钢筋混凝土材料的物理力学性能ppt课件.ppt

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1、第一章钢筋混凝土结构的材料1.1钢筋(ReinforcementorRebar)一、钢筋的品种热轧钢筋、冷加工钢筋（冷拉钢筋，冷轧带肋钢筋）、热处理钢筋；钢丝和钢绞线。参见附录二（P.333）各种钢筋的符号和强度设计值。各种钢筋的性能和工程应用：(Ⅰ级)钢筋多为光面钢筋（PlainBar），多作为现浇楼板的受力钢筋和箍筋。(Ⅱ级和Ⅲ级)钢筋强度高，多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋，尺寸较大的构件，也有用Ⅱ级钢筋作箍筋。钢绞丝、钢丝和热处理钢筋一般用于预应力混凝土结构。二、钢筋的力学性能钢筋的－曲线lPPA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、冷拉钢筋)硬钢：无

2、明显屈服台阶的钢筋(钢丝、热处理钢筋)se(一)软钢有明显屈服点的钢筋Rebarwithyieldpointa’为比例极限proportionallimits=Esea’a为弹性极限elasticlimitade为强化段strainhardeningstagebb为屈服上限upperyieldstrengthc为屈服下限，即屈服强度fyloweryieldstrengthcdcd为屈服台阶yieldplateauefue为极限抗拉强度fuultimatetensilestrengthfyf几个指标(Index)：屈服强度：是钢筋强度的设计依据，因为钢筋屈服后将很大的塑性变形，且卸载

3、时这部分变形不可恢复，这会使钢筋混凝土构件产生很大的变形和不可闭合的裂缝。屈服上限与加载速度有关，不太稳定，一般取屈服下限作为屈服强度。延伸率：钢筋拉断时的应变，是反映钢筋塑性性能的指标。延伸率大的钢筋，在拉断前有足够预兆，延性较好屈强比反映钢筋的强度储备，fy/fu=0.6~0.7。(二)硬钢无明显屈服点的钢筋a点：比例极限，约为0.65fua点前：应力-应变关系为线弹性a点后：应力-应变关系为非线性，有一定塑性变形，且没有明显的屈服点强度设计指标——条件屈服强度(协定流限)残余应变为0.2%所对应的应力《规范》取s0.2=0.85fu冷加工的方法：冷拉、冷拔、冷轧。冷加工的目的

4、：改变钢材内部结构，提高钢材强度，节约钢筋(10%~20%)。(三)钢筋的冷加工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冷拉对钢材性能的影响:屈服强度提高了，但流幅缩短；钢材变硬变脆了；对承受冲击荷载和重复荷载是不利的。（四）钢筋的蠕变、松弛和疲劳•钢筋在高应力作用下，随时间增长其应变继续增加的现象为蠕变。•钢筋受力后，若保持长度不变，则其应力随时间增长而降低的现象称为松弛。•钢筋的疲劳破坏是指钢筋在承受重复、周期动荷载作用下，经过一定次数后，从塑性破坏的性质转变成脆性突然断裂的现象。1.2混凝土(Concrete)一、混凝土的强度混

5、凝土的抗压强度混凝土的抗拉强度混凝土在复合应力作用下的强度混凝土结构中，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。混凝土的强度等级是用抗压强度来划分的立方体抗压强度混凝土的强度等级混凝土的选用原则轴心抗压强度（一）立方体抗压强度fcu（参见录像01）破坏形式和原理？混凝土的强度和哪些因素有关？如何影响？由于尺寸效应的影响：fcu(150)=0.95fcu(100)fcu(150)=1.05fcu(200)如何测定？（二）混凝土的强度等级水电工程根据强度，从C10~C60共划分为11个强度等级，级差为5N/mm2。C50以上为高强混凝土。补充说明：（

6、三）混凝土的选用原则水电工程中，素混凝土结构受力不宜低于C10钢筋混凝土构件的混凝土强度等级不应低于C15当采用Ⅱ级、Ⅲ级钢筋时，装配式和薄壁结构以及承受重复荷载的构件，不宜低于C20预应力混凝土结构不应低于C30采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时，不宜低于C40（四）轴心抗压强度fc棱柱体试件高宽比一般为h/b=3~4通常取150mm×150mm×300mm或150mm×150mm×450mm标准试件。真实反映以受压为主的混凝土结构构件的抗压强度。所以是构件设计时所采用的强度种类，但还要将该标准值变为设计值。为什么棱柱体抗压强度小于立方体抗压强度？如何换算？（四）轴心抗拉

7、强度ftft仅相当于fcu的1/9~1/18ft=2P/πd2测量方法：（五）复合应力状态下的混凝土强度实际结构中混凝土很少受于单向受力状态。更多的是处于双向或三向受力状态。如混凝土拱坝、核电站的安全壳等。参见录象（04双向复合受力强度）混凝土的双向受力强度双向受拉：强度接近单向受拉强度一拉一压：强度降低双向受压：抗压强度和极限压应变均有所提高压压拉混凝土在正应力和剪应力作用下的复合强度在有剪应力作用时，混凝土的抗压强度将低于单轴抗压强度混凝土的抗剪强度：随拉应力增大