chap建筑結(jié)構(gòu)材料PPT課件

1、chap2 chap2 建筑結(jié)構(gòu)材料建筑結(jié)構(gòu)材料第1頁(yè)/共31頁(yè)一、建筑鋼材的品種和規(guī)格一、建筑鋼材的品種和規(guī)格1.1.混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋（1 1）砼結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋的要求）砼結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋的要求 應(yīng)具有較高的強(qiáng)度和良好的塑性；應(yīng)具有較高的強(qiáng)度和良好的塑性； 便于加工和焊接；便于加工和焊接； 應(yīng)與混凝土之間具有足夠的粘接力。應(yīng)與混凝土之間具有足夠的粘接力。第一節(jié)第一節(jié) 建筑鋼材建筑鋼材第2頁(yè)/共31頁(yè)（2 2）鋼筋的種類）鋼筋的種類第一節(jié)第一節(jié) 建筑鋼材的品種建筑鋼材的品種第3頁(yè)/共31頁(yè)第4頁(yè)/共31頁(yè)第5頁(yè)/共31頁(yè) 1 1）普通鋼筋）普通鋼筋 普通鋼筋指用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和預(yù)

2、應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋。普通鋼筋指用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋。混凝土規(guī)范混凝土規(guī)范規(guī)定，普通鋼筋規(guī)定，普通鋼筋宜采用宜采用HRB400HRB400級(jí)和級(jí)和HRB335HRB335級(jí)鋼筋。級(jí)鋼筋。第一節(jié)第一節(jié) 建筑鋼材的品種建筑鋼材的品種2 2）預(yù)應(yīng)力鋼筋）預(yù)應(yīng)力鋼筋 預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)優(yōu)先采用鋼絞線和鋼絲。預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)優(yōu)先采用鋼絞線和鋼絲。第6頁(yè)/共31頁(yè)2.2.鋼結(jié)構(gòu)用鋼材鋼結(jié)構(gòu)用鋼材（1 1）鋼種和鋼號(hào)）鋼種和鋼號(hào) 建筑工程常用碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼建筑工程常用碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 1 1）碳素結(jié)構(gòu)鋼）碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)：碳素結(jié)

3、構(gòu)鋼的牌號(hào)：質(zhì)量等級(jí)代號(hào)：A、B、C、D屈服點(diǎn)數(shù)值（N/mm2）： 195、215、235、255、275鋼材屈服點(diǎn)代號(hào)：Q脫氧程度代號(hào)：F、b、Z、TZ，其中Z、TZ可以省略 Q235AQ235A第一節(jié)第一節(jié) 建筑鋼材的品種建筑鋼材的品種第7頁(yè)/共31頁(yè)2 2）低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼）低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)：低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)： 質(zhì)量等級(jí)代號(hào)：A、B、C、D、E 屈服點(diǎn)數(shù)值（N/mm2）：295、345、390、420、460 鋼材屈服點(diǎn)代號(hào)：Q注：低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的A、B級(jí)屬于鎮(zhèn)靜鋼， C、D、E級(jí)屬于特殊鎮(zhèn)靜鋼。Q345EQ345E第一節(jié)第一節(jié) 建筑鋼材的品種建筑

4、鋼材的品種第8頁(yè)/共31頁(yè)（2 2）品種及規(guī)格）品種及規(guī)格 1 1）熱軋鋼板）熱軋鋼板 鋼板用符號(hào)鋼板用符號(hào)“”后加后加“厚厚寬寬長(zhǎng)（單位為長(zhǎng)（單位為mmmm）”的方法表示，如的方法表示，如-12-1280080021002100。2 2）熱軋型鋼）熱軋型鋼第一節(jié)第一節(jié) 建筑鋼材的品種建筑鋼材的品種第9頁(yè)/共31頁(yè) 3 3）冷彎薄壁型材）冷彎薄壁型材第一節(jié)第一節(jié) 建筑鋼材的品種建筑鋼材的品種第10頁(yè)/共31頁(yè)二、建筑鋼材的力學(xué)性能二、建筑鋼材的力學(xué)性能1.1.影響鋼材力學(xué)性能的主要因素影響鋼材力學(xué)性能的主要因素 影響鋼材力學(xué)性能的因素有很多。影響鋼材力學(xué)性能的因素有很多。(1)(1)化學(xué)成分化

