新材料宋玉普PPT课件

1 4材料 2 4 1混凝土 4 1 1混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定 立方体抗压强度标准值系指按标准方法制作 养护的边长为150mm的立方体试件 在28d或设计规定龄期以标准试验方法测得的具有95 保证率的抗压强度值 条文说明 传统混凝土的标准强度时根据标准方法制作 养护 在28d龄期以标准试验方法测得的立方体试件抗压强度而确定的 混凝土的强度等级以具有95 保证率的立方体抗压强度标准值表达 其以强度总体分布的平均值减1 645倍标准差而确定 并应满足相应验收的要求 3 基于统计调查 不同强度等级混凝土的变异系数 见附录C 立方体抗压轻度标准值是本规范混凝土各种力学指标的基本代表值 近年由于建材方面根据工程具体情况 如粉煤灰混凝土等 对试验龄期的规定作了某些改变 故允许根据有关标准的规定对试件的试验龄期作相应的调整 4 4 1 2素混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15 钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20 采用强度级别400MPa及以上的钢筋时 混凝土强度等级不应低于C25 预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40 原为钢绞线 钢丝 热处理钢筋 且不应低于C30 承受重复荷载的钢筋混凝土构件 混凝土强度等级不应低于C30 原C20 条文说明 为提高材料的利用效率 包括提高耐久性以及延长使用年限 工程中应用的混凝土强度等级宜适当提高 修订规范限制C15级的低强度混凝土仅用于素混凝土结构 而用于基础垫层的低强度混凝土不再列入规范 对用于其它情况的混凝土强度等级也稍有提高 删去了原规范中的注 因为各种类型的混凝土 山砂混凝土等 已有相应的建材标准管理 02规范是C15 02规范是C20 5 4 1混凝土 4 1 3混凝土轴心抗压强度的标准值fck应按表4 1 3 1采用 轴心抗拉强度的标准值ftk应按表4 1 3 2采用 表4 1 3 1混凝土轴心抗压强度标准值 N mm2 02规范以上两个表合成一个表 6 4 1混凝土 条文说明 混凝土的强度标准值 由立方体抗压强度标准值经计算确定 1混凝土轴心抗压强度标准值考虑到结构中混您图的实体轻度与立方体试件混凝土强度之间的差异 对试件混凝图强度的修正系数取为0 88 棱柱强度与立方强度之比值 对C50及以下普通混凝土取0 76 对高强混凝土C80取0 82 中间按线性规律变化插值 C40以上的混凝土考虑脆性折减系数 对C40取1 0 对高强混凝土C80取0 87 中间按线性规律变化插值 轴心抗压强度标准值按0 88计算 7 4 1混凝土 2混凝土轴心抗拉强度标准值轴心抗拉强度标准值按计算 其中系数0 395和指数0 55为轴心抗拉强度与立方体抗拉强度的折算关系 是根据实验数据 包括对高强混凝土研究的试验数据 统一进行分析以后得到的 C80以上的高强混凝土 目前虽偶有工程应用但数量很少 且对其性能的研究不够 故暂未列入 8 4 1混凝土 4 1 4混凝土轴心抗压强度的设计值fc应按表4 1 4 1采用 轴心抗拉强度的设计值ft应按表4 1 4 2采用 02规范的两个小注删掉了 见说明 02规范以上两个表合成一个表 9 4 1混凝土 条文说明 不同强度等级混凝土的强度设计值 由强度标准值混凝土材料分项系数确定 值取为1 4 1轴心抗压强度设计值轴心抗压强度设计值等于 其中还考虑了附加偏心距的影响 2轴心抗拉强度设计值轴心抗拉强度设计值等于 修订规范还删除了02版规范表注中受压构件尺寸效应的规定 该规定源于前苏联规范 最近俄罗斯规范已经取消 对离心混凝构图的强度设计值 应按专门的标准取用 也不再列入 10 4 1混凝土 4 1 5混凝土受压和受拉的弹性模量Ec应按表4 1 5采用 混凝土的剪切变形模量Gc可按相应弹性模量值的0 40倍采用 混凝土泊松比vc可按0 20采用 02规范4 1 8的两句话 11 4 1混凝土 条文说明 混凝土的变形参数 弹性模量 剪切变形模量及泊松比 同02版规范 混凝土的弹性模量以其强度等级值 为代表值 按下列公式计算而得 由于混凝土组成成分不同而导致变形性能的不确定性 增加表注强调在必要时根据实验确定弹性模量 12 4 1混凝土 