结构设计原理

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1、第二章钢筋混凝土材料的物理力学性能o(N/mm2)o(N/mm2)建筑中常用钢筋分为四类热轧钢筋冷加工钢筋钢丝热处理钢筋2.1钢筋2.1.1钢筋的品种与级别对某些特定钢号的热轧钢筋进行加热、淬火和回火等调质工艺得到。将钢筋冷拔后，校直，经中温回火处理消除应力后得到通过对某些等级的热轧钢筋进行冷加工处理。分为：冷拉钢筋和冷拔钢筋；(已淘汰）为低碳钢和普通低合金钢在高温状态下轧制而成。•热轧钢筋按其强度由低到高分为HPB235、HPB300,HRB335、HRB400和RRB400,HRB500光面钢筋螺纹

2、钢筋月牙纹钢筋人字纹钢筋1.1钢筋的物理力学性能热轧钢筋的屈服强度种类符号fyf'y热轧钢筋HPB300270270HRB335(20MnSi)300300HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)360360RRB400(K20MnSi)R360360HRB500435410注意：当用作受剪、受扭和受冲击承载力计算时，上述数值大于360MPa时应取360MPa.1.1钢筋的物理力学性能热轧钢筋的符号说明HRB335hotrolledribbedbarRRB400remainedheattr

3、eatmentribbedbar钢筋的－曲线lPPA2.1.2钢筋的强度与变形比例极限屈服强度极限强度o(N/mm2)fyfted流幅abcoa－弹性阶段a－比例极限b－屈服强度cd－强化阶段0.2%0.2(N/mm2)od－极限强度de－颈缩阶段0.2－条件屈服强度由力学性能不同分成：软钢：有明显屈服台阶的钢筋(热轧钢筋)硬钢：无明显屈服台阶的钢筋(钢丝、钢绞线)钢筋力学性能指标：对于有明显屈服台阶的软钢取屈服强度fy作为强度设计依据。对于无明显屈服台阶的硬钢取条件屈服强度0.2作为强

4、度设计依据。屈服强度、极限强度、伸长率、冷弯性能。取相应于残余应变=0.2%时的应力0.2作为名义屈服点。常取0.2=0.8fsu。伸长率：…1－10.2的定义：冷加工的方法：冷拉、冷拔、冷轧。冷加工的目的：改变钢材内部结构，提高钢材强度，节约钢筋。冷加工对钢材性能的影响。•热处理是对某些特定型号的热轧钢进行淬火和回火处理。2.1.4钢筋的冷加工的性能o冷拉控制应力(N/mm2)冷拉率残余变形o'abcc'd'd冷拉无时效冷拉经时效(a)(b)d1d2Pd2d1(a)为冷拉，可采用冷拉控制应力和冷

5、拉率控制。冷拉后可提高钢材的抗拉强度，但其屈服台阶变短。(b)为冷拔，可同时提高钢材的抗拉和抗压强度。塑性降低很多。2.1.5砼结构对钢筋性能的要求1.强度：强度是钢筋质量的重要目标。屈服强度、抗拉强度、强屈比。2.塑性：伸长率冷弯要求3.可焊性4.与砼的粘结力混凝土的组份：骨料水泥结晶体水泥凝胶体弹性变形的基础塑性变形的基础混凝土的强度及变形随时间、随环境的变化而变化。水泥、石、砂、水按一定的配合比制成不同等级的砼。2.2混凝土（1）.立方体的抗压强度fcu影响立方体强度的因素：内因：如强度与水泥标号、骨料品

6、种、配合比等外因：试验方法（箍套）、温度、湿度、试件尺寸。由于尺寸效应的影响：fcu(150)=0.95fcu(100)fcu(150)=1.05fcu(200)2.2.1混凝土的强度1.抗压强度用标准制作方式制成的150mm×150mm×150mm的立方体试块，在20±3℃的温度和相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28天，用标准试验方法测得具有95％保证率的抗压强度。常用等级：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C55，C60，C65，C70，C75，C80混凝土强度等级：（2）.轴心抗

7、压强度fc真实反映以受压为主的混凝土结构构件的抗压强度。150mm×150mm×300mm棱柱体用立方体强度反映：考虑实际情况(施工状况、养护条件等)（C50以下）2.轴心抗拉强度ft混凝土的抗拉强度比抗压强度小得多，为抗压强度。直接测试方法间接测试方法(弯折，劈裂)考虑施工因素，取设计值与标准值钢筋混凝土γs=1.1（软钢）γs=1.2（硬钢）γc=1.43.复合应力状态下混凝土强度（重点）双向正应力作用1,2(压－压)强度增加1,2(拉－压)强度降低1,2(拉－拉)强度基本不变0三轴受压工程

8、应用：约束混凝土钢管砼密配螺旋箍筋4复杂受力状态下混凝土的强度剪压或剪拉复合应力状态①随着拉应力的增大，混凝土的抗剪强度降低。②随着压应力的增大，混凝土的抗剪强度逐渐增大；当压应力超过某一数值后，抗剪强度随压应力增大而减小。混凝土的剪压复合强度1.混凝土的受力变形（1）混凝土一次短期加载的应力－应变关系OA–––弹性阶段A:0.3fcAB–––弹塑性阶段:0.3fc～0.8fc裂缝