建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu) 第5版 課件 項(xiàng)目3 選擇建筑材料

項(xiàng)目3選擇建筑材料建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)1選用鋼筋CONTENTS目錄鋼筋的種類01鋼筋的力學(xué)性能02結(jié)鋼筋的強(qiáng)度指標(biāo)03鋼筋的加工04鋼筋的選用05教學(xué)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。2.樹立學(xué)生的節(jié)能意識(shí)。3.培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)范意識(shí)。

1.能識(shí)別工程中的鋼筋。2.能在工作中評(píng)測(cè)鋼筋。3.能分析鋼筋的變形。4.能選用鋼筋。

1.了解鋼筋的分類。2.了解鋼筋的的等級(jí)標(biāo)識(shí)。3.掌握鋼筋的強(qiáng)度表示。4.掌握鋼筋的力學(xué)性能。5.掌握鋼筋的選用。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01鋼筋的種類1.思考福州小城鎮(zhèn)住宅樓項(xiàng)目鋼筋的選擇2.鋼筋種類

按化學(xué)成分分碳素鋼普通低合金鋼按外形分低碳鋼中碳鋼高碳鋼光圓鋼筋帶肋鋼筋2.鋼筋種類按生產(chǎn)加工工藝分熱軋鋼筋冷拉鋼筋熱處理鋼筋鋼絲HPB300

HRB400HRBF400RRB400HRB500HRBF500冷軋帶肋鋼筋3.鋼筋牌號(hào)熱軋鋼筋的符號(hào)說明HPB300生產(chǎn)工藝：hotrolled(熱軋）表面形狀：plain（光圓）鋼筋：bar屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值3.鋼筋牌號(hào)HRB400

hotrolled（熱軋）ribbed（帶肋）

bar（鋼筋）RRB400remainedheattreatment（余熱處理）ribbed（帶肋）

bar（鋼筋）

屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值4.鋼筋符號(hào)種類符號(hào)熱軋鋼筋HPB300AHRB400

HRBF400RRB400CCFCRHRB500

HRBF500D

D

F5.識(shí)別鋼筋信息“4”代表牌號(hào)為

HRB400鋼筋，即三級(jí)鋼筋“”代表鋼筋生產(chǎn)廠家的代碼“22”代表鋼筋直徑“E”的鋼筋是專門為滿足對(duì)有抗震設(shè)防要求的結(jié)構(gòu)性能要求生產(chǎn)的鋼筋PART02鋼筋的力學(xué)性能1.鋼筋的應(yīng)力—應(yīng)變曲線（強(qiáng)度）1.鋼筋的應(yīng)力—應(yīng)變曲線（強(qiáng)度）ob——彈性階段bc——屈服階段cd——強(qiáng)化階段de——破壞階段b——屈服強(qiáng)度d

——極限強(qiáng)度工程上取屈服強(qiáng)度作為鋼筋強(qiáng)度取值的依據(jù)，因?yàn)殇摻钋螽a(chǎn)生了較大的塑性變形，將使構(gòu)件變形和裂縫寬度大大增加，使構(gòu)件無法正常工作。鋼筋的極限強(qiáng)度是鋼筋的實(shí)際破壞強(qiáng)度，不能作為設(shè)計(jì)中鋼筋強(qiáng)度取值的依據(jù)，因?yàn)楫?dāng)應(yīng)力達(dá)到極限強(qiáng)度時(shí)，構(gòu)件出現(xiàn)頸縮并很快被拉斷，無任何安全儲(chǔ)備。鋼筋的應(yīng)力—應(yīng)變曲線（軟鋼）1.鋼筋的應(yīng)力—應(yīng)變曲線（強(qiáng)度）它沒有明顯的屈服臺(tái)階，其強(qiáng)度很高，但延伸率大為減小，塑性性能降低。設(shè)計(jì)上取相應(yīng)于殘余應(yīng)變?yōu)?.2％時(shí)的應(yīng)力（

）作為假定屈服強(qiáng)度，或稱條件屈服點(diǎn)，其值相當(dāng)于

為其極限抗拉強(qiáng)度。鋼筋的應(yīng)力—應(yīng)變曲線（硬鋼）2.鋼筋的塑性性能

1）延伸率：2）冷彎性能：延伸率越大，鋼筋的塑性和變形能力越好。

彎心直徑越小，彎過的角度越大，冷彎性能越好，鋼筋的塑性性能越好。3）沖擊韌性韌性是鋼材抵抗沖擊荷載的能力。韌性是鋼材強(qiáng)度和塑性的綜合指標(biāo)。PART03鋼筋的強(qiáng)度指標(biāo)1.鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值作為基本代表值。所謂強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，是指正常情況下可能出現(xiàn)的最小材料強(qiáng)度值?！督ㄖY(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2001規(guī)定，材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)具有不小于95%的保證率，熱扎鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)屈服強(qiáng)度確定,用符號(hào)

