结构材料及钢材连接

1、结构材料及钢材连接(3)第三章 结构材料及钢材连接（3）主要内容砼强度等级及选用要求砼各强度指标确定方法及相互关系砼的变形性能砼与钢筋的粘结力砼的本构模型教学要求熟悉砼强度等级的选用要求掌握砼各强度指标的确定方法熟悉砼的变形性能了解砼与钢筋之间的粘结力熟悉砼的本构模型（我国规范）三1.混凝土（砼）1. 砼材料构成 水泥+骨料+水人工石材砼=骨料（呈弹性）+水泥凝胶体（呈塑性） 2. 砼强度等级及选用 强度等级 据现行国家标准GB50010-2002混凝土结构设计规范（2002-04-01实施），共14个等级：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65

2、、C70、C75、C80 选用要求C10 可作基础垫层； C15 构件最低强度等级；C20 HRB335级钢筋要求的最低强度等级；C30 预应力砼结构要求的最低强度等级；C40 采用钢铰线、钢丝、热处理钢筋的预应 力砼结构要求的最低强度等级； 工程常用C20C40，C45及以上一般要用碎石。3. 试件受压破坏机理与强度取值 砼立方体破坏形式抗压强度与试验方法有关 标准立方试块150mm150mm150mm，标准养护（温度203、相对湿度>790%）28天，以标准试验方法（普通试验机，试块表面不涂润滑剂，全截面受力，加荷速度为0.150.25MPa/s）测得的抗压强度。 立方抗压强度 立方

3、抗压强度是确定砼强度等级的依据C棱柱体抗压强度（轴心抗压强度） 砼棱柱体抗压试验棱柱体150mm150mm450（600） 与 的关系 . 统计平均值 . 规范采用 三向受压强度经验公式据试验 不仅提高强度，而且增大延性。 采用螺旋箍柱和钢管砼柱的依据。轴心抗拉强度 砼抗拉强度远小于其抗压强度，一般为抗压强度的1/181/9 。中国建院及铁科院试验结果 ft与fcu的关系经验公式规范公式各强度值关系 4. 砼的变形性能 短期荷载作用下 单调受压 应力-应变曲线应力-应变曲线全曲线单调受拉天大用Instron1343型电液伺服试验机得出 重复荷载作用一次加卸载滞后环弹性应变弹性后效残余应变多次重

4、复加卸载规范取值 疲劳强度砼弹性模量定义用于低应力状态砼弹性模量试验经验公式剪切模量砼变形模量当应力水平较高时弹性系数在长期荷载作用下 砼徐变 砼在压应力不变但长期作用下，其应变随时间继续增长的现象。一年以后趋于稳定，三年左右基本终止，大约为瞬时弹性应变的14倍。 线性徐变 非线性徐变 . 应力水平. 加载龄期. 水泥用量、水灰比. 骨料、钢筋. 养护期温湿度影响徐变的主要因素 徐变对结构的影响 . 受弯构件挠度增大. 柱的附加偏心距增大. 预应力损失. 截面应力重分布在结硬过程中的变形 膨胀与收缩收缩远大于膨胀，收缩对结构有害。. 水泥. 骨料弹性模量越大, 收缩越小. 养护湿度大，收缩小. 砼越密实，收缩越小. 体面比越大，收缩越小 收缩主要影响因素 温差引起的变形 砼热胀系数钢材热胀系数 砼与钢材的热胀系数接近是钢筋砼能够共同工作的条件之一。5.砼与钢筋表面的粘结力 是钢筋砼能够共同工作的条件之一。胶结力 钢筋与砼接触面上的化学吸附力。摩擦力 由砼收缩紧握钢筋而产生。机械咬合力 由钢筋表面凹凸不平而产生。6. 本构模型 单轴受压 全曲线模型 欧洲规范90CEBFIP 详P6768 简化