建筑结构材料文件实用教案

1、一、建筑钢材的品种和规格一、建筑钢材的品种和规格1.1.混凝土结构用钢筋混凝土结构用钢筋（1 1）砼结构对钢筋的要求）砼结构对钢筋的要求 应具有较高的强度和良好的塑性；应具有较高的强度和良好的塑性； 便于加工和焊接便于加工和焊接(hnji)(hnji)； 应与混凝土之间具有足够的粘接力。应与混凝土之间具有足够的粘接力。第一节第一节 建筑建筑(jinzh)(jinzh)钢材钢材第1页/共31页第一页，共32页。（2 2）钢筋）钢筋(gngjn)(gngjn)的的种类种类第一节第一节 建筑钢材建筑钢材(gngci)(gngci)的品种的品种第2页/共31页第二页，共32页。第3页/共31页第三页，

2、共32页。第4页/共31页第四页，共32页。 1）普通(ptng)钢筋 普通(ptng)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。混凝土规范规定，普通(ptng)钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋。第一节第一节 建筑钢材建筑钢材(gngci)(gngci)的品种的品种2 2）预应力钢筋）预应力钢筋(gngjn)(gngjn) 预应力钢筋预应力钢筋(gngjn)(gngjn)应优先采用钢绞应优先采用钢绞线和钢丝。线和钢丝。第5页/共31页第五页，共32页。2.2.钢结构用钢材钢结构用钢材（1 1）钢种和钢号）钢种和钢号 建筑工程常用建筑工程常用(chn yn)

3、(chn yn)碳素结构钢和碳素结构钢和低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢 1 1）碳素结构钢）碳素结构钢碳素结构钢的牌号：碳素结构钢的牌号：质量等级代号：A、B、C、D屈服点数值（N/mm2）： 195、215、235、255、275钢材屈服点代号：Q脱氧程度代号：F、b、Z、TZ，其中Z、TZ可以省略 Q235AQ235A第一节第一节 建筑建筑(jinzh)(jinzh)钢材的品钢材的品种种第6页/共31页第六页，共32页。2 2）低合金高强度结构钢）低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢的牌号低合金高强度结构钢的牌号(piho)(piho)： 质量等级代号：A、B、C、D、E 屈服点数值

4、（N/mm2）：295、345、390、420、460 钢材屈服点代号：Q注：低合金高强度结构钢的A、B级属于(shy)镇静钢， C、D、E级属于(shy)特殊镇静钢。Q345EQ345E第一节第一节 建筑建筑(jinzh)(jinzh)钢材的品种钢材的品种第7页/共31页第七页，共32页。（2 2）品种及规格）品种及规格(gug)(gug) 1 1）热轧钢板）热轧钢板 钢板(gngbn)用符号“”后加“厚宽长（单位为mm）”的方法表示，如-128002100。2 2）热轧）热轧(r zh)(r zh)型钢型钢第一节第一节 建筑钢材的品种建筑钢材的品种第8页/共31页第八页，共32页。 3 3

5、）冷弯薄壁型材）冷弯薄壁型材(xn ci)(xn ci)第一节第一节 建筑建筑(jinzh)(jinzh)钢材的品钢材的品种种第9页/共31页第九页，共32页。二、建筑二、建筑(jinzh)(jinzh)钢材的力学性能钢材的力学性能1.1.影响钢材力学性能的主要因素影响钢材力学性能的主要因素 影响钢材力学性能的因素有很多。影响钢材力学性能的因素有很多。(1)(1)化学成分化学成分(2)(2)冶炼、轧制和热处理冶炼、轧制和热处理(3)(3)钢材硬化钢材硬化(4)(4)温度影响温度影响 第一节第一节 建筑建筑(jinzh)(jinzh)钢材的品钢材的品种种第10页/共31页第十页，共32页。（5

6、5） 应力集中应力集中 在负温下或动力荷载作用下工作在负温下或动力荷载作用下工作(gngzu)(gngzu)的结构，的结构，应力集中的不利影响将十分突出。应力集中的不利影响将十分突出。 （6 6）反复荷载作用）反复荷载作用 钢材在反复荷载作用下，结构的抗力及性能都会钢材在反复荷载作用下，结构的抗力及性能都会发生发生(fshng)(fshng)重要变化，甚至发生重要变化，甚至发生(fshng)(fshng)疲劳疲劳破坏。破坏。第一节第一节 建筑建筑(jinzh)(jinzh)钢材的品钢材的品种种第11页/共31页第十一页，共32页。2.2.钢材的力学性能钢材的力学性能 建筑钢材的力学性能是衡量钢

7、材质量的重要建筑钢材的力学性能是衡量钢材质量的重要指标指标(zhbio)(zhbio)，它包括强度、塑性、冷弯性能、，它包括强度、塑性、冷弯性能、冲击韧性。冲击韧性。（1 1）强度）强度（2 2）塑性）塑性 屈服点、抗拉强度和伸长率，是钢材的三个屈服点、抗拉强度和伸长率，是钢材的三个重要力学性能指标重要力学性能指标(zhbio)(zhbio)。（3 3）冷弯性能）冷弯性能（4 4）冲击韧性）冲击韧性第一节第一节 建筑钢材建筑钢材(gngci)(gngci)的品种的品种第12页/共31页第十二页，共32页。 3. 3.建筑钢材的设计指标建筑钢材的设计指标（1 1）钢筋的强度标准值和强度设计值）钢

