建筑結(jié)構(gòu)CD 教學(xué)作者 釧芳林 馬丹丁材料的物理力學(xué)性能PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1建筑結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)CD 教學(xué)教學(xué) 作者作者 釧芳林釧芳林 馬丹丁馬丹丁 材料的物理力學(xué)性能材料的物理力學(xué)性能第1頁/共156頁第2頁/共156頁第3頁/共156頁第4頁/共156頁s se eaabcdefufyf第5頁/共156頁第6頁/共156頁第7頁/共156頁第8頁/共156頁第9頁/共156頁 fy ey1Es圖3-2 理想的彈塑性體的應(yīng) 力應(yīng)變曲線 第10頁/共156頁a0.2%s0.2 fu第11頁/共156頁第12頁/共156頁性。有明顯屈服點的鋼材有較大的伸長率。%100112lll第13頁/共156頁能力和鋼材質(zhì)量的能力和鋼材質(zhì)量的綜合指標(biāo)。綜合指標(biāo)。第14頁/共15

2、6頁第15頁/共156頁第16頁/共156頁第17頁/共156頁第18頁/共156頁第19頁/共156頁第20頁/共156頁第21頁/共156頁第22頁/共156頁圖3-6 冷作硬化和時效硬化 第23頁/共156頁第24頁/共156頁圖3-7 應(yīng)力集中現(xiàn)象 第25頁/共156頁第26頁/共156頁第27頁/共156頁reds)( 3)(222222zxyzxyxzzyyxzyxredssssssssssyfredsyf第28頁/共156頁2223xyyxyxredsssss23ssred第29頁/共156頁0syredfs332yyff58.03第30頁/共156頁第31頁/共156頁第32頁

3、/共156頁第33頁/共156頁第34頁/共156頁第35頁/共156頁第36頁/共156頁第37頁/共156頁第38頁/共156頁第39頁/共156頁第40頁/共156頁圖3-9 熱軋型鋼截面第41頁/共156頁第42頁/共156頁圖3-10 薄壁型鋼截面第43頁/共156頁第44頁/共156頁第45頁/共156頁第46頁/共156頁第47頁/共156頁第48頁/共156頁第49頁/共156頁sses/ssse第50頁/共156頁圖3-11鋼筋和鋼絲的種類第51頁/共156頁第52頁/共156頁第53頁/共156頁第54頁/共156頁第55頁/共156頁第56頁/共156頁第57頁/共156

4、頁普通鋼筋強度標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm2）種 類符號fykHPB235(Q235)235HRB335(20MnSi)335熱軋鋼筋HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)RRB400(20MnSi)400第58頁/共156頁預(yù)應(yīng)力鋼筋強度標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm2）種 類fptk消除應(yīng)力鋼絲螺旋肋鋼絲491470157016701770刻痕鋼絲5、714701570二股d=10.0d=12.01720三股d=10.8d=12.91720鋼絞線七股d=9.5d=11.1d=12.7d=15.21860186018601860，1820，1720熱處理鋼筋40Si2Mn(d=6)48Si2M

5、n(d=8.2)45Si2Cr(d=10)14701、 鋼絞線直徑 d 系指鋼絞線外接圓直徑2、 各種直徑、鋼絲、鋼絞線的截面積見附錄第59頁/共156頁第60頁/共156頁第61頁/共156頁第62頁/共156頁第63頁/共156頁第64頁/共156頁第65頁/共156頁第66頁/共156頁第67頁/共156頁第68頁/共156頁2mm/N第69頁/共156頁3)影響強度試驗的因素。影響強度試驗的因素。尺寸效應(yīng)：尺寸越大，內(nèi)部缺陷較多，強度較低。尺寸效應(yīng)：尺寸越大，內(nèi)部缺陷較多，強度較低。加載速度：加載速度越快，強度越低。加載速度：加載速度越快，強度越低。 端部約束：涂潤滑油，強度降低。端部

6、約束：涂潤滑油，強度降低。第70頁/共156頁 采用棱柱體試件，反映混凝土的實際工作狀態(tài)。采用棱柱體試件，反映混凝土的實際工作狀態(tài)。在鋼筋混在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，進行受彎構(gòu)件、受壓構(gòu)件以及偏心受拉構(gòu)凝土結(jié)構(gòu)中，進行受彎構(gòu)件、受壓構(gòu)件以及偏心受拉構(gòu)件的承載力計算時，要采用混凝土的軸心抗壓強度作為件的承載力計算時，要采用混凝土的軸心抗壓強度作為設(shè)計指標(biāo)。設(shè)計指標(biāo)。cf第71頁/共156頁c1kcuccff,2188. 0c1c1c2c2c2第72頁/共156頁tf第73頁/共156頁 500 150 15010016軸心受拉試驗拉壓壓第74頁/共156頁2c45. 055. 0k ,cutk)645

