1钢筋和混凝土的力学性能素材.ppt

1.2 混凝土 1、混凝土在一次短期加载时的变形 OA––– 弹性阶段 ?A : 0.3fc AB––– 弹塑性阶段 ? : 0.3fc～ 0.8fc 裂缝稳定阶段 BC––– 裂缝不稳定阶段 ? : 0.8 fc～ 1.0 fc C B D E fc ? ? 0 ?0 ? ? ? A ?cu ? ? 特征点： fc - 轴心抗压强度 1.2.2 混凝土的的变形 ?0 -对应于峰值点应变 ， ?0 = 0.002 ?cu - 混凝土极限压应变， ?cu = 0.0033 ?0 ? ? 0 原点弹性模量： 弹性模量 混凝土弹性模量的数值见附表1。 1.2 混凝土 规范中混凝土的弹性模量取： 2、混凝土在重复荷载作用下的变形 如果我们将混凝土棱柱体试块加荷使其压应力达到某个数值σ，然后卸荷至零，并把这一循环多次重复下去，就称为多次重复荷载。 通常把能使试件循环200万次或次数稍多时发生破坏的压应力称为混凝土的疲劳抗压强度，用符号 表示。 混凝土的疲劳抗压强度远远低于轴心抗压强度设计值。 1.2 混凝土 3、混凝土在荷载长期作用下的变形——徐变 混凝土在不变的应力长期持续作用下，变形会随时间徐徐增长的现象称为混凝土的徐变。 徐变初期增长较快，以后逐渐变慢，一年内可完成90%左右 。 1.2 混凝土 徐变对混凝土结构的影响： （1）产生应力重分布，使混凝土应力减小，钢筋应力增大； （2）会使构件的变形增加，从而降低结构的承载能力； （3）使预应力混凝土构件的预压应力受到损失。 影响徐变的因素有： （1）水灰比 （2）水泥用量 （3）骨料所占的比例及性能 （4）养护条件（温度、湿度） 一般应尽可能减小混凝土的徐变。 1.2 混凝土 （1）温度变形 混凝土的热胀冷缩变形称为温度变形。 混凝土温度线膨胀系数约为(1.0~1.5)×10-5, 即温度升高（或降低）1度,每米约膨胀（或收缩）0.01~0.015mm。 对大体积混凝土工程，应设法降低混凝土的发热量，如使用低热水泥、减少水泥用量、采用人工降温以及对表层混凝土加强保温措施等。对纵向较长的混凝土及钢筋混凝土结构，应考虑混凝土温度变形所产生的危害，每隔一段长度应设置温度伸缩缝。 4、混凝土的温度变形和收缩、膨胀 1.2 混凝土 （2）干湿（收缩和膨胀）变形 当混凝土在水中硬化时，体积产生微小膨胀；当混凝土在干燥空气中硬化时，体积将产生收缩。混凝土的收缩值比膨胀值大得多。 混凝土的湿胀变形量很小，对结构一般无破坏作用。但干缩变形对混凝土危害较大，干缩可能使混凝土表面出现拉应力而开裂，严重影响混凝土的耐久性。因此，应采取措施减少混凝土的收缩。 减少混凝土的干缩变形： ①加强养护；在养护期内使混凝土保持潮湿环境。 ②减小水灰比；水灰比大，会使混凝土收缩量大大增加。 ③减小水泥用量；水泥含量减少，骨料含量相对增加，骨料的体积稳定性比水泥好，减少混凝土的收缩。 ④加强振捣。混凝土捣固的愈密实，内部孔隙量愈少，收缩量愈小。 1.2 混凝土 1.2 混凝土 （1）混凝土不是弹性材料，只有在应力很低时才可将其视为弹性体； （2）混凝土在破坏过程中，其承载力有一个增加到减小的过程； （3）最大应力对应的应变不是最大的，最大应变对应的应力也不是最大的，而且应力达到最大并不意味着立即破坏。 由混凝土的应力—应变曲线可知： C B D E fc ? ? 0 ?0 ? ? ? A ?cu ? ? 1.3.1 粘结力的组成 1、化学胶结力：混凝土在结硬过程中，水泥胶体与钢筋间产生吸附胶着作用。混凝土强度等级越高，胶结力也越高。 2、摩擦力：由于混凝土的收缩，使钢筋周围的混凝土握裹在钢筋上，当钢筋和混凝土之间出现相对滑动的趋势，则此接触面上将出现摩擦力。 3、机械咬合力：由于钢筋表面粗糙不平所产生的机械咬合作用。变形钢筋机械咬合力大大高于光面钢筋的机械咬合力。 1.3 钢筋与混凝土之间的粘结、锚固及钢筋的连接 1.3.2 影响粘结力的主要因素 1、混凝土强度：强度等级越高，粘结力强。 2、混凝土保护层厚度及钢筋净间距