8、筋的强度标准值和强度设计值 标准值：正常情况下可能出现的最小材料强度值。标准值：正常情况下可能出现的最小材料强度值。 设计值：强度标准值除以材料分项系数。设计值：强度标准值除以材料分项系数。（2 2）钢筋的弹性模量）钢筋的弹性模量（3 3）钢材的强度设计值）钢材的强度设计值 设计值：钢材的屈服点除以钢材的抗力设计值：钢材的屈服点除以钢材的抗力(kn l)(kn l)分项系数，按规范采用。分项系数，按规范采用。第一节第一节 建筑建筑(jinzh)(jinzh)钢材的品钢材的品种种第13页/共31页第十三页，共32页。一、一、 混凝土的强度混凝土的强度1.混凝土的立方混凝土的立方(lfng)抗压强

9、度抗压强度fcu 及强及强度等级。度等级。（1）混凝土的立方）混凝土的立方(lfng)抗压强度抗压强度确定方法：用边长为确定方法：用边长为150mm的标准立方的标准立方(lfng)体试件，在标准养护条件下养护体试件，在标准养护条件下养护28天天后，按照标准试验方法测得的具有后，按照标准试验方法测得的具有95%保证率保证率的抗压强度，作为混凝土的立方的抗压强度，作为混凝土的立方(lfng)抗压抗压强度标准值，用符号强度标准值，用符号fcu,k表示。表示。第二节第二节 混凝土混凝土 （2）混凝土的强度等级）混凝土的强度等级 根据立方体抗压强度标准值根据立方体抗压强度标准值fcu,k的大小，混凝土强

10、度等级分的大小，混凝土强度等级分C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共共14级。其中级。其中(qzhng)，C60C80属高强混凝土。属高强混凝土。第14页/共31页第十四页，共32页。（3）结构混凝土强度等级的要求）结构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钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于15；当；当采用采用HRB335级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于20；当采用当采用HRB400和和RRB400级钢筋以及承受重复级钢筋以及承受重复(chngf)荷载的构件，混

11、凝土强度等级不得低于荷载的构件，混凝土强度等级不得低于20。预应力混凝。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于土结构的混凝土强度等级不应低于30；当采用钢丝、钢；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宜低于40。第二节 混凝土第15页/共31页第十五页，共32页。 2.混凝土的轴心(zhu xn)抗压强度fc3. 轴心轴心(zhu xn)抗拉强度抗拉强度ft第二节第二节 混凝土混凝土第16页/共31页第十六页，共32页。二、混凝土的变形二、混凝土的变形 混凝土的变形有两类：一类是受力变混凝土的变形有两类：一类是

12、受力变形；另一类是体积变形，包括收缩、膨胀形；另一类是体积变形，包括收缩、膨胀和温度变形。和温度变形。 1. 1.混凝土在长期荷载作用混凝土在长期荷载作用(zuyng)(zuyng)下的下的变形变形徐变徐变 定义：混凝土在长期不变荷载作用定义：混凝土在长期不变荷载作用(zuyng)(zuyng)下，应变随时间继续增长的现下，应变随时间继续增长的现象，叫做混凝土的徐变。象，叫做混凝土的徐变。 对结构构件的不利影响：增大混凝土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构件的变形；在预应力混凝土构件中引起预应力损失等。预应力损失等。第二节第二节 混凝土混凝土第17页/共31

13、页第十七页，共32页。2.2.收缩收缩 定义：混凝土在空气定义：混凝土在空气(kngq)(kngq)中结硬时体积减小中结硬时体积减小的现象。的现象。 对结构构件的不利影响：当构件受到约束时，混凝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，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。等等。第二节第二节 混凝土混凝土第18页/共31页第十八页，共32页

14、。三、混凝土的设计指标三、混凝土的设计指标1.1.混凝土的强度混凝土的强度 混凝土的强度标准值应具有不小于混凝土的强度标准值应具有不小于95%95%的保证率。的保证率。 混凝土强度设计值：等于混凝土强混凝土强度设计值：等于混凝土强度标准值除以混凝土材料分项系数。度标准值除以混凝土材料分项系数。 各种强度等级的混凝土强度标准值、各种强度等级的混凝土强度标准值、强度设计值规范规定强度设计值规范规定(gudng)(gudng)采用。采用。2.2.混凝土的弹性模量混凝土的弹性模量 第二节第二节 混凝土混凝土第19页/共31页第十九页，共32页。四、钢筋与混凝土的共同工作四、钢筋与混凝土的共同工作1.粘

