哈工大混凝土原理及樓板與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計砼力學(xué)性能

主要內(nèi)容（32學(xué)時緒論（1學(xué)主要內(nèi)容（32學(xué)時緒論（1學(xué)時第1材料的力學(xué)性能（2學(xué)時鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫及變形的驗算（2第2第3第4第5第6第8時2008-10-3材料力學(xué)性參考2008-10-4材參考2008-10-4材料力學(xué)性第1材料的第1材料的力學(xué)性2008-10-5材料力學(xué)性混凝土的力學(xué)性混凝土的力學(xué)性1.1.1混凝土的組成結(jié)通常把混凝土的結(jié)構(gòu)分為三種類型Ｃ.宏觀結(jié)構(gòu)：即砂漿和粗骨料兩組分體系注意：1.骨料的分布及骨料與基相之間在界面的結(jié)力學(xué)性能有著極為重要的影響2008-10-6材料力學(xué)性1.1.2單軸應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)混凝土結(jié)1.1.2單軸應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)中主要是利用它的抗壓強(qiáng)（1）單向受力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)1）立方體抗壓強(qiáng)度fcu：邊長為150mm的混土立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下（溫度20±3℃，95%保證率的抗壓強(qiáng)度極限值。2008-10-7材料力學(xué)性1C混凝C混凝15—立方體抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值為砼強(qiáng)度等級的選鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級堡應(yīng)低于當(dāng)采用HRB335級鋼筋時,混凝土強(qiáng)度等級不宜低于當(dāng)采用級和級鋼筋以及承受重復(fù)荷載的構(gòu)件時混凝土強(qiáng)度等級不得低于0。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于當(dāng)采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時，混凝土強(qiáng)度等級不宜低于0。2008-10-8材料力學(xué)性2）軸心抗壓強(qiáng)按標(biāo)準(zhǔn)方法制作2）軸心抗壓強(qiáng)按標(biāo)準(zhǔn)方法制作的×300mm的棱柱體試件，在溫度20土3℃和相對濕度為90％以上的件下養(yǎng)護(hù)28d，用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的具有95％證率的抗壓強(qiáng)。對于同一混凝土，棱柱體抗強(qiáng)度小于立方體抗壓強(qiáng)度況，實際構(gòu)件強(qiáng)度與試件強(qiáng)度之間存在差異2008-10-9 0.88k1k2fcu,k材料力學(xué)性3）軸心抗拉強(qiáng)3）軸心抗拉強(qiáng)F壓a拉壓F劈拉試驗材料力學(xué)性2008-10- 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的換算關(guān)系為2008-10-材料力學(xué)性 0.880.395f0.5511.6450.45 混凝土的變混凝土的變1、單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)混凝土單軸受力時的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系反映了混凝土受力全程的重要力學(xué)特征是分析混凝土構(gòu)件應(yīng)力、建立承載力和變形計算理論的必要依據(jù)，也是利用計算機(jī)進(jìn)行非線性分析的基應(yīng)變關(guān)系曲線，常采用棱柱體試件來測定。在普通試驗機(jī)上采用等應(yīng)力速度加載，達(dá)到軸心抗壓強(qiáng)度時，試驗機(jī)中集聚的彈性應(yīng)變能大于試件所能吸收的應(yīng)變能，會導(dǎo)致試件產(chǎn)生突然脆性破壞，只能測得應(yīng)力的上升段。采用等應(yīng)變速度加載，或在試件旁附設(shè)高彈性元件與試件一同受壓，以吸收試驗機(jī)內(nèi)集聚的應(yīng)變能，可以測得應(yīng)力應(yīng)變曲線的下降段2008-10-材料力學(xué)性2008-10-材料力學(xué)性2008-10-材料力學(xué)性A到B點，內(nèi)部一些CDA到B點，內(nèi)部一些CDB裂縫相互 展已不穩(wěn)定，橫向變-.-土E(00.4)是0AcA.