土木工程材料MB7.ppt

* 专题 1.土木工程 (结构用)材料 工程材料是房屋的物质基础，同时由它构成的房屋构件又受到各种作用，在荷载作用下，如何充分发挥所采用材料的作用是土木工程研究和解决的重要问题。 房屋结构所受的荷载，经板、梁、柱、基础的传递，最后传给地基。 3.1土木工程材料的一般性质 1）物理性质 容积密度度、密度、含水率、吸水性、导热性等。 1. 物理、力学、耐久性 2）力学性质 强度、变形、弹性、塑性等 强度 抗压、抗拉、抗剪强度等 变形 拉伸、压缩、压曲等 结构材料完成荷载的传递是通过两个基本作用完成的：“拉”、“压”。 压缩 压缩 拉伸 压缩 拉伸 压缩 压缩 拉伸 横截面A H 拉应力 拉应变 拉杆 横向裂缝 伸拉 横截面A H 压应力 压应变 压杆 竖向裂缝 压缩 对短柱，柱的截面形式不是主要问题，同面积的柱有同样的承载力 但是，对于细长柱，在很低的荷载下，柱子会由于压屈而破坏。压屈是柱在压力作用下另一种破坏形式。 Buckling 压缩 压杆 构件被压曲 构件材料若受拉被折断，受压被压屈，在工程中是不能允许的。因此学习研究材料的强度非常重要。 强度：结构材料承受荷载的极限能力。 弹性 结构材料承受荷载其形状会改变，移去荷载，恢复原状。 在弹性状态荷载与变形成正比。 材料处于弹性状态 ？ 当结构材料荷载承受更大荷载时，移去荷载，有残余变形，变形不能恢复原状。 塑性 小结： 承受荷载较小时处于弹性状态； 较大时处于塑性状态； 超过极限应力时处于破坏失效状态 不同的结构材料弹、塑性是不同的。有塑性的材料称为塑性材料，如钢材、混凝土等，这类材料一旦出现塑性有发生破坏的预兆；反之称为脆性材料如石材、玻璃等。 3. 2 四种常用建筑结构材料 ⑴. 钢材 按化学成分分类 低碳钢（Fe 99%, C 低于0.22％） 合金钢（添加锰、硅、钒等元素） 常用型材 钢材的连接方式： 线材（钢筋、钢丝等）在工程中的应用 大梁中的CABR钢筋接头 ① 钢筋端部镦粗 ② 切削直螺纹③ 用连接套筒对接钢筋 淮南广播电视局钢网架 扬州客车厂钢网架 常用钢材的强度 低碳钢：抗拉、抗压均为235Mpa 低合金钢：高一些，为335~400Mpa 评价： 材质均匀、强度高、塑性好、便于加工安装；缺点是耐火性差，易于锈蚀，维护费用较高。 ⑵ 混凝土（砼） 定义：人工石 类型： 水泥混凝土 轻混凝土 沥青混凝土等 强度 混凝土的强度等级一般为 砼抗拉强度低，与钢筋粘结组成钢筋砼结构。 新规范最高到 评价： 优点是：可模性、耐久性、耐火性、整体性都好，易于就地取材，价格较低，强度比砖、石材都高，能与钢筋粘结做成各种强度高的钢筋砼结构； 缺点是：自重较大、施工复杂、工序多、工期长、易产生裂缝。 ⑶. 砌体 概念：是由石材、粘土、混凝土、工业废料等材料做成的块材和水泥、石灰膏等胶凝材料与砂、水混合做成的砂浆，叠合粘结而成的复合材料。 类型 石砌体、实（空）砖砌体、中小混凝土块砌体、硅酸盐块砌体等 *