4 1 6混凝土轴心抗压 轴心抗拉疲劳强度设计值应按表4 1 4中的强度设计值乘疲劳强度修正系数确定 混凝土受压或受拉疲劳强度修正系数应根据受压或受拉疲劳应力比值分别按表4 1 6 1 4 1 6 2采用 当混凝土受拉 压疲劳应力作用时 受压或受拉疲劳强度修正系数均取0 60 疲劳应力比值应按下列公式计算 式中 构件疲劳验算时 截面同一纤维上混凝土的最小应力 最大应力 13 4 1混凝土 注 直接承受疲劳荷载的混凝土构件 当采用蒸汽养护时 养护温度不宜高于60 14 4 1混凝土 条文说明 根据疲劳专题研究的试验结果 列出了混凝土的疲劳强度修正系数 疲劳指标是指等幅疲劳二百万次的指标 不包括变幅疲劳 本次修订将单纯的受压疲劳 受拉疲劳 和承受拉 压交变作用的疲劳分别表达 扩大了疲劳应力比值的覆盖范围 疲劳强度修正系数的数值也作了局部调整 02规范中有关蒸养温度超过60的内容删去 因为对此做法尚有争议 高温蒸养引起的主要问题是裂缝 不是提高设计强度所能解决的 因此 蒸养温度不宜高于60 不再提倡增加强度20 的解决办法 15 4 1混凝土 4 1 7混凝土疲劳变形模量应按表4 1 7采用 条文说明 根据疲劳专题试验研究结果 列出了混凝土的疲劳变形模量 同02版规范 16 4 1混凝土 4 1 8当温度在0 到100 范围内时 混凝土的热工参数可按下列规定取值 线膨胀系数1 导热系数 10 6kJ m h 比热C0 96kJ kg 条文说明 本条提供了混凝土在温度变化时 进行间接作用计算所需的基本热工参数 包括线膨胀系数 导热系数和比热 数据源自 水工混凝土结构设计规范 DL T50557 17 4 2钢筋 4 2 1混凝土结构的钢筋应按下列规定选用 1纵向受力普通钢筋宜采用HRB400 HRB500 HRBF400 HRBF500钢筋 也可采用HRB335 HRBF335 HPB300 RRB400钢筋 2箍筋宜采用HRB400 HRBF400 HPB300 HRB500 HRBF500钢筋 也可采用HRB335 HRBF335钢筋 3预应力筋宜采用预应力钢丝 钢绞线和预应力螺纹钢筋 注 RRB400钢筋不宜用作重要部位的受力钢筋 不应用于直接承受疲劳荷载的构件 18 条文说明 根据钢筋产品标准的修改 不在限制钢筋材料的化学成分 而按性能确定钢筋的牌号和强度等级 根据节材 减耗及对性能的要求 本次规范修行淘汰低强钢筋 强调应用高强 高性能钢筋 根据混凝土构件对受力的性能要求 建议了各种牌号钢筋的用途 1根据国家的技术政策 增加500MPa级钢筋 推广400MPa 500MPa级高强钢筋作为受力的主导钢筋 限制并准备淘汰335MPa级钢筋 立即淘汰低强的235MPa级钢筋 代之以300MPa级光圆钢筋 在规范的过渡期及对既有结构设计时 235MPa级钢筋的设计值按02规范取值 19 2采用低合金化而提高强度的HRB系列热轧带肋钢筋具有较好的延性 可焊性 机械连接性能及施工适应性 3为节约合金资源 降低价格 列入靠控温轧制而具有一定延性的HRBF系列细晶粒热轧带肋钢筋 但宜控制其焊接工艺以避免影响其力学性能 4余热处理钢筋 RRB 由轧制的钢筋经高温淬水 余热处理后提高强度 其可焊性 机械连接性能及施工适应性均稍差 须控制其应用范围 一般可在对延性及加工性能要求不高的构件中使用 如基础 大体积混凝土以及跨度及荷载不大的楼板 墙体中应用 5增加预应力筋的品种 增补高强 大直径的钢绞线 列入大直径预应力螺纹钢筋 精轧螺纹钢筋 列入了中强预应力钢丝以补充中强度预应力筋的空缺 淘汰锚固性能很差的刻痕钢丝 应用很少的预应力热处理钢筋不再列入 20 4 2钢筋 4 2 2钢筋的强度标准值应具有不小于95 的保证率 普通钢筋的屈服强度标准值fyk 极限强度标准值fstk应按表4 2 2 1采用 预应力钢丝 钢绞线和预应力螺纹钢筋的极限强度标准值及屈服强度标准值应按表4 2 2 2采用 21 22 条文说明 钢筋及预应力筋的强度等级 强度标准值 按强度总体愤愤不95 的保证率确定并应满足验收的要求 由平均强度及变异系数按计算强度标准值 基于统计调查 不同牌号热带肋钢筋的变异系数见附录C 普通钢筋的标准强度取为屈服强度 考虑结构抗倒塌中钢筋断裂对结构安全的影响 增列了钢筋抗拉强度标准值 由于没有明显的屈服强度 预应力筋的标准强度取为抗拉强度条件屈服强度取为抗拉强度的0 85 不再列出 钢绞线增加了强度级别为1960MPa和大直径21 