7、. 11 (395. 088. 0ff第75頁/共156頁第76頁/共156頁3.3.2混凝土的變形第77頁/共156頁3.3.2混凝土的變形第78頁/共156頁02468102030s(MPa)e 10-3AA點以前點以前，微裂縫沒有，微裂縫沒有明顯發(fā)展，混凝土的變明顯發(fā)展，混凝土的變形主要彈性變形，應(yīng)力形主要彈性變形，應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系近似直線。應(yīng)變關(guān)系近似直線。A點應(yīng)力隨混凝土強度的點應(yīng)力隨混凝土強度的提高而增加，對普通強提高而增加，對普通強度混凝土度混凝土s sA約為約為 (0.30.4)fc ，對高強混，對高強混凝土凝土s sA可達可達(0.50.7)fc。BCED第79頁/共156頁0

8、2468102030s(MPa)e 10-3BAA點以后點以后，由于微裂縫處，由于微裂縫處的應(yīng)力集中，裂縫開始的應(yīng)力集中，裂縫開始有所延伸發(fā)展，產(chǎn)生部有所延伸發(fā)展，產(chǎn)生部分塑性變形，應(yīng)變增長分塑性變形，應(yīng)變增長開始加快，應(yīng)力開始加快，應(yīng)力-應(yīng)變曲應(yīng)變曲線逐漸偏離直線。微裂線逐漸偏離直線。微裂縫的發(fā)展導(dǎo)致混凝土的縫的發(fā)展導(dǎo)致混凝土的橫向變形（橫向變形（expansion）增加增加 。但該階段微裂縫。但該階段微裂縫的發(fā)展是穩(wěn)定的。的發(fā)展是穩(wěn)定的。CED第80頁/共156頁02468102030s(MPa)e 10-3BA達到達到B點點，內(nèi)部一些微裂，內(nèi)部一些微裂縫相互連通，裂縫發(fā)展已縫相互連通，裂

9、縫發(fā)展已不穩(wěn)定，橫向變形突然增不穩(wěn)定，橫向變形突然增大，體積應(yīng)變開始由壓縮大，體積應(yīng)變開始由壓縮轉(zhuǎn)為增加。在此應(yīng)力的長轉(zhuǎn)為增加。在此應(yīng)力的長期作用下，裂縫會持續(xù)發(fā)期作用下，裂縫會持續(xù)發(fā)展最終導(dǎo)致破壞。取展最終導(dǎo)致破壞。取B點點的應(yīng)力作為混凝土的的應(yīng)力作為混凝土的長期長期抗壓強度抗壓強度。普通強度混凝。普通強度混凝土土s sB約為約為0.8fc，高強強度，高強強度混凝土混凝土s sB可達可達0.95fc以上以上。CED第81頁/共156頁02468102030s(MPa)e 10-3BACED達到達到C點點 fc，內(nèi)部微裂，內(nèi)部微裂縫連通形成破壞面，應(yīng)縫連通形成破壞面，應(yīng)變增長速度明顯加快，變增

10、長速度明顯加快，C點的縱向應(yīng)變值稱為點的縱向應(yīng)變值稱為峰值應(yīng)變峰值應(yīng)變 e e 0，約為，約為0.002。縱向應(yīng)變發(fā)展達到縱向應(yīng)變發(fā)展達到D點點，內(nèi)部裂縫在試件表面出現(xiàn)內(nèi)部裂縫在試件表面出現(xiàn)第一條可見平行于受力方第一條可見平行于受力方向的縱向裂縫。向的縱向裂縫。第82頁/共156頁02468102030s(MPa)e 10-3BACED隨應(yīng)變增長，試件上相隨應(yīng)變增長，試件上相繼出現(xiàn)多條不連續(xù)的縱繼出現(xiàn)多條不連續(xù)的縱向裂縫，橫向變形急劇向裂縫，橫向變形急劇發(fā)展，承載力明顯下降發(fā)展，承載力明顯下降。第83頁/共156頁02468102030s(MPa)e 10-3BACED混凝土骨料與砂漿的粘混凝

