2.1钢筋混凝土结构材料.ppt

建筑结构,主讲：蒲瑜,第一节钢筋混凝土结构材料,第二章钢筋混凝土结构,土木工程结构中常用的钢材形式钢筋、钢丝和钢绞线三类。钢筋按加工工艺分类热轧钢筋和冷加工钢筋,（一）钢筋的分类,一、混凝土结构用钢筋,普通钢筋按其强度分类HPB300、HRB335、HRB400级以及RRB400等；,热轧钢筋的符号说明,HPB300,屈服强度,生产工艺：hotrolled,表面形状：光圆,钢筋：bar,HRBF400,表面形状：变形,化学成分：细晶粒,预应力钢筋钢绞线、消除应力钢丝以及热处理钢筋等。,钢筋按其化学成分分类低碳钢钢筋；普通低合金钢钢筋（加入锰、钛、钒等合金元素）。,（二）钢筋的力学性能,有明显屈服点（软钢）,oa弹性阶段bc屈服阶段cd硬化阶段de颈缩阶段,条件屈服点0.2是残余应变为0.2%时的应力,条件屈服强度0.2=0.85b,无明显屈服点（硬钢）,a比例极限pc屈服强度sd极限强度b,(三)钢筋的选用,二、混凝土,（一）混凝土的强度,定义：,强度等级：,立方体抗压强度是指按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件，在28天龄期，用标准试验方法测得的抗压强度。,C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50C80共14级,C混凝土15立方体抗压强度的标准值为15N/mm2,定义：,折算：,轴心抗压强度是指按照标准方法制作养护的截面为150mm150mm高300mm的棱柱体，在28天龄期，用标准试验方法测得的抗压强度。,抗压强度随试件高度增大而降低,轴心抗拉强度,混凝土强度设计值(N/mm2),混凝土强度标准值(N/mm2),（二）混凝土的选用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。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。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40，且不应低于C30。,（三）混凝土的变形,收缩原因：水分蒸发,影响收缩的因素：配合比、养护、体表比,影响因素混凝土的收缩受结构周围的温度、湿度、构件断面形状及尺寸、配合比、骨料性质、水泥性质、混凝土浇筑质量及养护条件等许多因素有关。（1）水泥的品种：水泥强度等级越高，制成的混凝土收缩越大。（2）水泥的用量：水泥用量多、水灰比越大，收缩越大。（3）骨料的性质：骨料弹性模量高、级配好，收缩就小。（4）养护条件：干燥失水及高温环境，收缩大。（5）混凝土制作方法：混凝土越密实，收缩越小。（6）使用环境：使用环境温度、湿度越大，收缩越小。（7）构件的体积与表面积比值：比值大时，收缩小。,影响徐变的因素：配合比、养护、应力条件,三、钢筋与混凝土共同工作原理,素混凝土梁,钢筋混凝土梁：受拉区配220钢筋,F=13.4KN截面开裂并破坏,Fcr=15KN截面开裂;,Fu=87KN截面破坏。,梁的承载力大大提高，梁的受力性能改善。,2、共同工作原理,3.钢筋与混凝土的粘结,粘结机理,钢筋和砼之间的胶结力砼收缩和钢筋之间的摩擦力钢筋表面凸凹不平或弯钩和砼之间的机械咬合力,构造措施：,钢筋的搭接长度、锚固长度、保护层厚度、钢筋净距、受力光圆钢筋弯钩等。,1、在混凝土内的锚固,四、纵向受力钢筋的锚固,基本锚固长度是指纵向受拉钢筋充分受力而不发生粘结破坏时所需要的锚固长度，通常记为Lab,锚固钢筋的外形系数,当符合下列条件时计算的锚固长度应进行修正:1、当HRB335HRB400和RRB400级钢筋的直径大于25mm时其锚固长度应乘以修正系数1.12、HRB335HRB400和RRB400级的环氧树脂涂层钢筋其锚固长度应乘以修正系数1.253、当钢筋在混凝土施工过程中易受扰动(如滑模施工)时其锚固长度应乘以修正系数1.14、当HRB335HRB400和RRB400级钢筋在锚固区的混凝土保护层厚度大于钢筋直径的3倍且配有箍筋时其锚固长度可乘以修正系数0.85、除构造需要的锚固长度外当纵向受力钢筋的实际配筋面积大于其设计计算面积时如有充分依据和可靠措施其锚固长度可乘以设计计算面积与实际配筋面积的比值但对有抗震设防要求及直接承受动力荷载的结构构件不得采用此项修正,经上述修正后的锚固长度不应小于按公式计算锚固长度的0.7倍且不应小于250mm,、钢筋的绑扎连接,五、钢筋的连接,钢筋的连接可分为两类：绑扎搭接；机械连接或焊接。机械连接接头和焊接接头的类型及质量应符合国家现行有关标准的规定。受力钢筋的接头宜设置在受力较小处。在同一根钢筋上宜少设接头。Ll=La,同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开。钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3倍搭接长度，凡搭接接头中点位于该连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段。同一连接区段内纵向钢筋搭接接头面积百分率为该区段内有搭接接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率：对梁类、板类及墙类构件，不宜大于25%；对柱类构件，不宜大于50%。当工程中确有必要增大受拉钢筋搭接接头面积百分率时，对梁类构件，不应大于50%；对板类、墙类及柱类构件，可根据实际情况放宽,、钢筋的机械连接,纵向受力钢筋机械连接接头宜相互错开。钢筋机械连接接头连接区段的长度为35d(d为纵向受力钢筋的较大直径)，凡接头中点位于该连接区段长度内的机械连接接头均属于同一连接区段。在受力较大处设置机械连接接头