chap建筑结构材料PPT课件

1、chap2 chap2 建筑结构材料建筑结构材料第1页/共31页一、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； 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 建筑钢材建筑钢材第2页/共31页（2 2）钢筋的种类）钢筋的种类第一节第一节 建筑钢材的品种建筑钢材的品种第3页/共31页第4页/共31页第5页/共31页 1 1）普通钢筋）普通钢筋 普通钢筋指用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预

2、应力混凝土结构中的非预应力钢筋。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。混凝土规范混凝土规范规定，普通钢筋规定，普通钢筋宜采用宜采用HRB400HRB400级和级和HRB335HRB335级钢筋。级钢筋。第一节第一节 建筑钢材的品种建筑钢材的品种2 2）预应力钢筋）预应力钢筋 预应力钢筋应优先采用钢绞线和钢丝。预应力钢筋应优先采用钢绞线和钢丝。第6页/共31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 建筑工程常用碳素结构钢和低合金高强度结构钢建筑工程常用碳素结构钢和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

3、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 建筑钢材的品种建筑钢材的品种第7页/共31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： 质量等级代号：A、B、C、D、E 屈服点数值（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级属于镇静钢， C、D、E级属于特殊镇静钢。Q345EQ345E第一节第一节 建筑钢材的品种建筑

4、钢材的品种第8页/共31页（2 2）品种及规格）品种及规格 1 1）热轧钢板）热轧钢板 钢板用符号钢板用符号“”后加后加“厚厚宽宽长（单位为长（单位为mmmm）”的方法表示，如的方法表示，如-12-1280080021002100。2 2）热轧型钢）热轧型钢第一节第一节 建筑钢材的品种建筑钢材的品种第9页/共31页 3 3）冷弯薄壁型材）冷弯薄壁型材第一节第一节 建筑钢材的品种建筑钢材的品种第10页/共31页二、建筑钢材的力学性能二、建筑钢材的力学性能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

5、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 建筑钢材的品种建筑钢材的品种第11页/共31页（5 5） 应力集中应力集中 在负温下或动力荷载作用在负温下或动力荷载作用下工作的结构，应力集中的下工作的结构，应力集中的不利影响将十分突出。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发生重钢材在反复荷载作用下，结构的抗力及性能都会发生重要变化，甚至发生疲劳破坏。要变化，甚至发生疲劳破坏。第一节第一节 建筑钢材的品种建筑钢材的品种第12页/共31页2.2.钢材的力学

6、性能钢材的力学性能 建筑钢材的力学性能是衡量钢材质量的重要指标，它包括建筑钢材的力学性能是衡量钢材质量的重要指标，它包括强度、塑性、冷弯性能、冲击强度、塑性、冷弯性能、冲击韧性。韧性。（1 1）强度）强度（2 2）塑性）塑性 屈服点屈服点、抗拉强度抗拉强度和和伸长率伸长率，是钢材的三个重要力学性能指标。，是钢材的三个重要力学性能指标。（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 建筑钢材的品种建筑钢材的品种第13页/共31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

7、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：设计值：强度标准值除以材料分项系数。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：设计值：钢材的屈服点除以钢材的抗力分项系数，按钢材的屈服点除以钢材的抗力分项系数，按规范采用。规范采用。第一节第一节 建筑钢材的品种建筑钢材的品种第14页/共31页一、一、 混凝土的强度混凝土的强度1.混凝土的立方抗压强度混凝土的立方抗压强度fcu 及强度等级。及强度等级。（1）混凝土的立方抗压强度）混凝土的立方抗压强度确定方法：用边长为确定方法：用边长为150mm的标准

8、立方体试件，在标准养护条的标准立方体试件，在标准养护条件下养护件下养护28天后，按照标准试验方法测得的具有天后，按照标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压保证率的抗压强度，作为混凝土的立方抗压强度标准值，用符号强度，作为混凝土的立方抗压强度标准值，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。级。其中，其中，C60C

9、80属高强混凝土。属高强混凝土。第15页/共31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。第二节 混凝土第16页/共31页 2.混凝土的轴心抗压强度混凝土的轴心抗压强度fc3. 轴心抗拉强度轴心抗拉强度ft第二节第二节 混凝土混凝土第17页/共31页二、混凝土的变形二、

