混凝土设计原理2

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1、第二章材料的力学性能第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1钢筋§2.1钢筋一、钢筋的种类1.按化学成分：碳素钢（含碳量＜0.6%)和普通低合金钢2.按加工工艺：《规范》采用的分类方式第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1钢筋（1）热轧钢分为：a. HPB235（Ⅰ级）：b.HRB335（Ⅱ级）：c.HRB400（Ⅲ级）：d.RRB400（余热处理Ⅲ级）：第二章钢筋和混凝土的材料性能（2）钢丝和钢绞线：多用于预应力混凝土结构2.1钢筋（3）热处理钢筋：多用于预应力混凝土结构第二章钢筋和混凝土的材料性能（4）冷加工钢筋目

2、的：提高热轧钢筋的强度，节约钢材。但塑性、韧性降低。2.1钢筋第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1钢筋seabcdefufyf二、钢筋的力学性能1.曲线（一）有明显屈服点的钢筋—比例极限—弹性极限—屈服上限—屈服下限—极限强度第二章钢筋和混凝土的材料性能2.力学性能指标屈服强度：钢筋强度的设计依据伸长率：屈强比:2.1钢筋强度储备冷弯性能：第二章钢筋和混凝土的材料性能3.简化的应力-应变关系双线性的理想弹塑性关系1Es2.1钢筋第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1钢筋（二）无明显屈服点的钢筋1.曲线:2.受力性能

3、：强度高，没有明显屈服台阶，伸长率小，塑性差。3.强度标准值：条件屈服强度---残余应变为0.2%所对应的应力。《规范》0.2=0.85b第二章钢筋和混凝土的材料性能三、混凝土结构对钢筋性能的要求1.强度高：2.塑性好：3.可焊性好：4.粘结性好：2.1钢筋第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土的物理力学性能§2-2混凝土一、强度抗压强度（1）立方体抗压强度（fcu）和强度等级标准试件，在标准条件下，用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度，称为立方体抗压强度标准值fcu,k，以N/mm2计。不涂

4、润滑剂涂润滑剂第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土的物理力学性能强度等级：《规范》根据立方体抗压强度标准值，从C15~C80共划分为14个强度等级，级差为5N/mm2。强度换算关系：200mm3的立方体试验值×1.05100mm3的立方体试验值×0.952.1混凝土的物理力学性能（2）轴心抗压强度fc轴心抗压强度与立方体强度的换算：以150×150×300mm或150×150×450mm棱柱体试块测得的抗压强度2.轴心抗拉强度ft◆轴心拉伸试验2.1混凝土的物理力学性能第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混

5、凝土的物理力学性能结论：抗拉强度是其抗压强度的1/18—1/8，平均为1/10◆劈拉试验第二章钢筋和混凝土的材料性能3.复杂应力下混凝土的受力性能（1）双向受力①双向变压，比单向受压强度提高;②双向受拉，两向抗拉强度接近于单向抗拉强度;③一向受拉，一向受压，两个方向的强度均小于单向抗拉或抗压强度;2.1混凝土的物理力学性能第二章钢筋和混凝土的材料性能（2）单轴正应力和剪应力共同作用※混凝土的抗剪强度随拉应力增大而减小※当σ＜0.6时，抗剪强度随压应力增大而增大※当σ=0.6时，抗剪强度达最大值※当σ＞0.6时

6、，抗剪强度随压应力增大而减小2.1混凝土的物理力学性能第二章钢筋和混凝土的材料性能（3）三轴受压强度由试验得到的经验公式为:2.1混凝土的物理力学性能强度大大提高，同时提高混凝土的延性。第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土二、变形性能2.1混凝土的物理力学性能混凝土变形受力变形长期作用的变形一次短期加荷的变形体积变形温度引起的变形收缩第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土1.一次短期荷载作用下的变形性能（1）受压时应力一应变曲线2.1混凝土的物理力学性能第二章钢筋和混凝土的材料性能2.2混凝土2.1混凝

7、土的物理力学性能约束混凝土概念的提出？第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土不同强度混凝土的应力-应变关系曲线2.1混凝土的物理力学性能强度等级越高——弹性段越长峰值应变有所增大脆性越显著，下降段越陡第二章钢筋和混凝土的材料性能（2）混凝土的弹性模量、变形模量2.1混凝土2.1混凝土的物理力学性能弹性模量变形模量切线模量弹性系数ν——弹性应变与总应变ε的比值第二章钢筋和混凝土的材料性能弹性模量测定方法2.1混凝土2.1混凝土的物理力学性能第二章钢筋和混凝土的材料性能（3）混凝土受拉应力-应变关系2.1混凝土

8、2.1混凝土的物理力学性能第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土2.长期荷载作用下的变形性能徐变：应力不变，应变持续增长的现象。徐变随时间的发展规律：2.1混凝土的物理力学性能第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土2.1混凝土的物理力学性能徐变的后果不利引起预应力损失增大构件变形有利减小温度变形实现应力重分布，减小应力集中第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土◆影响因素应力条件s/fc≤0.5