6mm的品种 补充了预应力螺纹钢筋及中强钢丝的有关设计参数 02版规范预应力筋强度分档太琐碎 故删除不常用的预应力筋的强度等级和直径 以简化设计时的选择 23 4 2 3普通钢筋的抗拉强度设计值 抗压强度设计值应按表4 2 3 1采用 预应力筋的抗拉强度设计值 抗压强度设计值应按表4 2 3 2采用 当构件中配有不同种类的钢筋时 每种钢筋应采用各自的强度设计值 横向钢筋的抗拉强度设计值应按表中的数值采用 但用作受剪 受扭 受冲切承载力计算时 其数值大于360N mm2时应取360N mm2 02规范小注有关轴心受拉和小偏心受拉构件中的抗拉强度设计取值的注删去 24 4 2钢筋 25 条文说明 钢筋的强度设计值为其标准值除以材料分项系数的数值 延性较好的热轧钢筋取1 10 但对新投产的高强500MPa级钢筋适当提高安全储备 取1 15 延性稍差的预应力筋取1 20 钢筋抗压强度设计值取与抗拉强度相同 这是由于构件中混凝土收到配箍筋的约束 实际极限受压应变加大 受压钢筋可达到较高强度 根据实验研究 限定受剪 受扭 受冲切箍筋的设计强度不大于360MPa 但用作围箍约束混凝土时不限 钢筋标准中预应力钢丝 钢绞线的强度等级繁多 对于表中未列的强度等级可按比例换算 插值确定强度设计值 无粘结预应力钢筋不考虑抗拉强度 预应力配筋位置偏离受力区较远时 应根据实际受力情况对强度设计取值进行折减 26 4 2钢筋 02规范中有关轴心受拉和小偏心受拉构件中的抗拉强度设计取值的注删去 这是由于采用裂缝宽度计算 无需限制强度值了 当构件中配有不同牌号和强度等级钢筋时可采用各自的强度设计值计算 27 4 2 4普通钢筋及预应力筋在最大力下的总伸长率应不小于表4 2 4的规定的数值 新增RRB400为5 新增条文 28 4 2 5普通钢筋和预应力筋的弹性模量Es应按表4 2 5采用 29 条文说明 钢筋的弹性模量同02版规范 由于制作偏差 基圆面积率不同以及钢绞线捻绞紧度等因素的影响 实际钢筋受力后的变形模量存在一定得不确定性 且通常不同程度地偏小 因此必要时可通过实验实测钢筋的实际弹性模量 用于计算 30 4 2 6普通钢筋和预应力筋的疲劳应力幅限值和应根据钢筋疲劳应力比值 分别按表4 2 5 1及表4 2 5 2线性内插取值 普通钢筋疲劳应力比值应按下列公式计算 4 2 6 1 式中 构件疲劳验算时 同一层钢筋的最小应力 最大应力 31 32 33 条文说明 国内外疲劳试验研究表明 影响钢筋疲劳强度的主要因素为钢筋的疲劳应力幅 修订规范根据钢筋疲劳强度设计值 给出了考虑应力比的钢筋疲劳应力幅的限值 本次修订将原规范按应力比区间取一个值 改为应力比与应力幅限值对应 而由内插取值使计算更精确 疲劳应力比越大 即越接近 差值就越小 例如对于HRB335级钢筋 而对于 大于 钢绞线的疲劳应力幅限值参考我国 铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范 TB10002 3 99 该规范根据 1860高强钢绞线的试验 规定疲劳应力幅值为140 考虑到本规范中钢绞线强度等级以及预应力钢筋在曲线管道中等因素的影响 故采用偏安全的表中的数值 34 由于国家技术政策 本次修订取消了HPB235级钢筋 HRB335钢筋也将被淘汰 细晶粒HRBF钢筋用于疲劳荷载作用的构件受到控制 而HPB300级光圆钢筋及HRB500级带肋钢筋 尚未有相应的疲劳试验研究及可靠的数值 尚未列入 因此 建议考虑疲劳验算的钢筋采用HRB400热轧带肋钢筋 35 4 2 7构件中的钢筋可采用并筋的配置形式 直径28mm及以下的钢筋并筋数量不应超过3根 直接32mm的钢筋并筋数量宜为2根 直径36mm及以上的钢筋不应采用并筋 并筋应按单根等效钢筋进行计算 等效钢筋的等效直径应按截面面积相等的原则换算确定 条文说明 本条为新增内容 提出了受力钢筋并筋 钢筋束 的概念 新增条文 受力钢筋并筋 钢筋束 的概念 36 为解决配筋密集引起设计 施工的困难 国外标准中允许采用绑扎并筋 钢筋束 的配筋形式 每束最多达到四跟 我国某些专业的规范中也已有相似的规定 经试验研究并借鉴国内 外的成熟做法 给出了利用截面积相等原则计算并筋等效直径的方法 本条还给出了应用并筋时 钢筋最大直径及并筋数量的限制 一般二并筋可在纵或横向并列 而三并筋宜作品字形布置 并筋可视为计算截面积相等的单根等效钢筋 相同直径的二并筋等效直径为1 41d 三并筋等效直径为1 7