強(qiáng)混凝土達(dá)0.95fBc×10-246材料力學(xué)性802008-10-強(qiáng)度等級越高，強(qiáng)度等級越高，線彈陡不同強(qiáng)度混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲2008-10-材料力學(xué)性《規(guī)范》應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)fcc00cc0u1n2( 0.0020.5(fcu《規(guī)范》應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)fcc00cc0u1n2( 0.0020.5(fcu50)0.0033( 0u《規(guī)范》混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線參2n208-10-1.2性 2、混凝土的變形模彈性2、混凝土的變形模彈性模Ec變形模切線模Ec2008-10-材料力學(xué)性彈性模量測定方5~102008-10-材料力學(xué)性Ec 彈性模量測定方5~102008-10-材料力學(xué)性Ec 34.74(N/mm21.1.4混凝土的1.1.4混凝土的收縮和徐1、混凝土的收當(dāng)這種自發(fā)的變形受到外部（支座）或內(nèi)（鋼筋）的約束時，將使混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，至引起混凝土的開裂?；炷潦湛s會使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失。2008-10-材料力學(xué)性影響因混凝土的收縮受結(jié)構(gòu)周圍的溫度、濕度、構(gòu)件斷面形狀及影響因混凝土的收縮受結(jié)構(gòu)周圍的溫度、濕度、構(gòu)件斷面形狀及尺寸、配合比、骨料性質(zhì)、水泥性質(zhì)、混凝土澆筑質(zhì)量及養(yǎng)護(hù)條件等許多因素有關(guān)。水泥的品種：水泥強(qiáng)度等級越高，制成的混凝土收縮越大。水泥的用量：水泥用量多、水灰比越大，收縮越大骨料的性質(zhì)：骨料彈性模量高、級配好，收縮就小養(yǎng)護(hù)條件：干燥失水及高溫環(huán)境，收縮大混凝土制作方法：混凝土越密實，收縮越小使用環(huán)境：使用環(huán)境溫度、濕度越大，收縮越小構(gòu)件的體積與表面積比值：比值大時，收縮小2008-10-材料力學(xué)性2、混凝土的徐2、混凝土的徐徐變對混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的工作性能有很影響。由于混凝土的徐變，會使構(gòu)件的變形混凝土的徐變特性主要與時間參數(shù)有關(guān)2008-10-材料力學(xué)性在應(yīng)力（≤0.5fc）作在應(yīng)力（≤0.5fc）作用瞬間，首先產(chǎn)生瞬時彈性應(yīng)變si/Ec(t0)，t0加荷時的齡期）隨荷載作用時間的延續(xù)，變形不斷增長，前4個月徐變長較快，6個月可達(dá)最終徐變的（70～80）%，以后增長逐緩慢，2～3年后趨于穩(wěn)定2008-10-材料力學(xué)性影響因影響因大2008-10-材料力學(xué)性鋼筋的力學(xué)性2.2.1鋼筋的品種和級鋼筋的力學(xué)性2.2.1鋼筋的品種和級2-12008-10-材料力學(xué)性鋼筋的種類及選強(qiáng)塑光圓鋼變形鋼弱高熱軋鋼變形鋼強(qiáng)低變形鋼鋼鋼絲強(qiáng)度高，塑性筋鋼絞強(qiáng)鋼筋的種類及選強(qiáng)塑光圓鋼變形鋼弱高熱軋鋼變形鋼強(qiáng)低變形鋼鋼鋼絲強(qiáng)度高，塑性筋鋼絞強(qiáng)度高，粘結(jié)性熱處理鋼強(qiáng)度材料力學(xué)性2008-10-熱軋鋼筋的分HPB235級熱軋鋼筋的分HPB235級:(HotrolledPlaainSteelbars)HRB335級(HotrolledRibbedSteelbars)HRB400級:(HotrolledRibbedSteelbars)RRB400級(RemainedheattreatmentRibbedSteelfyk（標(biāo)準(zhǔn)值=鋼材廢品限值，保證屈服強(qiáng)97.73%）HPB235級fyk235HRB335級fyk335HRB400級、RRB400級fyk4002008-10-材料力學(xué)性HPB235級鋼筋為光面鋼筋，多作為HPB235級鋼筋為光面鋼筋，多作為現(xiàn)澆樓板的力鋼筋和箍筋HRB335級HRB400級鋼筋強(qiáng)度較高，多作為鋼混凝土構(gòu)件的受力鋼筋，尺寸較大的構(gòu)件，也可RRB400級強(qiáng)度太高，不適宜作為鋼筋混凝土構(gòu)中的配筋，一般冷拉后作預(yù)應(yīng)力筋延伸=25、16、14、10%，直徑8～40mm2008-10-材料力學(xué)性鋼絲，中強(qiáng)鋼絲，中強(qiáng)鋼絲的強(qiáng)度為800~1200MPa，高強(qiáng)鋼絲、鋼絞三股和七股鋼絞線，外接圓直徑9.5~15.2mm。