5、學(xué)成分(2)(2)冶煉、軋制和熱處理冶煉、軋制和熱處理(3)(3)鋼材硬化鋼材硬化(4)(4)溫度影響溫度影響 第一節(jié)第一節(jié) 建筑鋼材的品種建筑鋼材的品種第11頁(yè)/共31頁(yè)（5 5） 應(yīng)力集中應(yīng)力集中 在負(fù)溫下或動(dòng)力荷載作用在負(fù)溫下或動(dòng)力荷載作用下工作的結(jié)構(gòu)，應(yīng)力集中的下工作的結(jié)構(gòu)，應(yīng)力集中的不利影響將十分突出。不利影響將十分突出。 （6 6）反復(fù)荷載作用）反復(fù)荷載作用 鋼材在反復(fù)荷載作用下，結(jié)構(gòu)的抗力及性能都會(huì)發(fā)生重鋼材在反復(fù)荷載作用下，結(jié)構(gòu)的抗力及性能都會(huì)發(fā)生重要變化，甚至發(fā)生疲勞破壞。要變化，甚至發(fā)生疲勞破壞。第一節(jié)第一節(jié) 建筑鋼材的品種建筑鋼材的品種第12頁(yè)/共31頁(yè)2.2.鋼材的力學(xué)

6、性能鋼材的力學(xué)性能 建筑鋼材的力學(xué)性能是衡量鋼材質(zhì)量的重要指標(biāo)，它包括建筑鋼材的力學(xué)性能是衡量鋼材質(zhì)量的重要指標(biāo)，它包括強(qiáng)度、塑性、冷彎性能、沖擊強(qiáng)度、塑性、冷彎性能、沖擊韌性。韌性。（1 1）強(qiáng)度）強(qiáng)度（2 2）塑性）塑性 屈服點(diǎn)屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度和和伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率，是鋼材的三個(gè)重要力學(xué)性能指標(biāo)。，是鋼材的三個(gè)重要力學(xué)性能指標(biāo)。（3 3）冷彎性能）冷彎性能（4 4）沖擊韌性）沖擊韌性第一節(jié)第一節(jié) 建筑鋼材的品種建筑鋼材的品種第13頁(yè)/共31頁(yè) 3. 3.建筑鋼材的設(shè)計(jì)指標(biāo)建筑鋼材的設(shè)計(jì)指標(biāo)（1 1）鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 標(biāo)準(zhǔn)值：正常情況下可能出現(xiàn)的最

7、小材料強(qiáng)度值。標(biāo)準(zhǔn)值：正常情況下可能出現(xiàn)的最小材料強(qiáng)度值。 設(shè)計(jì)值：設(shè)計(jì)值：強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項(xiàng)系數(shù)。強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項(xiàng)系數(shù)。（2 2）鋼筋的彈性模量）鋼筋的彈性模量（3 3）鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 設(shè)計(jì)值：設(shè)計(jì)值：鋼材的屈服點(diǎn)除以鋼材的抗力分項(xiàng)系數(shù)，按鋼材的屈服點(diǎn)除以鋼材的抗力分項(xiàng)系數(shù)，按規(guī)范采用。規(guī)范采用。第一節(jié)第一節(jié) 建筑鋼材的品種建筑鋼材的品種第14頁(yè)/共31頁(yè)一、一、 混凝土的強(qiáng)度混凝土的強(qiáng)度1.混凝土的立方抗壓強(qiáng)度混凝土的立方抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu 及強(qiáng)度等級(jí)。及強(qiáng)度等級(jí)。（1）混凝土的立方抗壓強(qiáng)度）混凝土的立方抗壓強(qiáng)度確定方法：用邊長(zhǎng)為確定方法：用邊長(zhǎng)為150mm的標(biāo)準(zhǔn)

