混凝土结构材料的物理力学性能课件.ppt

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1、学习目标▲掌握钢筋的应力-应变曲线；▲了解钢筋的冷加工性能、重复荷载下钢筋的疲劳性能；▲掌握混凝土强度、应力-应变曲线的概念；▲熟悉混凝土变形模量、徐变、收缩的概念；▲掌握粘结的定义、基本锚固长度的计算；▲掌握保证可靠粘结的构造要求。第二章混凝土结构材料的物理力学性能教学提示▲首先应明确材料的物理力学性能是混凝土结构计算理论建立的基础。▲本章应重点介绍混凝土在各种受力状态下的强度与变形性能、钢筋和混凝土的应力-应变曲线以及钢筋与混凝土的黏结机理。主要内容：混凝土的物理力学性能钢筋的物理力学性能钢筋与混凝土的粘结

2、第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土2.1混凝土一、混凝土的强度混凝土立方抗压强度混凝土轴心抗压强度混凝土抗拉强度150×150×150150×150×300100×100×500第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土（混凝土结构中，主要是利用它的抗压强度。因此抗压强度是混凝土力学性能中最主要和最基本的指标）（1）立方体抗压强度标准值：边长150mm立方体标准试件，在标准条件下（20±3℃，≥90%湿度）养护28天，用标准试验方法（加载速度0.15~0.3N/mm2/sec，两端不涂润滑剂）测得的具有95

3、%保证率的立方体抗压强度。fcu,k=fcu,m(1-1.645)。2.1混凝土一、混凝土的强度1、立方体抗压强度fcu，立方体抗压强度标准值fcu,k第二章钢筋和混凝土的材料性能（2）混凝土的强度等级：《规范》是根据混凝土立方体抗压强度标准值来划分的。从C15~C80共划分为14个强度等级（如C30表示fcu,k=30N/mm2），级差为5N/mm2。（3）非标准试块强度换算系数：200mm×200mm×200mm:1.05；100mm×100mm×100mm:0.95。套箍效应:不涂润滑油涂润滑油未采取减

4、摩措施采取减摩措施后第二章钢筋和混凝土的材料性能第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土2、轴心抗压强度fc（1）轴心抗压强度的概念：也称棱柱体抗压强度（用符号fc表示），是用高宽比为2~4的棱柱体试件测得的抗压强度，我国标准以150×150×300mm的棱柱体试件为标准试件，也常用150×150×450的棱柱体试件。（2）棱柱体抗压强度和立方体抗压强度的换算关系结构混凝土强度与试块混凝土强度的比值脆性影响系数棱柱体强度与立方体强度之比值第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土c1和c2的取值混凝土强度等级

5、≤C40C45C50C55C60C65C70C75C80c10.760.760.760.770.780.790.800.810.82c21.000.9840.9680.9510.9350.9190.9030.8870.87第二章钢筋和混凝土的材料性能拉压压▲劈裂试验（由于轴心受拉试验对中困难，也常常采用立方体或圆柱体劈裂试验测定混凝土的抗拉强度）劈拉强度劈拉试验FdF3、轴心抗拉强度ft第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土轴心受拉强度与立方体强度间的换算关系01020304050607080901001

6、23456GBJ10-89规范55.0395.0cu,mt,mff=3/226.0cu,mt,mff=▲轴心抗拉强度试验轴心抗拉强度标准值第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土第二章钢筋和混凝土的材料性能4、混凝土强度的标准值（1）《规范》规定材料强度的标准值fk应具有不小于95%的保证率（3）轴心抗压强度标准值（4）轴心抗拉强度标准值（2）立方体抗压强度标准值fcu,k=fcu,m(1-1.645)第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土[例]已知fcu,m=30MPa,d=0.14，求fcu,k和fck

7、fcu,k=fcu,m×(1-1.645d)=23.09MPafc,m=0.76fcu,mfck=fc,m(1-1.645d)×0.88×1.0=0.76fcu,m(1-1.645d)×0.88×1.0=15.44MPa2.392.642.993.11桥规第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土二、混凝土破坏机理fc≈棱柱体立方体第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土三、复杂应力下混凝土的受力性能（实际结构中，混凝土很少处于单向受力状态。更多的是处于双向或三向受力状态

8、。）双向受压强度大于单向受压强度，最大强度发生在两个压应力之比为0.3~0.6之间，约为(1.25~1.60)fc。（1）双向受压（第三象限）1双轴应力状态第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土任意应力比情况下，其强度均不超过相应的单轴强度。并且抗压强度或抗拉强度均随另一方向拉应力或压应力的增加而减小。（2）一轴受压一轴受拉（第二、四象限）（3）双轴受拉（第一象限）任意应力比情况下，