钢筋混凝土材料的物理力学性能.ppt

工 程 结 构,第一章 钢筋混凝土 材料的物理力学性能,同济大学电子音像出版社,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,1 掌握钢筋品种、规格、力学性能及强度设计指标；,2 掌握混凝土强度、变形指标和耐久性规定；,3 理解钢筋和混凝土的粘结性能及保证可靠粘结和锚固的构造措施。,一混凝土的强度 1 混凝土的立方抗压强度fcu 及强度等级。 （1）混凝土的立方抗压强度 确定方法：用边长为150mm的标准立方体试件，在标准养护条件下（温度203，相对湿度不小于90%）养护28天后，按照标准试验方法（试件的承压面不涂润滑剂，加荷速度约每秒0.150.3N/mm2）测得的具有95%保证率的抗压强度，作为混凝土的立方抗压强度标准值，用符号fcu,k表示。,第一节 混凝土的物理力学性能,（2）混凝土的强度等级 根据立方体抗压强度标准值fcu,k的大小，混凝土强度等级分C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共14级。其中，C60 C80属高强混凝土。,（3）结构对混凝土强度等级的要求 钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于15；当采用HRB335级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于20；当采用HRB400和RRB400级钢筋以及承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于20。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于30；当采用钢丝、钢绞线、热处理钢筋作为预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于40。,2.混凝土的轴心抗压强度fc,混凝土轴心抗压试验,我国采用150mm150mm300mm棱柱体试件测得的强度作为混凝土的轴心抗压强度。,3. 轴心抗拉强度ft,混凝土抗拉试验,混凝土的抗拉强度可采用尺寸为100mm100mm500mm的柱体试件进行直接轴心受拉试验，但其准确性较差。故国内为多采用圆柱体或立方体的劈裂试验来间接测定。,二 混凝土的变形 混凝土的变形有两类：一类是受力变形；另一类是体积变形，包括收缩、膨胀和温度变形。 1.混凝土在长期荷载作用下的变形徐变 定义：混凝土在长期不变荷载作用下，应变随时间继续增长的现象，叫做混凝土的徐变。 对结构构件的不利影响：增大混凝土构件的变形；在预应力混凝土构件中引起预应力损失等。,影响因素：混凝土的徐变除与构件截面的应力大小和时间长短有关外，还与混凝土所处环境条件和混凝土的组成有关。养护条件越好，周围环境的湿度越大，构件加载前混凝土的强度愈高，水泥用量愈少，混凝土越密实，集料含量越大，集料刚度越大，则徐变越小。,对结构构件的不利影响：当构件受到约束时，混凝土的收缩就会使构件中产生收缩应力，收缩应力过大，就会使构件产生裂缝，以致影响结构的正常使用；在预应力混凝土构件中混凝土收缩将引起钢筋预应力值损失，等等。,混凝土不是弹性材料，其应力和应变不呈线性关系，在不同应力阶段的变形模量（应力与应变之比）不同，原点切线很难准确地作出。实用中，采用应力上限为（0.40.5）fc循环510次后的应力-应变曲线，应力为（0.40.5）fc时的割线模量作为混凝土的弹性模量的近似值。,2 混凝土的弹性模量,1. 混凝土的强度等级； 2. 收缩与徐变的概念。,一 钢筋的品种,第二节 钢筋的物理力学性能,热轧钢筋 冷拉钢筋 热处理钢筋,冷轧钢筋（冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋） 冷拔低碳 消除应力钢丝 钢绞线,钢筋按加工 方法不同分类,钢筋按在结构中是否施加预应力分类,普通钢筋,钢丝,普通钢筋指用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋。 用于钢筋混凝土结构的热轧钢筋分为HPB235、 HRB335、HRB400和RRB400四个级别。 混凝土规范规定，普通钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋。,二 钢筋的强度和变形,HPB235级钢筋：光圆钢筋，公称直径范围为820mm，推荐直径为8、10、12、16、20mm。实际工程中只用作板、基础和荷载不大的梁、柱的受力主筋、箍筋以及其他构造钢筋。 HRB335级钢筋：月牙纹钢筋，公称直径范围为650mm，推荐直径为6、8、10、12、16、20、25、32、40和50mm。是混凝土结构的辅助钢筋，实际工程中也主要用作结构构件中的受力主筋。,HRB400级钢筋：月牙纹钢筋，公称直径范围和推荐直径同HRB335钢筋。是混凝土结构的主导钢筋，实际工程中主要用作结构构件中的受力主筋。 RRB400级钢筋：月牙纹钢筋，公