郭文鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu) 鋼筋和混凝土材料的力學(xué)性能PPT課件

1、3.1 鋼筋（Steel reinforcement)第1頁(yè)/共38頁(yè)400840RRB400(K20MnSi)400650HRB400(20MnSiV, 20MnSiNb,20MnTi)335650HRB335(20MnSi)300620HPB300(Q300)fyk/(N/mm2)d/(mm)符號(hào)符號(hào)種種 類類 HPB 熱軋光面鋼筋，橋梁規(guī)范用R表示； HRB 熱軋帶肋鋼筋； RRB 余熱處理鋼，橋梁規(guī)范用KL表示。第2頁(yè)/共38頁(yè)二二 鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系0.2%0.2標(biāo)距有明顯流幅的鋼筋無(wú)明顯流幅的鋼筋鋼筋受壓和受拉時(shí)的應(yīng)力鋼筋受壓和受拉時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線幾乎相同應(yīng)變曲

2、線幾乎相同第3頁(yè)/共38頁(yè)第4頁(yè)/共38頁(yè)幾個(gè)指標(biāo)：1.屈服強(qiáng)度（Yield Strength)*是鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計(jì)依據(jù)，因?yàn)殇摻钋髮a(chǎn)生很大的塑性變形，且卸載時(shí)這部分變形不可恢復(fù)，這會(huì)使鋼筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生很大的變形和不可閉合的裂縫*屈服上限與加載速度有關(guān)，不太穩(wěn)定，一般取屈服下限作為屈服強(qiáng)度2.伸長(zhǎng)率（Elongation Strain)鋼筋拉斷時(shí)的應(yīng)變是反映鋼筋塑性性能的指標(biāo)。伸長(zhǎng)率大的鋼筋，在拉斷前有足夠的預(yù)兆，延性較好。l1ld第5頁(yè)/共38頁(yè)3.強(qiáng)屈比：反映鋼筋的強(qiáng)度儲(chǔ)備。4.冷彎性能=90,180 ,反復(fù)彎曲要求：冷彎過(guò)程中無(wú)裂縫、鱗落或斷裂。D 愈小，要求愈高。反復(fù)次數(shù)愈高，要

3、求愈高。Dd 冷彎是檢驗(yàn)鋼筋局部變形能力的指標(biāo)。 鋼筋塑性愈好，構(gòu)件破壞前預(yù)兆愈明顯。 第6頁(yè)/共38頁(yè)v 可加工性好焊接彎折v 與混凝土粘結(jié)錨固性好光面變形變形鋼筋比光面鋼筋好第7頁(yè)/共38頁(yè)嚴(yán)格講應(yīng)該是在比例極限之前第8頁(yè)/共38頁(yè)v 鋼筋的選用普通鋼筋：宜用HRB400和HRB335鋼筋 可用HPB300、RRB400和冷加工鋼筋預(yù)應(yīng)力筋：宜用鋼鉸線、鋼絲 可用熱處理鋼筋和強(qiáng)度較高的冷加工鋼筋第9頁(yè)/共38頁(yè)3.2 混凝土（Concrete)一 混凝土的強(qiáng)度主要材料：水泥、水、砂、石第10頁(yè)/共38頁(yè)第11頁(yè)/共38頁(yè)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu，k承壓板試塊摩擦力不涂潤(rùn)滑劑涂潤(rùn)滑劑強(qiáng)度大

4、于我國(guó)規(guī)范的方法：不涂潤(rùn)滑劑壓力壓力試件試件裂縫裂縫發(fā)展發(fā)展擴(kuò)張擴(kuò)張整個(gè)體整個(gè)體系解體，喪失承載力系解體，喪失承載力第12頁(yè)/共38頁(yè)300第13頁(yè)/共38頁(yè)承壓板試塊第14頁(yè)/共38頁(yè)第15頁(yè)/共38頁(yè)dlFfts2ddftsFFFF劈裂試驗(yàn)fts第16頁(yè)/共38頁(yè)第17頁(yè)/共38頁(yè)第18頁(yè)/共38頁(yè)5.雙向應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度1.01.01.21.2-0.2-0.22/fc1/fc拉壓/fc/fc0.20.1-0.10.00.61.0單軸抗拉強(qiáng)度單軸抗壓強(qiáng)度雙向正應(yīng)力下的強(qiáng)度曲線法向應(yīng)力和剪應(yīng)力下的強(qiáng)度曲線第19頁(yè)/共38頁(yè)6.三向應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度1=fcc1=fcc2= 3= f

5、LfL-側(cè)向約束壓應(yīng)力（加液壓）圓柱體試驗(yàn)Lcccfff1 . 4有側(cè)向約束時(shí)的抗壓強(qiáng)度無(wú)側(cè)向約束時(shí)圓柱體的單軸抗壓強(qiáng)度第20頁(yè)/共38頁(yè)二 混凝土的變形1.混凝土在一次短期加荷時(shí)的變形導(dǎo)致橫向變形的增加應(yīng)力應(yīng)變曲線第21頁(yè)/共38頁(yè)變形模量第22頁(yè)/共38頁(yè)混凝土的彈性模量的試驗(yàn)方法（混凝土的彈性模量的試驗(yàn)方法（150150 300標(biāo)準(zhǔn)試件）標(biāo)準(zhǔn)試件）c/fcc0.5510次此線和原點(diǎn)切線基此線和原點(diǎn)切線基本平行，取其斜率本平行，取其斜率作為作為Ec)/(74.342 . 21025mmNfEcuc混凝土的泊松比和剪切模量混凝土的泊松比和剪切模量混凝土的泊松比，在壓力較小時(shí)為混凝土的泊松比，

6、在壓力較小時(shí)為0.150.18，接近破壞時(shí)可達(dá)，接近破壞時(shí)可達(dá)0.5以上，以上，一般可取一般可取0.2混凝土的剪切模量為混凝土的剪切模量為)1 (2cccEG第23頁(yè)/共38頁(yè)2.混凝土在荷載長(zhǎng)期作用下的變形徐變和收縮（1）徐變（Creep)P第24頁(yè)/共38頁(yè)影響因素：第25頁(yè)/共38頁(yè)徐變對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響徐變對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響PAsPAs s1c1Ps2As s2徐變：徐變： s， cP拆去，鋼筋受壓混凝土受拉，可能會(huì)引起混凝土開(kāi)裂第26頁(yè)/共38頁(yè)（2）收縮（Shrinkage)第27頁(yè)/共38頁(yè)影響因素：第28頁(yè)/共38頁(yè)混凝土的選用原則v 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中 混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15。 用HRB335級(jí)鋼筋時(shí)，不宜低于C20； 用HRB400和RRB400級(jí)鋼筋時(shí)，不得低于C20。v 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中 混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。 當(dāng)采用鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋時(shí)，不宜 低于C40。 第29頁(yè)/共38頁(yè)2.3 鋼筋與混凝土的粘結(jié)一 粘結(jié)的概念第30頁(yè)/共38頁(yè)第31頁(yè)/共