2第二章钢筋混凝土材料的力学性能.ppt

混凝土结构 第 2章 钢筋混凝土材料的力学性能 “套箍作用” 由上述混凝土破坏机理可知，微裂缝的发展导致试件最终破坏。混凝土受拉时的应力－应变关系曲线与受压时相似，但其峰值时的应力和应变都较受压时小得多。 《规范》规定：混凝土弹性模量采用棱柱体反复加荷的方法确定。随着加荷次数的增加，应力－应变曲线基本上接近于直线，该直线的斜率即为混凝土的弹性模量。 光面钢筋：HPB235； 变形钢筋：HRB335、HRB400和RRB400。 条件屈服强度相当于0.85倍极限抗拉强度。 粘结破坏机理示意图 预应力钢筋的屈服强度 45Si2Cr 48Si2Mn 400 1040 1470 φHT 40Si2Mn 热处理钢筋 410 1110 1570 φI 刻痕 1110 1570 1180 1670 410 1250 1770 φPφH 光面螺旋肋 消除应力钢丝 1220 1720 390 1320 1860 1×7 1110 1570 1220 1720 390 1320 1860 φS 1×3 钢绞线 fpy fpy fptk 符号 种类 1、有明显屈服点（软钢）的应力—应变曲线 a ——比例极限 b ——弹性极限 ob ——弹性阶段 d ——极限抗拉强度 bc ——屈服阶段 cd ——强化阶段 de ——破坏阶段 e ——极限应变 2.2.2 钢筋的力学性能 d ——极限抗拉强度 e ——极限应变 条件屈服强度： 取残余应变为0.2%所对应的应力作为无明显流幅钢筋的强度限值，通常称为条件屈服强度。 2、无明显屈服点（硬钢）的应力—应变曲线 * * 主讲教师：盛明强 课件制作：盛明强 主要内容： 混凝土的力学性能 钢筋的力学性能 钢筋与混凝土的粘结 重点： 混凝土的强度和变形性能 钢筋的种类和力学性能 粘结破坏机理 2.1.1 混凝土的强度 普通混凝土：由水泥、砂、石和水按一定配合比拌和，经凝固硬化后做成的人工石材。 一、混凝土的强度 1、混凝土立方体抗压强度 以边长为150mm的立方体在20±3?C的温度和相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28天，依照标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度（以N/mm2计）作为混凝土的强度等级，并用符号表示混凝土的强度等级一般可划分为： C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 。 2.1 混凝土 影响因素： 尺寸效应： 尺寸越大，内部缺陷较多， 强度较低。 加载速度： 加载速度越快，强度越低。 2 轴心抗压强度 棱柱体高度的取值：h/b=2~4 ①摆脱端部摩擦力的影响； ②试件不致失稳。 与 的关系： 试验目的：采用棱柱体试件，反映混凝土的实际工作状态。 试件尺寸：我国取 mm为标准试件。 3 轴心抗拉强度 与 的关系： 直接受拉试验 劈裂试验 (间接测试混凝土的轴心抗拉强度） 4 复杂应力状态下混凝土的强度 双向受力状态 ①双向受拉，接近单轴抗拉强度； ②双向受压，混凝土的侧向变形受到约束，强度提高 ； ③一拉一压，加速了混凝土内部微裂缝的发展 ，抗拉、抗压强度均降低。 压剪或拉剪复合应力状态 ①随着拉应力的增大 ， 混凝土的抗剪强度降低。 ②随着压应力的增大 ， 混凝土的抗剪强度逐渐增大；当压应力超过某一数值后，抗剪强度随压应力增大而减小。 混凝土的压剪复合强度 三轴应力状态 试件侧向变形受到限制，其内部微裂缝的产生和发展受到阻碍，当侧压力增大时，轴向抗压强度也相应增大。 混凝土的三轴抗压强度 三轴试验得到的侧向压应力系数为4.1，但经验公式的侧向压应力系数取4.5～7.0，平均值为5.6。 试件纵向受压时，混凝土的横向膨胀受到约束，使核心混凝土处于三向受压状态，内部微裂缝的发展受到抑制，从而提高了试件的纵向强度和延性，特别是延性大为提高。 混凝土圆柱体三向受压时轴向应力—应变曲线 正因为三向受压时混凝土的轴心抗压强度大幅提高，故实际工作中常采用横向钢筋约束混凝土的方法来提高混凝土的抗压强度。 由多轴强度破坏理论也可知，三向受压时混凝土可以承受很大的压应力，理论上承受三向均压时其极限承载力为无穷大。