02-第1章钢筋混凝土结构的基本概念及的物理力学性能选读.ppt

混 凝 土 结 构 基 本 原 理;第一篇 钢筋混凝土结构 Reinforced Concrete Structures;混凝土是用水泥、砂子和石子三种材料，经水拌和凝固硬化后制成的人工石材。（砼） ; 一、混凝土的强度 ;（1）定义 按规定的立方体标准试件和标准试验方法得到的混凝土强度基本代表值。 标准试件： 150mm x 150mm x 150mm的立方体 养护条件：按标准制作的试件在20oC±2oC温度和相对湿度95%以上的潮湿环境中养护28d 标准试验方法：试件表面不涂润滑剂;;未采取减摩措施;（3）影响立方体抗压强度的因素：;（3）影响立方体抗压强度的因素：;3）加载速度：加载速度越快，测得的强度越高。通常取每秒0.2~0.3N/mm2。;强度指标的确定;（4） 对混凝土强度等级的要求 ;2.棱柱体抗压强度－轴心抗压强度 fc;也是混凝土的基本力学性能，是钢筋混凝土构件设计中确定混凝土抗裂度的重要指标，用符号 ft 表示。 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。 混凝土抗拉强度比抗压强度低很多！拉、压强度比值大约为1/8~1/18。;抗拉强度试验;我国根据100mm立方体的劈裂与抗压试验结果有： fts=0.19fcu 3/4;;;（3）三向受压状态;工程应用——钢管砼、密配螺旋箍筋;二、 混凝土的变形;二、 混凝土的变形;;? (MPa);;应该采用等应变加载。 试验机的刚度对下降段的影响很大。如果试验机的刚度不足，无法测出应力应变曲线的下降段。 应变测量的标距也有影响，应变量测的标距愈大，曲线坡度陡；标距愈小，坡度愈缓。 ;（2） 混凝土的弹性模量、变形模量;（2） 混凝土的弹性模量、变形模量;（2） 混凝土的弹性模量、变形模量;弹性模量测定方法;2. 荷载长期作用下混凝土的变形性能——徐变;t;影响徐变的因素 ;应力： ?c0.5fc，徐变变形与应力成正比----线性徐变 0.5fc?c0.8fc，非线性徐变 ?c0.8fc，造成混凝土破坏，不稳定;徐变的影响;徐变对混凝土结构的影响;3.混凝土的收缩;;1)水泥的品种：水泥强度等级越高，制成的混凝土收缩越大。 2)水泥的用量：水泥用量多、水灰比越大，收缩越大。 3)骨料的性质：骨料弹性模量高、级配好、粒径大，收缩就小。 4)养护条件：干燥失水及高温环境，收缩大。 5)混凝土制作方法：混凝土越密实，收缩越小。 6)使用环境：使用环境温度、湿度越大，收缩越小。 7)构件的体积与表面积比值：比值大时，收缩小。;;收缩对混凝土结构的影响;力学性能;s;两个强度指标： ;屈强比表示结构的可靠性潜力，屈强比小则结构的可靠性高，但太小钢材利用率太低，一般要求0.8 。 为了保证钢筋的综合强度性能，在检验钢筋的质量时，仍要保证它的极限抗拉强度并满足检验标准的要求，特别在抗震结构中，构件要进入大变形工作，钢筋可能受拉进入强化阶段。;两个塑性指标： ;;;按化学成分;;热轧钢筋按外型特征分类;;R235： 质量稳定，塑性好易成型，但屈服强度较低，不 宜用于结构中的受力钢筋； HRB335：带肋钢筋，有利于与混凝土之间的粘结，强度和 塑性均较好，是目前主要应用的钢筋品种之一； HRB400：带肋钢筋，有利于与混凝土之间的粘结，强度和 塑性均较好，是目前主要应用的钢筋品种之一； KL400(RRB400)：是热轧钢筋经高温淬水、余热处理后提高 强度。 GHT·HRB335-20：环氧树脂涂层钢筋，直径20，用于钢筋易 受腐蚀的环境中。;冷拉是将钢筋用机械张拉超过它的屈服强度，然后放松，经过一段时间后，钢筋就会获得比原来屈服强度高的新屈服强度。;;对特定钢号的钢筋进行淬火和回火处理;强度要求：屈服强度和极限强度，抗震设计时还要求有一定的屈强比;§1.4 钢筋与混凝土之间的粘结;;加荷端钢筋： 试件端面混凝土： 应变差产生τ，粘结应力τ将钢筋拉力逐步向混凝土传递，钢筋的应力应变减小，而混凝土的应力应变增加，直到长度l处，应变相同，无相对滑移，有： ;3. 粘结应力分析——以拉拔试验为例;粘结应力分布;钢筋与混凝土的粘结强度通常采用拔出试验来测定;钢筋与混凝土的粘结作用主要由三部分组成：;2.粘结破坏机理分析; 2）带肋钢筋:;;剪切型粘结破坏：钢筋外围混凝土较厚,或有环向钢筋约束混凝土变形。钢筋沿肋外径整体由混凝土中拔出,达到剪切破坏强度