10、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、膨胀和温度变形积变形，包括收缩、膨胀和温度变形。 1.1.混凝土在长期荷载作用下的变形混凝土在长期荷载作用下的变形徐变徐变 定义：混凝土在长期不变荷载作用下，应变随时间定义：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。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；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。在预应力混凝土构件中引起预应力损失等。第二节第二节 混凝土混凝土第1

11、8页/共31页2.2.收缩收缩 定义：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象。定义：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象。 对结构构件的不利影响：当构件受到约束时，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。钢筋预应力值损失等等。第二节第二节 混凝土混凝土第19页/共31页三、混凝土的设计指标三、混凝土的设计指标1.1.混

12、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：等于混凝土强度标准值除以混混凝土强度设计值：等于混凝土强度标准值除以混凝土材料分项系数。凝土材料分项系数。 各种强度等级的混凝土强度标准值、强度设计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采用。规范规定采用。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20页/共31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.粘结作用粘结作用粘结力是统称，试验表明它主要由三部分组成：粘结力是统称，试验表明它主要由三部分组成：A

13、因砼颗粒的化学作用，产生了砼与钢筋之间的胶结力；因砼颗粒的化学作用，产生了砼与钢筋之间的胶结力；B因砼收缩，将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力；因砼收缩，将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力；C由于钢筋表面凸凹不平与砼之间产生的机械咬合力。由于钢筋表面凸凹不平与砼之间产生的机械咬合力。其中，机械咬合力最大，约占总粘结力的一半以上。其中，机械咬合力最大，约占总粘结力的一半以上。 第二节第二节 混凝土混凝土第21页/共31页2.变形协调作用变形协调作用 钢筋与砼的温度线膨胀系数接近，温度变化时，两者钢筋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。之间不会产生较大的相对变形而导

14、致破坏。3.钢筋的砼保护层可以防止钢筋锈蚀，保证结构的耐久性钢筋的砼保护层可以防止钢筋锈蚀，保证结构的耐久性 第二节第二节 混凝土混凝土第22页/共31页一、砌体材料种类及强度等级一、砌体材料种类及强度等级 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 砌体结构材料砌体结构材料第23页/共31页（2 2）砌块）砌块 砌块一般用混凝土或水泥砌块一般用混凝土或水泥炉渣浇制而成，也可用粉煤灰炉渣浇制而成，也可用粉煤灰蒸养而成。主要有混凝土空心蒸养而成。主要有混凝土空心砌块、加气混凝土砌块、水泥砌块、加气混凝土砌块、水泥炉渣空心砌块、

15、粉煤灰硅酸盐炉渣空心砌块、粉煤灰硅酸盐砌块。砌块。 （3 3）石材）石材 特点：石材抗压强度高，抗冻性、抗水性及耐久性均较好。特点：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24页/共31页 2.砂浆砂浆（1）水泥砂浆）水泥砂浆特点：强度高、耐久性和耐火性好，但其流动性和特点：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。保水性差，相对而言施工较困难。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除具有水泥砂浆的优

16、点外，其流动性和保水性均较好。好。第三节第三节 砌体结构材料砌体结构材料第25页/共31页 （3）石灰砂浆：强度较低，耐久性也差，流动性和）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。保水性较好，通常用于地上砌体。 （4）混凝土砌块砌筑砂浆）混凝土砌块砌筑砂浆 它是由水泥、砂、水以及根据需要掺入的掺和料和它是由水泥、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，专外加剂等组成，按一定比例，采用机械拌和制成，专门用于砌筑混凝土砌块的砌筑砂浆。简称砌块专用砂门用于砌筑混凝土砌块的砌筑砂浆。简称砌块专用砂浆，其强度等级用浆，其强度等级用Mb表示

17、。表示。第三节第三节 砌体结构材料砌体结构材料 3.砌体材料的选用砌体材料的选用第26页/共31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 无筋砌体由块体和砂浆组成，包括砖砌体、砌块无筋砌体由块体和砂浆组成，包括砖砌体、砌块砌体和石砌体。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（洞），现空斗墙是将全部或部份砖立砌，并留空斗（洞），现已很少采用。已很少采用。第三节第三节 砌体结构材料砌体结构材料第27页/共31页B B砌块砌体砌块砌体特点：特点：其自重轻，保温隔热性能好，施工进度快，经其自重轻，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。济效果好，又具有优良的环保概念。用途：用途：小型砌块砌体有很广阔的发展前景。小型砌块砌体有很广阔的发展