混凝土结构设计原理第二章课件.ppt

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1、第2章混凝土结构材料的物理力学性能浙江农林大学暨阳学院土木工程教研室杨锦组成结构主要材料：水泥、水、砂、石混凝土:普通混凝土是由水泥、石子和砂用水经搅拌、养护和硬化后形成的一种复合材料。2.1混凝土的物理力学性能2.1.1单轴向应力状态下混凝土强度1.立方体抗压强度fcu,k（强度等级）标准尺寸：150mm×150mm×150mm养护条件：20℃±3℃，湿度≥90%；28d试验方法：恒定的加载速度，垫板不涂润滑剂强度保证率：95%承压板试块摩擦力不涂润滑剂涂润滑剂立方体抗压强度是区分混凝土强度等级的指标，我国规范混凝土的强度等级有：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C4

2、5C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80表示混凝土Concrete立方体抗压强度30MPa≤fcu，k<35MPa1）立方体抗压强度fcu,k与强度等级C30劈裂试验FdF抗拉强度是混凝土的基本力学指标之一。可采用直接测试法来测定，但由于试验比较困难，目前国内外主要采用圆柱体或立方体的劈裂试验来间接测试混凝土的轴心抗拉强度。拉压压2.轴心抗拉强度ft2.1.3混凝土的变形（1）一次短期加载时应力-应变关系0→A:近似弹性A→B:非线性B→C:体积增大C→F:破坏一次加载时高强混凝土：↗，↘不同强度的混凝土的应力—应变曲线比较混凝土的变形模量弹性模量变形模量切线模量（2

3、）长期荷载作用下的变形：徐变定义：在荷载保持不变的情况下，变形随时间推移继续增大的现象。特点：早期发展快，但可以延续数年。徐变徐变产生的原因：胶凝体的粘性流动混凝土内部微裂缝的不断发展影响徐变的因素：应力：c<0.5fc，徐变变形与应力成正比----线性徐变0.5fc<c<0.8fc，非线性徐变c>0.8fc，徐变急剧增长，造成混凝土破坏加荷时混凝土的龄期，越早，徐变越大水泥用量越多，水灰比越大，徐变越大骨料越硬，徐变越小.养护条件：温度高，湿度大，水泥水化作用充分徐变越小。徐变对混凝土结构的影响PAsPAss1c1Ps2Ass2P拆去，钢筋受压混凝土受拉，可能会引起混

4、凝土开裂徐变：s，c使构件变形增大；在轴压构件中，使钢筋应力增加，混凝土应力减小（引起应力重分布）；在预应力构件中，使预应力发生损失。（3）收缩定义：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象。特点：早期快，收缩值随着时间而增长。收缩对结构的影响：当收缩受到约束时，引起构件开裂。减少收缩的措施：限制水泥用量；减小水灰比；加强振捣和养护；加强构造钢筋配置；设置变形缝；掺膨胀剂。影响因素：混凝土的组成及配合比，尤其是水灰比；养护条件；使用时的温度与湿度。第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土◆混凝土的疲劳混凝土的疲劳是在荷载重复作用下产生的。如钢筋混凝土吊车梁、钢筋混凝土桥以及港口海岸

5、的混凝土结构等都要受到吊车荷载、车辆荷载以及波浪冲击等几百万次的作用。混凝土在重复荷载作用下的破坏称为疲劳破坏。2.1混凝土的物理力学性能2.1.4混凝土的疲劳第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土◆疲劳强度混凝土的疲劳强度由疲劳试验测定。采用100mm×100mm×300mm或者150mm×150mm×450mm的棱柱体，把棱柱体试件承受200万次或次数稍多的循环荷载而发生破坏的压应力值称为混凝土的疲劳抗压强度。2.1混凝土的物理力学性能2.1.5混凝土的选用原则钢筋混凝土结构中混凝土强度等级不应低于C15。用HRB335级钢筋时，不宜低于C20；用HRB400和RRB400级钢

6、筋时，不得低于C20。预应力混凝土结构中混凝土强度等级不应低于C30。当采用钢丝、钢绞线、热处理钢筋时，不宜低于C40。1．混凝土的弹性模量是指（）。A原点弹性模量B切线模量；C割线模量；D变形模量；2．规范确定所用试块的边长是（）。A．150mm；B．200mm；C．100mm；D．250mm；3．混凝土强度等级是由（）确定的。A．fcu,k；B．fck；C．fcm；D．ftk；AAA2.2.1建筑用钢筋的品种热轧钢筋400RRB400(K20MnSi)400HRB400(20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi)335HRB335(20MnSi)300HPB300(Q300

7、)fyk/(N/mm2)符号种类§2.2钢筋HPB—热轧光面钢筋，强度最低；HRB—热轧带肋钢筋；RRB—余热处理钢。H（hotrolling）—热轧，P（plainroundbars）—光圆，R（ribbedbar）—带肋，R（remainedheattreatedreinforcedbar）—余热处理，B（bar）—代表钢筋目前，混凝土结构中纵向受力钢筋优先采用HRB400级钢筋＊钢筋的冷加工1）.冷拉冷拉钢筋是在常温条件下，以超过原来钢筋屈服点强度的