《建筑力学与结构》PPT课件

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1、钢筋混凝土板、梁设计及构造§6-1混凝土结构的材料性能一、钢筋混凝土结构对钢筋的性能要求：强度要高延性要好焊接性能要好与混凝土之间的粘结力要强1、钢筋的品种、级别及选用§6-1混凝土结构的材料性能按生产加工工艺热轧钢筋余热处理钢筋热处理钢筋钢丝钢绞线冷轧带肋钢筋冷轧扭钢筋按化学成分碳素钢普通低合金钢§6-1混凝土结构的材料性能钢筋分类表§6-1混凝土结构的材料性能2、钢筋的力学性能1）钢筋的拉伸试验有明显屈服点钢筋的应力-应变试验以热轧低碳钢为例，得到钢筋的强度、延性等力学性能指标低碳钢在屈服时对应的应力称为屈服强度，是钢筋强度设计时的主要依据无明显屈服点钢筋的应力-

2、应变试验以高强钢丝为例，设计时取残余应变为0.2%时的应力作为假想屈服强度，称为“条件屈服强度”§6-1混凝土结构的材料性能2）钢筋的冷弯试验既能够检验钢筋变形能力，又可以反映其内在质量，是比延伸率更严格的检验指标。§6-1混凝土结构的材料性能3、钢筋的冷加工钢筋的冷拉-只提高抗拉强度，不提高抗压强度常温下将热轧钢筋拉到超过其屈服强度点，然后卸荷至零，使钢筋的强度得到提高，但其塑性有所下降。钢筋的冷拔-钢筋抗拉和抗压强度都提高。将热轧钢筋用强力拔过比它本身直径还小的硬质合金拔丝模,可使钢筋强度大幅提高，但塑性大幅度下降。§6-1混凝土结构的材料性能4、钢筋的强度指标钢筋

3、强度标准值-对同一强度等级的钢筋，取具有一定保证率（不少于95%）的强度值作为该等级的标准值。钢筋强度设计值-钢筋混凝土结构按承载力设计计算时采用设计值=强度标准值/材料的分项系数。普通钢筋的材料分项系数为1.10；预应力用钢筋的材料分项系数为1.2§6-1混凝土结构的材料性能二、混凝土1、混凝土的强度立方体抗压强度标准值立方体抗压强度标准值是按照标准方法制作、养护的边长为150mm×150mm×150mm的立方体试件，在28天龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。混凝土划分为14个强度等级：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、

4、C55、C60、C65、C70、C75、C80§6-1混凝土结构的材料性能混凝土轴心抗压强度取棱柱体（150mm×150mm×300mm或150mm×150mm×450mm）标准试件测定混凝土轴心抗压强度§6-1混凝土结构的材料性能图6-图6.9混凝土轴心抗压强度试验混凝土轴心抗拉强度混凝土的轴心抗拉强度比抗压强度小很多，一般只有抗压强度的5%～10%。§6-1混凝土结构的材料性能2、混凝土的计算指标混凝土强度标准值混凝土轴心抗压强度标准值和轴心抗拉强度标准值具有95%的保证率。混凝土强度设计值混凝土强度设计值为混凝土强度标准值除以混凝土的材料分项系数混凝土的材料分项系

5、数=1.4§6-1混凝土结构的材料性能§6-1混凝土结构的材料性能3、混凝土的收缩和徐变1）混凝土的收缩-砼在空气中硬化体积缩小的现象混凝土的收缩对混凝土的构件会产生有害的影响减少收缩的主要措施：控制水泥用量及水灰比、混凝土振捣密实、加强养护等，对纵向延伸的结构，在一定长度上需设置伸缩缝。§6-1混凝土结构的材料性能2）混凝土的徐变-混凝土在长期不变荷载作用下应变随时间继续增长的现象影响徐变的因素：①水泥用量越大(水灰比一定时)，徐变越大。②水灰越小，徐变越小。③构件龄期长、结构致密、强度高，则徐变小。因此混凝土过早的受荷（即过早的拆除底板）对混凝土是不利的。④骨料用量

6、多，弹性模量高，级配好，最大粒径大，徐变小。⑤应力水平越高，徐变越大。⑥养护温度越高，湿度越大，水泥水化作用越充分，徐变越小。§6-1混凝土结构的材料性能4、混凝土的耐久性混凝土的耐久性是指在外部和内部不利因素的长期作用下，必须保持适合于使用，而不需要进行维修加固，即保持其原有设计性能和使用功能的性质。对于一般建筑结构，设计使用年限为50年，重要的建筑物可取100年§6-1混凝土结构的材料性能提高混凝土耐久性的措施，主要包括以下几个方面：选用适当品种的水泥及掺合料；适当控制混凝土的水灰比及水泥用量；长期处于潮湿和严寒环境中的混凝土，应掺用引气剂；选用较好的砂、石集料；掺

7、用加气剂或减水剂；改善混凝土的施工操作方法。§6-1混凝土结构的材料性能三、钢筋和混凝土之间的粘结力1、粘结力的组成(1)由于混凝土收缩将钢筋紧紧握裹而产生的摩阻力；(2)由于混凝土颗粒的化学作用产生的混凝土与钢筋之间的胶合力；(3)由于钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力（最大，约占一半以上）。§6-1混凝土结构的材料性能2、粘结强度——钢筋拔出试验由试验结果可知：(1)粘结应力的分布是不均匀的，最大粘结应力在离端头的某一距离处，且随拔出力的大小而变化。(2)钢筋锚入长度a越长，拔出力越大，但埋入过长时则尾部的粘结应力很小，甚至