中高強(qiáng)鋼絲和冷加工鋼筋是由熱軋鋼筋和盤條經(jīng)冷拉、冷拔、冷軋、冷扭加工后而成。冷加工的目的是為了提高鋼筋的強(qiáng)度，節(jié)約鋼材。但經(jīng)冷加工后，鋼筋的延伸率降低。近年來，冷加工鋼筋的品種很多，應(yīng)根據(jù)專門規(guī)程使用。熱處理鋼筋是將Ⅳ級鋼筋通過加熱、淬火和回火等調(diào)質(zhì)工藝處理，使強(qiáng)度得到較大幅度的提高，而延伸率降低不多。用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。2008-10-材料力學(xué)性鋼筋的強(qiáng)度與變有明顯屈服點的鋼e鋼筋的強(qiáng)度與變有明顯屈服點的鋼efbacdef為頸縮階2008-10-材料力學(xué)性幾個指標(biāo)屈服強(qiáng)度：是鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計依據(jù)，因為鋼筋屈服后將發(fā)生很大的塑性變形，且卸載時這部分變形不可恢復(fù)，這會使鋼筋混凝土構(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。延伸率：鋼筋幾個指標(biāo)屈服強(qiáng)度：是鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計依據(jù)，因為鋼筋屈服后將發(fā)生很大的塑性變形，且卸載時這部分變形不可恢復(fù)，這會使鋼筋混凝土構(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。延伸率：鋼筋拉斷后的伸長值與原長的比率，是反映筋塑性性能的指標(biāo)。延伸率大鋼筋，在拉反映鋼筋的強(qiáng)度儲2008-10-材料力學(xué)性 ll05or10 0有明顯屈服點鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)一般可采用雙線性有明顯屈服點鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)一般可采用雙線性的理想彈塑性關(guān)12008-10-材料力學(xué)性 HPB235級鋼HRB335級鋼筋、HRB400級鋼筋、RRB400級鋼筋、消除應(yīng)力鋼絲、螺旋肋鋼絲、刻痕鋼鋼絞 f 無明顯屈服點的鋼a點：比例極限，約為無明顯屈服點的鋼a點：比例極限，約為a點后：應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為非線性，有一定塑性變形，且《規(guī)范》材料力學(xué)性2008-10-a混凝土結(jié)構(gòu)對混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要強(qiáng)度：要求鋼筋有足夠的強(qiáng)度和適宜的強(qiáng)屈比(極限強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度的比值)。例如，對抗震等級為一、二級的框架結(jié)構(gòu)，其縱向受塑性：要求鋼筋應(yīng)有足夠的變形能力2008-10-材料力學(xué)性混凝土與鋼筋的粘粘結(jié)混凝土與鋼筋的粘粘結(jié)的意粘結(jié)和錨固是鋼筋和混凝土形成整體、同工作的基鋼筋與混凝土之間粘結(jié)應(yīng)力示意（a）錨固粘結(jié)應(yīng)（b）裂縫間的局部粘結(jié)應(yīng)2008-10-材料力學(xué)性粘結(jié)力的形光粘結(jié)力的形光圓鋼筋與變形鋼筋具有不同的粘結(jié)機(jī)理，（膠結(jié)力）。一般很小，僅在受力階段的局無滑移區(qū)域起作用，當(dāng)接觸面發(fā)生相對滑３）鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的機(jī)咬合作用力（咬合力）。對于光圓鋼筋，這咬合力來自于表面的粗糙不平2008-10-材料力學(xué)性變形鋼筋與混凝土變形鋼筋與混凝土之間的機(jī)械咬合作用主要由于變形鋼筋肋間嵌入混凝土而產(chǎn)生的2008-10-材料力學(xué)性影響粘結(jié)的因影響粘結(jié)的因影響鋼筋與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的因素很多，主要混凝土強(qiáng)度、保護(hù)層厚度及鋼筋凈間距、橫向配筋及側(cè)向壓應(yīng)力，以及澆筑混凝土?xí)r鋼筋的位置等。Ｂ.變形鋼筋能夠提高粘結(jié)強(qiáng)度Ｃ.鋼筋間的凈距對粘結(jié)強(qiáng)度也有重要影響2008-10-材料力學(xué)性2008-10-材料力學(xué)性◆鋼筋的錨固與◆鋼筋的錨固與搭(5)對大深度混凝土構(gòu)件應(yīng)分層澆筑或二次澆搗(6)一般除重銹鋼筋外，可不必除銹2008-10-材料力學(xué)性◆ll◆ll式中，ζ為受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù)，它同一連接區(qū)內(nèi)搭接鋼筋的截面面積有關(guān)，詳《規(guī)范》2008-10-材