材料的物理力學(xué)性能ppt課件

1、第二章 建筑資料2.1 鋼材 第一節(jié)第一節(jié) 建筑構(gòu)造用鋼的根本要求建筑構(gòu)造用鋼的根本要求 第二節(jié)第二節(jié) 鋼材的主要機(jī)械性能鋼材的主要機(jī)械性能 第三節(jié)第三節(jié) 影響鋼材性能的主要要素影響鋼材性能的主要要素 第四節(jié)第四節(jié) 建筑構(gòu)造用鋼的種類及選擇建筑構(gòu)造用鋼的種類及選擇第一節(jié) 建筑構(gòu)造用鋼的根本要求一根本要求一根本要求鋼材種類繁多，規(guī)格、用途也不一樣，對(duì)建筑構(gòu)造用鋼來鋼材種類繁多，規(guī)格、用途也不一樣，對(duì)建筑構(gòu)造用鋼來說，主要有三方面的要求。說，主要有三方面的要求。1 1、較高的強(qiáng)度：構(gòu)造的承載力大，所需的截面小，構(gòu)造、較高的強(qiáng)度：構(gòu)造的承載力大，所需的截面小，構(gòu)造的自重輕；的自重輕；2 2、較好的塑

2、性及韌性：塑性好，不易發(fā)生脆性破壞；韌、較好的塑性及韌性：塑性好，不易發(fā)生脆性破壞；韌性好，利于接受動(dòng)力荷載；性好，利于接受動(dòng)力荷載；3 3、良好的加工性能與耐久性：包括可焊性、冷彎性能以、良好的加工性能與耐久性：包括可焊性、冷彎性能以及耐腐性能；及耐腐性能； 據(jù)上要求據(jù)上要求,GB50017-2003GB50017-2003引薦承重構(gòu)引薦承重構(gòu)造用鋼宜采用：炭素構(gòu)造鋼中的造用鋼宜采用：炭素構(gòu)造鋼中的Q235Q235鋼及低合金高強(qiáng)鋼及低合金高強(qiáng)構(gòu)造鋼中的構(gòu)造鋼中的Q345Q345、Q390Q390和和Q420Q420鋼四種鋼材。鋼四種鋼材。二、化學(xué)成分二、化學(xué)成分第二節(jié) 鋼材的主要機(jī)械性能一、

3、單向拉伸實(shí)驗(yàn)曲線一、單向拉伸實(shí)驗(yàn)曲線 根據(jù)鋼材單向拉伸性能曲線，工程運(yùn)用中，鋼根據(jù)鋼材單向拉伸性能曲線，工程運(yùn)用中，鋼材的性能按理想彈塑性體思索，材的性能按理想彈塑性體思索，fy定為鋼材拉、壓定為鋼材拉、壓強(qiáng)度規(guī)范值。強(qiáng)度規(guī)范值。二、鋼材的主要機(jī)械性能強(qiáng)度：fy 強(qiáng)度設(shè)計(jì)規(guī)范值，設(shè)計(jì)根據(jù)；fu鋼材的最大承載強(qiáng)度，平安貯藏。塑性510，鋼材產(chǎn)生塑變時(shí)而不發(fā)生脆性斷裂的才干，便于內(nèi)力重分布，吸收能量，重要目的。冷彎性能90o、180o，在冷加工過程中產(chǎn)生塑性變形時(shí)，對(duì)產(chǎn)生裂紋的敏感性，是判別鋼材塑性及冶金質(zhì)量的綜合目的。韌性沖擊韌性k，鋼材在一定溫度下塑變及斷裂過程中吸收能量的才干，用于表征鋼材接

4、受動(dòng)力荷載的才干動(dòng)力目的，按常溫20o、零溫0o 、負(fù)溫-20o、-40o區(qū)分 ?？珊感员碚麂摬暮附雍缶邆淞己煤附咏宇^性能的才干不產(chǎn)生裂紋，焊縫影響區(qū)材性滿足有關(guān)要求。第三節(jié) 影響鋼材性能的主要要素1、化學(xué)成份2、冶金及軋制3、冷作硬化與時(shí)效硬化4、復(fù)雜應(yīng)力與應(yīng)力集中5、剩余應(yīng)力6、溫度1、化學(xué)成份的影響 根本成份為Fe，炭鋼中含量占99，C、Si、Mn為雜質(zhì)元素，S、P、N、O為冶煉過程中不易除盡的有害元素。C：含C使強(qiáng)度塑性、韌性、可焊性，應(yīng)控制在0.22%，焊接構(gòu)造應(yīng)控制在0.20%。Si：含Si適量使強(qiáng)度 其它影響不大，有益，應(yīng)控制0.10.3%Mn：含Si適量使強(qiáng)度 降低S、O的熱脆

5、影響，改善熱加工性能，對(duì)其它性能影響不大，有益。S：含量使強(qiáng)度塑性、韌性、性能冷彎、可焊性； 高溫時(shí)使鋼材變脆熱脆景象。P：低溫時(shí)使鋼材變脆冷脆景象；其它同SO、N：O同S；N同P，控制含量0.008%2、冶金與軋制的影響冶金的影響主要為脫氧方法：沸騰鋼用Mn為脫氧劑，時(shí)間快，價(jià)錢低，質(zhì)量差；鎮(zhèn)靜鋼用Si為脫氧劑，時(shí)間慢，價(jià)錢高，質(zhì)量好。反復(fù)的軋制可以改善鋼材的塑性，同時(shí)可以使鋼材中的氣孔、裂紋、疏松等缺陷焊合，使金屬晶體組織密實(shí)，晶粒細(xì)化，消除纖維組織缺陷，使鋼材的力學(xué)性能提高。3、冷作硬化與時(shí)效硬化由于某種要素的影響而使鋼材強(qiáng)度提高，塑性、韌性下降，添加脆性的景象稱之為硬化景象。冷加工時(shí)常

