钢筋和混凝土材料的力学性能—选

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1、2021/9/15CH2MECHANICALPROPERTIESOFMATERIALS本章重点(Emphasis)熟悉土木工程用钢筋的品种、级别、性能及其选用原则（thevariety，level，performanceandselectionprincipleofsteelreinforcement）；熟悉混凝土在各种受力状态下的强度与变形性能（strengthanddeformationofconcreteundervariousloads)及其选用原则；了解钢筋与混凝土的粘结性能(bondbetweensteelbara

2、ndconcrete)。CH2.钢筋和混凝土材料的基本性能CH2.MechanicalPropertiesofMaterials钢筋的力学性能指标？为何以屈服强度作为钢筋强度设计值的依据，而不是极限抗拉强度？混凝土结构对钢筋性能的具体要求？小结2.1PerformanceofSteelBarCH2.钢筋和混凝土材料的基本性能结合钢筋应力-应变曲线和钢筋混凝土梁受力特点说明“为何将屈服强度作为钢筋强度设计值的依据，而不是极限抗拉强度？”任务2.1PerformanceofSteelBarCH2.钢筋和混凝土材料的基本性能PPA

3、B’BCDEUltimatestressfuYieldingstressfy钢筋的力学性能指标Indexofmechanicalpropertiesfyfu--屈服强度---极限抗拉强度fy/fu---屈强比强度储备塑性指标（延伸率elongation）冷弯性能强度指标strengthIndexPlasticityindexcold-formedcapacityultimatetensilestrengthyieldingstrength均匀伸长率CH2.钢筋和混凝土材料的基本性能2.1PerformanceofSteelBar

4、回顾强度要求：保证经济性。屈服强度和极限抗拉强度，还要求有适当的屈强比。塑性要求：保证结构延性，给人以破坏的预兆。伸长率和冷弯要求。可焊性：钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形，保证焊接后的接头性能良好。与混凝土的粘结性：保证钢筋和混凝土共同工作。4混凝土结构对钢筋性能的要求耐久性和耐火性：设置必要的混凝土保护层。CH2.钢筋和混凝土材料的基本性能2.1PerformanceofSteelBar可焊性刻痕钢丝混凝土＝水泥＋水＋骨料混凝土是多空隙、不均匀的物体，内部存在许多微裂纹水化过程长，性能需较长时间才能稳定Concrete＝ce

5、ment＋water＋aggregatesCH2.钢筋和混凝土材料的基本性能2.2PerformanceofConcrete混凝土的组成特点CompositionfeatureofConcreteCubecompressivestrengthPrismcompressivestrengthTensilestrengthCompressivestrengthunderbi-axialortri-axialloadsCH2.钢筋和混凝土材料的基本性能2.2PerformanceofConcreteEmphasis：thestreng

6、thofconcreteEmphasis：thedeformationofconcreteDeformationofconcreteunderaxialandtri-axialcompressiveloads试验证明，结构混凝土在承受荷载或外应力之前，内部就已经存在少量、分散的微裂缝，宽(2~5)×10-3、最长(1~2mm)，其主要原因是在混凝土的凝固过程中，粗骨料和水泥砂浆的收缩差和不均匀温湿度场所产生的微观应力场。2.2.1.StrengthofConcreteCH2.钢筋和混凝土材料的基本性能2.2Performance

7、ofConcrete在逐渐受压过程中，混凝土试块的破坏是内部微裂缝逐渐发展(Extensionofmicro-cracks)的结果。粘结裂缝混凝土加载前的内部微裂缝s=0.85smaxs=0.65smax粘结裂缝s=smaxs=0混凝土试块从开始受力直到极限荷载，混凝土内的微裂缝逐渐增多和扩展，可以分作三个阶段：CH2.钢筋和混凝土材料的基本性能2.2PerformanceofConcrete微裂缝不发展微裂缝扩展微裂缝非稳定发展混凝土破坏用X光观测的混凝土单轴受压的裂缝过程2.2.1.StrengthofConcretes=0

8、.85smaxs=0.65smax粘结裂缝s=smaxs=0CH2.钢筋和混凝土材料的基本性能2.2PerformanceofConcrete微裂缝不发展微裂缝扩展微裂缝非稳定发展混凝土破坏结论：混凝土受压破坏是由于混凝土内裂缝的扩展所致。如果对混凝土的横向变形