8、立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)件下養(yǎng)護(hù)28天后，按照標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有天后，按照標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95%保證率的抗壓保證率的抗壓強(qiáng)度，作為混凝土的立方抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，用符號(hào)強(qiáng)度，作為混凝土的立方抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，用符號(hào)fcu,k表示。表示。第二節(jié)第二節(jié) 混凝土混凝土 （2）混凝土的強(qiáng)度等級(jí)）混凝土的強(qiáng)度等級(jí) 根據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k的大小，混凝土強(qiáng)度等級(jí)分的大小，混凝土強(qiáng)度等級(jí)分C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共共14級(jí)。級(jí)。其中，其中，C60C

9、80屬高強(qiáng)混凝土。屬高強(qiáng)混凝土。第15頁(yè)/共31頁(yè)（3）結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)的要求）結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)的要求 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于15；當(dāng)采用HRB335級(jí)鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于20；當(dāng)采用HRB400和RRB400級(jí)鋼筋以及承受重復(fù)荷載的構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于20。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于30；當(dāng)采用鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋作為預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于40。第二節(jié) 混凝土第16頁(yè)/共31頁(yè) 2.混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)c3. 軸心抗拉強(qiáng)度軸心抗拉強(qiáng)度f(wàn)t第二節(jié)第二節(jié) 混凝土混凝土第17頁(yè)/共31頁(yè)二、混凝土的變形二、

10、混凝土的變形 混凝土的變形有兩類：一類是受力變形；另一類是體混凝土的變形有兩類：一類是受力變形；另一類是體積變形，包括收縮、膨脹和溫度變形積變形，包括收縮、膨脹和溫度變形。 1.1.混凝土在長(zhǎng)期荷載作用下的變形混凝土在長(zhǎng)期荷載作用下的變形徐變徐變 定義：混凝土在長(zhǎng)期不變荷載作用下，應(yīng)變隨時(shí)間定義：混凝土在長(zhǎng)期不變荷載作用下，應(yīng)變隨時(shí)間繼續(xù)增長(zhǎng)的現(xiàn)象，叫做混凝土的徐變。繼續(xù)增長(zhǎng)的現(xiàn)象，叫做混凝土的徐變。 對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不利影響：增大混凝土構(gòu)件的變形；對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不利影響：增大混凝土構(gòu)件的變形；在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中引起預(yù)應(yīng)力損失等。在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中引起預(yù)應(yīng)力損失等。第二節(jié)第二節(jié) 混凝土混凝土第1

11、8頁(yè)/共31頁(yè)2.2.收縮收縮 定義：混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)體積減小的現(xiàn)象。定義：混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí)體積減小的現(xiàn)象。 對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不利影響：當(dāng)構(gòu)件受到約束時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不利影響：當(dāng)構(gòu)件受到約束時(shí)，混凝土的收縮就會(huì)使構(gòu)件中產(chǎn)生收縮應(yīng)力，收縮應(yīng)混凝土的收縮就會(huì)使構(gòu)件中產(chǎn)生收縮應(yīng)力，收縮應(yīng)力過(guò)大，就會(huì)使構(gòu)件產(chǎn)生裂縫，以致影響結(jié)構(gòu)的正力過(guò)大，就會(huì)使構(gòu)件產(chǎn)生裂縫，以致影響結(jié)構(gòu)的正常使用；在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中混凝土收縮將引起常使用；在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中混凝土收縮將引起鋼筋預(yù)應(yīng)力值損失等等。鋼筋預(yù)應(yīng)力值損失等等。第二節(jié)第二節(jié) 混凝土混凝土第19頁(yè)/共31頁(yè)三、混凝土的設(shè)計(jì)指標(biāo)三、混凝土的設(shè)計(jì)指標(biāo)1.1.混

