材料的力学性能详解.ppt

第2章 混凝土结构材料的主要力学性能 混凝土 混凝土结构材料 强度和变形 （主要力学性能） 钢 筋 第一节 混凝土的主要力学性能 一．混凝土的强度 荷载的性质和受力条件不同，使混凝土具有不同的强度 立方体抗压强度 单向应力状态下的强度 轴心抗压强度 轴心抗拉强度 复合应力状态下的强度 双向受力强度 三向受压强度 1．混凝土的立方体抗压强度和强度等级 N/mm 我国将立方体抗压强度值作为混凝土强度的基本指标。 立方体抗压强度值由试验得到： 标准试验条件 （见建材书） 影响立方体抗压强度的因素： （1）试验方法： 分为涂润滑剂和不涂润滑剂。 通常试块与试验机垫板之间存在摩擦，这种摩擦对试块有“套箍”作用――引起抗压强度提高。 如果涂润滑剂，摩擦力大大减小，横向不受约束，强度不提高。 注意：我国规定的标准试验方法是不涂润滑剂的。 （2）试件尺寸：尺寸越小，强度越高。 （3）加载速度：速度越快，强度越高。 （4）混凝土龄期：随龄期的增长而提高。 混凝土强度等级－－－ 是按立方体抗压强度标准值确定的―－ 共14级，用C表示：C15, C20, C25, C30, ……C80。 例如 C20, 表示 2．混凝土的轴心抗压强度 用标准棱柱体试件（150 X 150 X 300 mm3）采用标准试验方法（与立方体相同）测定的混凝土抗压强度――轴心抗压强度。 一般认为当 h / b = 2~3 时，可以消除摩擦力的影响，中间为纯压状态，接近实际情况。 通过试验分析， 《规范》给出轴心抗压强度标准值与立方体抗压强度标准值的关系按下式确定： ――棱柱体强度与立方体强度的比值，取 0.76。 ―― 高强混凝土的脆性折减系数，C40及以 下，取1.0，C40以上，需折减。 0.88――考虑实际构件与试件混凝土之间的差异而取的折减系数。 小贴示：在以后计算受弯构件，轴心受压构件和偏心受压构件的正截面承载力时，都是以 作为强度计算指标的。 3．混凝土的轴心抗拉强度 一般只为抗压强度的 1/17 ~ 1/8。 轴心抗拉强度可由试验直接测得 轴心受拉试验（直接） 劈裂试验 （间接） 通过试验分析，《规范》给出轴心抗拉强度标准值与立方体抗压强度标准值的关系 式中： －－变异系数； 其余符号同 式（2－1）。 注意：混凝土强度越高， 与 的比值越小。 小贴示：在以后实际计算时， ， 不用上式计算，当混凝土强度等级一定时，直接查表， 见附录。 4、复合应力状态下的混凝土的强度 实际上混凝土构件都处于复合应力状态， 梁既受M又受V，柱同时受M、N、V，所以 需研究复合应力状态下混凝土的强度。 （1）混凝土的双向受力强度（正应力） 双向受拉： 、 相互影响不大，双向受拉 强度接近于单向受拉强度。 双向受压： 一向的强度随另一向压力的增加 而增加，双向受压强度比单向受压 强度最多可提高27% 。 一向受压、一向受拉： 双向异号应力使单向 （受压或受拉）强度降低。 （2）在法向应力和剪应力组合下的混凝土强度 “压剪状态” 压应力低时，抗剪强度随压应力的增大而增大，当压应力超过