电大建筑结构：力学性能与混凝土结构的基本设计原则.ppt

建筑结构 钢筋的力学性能 有强度、变形(包括弹性和塑性变形)等。 钢筋的应力应变曲线 四个阶段 弹性阶段限）。 屈服阶段 强化阶段 颈缩阶段 钢筋主要指标 主要指标为屈服强度、抗拉强度 伸长率和冷弯性能四项 屈强比 屈强比：屈服强度/极限强度 以屈强比来反映钢筋的强度储备。 钢筋的塑性指标 反映钢筋塑性指标是伸长率和冷弯性能。 伸长率：钢筋试件拉断后的伸长值与原长的比值 冷弯性能：弯转角度愈大、弯心直径愈小，钢筋的塑性就愈好。 钢筋的品种 主要有热轧钢筋、热处理钢筋、预应力钢丝及钢绞线四种。 在钢筋混凝土结构中主要采用热轧钢筋。 热轧钢筋 分为HPB235级(Ⅰ级），HRB335级（Ⅱ级）， HRB400级（Ⅲ级），RRB400级（余热处理Ⅲ级）四个种类。 钢筋采用 普通钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋，也可采用HPB235级和RRB400级钢筋。 按外形可分为光圆钢筋、变形钢筋。 钢筋5要求： 1.有较高的强度和适宜的屈强比 强度有两个：一是钢筋的屈服强度，这是设计计算时的主要依据。 另一是钢筋的抗拉强度 屈服强度与抗拉强度的比值称为屈强比，它可以代表结构的强度储备，要选择适当的屈强比。 钢筋5要求： 2.较好的塑性 3.可焊性 4.低温性能： 以防钢筋低温冷脆而致破坏。 5.与混凝土要有良好的粘结力 混凝土强度指标 在工程中常用的混凝土强度有立方体抗压强度标准值、轴心抗压强度和轴心抗拉强度等。 立方体抗压强度标准值 立方体抗压强度标准值指按照标准方法制作养护的边长为150的立方体试块，在28天龄期，用标准试验方法测得的具有95％保证率的抗压强度。 十四个强度等级 C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。 符号C代表混凝土，C后面的数字表示以 为单位的立方体抗压强度标准值。 轴心抗压和抗拉强度 定义：以150×150×300的棱柱体作为标准试件按照标准试验方法测得的混凝土受压强度。 能更好地反映混凝土的实际抗压能力,其数值要小于立方体抗压强度。 混凝土的抗拉强度很低，一般只有其立方抗压强度的1／17～1／8。 双向受压 双向受压强度比单向抗压强度高 一向受拉一向受压应力状态时，强度低于单向抗拉强度。 双向受拉时近似于与单向抗拉强度。 三向受压 三向受压时，形成约束混凝土，其强度有较大的增长 常以间距较小的螺旋式钢筋或箍距较密的普通箍筋来约束混凝土。 混凝土的变形 分为两类。一类是在荷载作用下的受力变形。 另一类与受力无关，如混凝土收缩以及由于温度变化所产生的变形等。 混凝土的应力-应变曲线 曲线 曲线大体上呈上升段与下降段两个阶段 随着的 提高，其相应的峰值应变大致相同。曲线的上升段形状都是相似的 在曲线的下降段，强度等级高的混凝土下降段顶部陡峭，应力急剧下降，曲线较短，残余应力相对较低。 混凝土的弹性模量和变形模量 ① 原点弹性模量 ② 变形模量（割线模量 ③弹性模量的测定：卸荷、加荷重复进行5～10次后，应力应变关系已近于直线，直线的斜率作为混凝土弹性模量的试验值。 徐变 在荷载的长期作用下，混凝土的变形随时间而增长的现象称为徐变。 混凝土的徐变，会使钢筋与混凝土间产生应力重分布、挠度增加、附加偏心距加大而、会产生预应力损失等不利影响。 但徐变也会缓和应力集中现象、降低温度应力、减少支座不均匀沉降引起的结构内力，、这些又是对结构的有利方面。 收缩 混凝土在空气中结硬体积会减小的现象称为收缩。与荷载无关。 当混凝土的收缩受到限制时，将在混凝土中产生拉应力，甚而导致混凝土产生收缩裂缝。 还会使预应力混凝土发生预应力损失，以及使一些超静定结构产生不利的影响。 粘结锚固作用组成 1.胶结力； 2.发生相互滑动时产生的摩阻力； 3. 咬合力。 为了保证钢筋在混凝土中的可靠锚固，钢筋应有足够的锚固长度。 影响粘结强度的6因素 (1)混凝土的质量。 (2)钢筋的形式：光圆钢筋做成弯钩 (3)钢筋保护层厚度 (4) 横向钢筋。 (5) 混凝土横向变形受到约束。 (6) 结构和构件承受反复荷载对粘结力不利。 极限状态设计 建筑结构的功能要求 1.安全性: 2.适用性。 3.耐久性。 结构的可靠性 是指结构在规定的时间内，在规定的条件下(正常的设计、施工、使用和维修条件)，完成预定功能的能力。 结构可靠性的概率用结构可靠度来度量。 设计使用年限 是指设计规定的结构或结构构件不