12、凝土的強(qiáng)度混凝土的強(qiáng)度 混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)具有不小于混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)具有不小于95%95%的保證率。的保證率。 混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：等于混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以混混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：等于混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以混凝土材料分項(xiàng)系數(shù)。凝土材料分項(xiàng)系數(shù)。 各種強(qiáng)度等級(jí)的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值各種強(qiáng)度等級(jí)的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值規(guī)范規(guī)定采用。規(guī)范規(guī)定采用。2.2.混凝土的彈性模量混凝土的彈性模量 第二節(jié)第二節(jié) 混凝土混凝土第20頁(yè)/共31頁(yè)四、鋼筋與混凝土的共同工作四、鋼筋與混凝土的共同工作1.粘結(jié)作用粘結(jié)作用粘結(jié)力是統(tǒng)稱，試驗(yàn)表明它主要由三部分組成：粘結(jié)力是統(tǒng)稱，試驗(yàn)表明它主要由三部分組成：A

13、因砼顆粒的化學(xué)作用，產(chǎn)生了砼與鋼筋之間的膠結(jié)力；因砼顆粒的化學(xué)作用，產(chǎn)生了砼與鋼筋之間的膠結(jié)力；B因砼收縮，將鋼筋緊緊握固而產(chǎn)生的摩擦力；因砼收縮，將鋼筋緊緊握固而產(chǎn)生的摩擦力；C由于鋼筋表面凸凹不平與砼之間產(chǎn)生的機(jī)械咬合力。由于鋼筋表面凸凹不平與砼之間產(chǎn)生的機(jī)械咬合力。其中，機(jī)械咬合力最大，約占總粘結(jié)力的一半以上。其中，機(jī)械咬合力最大，約占總粘結(jié)力的一半以上。 第二節(jié)第二節(jié) 混凝土混凝土第21頁(yè)/共31頁(yè)2.變形協(xié)調(diào)作用變形協(xié)調(diào)作用 鋼筋與砼的溫度線膨脹系數(shù)接近，溫度變化時(shí)，兩者鋼筋與砼的溫度線膨脹系數(shù)接近，溫度變化時(shí)，兩者之間不會(huì)產(chǎn)生較大的相對(duì)變形而導(dǎo)致破壞。之間不會(huì)產(chǎn)生較大的相對(duì)變形而導(dǎo)

14、致破壞。3.鋼筋的砼保護(hù)層可以防止鋼筋銹蝕，保證結(jié)構(gòu)的耐久性鋼筋的砼保護(hù)層可以防止鋼筋銹蝕，保證結(jié)構(gòu)的耐久性 第二節(jié)第二節(jié) 混凝土混凝土第22頁(yè)/共31頁(yè)一、砌體材料種類及強(qiáng)度等級(jí)一、砌體材料種類及強(qiáng)度等級(jí) 1.塊材塊材（1）磚）磚 燒結(jié)普通磚燒結(jié)普通磚 非燒結(jié)硅酸鹽磚非燒結(jié)硅酸鹽磚 燒結(jié)多孔磚燒結(jié)多孔磚 第三節(jié)第三節(jié) 砌體結(jié)構(gòu)材料砌體結(jié)構(gòu)材料第23頁(yè)/共31頁(yè)（2 2）砌塊）砌塊 砌塊一般用混凝土或水泥砌塊一般用混凝土或水泥爐渣澆制而成，也可用粉煤灰爐渣澆制而成，也可用粉煤灰蒸養(yǎng)而成。主要有混凝土空心蒸養(yǎng)而成。主要有混凝土空心砌塊、加氣混凝土砌塊、水泥砌塊、加氣混凝土砌塊、水泥爐渣空心砌塊、

