混凝土结构：第2章 混凝土结构材料的物理力学性能.ppt

钢丝，中强钢丝的强度为800~1200MPa，高强钢丝、钢绞线的为1470~1860MPa；延伸率d10=6%，d100=3.5~4%；钢丝的直径3~9mm；外形有光面、刻痕和螺旋肋三种，另有二股、三股和七股钢绞线，外接圆直径9.5~15.2mm。中高强钢丝和钢绞线均用于预应力混凝土结构。冷加工钢筋是由热轧钢筋和盘条经冷拉、冷拔、冷轧、冷扭加工后而成。冷加工的目的是为了提高钢筋的强度，节约钢材。但经冷加工后，钢筋的延伸率降低。近年来，冷加工钢筋的品种很多，应根据专门规程使用。热处理钢筋是将Ⅳ级钢筋通过加热、淬火和回火等调质工艺处理，使强度得到较大幅度的提高，而延伸率降低不多。用于预应力混凝土结构。第二章钢筋和混凝土的材料性能2.2钢筋的物理力学性能se第二章钢筋和混凝土的材料性能2.2.3钢筋的强度与变形◆有明显屈服点的钢筋a’abcdefua′为比例极限oa为弹性阶段de为强化阶段b为屈服上限c为屈服下限，即屈服强度fykcd为屈服台阶e为极限抗拉强度fufyfef为颈缩阶段2.2钢筋的物理力学性能第二章钢筋和混凝土的材料性能几个指标：屈服强度：是钢筋强度的设计依据，因为钢筋屈服后将发生很大的塑性变形，且卸载时这部分变形不可恢复，这会使钢筋混凝土构件产生很大的变形和不可闭合的裂缝。屈服上限与加载速度有关，不太稳定，一般取屈服下限作为屈服强度。延伸率：钢筋拉断后的伸长值与原长的比率，是反映钢筋塑性性能的指标。延伸率大的钢筋，在拉断前有足够预兆，延性较好。屈强比：反映钢筋的强度储备，fy/fu=0.6~0.7。2.2钢筋的物理力学性能第二章钢筋和混凝土的材料性能2.2.4有明显屈服点钢筋的应力-应变关系一般可采用双线性的理想弹塑性关系1Es2.2钢筋的物理力学性能第二章钢筋和混凝土的材料性能◆无明显屈服点的钢筋a点：比例极限，约为0.65fua点前：应力-应变关系为线弹性a点后：应力-应变关系为非线性，有一定塑性变形，且没有明显的屈服点强度设计指标——条件屈服点残余应变为0.2%所对应的应力《规范》取s0.2=0.85fu2.2钢筋的物理力学性能第二章钢筋和混凝土的材料性能2.2钢筋的物理力学性能2.2.5钢筋的疲劳钢筋的疲劳是指钢筋在承受重复、周期性的动荷载作用下，经过一定次数后，突然脆性断裂的现象。吊车梁、桥面板、轨枕等承受重复荷载的钢筋混凝土构件在正常使用期间会由于疲劳发生破坏。钢筋疲劳断裂的原因，一般认为是由于钢筋内部和外部的缺陷，在这些薄弱处容易引起应力集中。应力过高，钢材晶粒滑移，产生疲劳裂纹，应力重复作用次数增加，裂纹扩展，从而造成断裂。因此钢筋的疲劳强度低于其在静荷载作用下的极限强度。原状钢筋的疲劳强度最低。埋置在混凝土中的钢筋的疲劳断裂通常发生在纯弯段内裂缝截面附近，疲劳强度稍高。钢筋的疲劳试验有两种方法：一种是直接进行单根原状钢筋轴拉试验；另一种是将钢筋埋入混凝土中使其重复受拉或受弯的试验。由于影响钢筋疲劳强度的因素很多，钢筋疲劳强度试验结果是很分散的。我国采用直接做单根钢筋轴拉试验的方法。第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1混凝土的物理力学性能?2.1.1混凝土的组成结构????由水泥、砂、石材用水拌合硬化后形成的人工石材，简写：砼所以具有弹塑性、收缩徐变等特殊性质。2.1.2单轴向应力状态下的砼强度混凝土结构中，主要是利用它的抗压强度。因此抗压强度是混凝土力学性能中最主要和最基本的指标。混凝土的强度等级是用抗压强度来划分的????建筑材料课中讲过砼的强度与材料强度等级、成型方法、环境条件及砼龄期等因素有关，因此也有统一的标准实验方法。第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土的物理力学性能第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土2.1混凝土的物理力学性能1、单向受力状态下混凝土的强度1）立方体抗压强度：边长为150mm的混凝土立方体试件，在标准条件下（温度为20±3℃，湿度≥90%）养护28天，用标准试验方法（加载速度0.15~0.3N/mm2/s，两端不涂润滑剂）测得的具有95%保证率的抗压强度，用符号C表示。《规范》根据强度范围，从C15~C80共划分为14个强度等级，级差为5N/mm2。C30（fcu,k立方体抗压强度标准值为30N/mm2）。其中，C50～C80属高强度混凝土范畴。2）轴心抗压强度我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T5008