11、土骨料與砂漿的粘結(jié)不斷遭到破，裂縫連結(jié)不斷遭到破，裂縫連通形成斜向破壞面。通形成斜向破壞面。E點的應(yīng)變點的應(yīng)變e e = (23) e e 0，應(yīng)力應(yīng)力s s = (0.40.6) fc。第84頁/共156頁02468102030s(MPa)e 10-3BACEDE點以后點以后，縱向裂縫形成，縱向裂縫形成一斜向破壞面，此破壞面一斜向破壞面，此破壞面受正應(yīng)力和剪應(yīng)力的作用受正應(yīng)力和剪應(yīng)力的作用繼續(xù)擴展，形成一破壞帶繼續(xù)擴展，形成一破壞帶。此時試件的強度由斜向。此時試件的強度由斜向破壞面上的骨料間的摩阻破壞面上的骨料間的摩阻力提供。隨應(yīng)變繼續(xù)發(fā)展力提供。隨應(yīng)變繼續(xù)發(fā)展，摩阻力和粘結(jié)力不斷下，摩阻力

12、和粘結(jié)力不斷下降，但即使在很大的應(yīng)變降，但即使在很大的應(yīng)變下，骨料間仍有一定摩阻下，骨料間仍有一定摩阻力，殘余強度，約為力，殘余強度，約為(0.10.4) fc。第85頁/共156頁第86頁/共156頁第87頁/共156頁第88頁/共156頁seEc= tan 彈性模量彈性模量反映了材料反映了材料受力后的應(yīng)力受力后的應(yīng)力-應(yīng)變性質(zhì)應(yīng)變性質(zhì)。當(dāng)應(yīng)力較小時，混凝土。當(dāng)應(yīng)力較小時，混凝土具有彈性性質(zhì)，混凝土在具有彈性性質(zhì)，混凝土在這個階段的的彈性模量可這個階段的的彈性模量可用用應(yīng)力應(yīng)力-應(yīng)變曲線過原點應(yīng)變曲線過原點切線的正切表示切線的正切表示（圖（圖3.13），稱為），稱為初始彈性模量初始彈性模量（

13、簡稱簡稱彈性模量彈性模量）。）。第89頁/共156頁第90頁/共156頁 切線模量切線模量 ：過某一點：過某一點切線切線的斜率。的斜率。 割線模量割線模量 ：某一點與原點：某一點與原點連線連線的斜率。的斜率。seEc= tan seEc= tan 第91頁/共156頁圖3.13 混凝土彈性模量及變形模量 第92頁/共156頁)1 (2ccEG第93頁/共156頁第94頁/共156頁t0eeleeleshecreeleelecreteleeleeleelecre第95頁/共156頁第96頁/共156頁第97頁/共156頁第98頁/共156頁圖3.15 混凝土的收縮第99頁/共156頁第100頁/

14、共156頁第101頁/共156頁第102頁/共156頁第103頁/共156頁第104頁/共156頁第105頁/共156頁3.4.2粘結(jié)力的測定第106頁/共156頁3.4.2粘結(jié)力的測定第107頁/共156頁3.4.2粘結(jié)力的測定第108頁/共156頁第109頁/共156頁第110頁/共156頁第111頁/共156頁第112頁/共156頁第113頁/共156頁3.4.3保證鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力的措施第114頁/共156頁3.4.3保證鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力的措施第115頁/共156頁dffltyaalyftfd第116頁/共156頁3.4.3保證鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力的措施第117頁/共15

15、6頁1.3 ll0.3 llllll鋼筋搭接接頭的間距第118頁/共156頁受受拉拉鋼鋼筋筋搭搭接接接接頭頭面面積積百百 分分率率系系數(shù)數(shù) 同一搭接范圍內(nèi)搭接鋼筋面積百分率（%）2550100接頭面積百分率系數(shù)1.21.41.6llal第119頁/共156頁3.4.3保證鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力的措施保證鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力的措施第120頁/共156頁3.4.3保證鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力的措施第121頁/共156頁第122頁/共156頁第123頁/共156頁第124頁/共156頁第125頁/共156頁第126頁/共156頁第127頁/共156頁 （a）M型磚 （b）P型磚 圖3.19 燒結(jié)多孔

16、磚第128頁/共156頁第129頁/共156頁第130頁/共156頁 圖3.20 混凝土小型空心砌塊塊型 第131頁/共156頁第132頁/共156頁第133頁/共156頁第134頁/共156頁第135頁/共156頁第136頁/共156頁基土的潮濕程度燒結(jié)普通磚、蒸壓灰砂磚混凝土砌塊石材水泥砂漿嚴(yán)寒地區(qū)一般地區(qū)稍潮濕的很潮濕的含飽和水MU10MU15MU20MU10MU10MU15MU7.5MU7.5MU10MU30MU30MU40 M5M7.5M10 第137頁/共156頁第138頁/共156頁第139頁/共156頁 (b)連彎鋼筋網(wǎng)(a) 用方格網(wǎng)配筋的磚柱圖3.21 網(wǎng)狀配筋砌體第140頁/共156頁 (a)(b)(c) 組合磚砌體構(gòu)件截面 (d) 磚砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組合墻圖3.22 配筋磚砌體第141頁/