第1章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能分解.ppt

§1-1 钢筋混凝土结构的基本概念 受竖向力作用的混凝土柱 §1-2混凝土的物理力学性能 3）砼的弹性模量、变形模量 原点弹性模量 ：过原点切线的斜率。 切线模量 ：过某一点切线的斜率。 割线模量 ：某一点与原点连线的斜率。 混凝土的变形模量 §1-2混凝土的物理力学性能 3）砼的弹性模量、变形模量 §1-2混凝土的物理力学性能 3）砼的弹性模量、变形模量 ◆弹性模量测定方法 §1-2混凝土的物理力学性能 3）砼的弹性模量、变形模量 ◆剪切模量 §1-2混凝土的物理力学性能 1. 混凝土的徐变 定义： 徐变的特点： 2. 混凝土在长期荷载作用下的变形 在荷载长期作用下，混凝土的变形随时间而徐徐增长 的现象。 开始增长较快，以后逐渐减慢，最后趋于稳 定。 §1-2混凝土的物理力学性能 徐变的原因： 影响徐变的因素： ①水泥凝胶体的黏性流动，细微空隙逐渐闭合。 ②混凝土中内部微裂缝的发展。 ①压应力的大小； ②加载时砼的龄期； ③砼的组成成分和配合比； ④混凝土的制作、养护及使用环境； ⑤构件的尺寸、体表比。 §1-2混凝土的物理力学性能 徐变 线性徐变 非线性徐变 σc≤0.5 fc σc＝(0.5～0.8) fc σc＞0.8 fc 变形不收敛 §1-2混凝土的物理力学性能 徐变对砼结构的影响： ② 使受弯构件和偏压构件的变形加大 ； ① 使钢筋混凝土构件截面产生应力重分布； ③ 使预应力混凝土构件产生预应力损失 。 §1-2混凝土的物理力学性能 收缩：混凝土在空气中结硬体积减小的现象。 蒸汽养护 常温养护 0 5 10 15 20 0.1 0.2 0.3 0.4 收缩(?10–3) 时间 (月) 3. 混凝土收缩变形 收缩特点：发展速度先快后慢。 §1-2混凝土的物理力学性能 收缩的性质 自由收缩 约束收缩 来自内部的钢筋约束 来自外部约束 收缩对结构的影响： ①自由收缩一般不会引起拉应力，故不会开裂； ②约束收缩产生收缩应力甚至开裂。 影响收缩的主要因素 1） 有明显屈服点钢筋的σ－ε a ——比例极限 c ——屈服强度 oa ——弹性阶段 d ——极限强度 bf ——屈服阶段 fd ——强化阶段 de ——破坏阶段 e ——极限应变 §1-3钢筋 一、钢筋的强度和变形 1. 钢筋的应力—应变(σ－ε)曲线 普通热轧钢筋机械性能的规定 表1-1 90° D=4d 28~40 90° D=3d 14 600 440 8~25 KL400 180°D=5d 28~50 180°D=4d 14 570 400 6~25 HRB400 Ⅲ 180°D=4d 28~50 180°D=3d 16 490 335 6~25 HRB335 Ⅱ 带肋 钢筋 180°D=d 25 370 235 8~20 R235 Ⅰ 光圆 钢筋 不小于 强度级别 外形 冷弯 D=弯心直径 d=钢筋直径 伸长率δ5(%) 抗拉强度σb (MPa) 屈服应力σs (MPa) 直 径 (mm) 强度等级代号 品种 §1-3钢筋 2）无明显屈服点钢筋的σ－ε b ——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 §1-3钢筋 §1-3钢筋 σs=0.85σb 2. 钢筋的塑性性能 （1）伸长率： （2）冷弯性能： 延伸率越大，钢筋的塑性性能越好。 弯心直径越小，弯过的角度越大，冷弯性能越好，钢筋的塑性性能越好。 §1-3钢筋 §1-3钢筋 §1-3钢筋 §1-3钢筋 §1-3钢筋 §1-3钢筋 §1-3钢筋 1. 成分 二、钢筋的成分、级别、品种 低 碳：c0.25% 中 碳：c=0.25～0.6% 高 碳：c0.6% 碳素钢 普通低合金钢 §1-3钢筋 2. 种类 按钢筋外形分 二、钢筋的成分、级别、品种 光圆钢筋 带肋钢筋 人字形钢筋 月牙钢筋 螺旋钢筋 §1-3钢筋 2. 种类 按生产工艺及加工条件 二、钢筋的成分、级别、品种 冷拉钢筋 热处理钢筋 热轧钢筋 冷拔钢筋 光圆钢筋 带肋钢筋 * 第一篇 钢筋混凝土结构 第一章 钢筋混凝土结构的基本概 念及材料的物理力学性能 一、配筋的作用 受竖向力作用的混凝土梁 图1－1 素混凝土梁和钢筋混凝土梁 a) 素混凝土梁的断裂 b) 钢筋混凝土梁的开裂 例：一跨度为4m，跨中作用集中荷载的简支梁，梁截面尺寸200×300mm，混凝土为C20。 §1-1 钢筋混凝土结构的基本概念 荷载试验结果如下： a)