表示。2.鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為了保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性，混凝土結(jié)構(gòu)承載力設(shè)計(jì)采用鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，其值比鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值低。3.鋼筋的彈性模量鋼筋的彈性模量是反映彈性階段鋼筋應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的物理量其中：—鋼筋屈服前的應(yīng)力，單位為—為相應(yīng)鋼筋的應(yīng)變。PART04鋼筋的加工1.鋼筋調(diào)直鋼筋調(diào)直就是利用鋼筋調(diào)直機(jī)或采用冷拉的方法，通過拉力將彎曲的鋼筋拉直，以便于加工的過程。鋼筋調(diào)直宜采用機(jī)械方法，也可采用冷拉方法。當(dāng)采用冷拉方法調(diào)直鋼筋時(shí)，HPB300級(jí)鋼筋的冷拉率不宜大于4%，HRB400級(jí)和RRB400級(jí)鋼筋的冷拉率不宜大于1%。2.鋼筋切斷資源是有限的，鋼筋下料時(shí)須按計(jì)算的下料長度切斷，避免浪費(fèi)。鋼筋切斷可采用鋼筋切斷機(jī)或手動(dòng)切斷器。手動(dòng)切斷器只用于切斷直徑小于16mm的鋼筋；鋼筋切斷機(jī)可切斷直徑40mm以內(nèi)的鋼筋。3.鋼筋彎折PART05鋼筋的選用1.對(duì)鋼筋性能的要求1）強(qiáng)度鋼筋應(yīng)具有可靠的屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的主要依據(jù)，鋼筋的屈服強(qiáng)度越高，則鋼筋的用量就越少。2）塑性要求鋼筋在斷裂前有足夠的變形，提前給人以預(yù)兆。鋼筋的塑性好，也易于鋼筋的加工成型，因此要保證鋼筋的延伸率和冷彎性能。3）可焊性很多情況下，鋼筋之間的連接需要通過焊接的方式，因此要求在一定的工藝條件下，鋼筋焊接后施焊熱影響區(qū)域不能產(chǎn)生裂紋及過大的變形，保證焊接后的接頭性能良好。4）與混凝土的粘結(jié)力鋼筋和混凝土兩種物理性能不同的材料能結(jié)合在一起共同工作，主要是由于混凝土在凝結(jié)硬化時(shí)，牢固的與鋼筋粘結(jié)在一起，相互傳遞內(nèi)力的原因。通常選取帶肋鋼筋，來提高鋼筋和混凝土的粘結(jié)力。2.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定（1）縱向受力普通鋼筋可采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500、RRB400、HPB300鋼筋；（2）梁、柱和斜撐構(gòu)件的縱向受力普通鋼筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋；（3）箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500鋼筋；（4）預(yù)應(yīng)力筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線和預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋。為追求高額利潤，在選用鋼筋時(shí)，有人會(huì)選用"瘦身"鋼筋。使用"瘦身鋼筋"目的是減少建設(shè)成本，但給工程帶來了極大地安全隱患，這樣的作法是違反法律規(guī)定的。THANKS感謝聆聽項(xiàng)目3選擇建筑材料建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)2選用混凝土CONTENTS目錄混凝土的強(qiáng)度01混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)02混凝土的變形03混凝土的選用04教學(xué)目標(biāo)1.樹立學(xué)生的質(zhì)量意識(shí)與安全意識(shí)。2.培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)范意識(shí)。

1.能在工作中評(píng)測(cè)混凝土。2.能選用混凝土。

1.了解混凝土的強(qiáng)度和強(qiáng)度指標(biāo)。2.了解混凝土的變形3.掌握混凝土的選用。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01混凝土的強(qiáng)度1.思考福州小城鎮(zhèn)住宅樓項(xiàng)目混凝土的選擇2.混凝土的強(qiáng)度

用邊長為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28d后，以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的破壞時(shí)的平均壓應(yīng)力為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度。

按上述規(guī)定所測(cè)得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度稱為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

,單位為

。

1)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度

混凝土強(qiáng)度是混凝土的重要力學(xué)性能，是設(shè)計(jì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的重要依據(jù)，它直接影響結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。2.混凝土的強(qiáng)度我國規(guī)范習(xí)慣于用混凝土立方體抗壓強(qiáng)度作為劃分混凝土強(qiáng)度等級(jí)的基本指標(biāo)，按

的大小劃分為14級(jí)。C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。

混凝土強(qiáng)度等級(jí)2.混凝土的強(qiáng)度2）混凝土軸心抗壓強(qiáng)度

試驗(yàn)?zāi)康模翰捎美庵w試件，反映混凝土的實(shí)際工作狀態(tài)。

試件尺寸：我國取mm為標(biāo)準(zhǔn)試件。

按與立方體試件相同的制作、養(yǎng)護(hù)條件和標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度稱為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，記為

