ch.2.材料的力学性能.ppt

3.2 混 凝 土 2.砼在正应力?和剪应力?作用下的复合强度 砼的抗压强度由于剪应力的存在而降低； ? /fc0.5~0.6，抗剪强度随压应力的增大而增大； ? /fc0.5~0.6，抗剪强度随压应力的增大而剪小 3.2 混 凝 土 砼的三向受压强度 1.三向受压时，混凝土的抗压强度和极限变形都有较大提高； 2.在工程实践中，为进一步提高砼的抗压强度，常采用横向钢筋约束砼。 图3-5 圆柱体三向受压试验 (a)三向受压?1-?1关系(b)?1与?2关系 3.2 混 凝 土 二、混凝土的变形 砼的变形分类 混凝土的受力变形:荷载产生 一次短期加荷时的变形 长期荷载下的变形 重复荷载下的变形 混凝土的非受力变形:体积变形 混凝土的收缩变形 温度、湿度变化产生的变形 3.2 混 凝 土 混凝土的受力变形 受压砼一次短期加荷的应力—应变曲线(H/b=3~4) 3.2 混 凝 土 砼的横向变形系数? ? =?ch/ ?cv 砼受约束时的变形特点 由套箍作用可知，当砼受到约束时，其内部砼的强度和延性均有所提高，其抗压性能有较大改善. 砼的弹性模量和变形模量 1.砼的原点弹性模量: 砼的初始弹性模量 2.砼的割线模量: 变形模量 3.砼的切线模量 3.2 混 凝 土 砼压应力为?c时的总应变?c: ?c=?e+?p 3.2 混 凝 土 砼的弹性模量测定 3.2 混 凝 土 混凝土的徐变——在荷载保持不变的情况下随时间而增长的变形 影响徐变因素及减小徐变措施 3.2 混 凝 土 混凝土的收缩与膨胀变形 混凝土在水中或处于饱和湿度情况下硬结时体积增大的现象称为膨胀 混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为收缩 3.2 混 凝 土 混凝土的温度变形 当温度变化时，混凝土也随之热胀冷缩 影响混凝土收缩的原因 1.凝缩: 在硬化初期，水泥与水的水化作用，形成一种水化晶体，而这种水泥晶体化合物较原材料的体积小，宏观上引起混凝土的收缩。 2.干缩: 后期混凝土内自由水分的蒸发而引起的干缩。 减小混凝土收缩和温变影响的措施 3.2 混 凝 土 三、砼的选用原则 建筑工程中，钢筋混凝土构件的混凝土强度等级不应低于C20 当采用HRB335级钢筋时，不宜低于C25 当采用HRB400和RRB400级钢筋以及承受重复荷载的构件，不得低于C30 预应力混凝土结构不应低于C30 ,不宜低于C40 采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时，不宜低于C45 3.3 钢筋与混凝土之间的粘结和锚固 一、概述 钢筋与混凝土之间的粘结是这两种材料共同工作的保证，使之能共同承受外力、共同变形、抵抗相互之间的滑移; 钢筋能否可靠地锚固在混凝土中则直接影响到这两种材料的共同工作，从而关系到结构和构件的安全和材料强度的充分利用. 3.3 钢筋与混凝土之间的粘结和锚固 二、钢筋与砼之间的粘结机理 钢筋与混凝土粘结的作用 钢筋和混凝土之间的粘结性能可用两者界面上的粘结应力来说明。若钢筋和砼有相对变形（滑移）,则会在钢筋和砼接触面上产生沿钢筋轴线方向的剪应力, 这种剪应力称为粘结应力. 图3-12 钢筋的拔出试验 3.3 钢筋与混凝土之间的粘结和锚固 粘结力的组成 化学胶结力: 砼凝结时,由于水泥的水化作用在钢筋与砼接触面上产生的化学吸附作用力 摩擦力:砼收缩后将钢筋紧紧地握裹住而产生的力 机械咬合力:钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用而产生的力 钢筋端部的锚固力:采取锚固措施后所造成的机械锚固力 3.3 钢筋与混凝土之间的粘结和锚固 影响粘结性能的因素 混凝土强度 混凝土保护层厚度和钢筋净距 横向配筋 钢筋表面和外形特征 受力情况 锚固长度 3.3 钢筋与混凝土之间的粘结和锚固 受拉钢筋的基本锚固长度lab : 进行拔出试验时, 受拉钢筋达到屈服时尚未发生粘结破坏所需的锚固长度, 用lab表示。 三、钢筋的锚固 3.3 钢筋与混凝土之间的粘结和锚固 受拉钢筋的实际锚固长度la ： 当纵向受拉普通钢筋末端采用弯钩或机械锚固措施时，包括弯钩或锚固端头在内的锚固长度可取0.6lab。弯钩或机械锚固形式： 图1-14 钢筋弯钩或机械锚固的形式和技术要求 （a）900弯钩；（b）1350弯钩；（c）一侧贴焊锚筋；（d）两侧贴焊锚筋；（e）穿孔塞焊锚板；（f）螺栓锚头 3.3 钢筋与混凝土之间的粘结和锚固 钢筋的间距和混凝土的保护层不能太小； 优先采用小直径的变形钢筋，光面钢筋末端应设弯钩； 钢筋伸入支座应有足够的锚固长度； 钢筋不宜在混凝土的拉区截断； 在大直径钢筋的搭接和锚固区域内宜设置横向钢筋。