第二章混凝土钢筋的性能分解.ppt

a ε0.2 s 0.2 f u Steel bar without yield point a点后：应力-应变关系为非线性 协定流限：经过加载和卸载后尚存有0.2%永久残余变形时的应力. 无明显屈服点的钢筋(硬钢) * HRBF——细晶粒热轧带肋钢筋 第2章 混凝土结构材料的物理力学性能 2.1 混凝土的物理力学性能 2.2 钢筋的物理力学性能 2.3 钢筋与混凝土的粘结性能 2.1 混凝土的物理力学性能 Paste Sand Mortar Gravel Concrete Cement Water 混凝土材料是由水泥、砂、石子和水按一定比例组成，经凝结和硬化形成的，属于复合材料。 一 混凝土强度(Strength of Concrete) 混凝土立方体抗压强度 混凝土轴心抗压强度 混凝土抗拉强度 混凝土复合（多轴）强度 Cubic Compressive Strength Compressive Strength Tensile Strength Multi-axial Strength 一、混凝土的强度 1、混凝土强度等级-立方体抗压强度 混凝土结构中，主要是利用它的抗压强度。因此抗压强度是混凝土力学性能中最主要和最基本的指标。 混凝土的强度等级是用立方体抗压强度来划分的 混凝土强度等级：边长150mm立方体试件，在20±3℃，相对湿度90%以上潮湿空气中养护28天，用标准试验方法（加载速度0.3~0.8N/mm2/sec，两端不涂润滑剂）测得的具有95%保证率的立方体抗压强度，用符号C表示，如：C30表示fcu,k=30N/mm2 影响立方体抗压强度的因素： 试验方法：压力机垫板的横向摩擦约束，造成混凝土试块端部处在多轴受力状态，就象在试件上下端各加了一个套箍，致使破坏时形成两个对顶的角锥破坏面，抗压强度高于无约束情况。 不涂润滑剂 涂润滑剂 未采取减摩措施 采取减摩措施后 第二章 钢筋和混凝土的材料性能 2.1 混凝土 2、棱柱体抗压强度-轴心抗压强度 轴心抗压强度采用棱柱体试件测定，用符号fc表示，它比较接近实际构件中混凝土的受压情况。棱柱体试件高宽比一般为h/b=2~3，我国通常取150mm×150mm×300mm的棱柱体试件。 承压板 试块 ?c1—棱柱体强度与立方体强度之比值，对C50及C50以下混凝土取0.76；对C80砼取0.82,中间按线性规律变化； ?c1—C40以上混凝土脆性折减系数，对C40取1.0，对C80取0.87，中间按线性规律变化。 0.88-考虑实际构件与试件混凝土强度之间的差异，对混凝土强度的修正系数。 第二章 钢筋和混凝土的材料性能 3、轴心抗拉强度 混凝土构件开裂、裂缝、变形，以及受剪、受扭、受冲切等的承载力均与抗拉强度有关。 第二章 钢筋和混凝土的材料性能 拉 压 压 由于轴心受拉试验对中困难，也常常采用立方体或圆柱体劈拉试验测定混凝土的抗拉强度 劈拉试验 P a P 第二章 钢筋和混凝土的材料性能 二、混凝土的变形 变形是混凝土的一个重要力学性能。 混凝土变形 受力变形－一次短期加载、荷载长期作用和多次重复加载作用下产生的变形。 体积变形－硬化过程中的收缩以及温度和湿度变化。 1. 一次短期加载作用下混凝土的变形性能 （1） 混凝土受压时的应力应变关系Stress- strain Relationship 0 2 4 6 8 10 20 30 s (MPa) e × 10 -3 第二章 钢筋和混凝土的材料性能 B A C E D A点以前，微裂缝没有明显发展，混凝土的变形主要弹性变形，应力-应变关系近似直线。A点应力随混凝土强度的提高而增加，对普通强度混凝土sA约为 (0.3~0.4)fc ，对高强混凝土sA可达(0.5~0.7)fc。 A点以后，由于微裂缝处的应力集中，裂缝开始有所延伸发展，产生部分塑性变形，应变增长开始加快，应力-应变曲线逐渐偏离直线。微裂缝的发展导致混凝土的横向变形增加。但该阶段微裂缝的发展是稳定的。 混凝土在结硬过程中，由于水泥石的收缩、骨料下沉以及温度变化等原因，在骨料和水泥石的界面上形成很多微裂缝，成为混凝土中的薄弱部位。混凝土的最终破坏就是由于这些微裂缝的发展造成的。 达到B点，内部一些微裂缝相互连通，裂缝发展已不稳定，横向变形突然增大，体积应变开始由压缩转为增加。在此应力的长期作用下，裂缝会持续发展最终导致破坏。取B点的应力作为混凝土的长期抗压强度。普通强度混凝土sB约为0.8fc，高强强度混凝土sB可达0.95fc以上。 达到C点fc，内部微裂缝连通形成破坏面，应变增长速度明显加快，C点的纵向应变值称为峰值应变 e 0，约为0.002。 纵向应变发展达到D点，内部裂缝在试件表面出现第一条可见