1第一章一般概念及材料性能白底.ppt

电子教案湖南科技大学土木工程学院路桥系舒小娟TelQQ:254528003 总 论 结构 设计 原理 1. 什么叫结构,它包括哪些范畴？ 2. 设计是要作哪些工作？设计要达到怎样的要求？ 3. 原理，即结构设计依据的理论、遵循的原则 0.1 结构分类 0.3 学习中应注意的问题 第一章 钢筋混凝土结构概念及材料 钢筋混凝土结构的基本概念 混凝土材料 钢筋 钢筋与混凝土之间的粘结 1.1 混凝土结构的一般概念 1.1.1 钢筋混凝土梁 1.1.2 钢筋混凝土柱 1.1.3 钢筋与混凝土柱共同工作机理 ① 可靠的粘结力 1.1.4 钢筋混凝土结构的优缺点 1.1.5 钢筋混凝土结构的发展 2.材料的发展 3.结构方面的发展 1.2 钢筋 2. 钢筋的力学参数指标 3. 钢筋的成分、级别和品种 4. 钢筋的冷加工和热处理 5. 钢筋的徐变和松弛 1.2 混凝土 1.2.1 混凝土的强度 2. 混凝土轴心抗压强度fc（棱柱体抗压强度） 1.2.1 混凝土的强度 1.2.1 混凝土的强度 4. 强度指标的确定 5. 复合受力状态下混凝土的强度 1.2.2 混凝土的变形性能 混凝土的弹性模量、变形模量 混凝土的泊松比和剪切模量 2. 混凝土在长期荷载作用下的变形性能—徐变 影响徐变的因素 3. 混凝土的收缩 4. 混凝土的收缩徐变对结构的影响 1.4 钢筋与混凝土之间的粘结 1.4.2 粘结机理分析 粘结破坏形态 1.4.3 影响粘结强度的因素 本章 总结 钢筋混凝土结构概念 本章 总结 钢筋材料性能 本章 总结 钢筋与混凝土共同工作 混凝土的收缩----结硬过程中混凝土体积缩小的性质 水泥品种：等级越高，收缩越大 水泥用量：水泥用量越多，水灰比越大，收缩越大 骨料：骨料越硬，收缩越小 养护条件、制作方法、使用环境、体积与表面积的比值等 1.2.2 混凝土的变形性能 徐变对混凝土结构的影响 P As P As ?s1 ?c1 P ?s2 As ?s2 P拆去，钢筋受压混凝土受拉，可能会引起混凝土开裂 徐变： ?s?， ?c? 收缩对混凝土结构的影响 As ?s As ?s 收缩： 钢筋受压， 混凝土受拉 As 1.2.2 混凝土的变形性能 1.4.1 粘结作用 P P M2=M1+?M M1 T2=T1+?T T1 ? ?x M2=M1+?M M1 理想分布 实际分布 ? ?st 钢筋的周长 粘结应力：钢筋与混凝土交界面上承受相对滑移变形产生的剪应力，称为粘结应力 粘结应力 梁中粘结应力的分布与V的分布规律相同； 实际上由于微裂缝的存在分布规律还要变化 粘结强度 粘结应力分布 一般用拔出试验测出钢筋与混凝土间的平均粘结强度 钢筋周长 埋置长度 拔出拉力 1.4.1 粘结作用 光圆钢筋 粘附力 摩擦力 机械咬合力（钢筋表面不平、微锈时可显著提高咬合力） 有滑移时粘附力即消失 钢筋受力较大时粘结力主要由此二部分组成 变形钢筋 粘附力 摩擦力 机械咬合力 主要作用 光圆钢筋 钢筋拔出 变形钢筋 纵向分量 径向分量 混凝土撕裂 混凝土局部挤碎 刮出式破坏 1.4.2 粘结机理分析 混凝土强度：黏结强度与混凝土抗拉强度大致成正比关系。 浇注位置（水平浇注、竖向浇注）混凝土沉淀收缩和离析泌水使对水平放置的钢筋下部会形成疏松层，导致黏结强度降低。若混凝土浇注方向与钢筋平行，黏结强度比浇注方向与钢筋垂直的情况有明显提高。 钢筋的外形特征：变形钢筋的黏结强度较高，但是，使用变形钢筋，在黏结破坏时容易使周围混凝土产生劈裂裂缝。 保护层厚度和钢筋的净距：在一定相对埋置长度l/d的情况下，相对黏结强度/ft与相对保护层厚度c/d的平方根成正比，但黏结强度随保护层厚度加大而提高的程度是有限的，当保护层厚度大到一定程度时，试件不再是劈裂式破坏而是刮犁式破坏，黏结强度将不再随保护层厚度加大而提高。 横向钢筋：构件中配置箍筋能延迟和约束纵向裂缝的发展，阻止劈裂破坏，提高黏结强度。 侧向压力：在侧向压力作用下，由于摩阻力和咬合力增加，黏结强度提高。但过大的侧压将导致混凝土裂缝提前出现，反而降低黏结强度。 P P 钢筋混凝土梁：钢筋布置于受拉区在混凝土开裂后代替混凝土受拉。承载力大，变形性能好，破坏有预告。 钢筋混凝土柱：钢筋协助混凝土受压，减小构件断面尺寸，螺旋箍筋使混凝土处于三向受压状态，提高其强度和延性。 1.本构关系 2. 屈服强度的取值 3. 钢筋分类与强度等级 4. 冷加工特性 5. 松弛与疲劳特性 混凝土特性 1. 强度测试—单向受力强度、复合受力强度，影响强度测试因素 2. 本构关系 —短期单调应力应变曲线