15、结作用粘结作用粘结力是统称，试验表明它主要由三部分粘结力是统称，试验表明它主要由三部分组成：组成：A因砼颗粒的化学作用，产生了砼与钢筋之因砼颗粒的化学作用，产生了砼与钢筋之间的胶结间的胶结(jioji)力；力；B因砼收缩，将钢筋紧紧握固而产生的摩擦因砼收缩，将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力；力；C由于钢筋表面凸凹不平与砼之间产生的机由于钢筋表面凸凹不平与砼之间产生的机械咬合力。械咬合力。其中，机械咬合力最大，约占总粘结力的其中，机械咬合力最大，约占总粘结力的一半以上。一半以上。 第二节第二节 混凝土混凝土第20页/共31页第二十页，共32页。2.变形协调作用变形协调作用 钢筋钢筋(gngjn)与砼

16、的温度线膨胀系数接近，温度变与砼的温度线膨胀系数接近，温度变化时，两者之间不会产生较大的相对变形而导致破坏。化时，两者之间不会产生较大的相对变形而导致破坏。3.钢筋钢筋(gngjn)的砼保护层可以防止钢筋的砼保护层可以防止钢筋(gngjn)锈蚀，锈蚀，保证结构的耐久性保证结构的耐久性 第二节第二节 混凝土混凝土第21页/共31页第二十一页，共32页。一、砌体材料种类及强度一、砌体材料种类及强度(qingd)等级等级 1.块材块材（1）砖）砖 烧结普通砖烧结普通砖 非烧结硅酸盐砖非烧结硅酸盐砖 烧结多孔砖烧结多孔砖 第三节第三节 砌体结构砌体结构(jigu)(jigu)材料材料第22页/共31页

17、第二十二页，共32页。（2 2）砌块）砌块(q kui) (q kui) 砌块(q kui)一般用混凝土或水泥炉渣浇制而成，也可用粉煤灰蒸养而成。主要有混凝土空心砌块(q kui)、加气混凝土砌块(q kui)、水泥炉渣空心砌块(q kui)、粉煤灰硅酸盐砌块(q kui)。 （3 3）石材）石材 特点特点(tdin)(tdin)：石材抗压强度高，抗冻性、抗水性及耐久性均较好。：石材抗压强度高，抗冻性、抗水性及耐久性均较好。第三节第三节 砌体结构材料砌体结构材料第23页/共31页第二十三页，共32页。 2.砂浆砂浆（1）水泥砂浆）水泥砂浆特点特点(tdin)：强度高、耐久性和耐火性好，但其流动

18、性和保水性差，相对而言施工较：强度高、耐久性和耐火性好，但其流动性和保水性差，相对而言施工较困难。困难。用途：常用于地下结构或经常受水侵蚀的砌体部位。用途：常用于地下结构或经常受水侵蚀的砌体部位。（2）混合砂浆）混合砂浆 除具有水泥砂浆的优点外，其流动性和保水性均较好。除具有水泥砂浆的优点外，其流动性和保水性均较好。第三节第三节 砌体结构砌体结构(jigu)(jigu)材料材料第24页/共31页第二十四页，共32页。 （3）石灰砂浆：强度较低，耐久性也差，流动性）石灰砂浆：强度较低，耐久性也差，流动性和保水性较好，通常用于地上砌体。和保水性较好，通常用于地上砌体。 （4）混凝土砌块砌筑砂浆）混

19、凝土砌块砌筑砂浆 它是由水泥、砂、水以及根据需要掺入的掺和料它是由水泥、砂、水以及根据需要掺入的掺和料和外加剂等组成，按一定比例，采用机械拌和制成，和外加剂等组成，按一定比例，采用机械拌和制成，专门专门(zhunmn)用于砌筑混凝土砌块的砌筑砂浆。用于砌筑混凝土砌块的砌筑砂浆。简称砌块专用砂浆，其强度等级用简称砌块专用砂浆，其强度等级用Mb表示。表示。第三节第三节 砌体砌体(q t)(q t)结构材料结构材料 3.砌体砌体(q t)材料的选材料的选用用第25页/共31页第二十五页，共32页。二、砌体的力学性能二、砌体的力学性能 砌体的种类砌体的种类（1 1）无筋砌体）无筋砌体 无筋砌体由块体无

20、筋砌体由块体(kui t)(kui t)和砂浆组成，和砂浆组成，包括砖砌体、砌块砌体和石砌体。包括砖砌体、砌块砌体和石砌体。A.A.砖砌体砖砌体空斗墙是将全部或部份砖立砌，并留空斗空斗墙是将全部或部份砖立砌，并留空斗（洞），现已很少采用。（洞），现已很少采用。第三节第三节 砌体结构砌体结构(jigu)(jigu)材料材料第26页/共31页第二十六页，共32页。B B砌块砌体砌块砌体特点：其自重轻，保温隔热性能好，施工进度快，特点：其自重轻，保温隔热性能好，施工进度快，经济效果好，又具有优良的环保概念。经济效果好，又具有优良的环保概念。用途：小型砌块砌体有很广阔的发展前景。用途：小型砌块砌体有很广阔的发展前景。C.C.石砌体石砌体 石砌体由石材和砂浆（或混凝土）砌筑而成。石砌体由石材和砂浆（或混凝土）砌筑而成。特 点 ： 价 格 低