，單位為

。2.混凝土的強(qiáng)度3）混凝土軸心抗拉強(qiáng)度

試驗(yàn)?zāi)康模夯炷恋目估瓘?qiáng)度是混凝土的基本力學(xué)特征之一，比抗壓強(qiáng)度小得多，一般只有抗壓強(qiáng)度的5％～10％，該比值隨混凝土強(qiáng)度的提高而降低?；炷猎嚰妮S心抗拉強(qiáng)度是確定混凝土抗裂度的重要指標(biāo)。

PART02混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)1.混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)PART03混凝土的變形1.混凝土在一次短期荷載作用下的變形混凝土一次荷載作用下的應(yīng)力—應(yīng)變曲線2.混凝土在荷載長期作用下的變形性能混凝土在荷載長期作用下，即使應(yīng)力維持不變，它的應(yīng)變也會(huì)隨時(shí)間繼續(xù)增長，這種現(xiàn)象稱為混凝土的徐變混凝土徐變?cè)嚰淖冃闻c時(shí)間的關(guān)系2.混凝土在荷載長期作用下的變形性能徐變的原因：①水泥凝膠體的黏性流動(dòng)，使骨料應(yīng)力增大。②混凝土中內(nèi)部微裂縫的發(fā)展。影響徐變的因素：①應(yīng)力的大??；②混凝土的齡期；③混凝土的制作、養(yǎng)護(hù)環(huán)境；④水灰比與水泥用量；⑤骨料用量及力學(xué)性能。徐變對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響：

①使鋼筋混凝土構(gòu)件截面產(chǎn)生內(nèi)力重分布；②使受彎構(gòu)件和偏壓構(gòu)件的變形加大；③使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失。PART04混凝土的選用1.《混凝土結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》要求1）素混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25；預(yù)應(yīng)力混凝土樓板結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30，其他預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C40；鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。2）承受重復(fù)荷載作用的鋼筋混凝土構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。3）抗震等級(jí)不低于二級(jí)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。4)采用500MPa及以上等級(jí)的鋼筋的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工時(shí)，我們?cè)谶x用混凝土?xí)r，要按規(guī)范規(guī)定選取混凝土，而且避免使用不達(dá)標(biāo)的混凝土，始終樹立質(zhì)量意識(shí)、安全意識(shí)。THANKS感謝聆聽項(xiàng)目3選擇建筑材料建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)BuildingMechanicsandStructures任務(wù)3鋼筋的錨固長度CONTENTS目錄鋼筋和混凝土共同工作的原因01粘結(jié)力的組成及分布02保證鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力的措施03教學(xué)目標(biāo)1.樹立學(xué)生的質(zhì)量意識(shí)與安全意識(shí)。2.培養(yǎng)學(xué)生查閱知識(shí)的能力。

1.能計(jì)算鋼筋的錨固長度。2.能查表得到鋼筋的錨固長度。3.能知道并識(shí)別鋼筋的連接方式。1.了解鋼筋和混凝土共同工作的原因。2.了解粘結(jié)力的組成及分布。3.掌握保證鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力的措施。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)PART01鋼筋和混凝土共同工作的原因1.思考鋼筋與混凝土為什么能一起工作2.共同工作的原因一是兩者具有相近的線膨脹系數(shù)，因此當(dāng)溫度變化時(shí)，兩種材料不會(huì)產(chǎn)生過大的變形差而導(dǎo)致兩者間的粘結(jié)力的破壞；二是因?yàn)榛炷两Y(jié)硬并達(dá)到一定的強(qiáng)度以后，兩者之間建立了足夠的粘結(jié)力，保證鋼筋不會(huì)從混凝土中拔出或壓出，與混凝土更好地共同工作。粘結(jié)和錨固是鋼筋和混凝土形成整體，共同工作的基礎(chǔ)。PART02粘結(jié)力的組成及分布1.粘粘結(jié)力的組成

化學(xué)膠結(jié)力摩擦力機(jī)械咬合力1.粘粘結(jié)力的分布PART03保證鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力的措施1.鋼筋的錨固

錨固：通過鋼筋埋置段或機(jī)械措施將鋼筋所受的力傳給混凝土。b受拉鋼筋基本錨固長度：—普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

—混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于C60時(shí)，按C60取值—錨固鋼筋的直徑—錨固鋼筋的外形系數(shù)1.鋼筋的錨固1.鋼筋的錨固1.鋼筋的錨固2.鋼筋的連接1）綁扎搭接

軸心受拉及小偏心受拉桿件的縱向受力鋼筋不得采用綁扎搭接；其他構(gòu)件中的鋼筋采用綁扎搭接時(shí)，受拉鋼筋直徑不宜大于25mm，受壓鋼筋直徑不宜大于28mm。同一構(gòu)件中相鄰縱向受力鋼筋的綁扎搭接接頭宜相互錯(cuò)開。鋼筋綁扎搭接接頭連接區(qū)段的長度為1.3倍搭接長度，凡搭接接頭中點(diǎn)位于該連接區(qū)段長度內(nèi)的搭接接頭均屬于同一連接區(qū)段。當(dāng)直