第一章钢筋砼结构的力学性能.doc

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1、第一章钢筋砼结构的力学性能第一节钢筋砼结构的基本概念一、砼结构的一般概念二、钢筋砼的特点一、砼结构的一般概念混凝土结构(concretestructure）包括素混凝土（plainconcretestructure）结构、钢筋混凝土（reinforcedconcretestructure）结构和预应力混凝土(prestressedconcretestructure）结构。混凝土是土木建筑工程中广泛应用的一种建筑材料。混凝土材料的抗压强度较高，而抗拉强度却很低（它的抗拉强度仅是其抗压强度的1/8～1/12）。因此，素混凝土构件的应用范围非常有限，主要用于受压构件，如

2、柱墩、基础墙等。如图1-1所示的混凝土梁。图1-1混凝土梁                                                                                                     　素混凝土梁破坏钢筋混凝土梁破坏预应力混凝土梁破坏二、钢筋砼的特点1、钢筋和砼共同工作的基础A、钢筋(reinforcement)和混凝土(concrete)之间有着可靠的粘结力，能相互牢固地结成整体。在外荷载作用下，钢筋与相邻混凝土能够协调变形，共同受力。B、钢筋与混凝土的温度线膨胀系数(line

3、arexpansioncoefficient)相近，钢筋为1.2×10-5℃-1，混凝土为(1.0～1.5)×10-5℃-1）。C、钢筋被混凝土所包裹，从而防止了钢筋的锈蚀，保证了结构的耐久性(durability)。2、钢筋砼结构的优点A、具有较高强度。B、耐久性较好。C、可模性好。D、抗地震性较好。E、可就地取材。3、钢筋砼结构的缺点A、自重大。B、抗裂性差。C、浇筑时需要模板(forms)。D、施工受季节限制。                                                                           

4、　第二节钢筋和砼材料的力学性能　一、钢筋1、分类：按直径粗细分钢筋和钢丝两类。钢筋根据生产工艺和加工条件分热轧钢筋、冷拉钢筋和热处理钢筋三种。将钢筋在高于再结晶温度状态下，用机械方法轧制成的不同外形的钢筋，称为热轧钢筋(hotrolledsteelbars)。热轧钢筋按照外形特征可分为光圆钢筋(hotrolledplainsteelbars)和变形钢筋(deformedbars)。其中横肋斜向一个方向而成螺纹形的称为螺纹钢筋；横肋斜向不同方向而成“人”字形的称为人字形钢筋。纵肋与横肋不相交且横肋为月牙形状的称为月牙纹钢筋。图1-2钢丝根据加工方法和组成形

5、式分碳素钢丝、刻痕钢丝、钢铰线和冷拔低碳钢丝四种。按照钢材的化学成分，分碳素钢(carbonsteel)和普通低合金钢(lowalloy-steel)两大类。二、钢筋的力学性能1.钢筋的应力应变关系钢筋的拉伸应力-应变关系曲线可分为两大类，即有明显流幅的曲线（图1-3）和无明显流幅的曲线（图1-4）。   图1-3           图1-4　钢筋砼结构纵向钢筋一般为R235(Q235),HRB335,HRB400及KL400钢筋。R235为光圆钢筋强度,其牌号为Q235,相当于原标准Ⅰ级钢筋,公称直径d=8~20mm,以偶数2mm递增；HRB335、HRB40

6、0为钢筋牌号,其中尾部数字为强度等级,HRB335相当于原标准Ⅱ级钢筋；HRB400相当于原标准Ⅲ级钢筋,该钢筋公称直径d=6~50mm,其中d=22mm以下以2mm递减,d=22mm以上为25、28、32、36、40、50mm；KL400为余热处理钢筋的强度等级代号,钢筋级别相当于原标准的Ⅲ级钢筋,公称直径d=8~40mm,尺寸进级情况与HRB相同。2．钢筋的强度指标（1）屈服强度。（2）极限强度。钢材的极限强度（包括抗拉强度(tensilestrength)、抗压强度(compressivestrength)和抗剪强度(shearresistancestren

7、gth)3．钢筋的塑性指标（1）伸长率(ductilityrate)。可以按照下式计算：（2）截面收缩率(percentagereductionofarea)。（3）冷弯性能。如图。第三节混凝土的力学性能　一、混凝土的强度二、砼的变形性能一、混凝土的强度1、立方体抗压强度立方体抗压强度是指边长为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28d后，用标准的试验方法测得的抗压强度。混凝土强度等级是按照边长为150mm的立方体抗压强度标准值确定的。混凝土立方体抗压强度标准值是按照上述立方体抗压强度试验方法得到的具有95%保证率的抗

8、压强度值。