15、粉煤灰硅酸鹽爐渣空心砌塊、粉煤灰硅酸鹽砌塊。砌塊。 （3 3）石材）石材 特點(diǎn)：石材抗壓強(qiáng)度高，抗凍性、抗水性及耐久性均較好。特點(diǎn)：石材抗壓強(qiáng)度高，抗凍性、抗水性及耐久性均較好。第三節(jié)第三節(jié) 砌體結(jié)構(gòu)材料砌體結(jié)構(gòu)材料第24頁(yè)/共31頁(yè) 2.砂漿砂漿（1）水泥砂漿）水泥砂漿特點(diǎn)：強(qiáng)度高、耐久性和耐火性好，但其流動(dòng)性和特點(diǎn)：強(qiáng)度高、耐久性和耐火性好，但其流動(dòng)性和保水性差，相對(duì)而言施工較困難。保水性差，相對(duì)而言施工較困難。用途：常用于地下結(jié)構(gòu)或經(jīng)常受水侵蝕的砌體部位。用途：常用于地下結(jié)構(gòu)或經(jīng)常受水侵蝕的砌體部位。（2）混合砂漿）混合砂漿 除具有水泥砂漿的優(yōu)點(diǎn)外，其流動(dòng)性和保水性均較除具有水泥砂漿的優(yōu)

16、點(diǎn)外，其流動(dòng)性和保水性均較好。好。第三節(jié)第三節(jié) 砌體結(jié)構(gòu)材料砌體結(jié)構(gòu)材料第25頁(yè)/共31頁(yè) （3）石灰砂漿：強(qiáng)度較低，耐久性也差，流動(dòng)性和）石灰砂漿：強(qiáng)度較低，耐久性也差，流動(dòng)性和保水性較好，通常用于地上砌體。保水性較好，通常用于地上砌體。 （4）混凝土砌塊砌筑砂漿）混凝土砌塊砌筑砂漿 它是由水泥、砂、水以及根據(jù)需要摻入的摻和料和它是由水泥、砂、水以及根據(jù)需要摻入的摻和料和外加劑等組成，按一定比例，采用機(jī)械拌和制成，專外加劑等組成，按一定比例，采用機(jī)械拌和制成，專門用于砌筑混凝土砌塊的砌筑砂漿。簡(jiǎn)稱砌塊專用砂門用于砌筑混凝土砌塊的砌筑砂漿。簡(jiǎn)稱砌塊專用砂漿，其強(qiáng)度等級(jí)用漿，其強(qiáng)度等級(jí)用Mb表示

17、。表示。第三節(jié)第三節(jié) 砌體結(jié)構(gòu)材料砌體結(jié)構(gòu)材料 3.砌體材料的選用砌體材料的選用第26頁(yè)/共31頁(yè)二、砌體的力學(xué)性能二、砌體的力學(xué)性能 砌體的種類砌體的種類（1 1）無(wú)筋砌體）無(wú)筋砌體 無(wú)筋砌體由塊體和砂漿組成，包括磚砌體、砌塊無(wú)筋砌體由塊體和砂漿組成，包括磚砌體、砌塊砌體和石砌體。砌體和石砌體。A.A.磚砌體磚砌體空斗墻是將全部或部份磚立砌，并留空斗（洞），現(xiàn)空斗墻是將全部或部份磚立砌，并留空斗（洞），現(xiàn)已很少采用。已很少采用。第三節(jié)第三節(jié) 砌體結(jié)構(gòu)材料砌體結(jié)構(gòu)材料第27頁(yè)/共31頁(yè)B B砌塊砌體砌塊砌體特點(diǎn)：特點(diǎn)：其自重輕，保溫隔熱性能好，施工進(jìn)度快，經(jīng)其自重輕，保溫隔熱性能好，施工進(jìn)度快，經(jīng)濟(jì)效果好，又具有優(yōu)良的環(huán)保概念。濟(jì)效果好，又具有優(yōu)良的環(huán)保概念。用途：用途：小型砌塊砌體有很廣闊的發(fā)展前景。小型砌塊砌體有很廣闊的發(fā)展