建筑结构与受力分析 之 钢筋混凝土材料性能.ppt

第6章钢筋混凝土板、梁设计及构造 钢筋混凝土的一般概念 混凝土结构的材料性能 一、钢筋 混凝土结构对钢筋的性能要求： 强度要高 延性要好 焊接性能要好 与混凝土之间的粘结力要强 思考 1. 什么是混凝土结构？什么是素混凝土结构？什么是钢筋混凝土结构？ 凡是以混凝土为主要材料的结构都称为混凝土结构。它包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构三种类型。 未配置钢筋和其他钢材，只是用混凝土一种材料制作而成的结构称为素混凝土结构。 配置了钢筋但并未对结构施加预应力的混凝土结构称为钢筋混凝土结构。 思考 2. 钢筋混凝土结构有哪些优缺点？ 钢筋混凝土结构除了充分利用钢筋和混凝土两种材料的受力性能外，还具有以下优点：耐久性好；耐火性好；可模性好；整体性好，具有较好的抗震性能；能就地取材；节约钢材 存在的缺点：自重大；消耗木料多，费工时多，施工周期长，而且有的地区还受到气候和季节的限制；抗裂性差。此外，钢筋混凝土结构还存在隔热、隔音性能较差，不易修补、拆除和再生利用等难于改变的缺点。 3. 钢筋和混凝土为什么能共同作用？ 钢筋和混凝土这两种材料的物理力学性质很不相同，但能结合在一起共同工作，其主要原因是：（1）由于钢筋和混凝土之间有很好的粘结力，能牢固的粘结成整体。当构件承受外荷载时，钢筋与相邻混凝土能够协调变形而共同工作，两者不致产生相对滑动； （2）钢筋与混凝土的线膨胀系数相近，一般钢材的线膨胀系数为1.2×10-5，混凝土为1.0×10-5~1.5×10-5，当温度变化时，这两种材料不致产生相对的温度变形而破坏他们之间的结合。 4. 我国规范采用（A）作为混凝土各种力学指标的基本代表值。 A. 立方体抗压强度标准值 B.轴心抗压强度标准值 C. 心抗拉强度标准值 D.劈拉强度 6. 钢筋冷拉和冷拔的共同点是（B）。 A. 塑性能力提高 B. 均能提高钢筋的抗拉强度 C. 同时提高钢筋的抗拉和抗压强度 D. 经过冷拉和冷拔后，钢筋还有明显的屈服点 7.什么是徐变？徐变对结构有何影响？影响徐变的因素有哪些？减小徐变的措施有哪些？ 混凝土在长期荷载作用下，随时间而增长的变形称为徐变。 混凝土的徐变对刚劲混凝土构件的受力性能有重要影响。 如受弯构件在长期荷载作用下由于受压区混凝土的徐变，使挠度增大2~3倍；长细比较大的偏心受压柱，由于徐变引起的偏心距增大，使构件的承载力降低；在预应力混凝土构件中，由于徐变产生的应力损失，是应力损失的主要部分。 影响混凝土徐变的因素可分为：内在因素、环境影响、应力条件。 减小措施：1）选用优质骨料、优质水泥，减小水泥用量和水灰比。2）加强养护，尽量捣实，保持温度、湿度。3）适当控制混凝土龄期。 8. 钢筋和混凝土之间的粘结力由哪几部分组成？ 钢筋与混凝土的粘结力主要由以下三部分组成： (1)胶结力：混凝土中水泥胶体与钢筋表面的胶结作用。这种作用力比较小，当钢筋与混凝土之间发生相对滑移时，该力会立即消失。 (2）摩擦力：混凝土因收缩将钢筋握紧而产生的钢筋与混凝土之间的摩擦力。这种力随着接触面的粗糙程度的加大和钢筋和混凝土之间的挤压力的增加而增大。钢筋在表面轻微锈蚀也可增加它与混凝土的粘结作用。 （3）机械咬合力：由于钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用而产生。 光面钢筋与混凝土之间的粘结主要由粘结力和摩擦力来决定。对于变形钢筋来说，虽然存在着胶结力和摩擦力，但是变形钢筋的粘结力主要来自钢筋表面凸出的肋与混凝土的机械咬合力。 9. 影响粘结强度的主要因素有哪些？ （1）混凝土强度； （2）保护层厚度和钢筋净间距； （3）钢筋表面和外形特征； （4）横向钢筋； （5）受力情况； （6）浇筑位置 5. 同一强度等级的混凝土，它的各种力学指标 之间的大小关系是（D） A B C D * * P1 P2 (a) P1 P2 中和轴 受拉钢筋 (b) 概念：由钢筋和混凝土结合在一起共同工作的材料，该材料可充分利用混凝土的抗压性能和钢筋的抗拉性能。 特点： ①与砖木结构相比强度高； ②钢材用量少； ③耐久性好； ④耐火性好； ⑤可模性好； ⑥整体性好； ⑦材料来源广泛. 素混凝土和钢筋混凝土破坏情况对比 1.1.2 钢筋的等级、品种 热轧钢筋、中高强钢丝和钢绞线、热处理钢筋和冷加工钢筋 热轧钢筋 HPB235级、HRB335级、HRB400级、RRB400级 屈服强度 fyk（标准值=钢材废品限值，保证率97.73%）HPB235级： fyk = 235 N/mm2 HRB335级： fyk = 335 N/mm2 HRB400级、RRB400级： fyk = 400 N/mm2 HPB－HOT?RO