第一章钢筋砼结构的材料.ppt

水工钢筋混凝 土结构学 主讲人： 第一节 钢筋的品种和力学性能 一、钢筋的品种 一、钢筋的品种 （三）：按加工 一、钢筋的品种 （三）：按加工 (四)按化学成分： 二、钢筋的力学性能 （一）软钢： 受力分为四个阶段，即弹、屈、强、颈缩。 设计强度指标：屈服强度，抗拉强度为储备 变形能力指标：伸长率、冷弯试验 第二节 混凝土的物理力学性能 １.立方体抗压强度　 （基本强度指标） 砼强度与水泥标号、砼配比、养护条件、龄期有关 水电工程中砼强度等级:C10、C15、C20、C25、C30、C35、 C40、C45、C50、C55、C60  水电工程中 素砼C10，钢筋砼 C15，Ⅱ、Ⅲ级冷压肋筋 C20 砼强度等级 装配式：薄壁结构 C20，预应力结构 C30 要求 特殊要求：抗渗、抗冻、抗磨、抗腐蚀 水工建筑中工程量大，砼浇筑后较长时间不加载，故可采用60天或90天龄期的强度作为设计强度。也可用前180天，需论证。不同龄期混凝土强度见表1-1 2.棱柱体抗压强度――轴心抗压强度 采用 棱柱体试件，测得的抗压强度，为实际构件的抗压强度，低于 。 平均为0.76。 考虑实际构件制作、养护的差异，尺寸效应等《规范》取值如下 （1－1） 3. 轴心抗压强度 直接受拉法： 埋 长 的钢筋 劈裂试验比直接受拉法所得砼抗拉强度低（国外结论 相反） 由试验得到 与 的关系 （1－3） 规范取 （1－4） 4. 复合应力状态下砼强度 实际结构中，砼多处于复合受力状态，问题较复杂， 未建立完整的复合应力强度理论。 平面应力状态下砼的强度曲线如图1-10所示： 加 图1－10 （1－5） 正应力和剪应力共同作用时强度曲线如图1-11。 画图1－11 三向受压混凝土的强度 三向受压时，砼一向抗压强度随另二向压应力的增加而增加 二、混凝土的变形 混凝土的变形分为两类： 1、外荷载作用产生的受力变形。 2、温度和干湿变化引起的体积变形。 ① 小于0.3～0.4 时， 接近直线（a点），变形主要是骨料和结晶体骨架强度 ② 超过a点出现弯曲，由于界面裂缝扩展，产生塑变，0.80 之前，为稳定裂缝扩展阶段。图1-16 ③ 达0.8 时，裂缝连通，不稳定裂缝扩展阶段，体积增大，为长期强度。 ④ 达 时，裂缝将砼分成几个小柱体，砼压碎或失稳达最大承载力， =0.002左右。 ⑤ 超过后，需降低荷载，以维持平衡， 还在增加，需用特殊方法，取得下降段，压碎时的应变 （极限压应 变）越大塑性越好。 影响 形状的因素 ： ①强度等级； ②加载方法； ③约束程度； 简化的 曲线（混凝土单轴受压） 直线 （二）混凝土在重复荷载下的 曲线 加卸荷曲线形成环状，随重复次数增加，残余应变减小， 接近直线，见图1-17、1-18。直线与一次加荷 原点切线平行。多次循环后，曲线凸向应变轴，产生疲劳破坏，其强度与循环次数和应力特性 有关，次数多 强度低。 （三）混凝土的弹性模量： 混凝土为一种弹塑性材料，模量由以下几种 原点切线——初始弹模——弹性模量 。 加点公式？ 变形模量——割线 （ 为弹性系数）。 切线模量—— 关系。 混凝土变形模量的表示方法 混凝土的弹性模量的试验方法 （150×150×300标准试件） 混凝土的受拉弹模、泊松比及剪切模量 混凝土受拉弹模同受压弹