分為11個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，級(jí)差為5N/mm2。C50以上為高強(qiáng)混凝土。補(bǔ)充說(shuō)明：（

6、三）混凝土的選用原則水電工程中，素混凝土結(jié)構(gòu)受力不宜低于C10鋼筋混凝土構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15當(dāng)采用Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)鋼筋時(shí)，裝配式和薄壁結(jié)構(gòu)以及承受重復(fù)荷載的構(gòu)件，不宜低于C20預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)不應(yīng)低于C30采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，不宜低于C40（四）軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)c棱柱體試件高寬比一般為h/b=3~4通常取150mm×150mm×300mm或150mm×150mm×450mm標(biāo)準(zhǔn)試件。真實(shí)反映以受壓為主的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度。所以是構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)所采用的強(qiáng)度種類，但還要將該標(biāo)準(zhǔn)值變?yōu)樵O(shè)計(jì)值。為什么棱柱體抗壓強(qiáng)度小于立方體抗壓強(qiáng)度？如何換算？（四）軸心抗拉

7、強(qiáng)度f(wàn)tft僅相當(dāng)于fcu的1/9~1/18ft=2P/πd2測(cè)量方法：（五）復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度實(shí)際結(jié)構(gòu)中混凝土很少受于單向受力狀態(tài)。更多的是處于雙向或三向受力狀態(tài)。如混凝土拱壩、核電站的安全殼等。參見(jiàn)錄象（04雙向復(fù)合受力強(qiáng)度）混凝土的雙向受力強(qiáng)度雙向受拉：強(qiáng)度接近單向受拉強(qiáng)度一拉一壓：強(qiáng)度降低雙向受壓：抗壓強(qiáng)度和極限壓應(yīng)變均有所提高壓壓拉混凝土在正應(yīng)力和剪應(yīng)力作用下的復(fù)合強(qiáng)度在有剪應(yīng)力作用時(shí)，混凝土的抗壓強(qiáng)度將低于單軸抗壓強(qiáng)度混凝土的抗剪強(qiáng)度：隨拉應(yīng)力增大