6、溫進(jìn)展彎折、沖孔剪切等，鋼材發(fā)生塑性變形從而使鋼材變硬的景象稱之為冷作硬化。鋼材中的C、N，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)和溫度的變化，而構(gòu)成碳化物和氮化物，使鋼材變脆的“老化景象稱之為時(shí)效硬化。4、復(fù)雜應(yīng)力與應(yīng)力集中的影響鋼材在多向同號(hào)應(yīng)力場(chǎng)作用下，一向的變形遭到另一向的限制，而使鋼材強(qiáng)度添加，塑性、韌性下降，異號(hào)應(yīng)力場(chǎng)時(shí)那么相反。鋼構(gòu)件由于截面的改動(dòng)以及孔洞、凹槽、裂紋等緣由而使構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)力集中實(shí)踐為：部分應(yīng)力增大并多為同號(hào)應(yīng)力場(chǎng)。5、剩余應(yīng)力的影響鋼材在軋制、焊接、切割等過程中會(huì)產(chǎn)生在構(gòu)件內(nèi)部自相平衡的內(nèi)力P26,圖2.10,剩余應(yīng)力雖對(duì)構(gòu)件的強(qiáng)度無影響，但對(duì)構(gòu)件的變形剛度、疲勞以及穩(wěn)定承載

7、力產(chǎn)生不利影響后續(xù)章節(jié)中將詳細(xì)引見。6、溫度的影響 溫度的影響，普通可分正溫與負(fù)溫影響兩部分。正溫影響P27，圖2.11總體影響規(guī)律為溫度上升，鋼材的強(qiáng)度降低，塑性、韌性提高，這一景象稱之為熱塑景象，溫度達(dá)600o左右時(shí)，鋼材的強(qiáng)度幾乎降至為零，而塑性、韌性極大，易于進(jìn)展熱加工，此溫度稱之為熱煅溫度。需求闡明：鋼材在300o左右時(shí)，強(qiáng)度提高，塑性、韌性下降，鋼材外表呈藍(lán)色，這一反覆景象稱之為藍(lán)脆景象。鋼材在300o以上時(shí)應(yīng)采取隔熱措施。負(fù)溫影響P27，圖2.12隨著溫度的降低鋼材的強(qiáng)度提高，塑性、韌性降低，脆性增大，稱之為低溫冷脆，當(dāng)溫度降至某一特定溫度時(shí)鋼材的脆性急劇增大，稱此溫度點(diǎn)為轉(zhuǎn)脆溫

8、度。第四節(jié) 建筑構(gòu)造用鋼的種類與選擇 一、鋼材的牌號(hào)表示方法及構(gòu)造用鋼的種類鋼材牌號(hào)由：“Q、屈服點(diǎn)值、質(zhì)量等級(jí)、脫氧方法四部分組成。Q：表示“屈字拼音首位字母，意為“屈服強(qiáng)度；質(zhì)量等級(jí)：分AE五級(jí)字序越高質(zhì)量越好；脫氧方法：F沸騰鋼；Z鎮(zhèn)靜鋼普通省略； b半鎮(zhèn)靜鋼；TZ特殊鎮(zhèn)靜鋼。注：炭素構(gòu)造鋼分：A、B、C、D 四級(jí)，含一切脫氧方法；低合金構(gòu)造鋼分：A、B、C、D、E五級(jí)，只需鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼。 如前所述建筑構(gòu)造用鋼，宜選炭素構(gòu)造鋼中的Q235及低合金鋼中的Q345、Q390、Q420四種鋼材。2.5.3 型鋼規(guī)格 鋼構(gòu)造構(gòu)件普通宜直接選用型鋼，這樣可減少制造任務(wù)量，降低造價(jià)。型鋼尺寸不

9、夠適宜或構(gòu)件很大時(shí)那么用鋼板制造。型鋼有熱軋及冷成型兩種。1 熱軋鋼板 熱軋鋼板分厚板及薄板兩種，厚板的厚度為 4.560mm(廣泛用來組成焊接構(gòu)件和銜接鋼板)，薄板厚度為0.354mm(冷彎薄壁型鋼的原料)。在圖紙中鋼板用“-厚 x 寬 x 長(zhǎng)單位為毫米前面附加鋼板橫斷面的方法表示，如：-12 x800 x 2100等。2 熱軋型鋼角鋼有等邊和不等邊兩種。等邊角鋼，以邊寬和厚度表示，如 L100 x10為肢寬 100 mm 、厚 10mm 的等邊角鋼。不等邊角鋼，那么以兩邊寬度和厚度表示，如 L100 x 80 x10 等。槽鋼槽鋼我國(guó)槽鋼有兩種尺寸系列，即熱軋普通槽鋼與熱軋輕型槽鋼。我國(guó)槽

10、鋼有兩種尺寸系列，即熱軋普通槽鋼與熱軋輕型槽鋼。前者的表示法如前者的表示法如 30a ，指槽鋼外廓高度為，指槽鋼外廓高度為 30cm 且腹板厚度為最薄的且腹板厚度為最薄的一種；后者的表示法例如一種；后者的表示法例如 25Q ，表示外廓高度為，表示外廓高度為 25cm , Q 是漢語拼是漢語拼音音“輕的拼音字首。同樣號(hào)數(shù)時(shí)，輕型者由于腹板薄及翼緣寬而薄，輕的拼音字首。同樣號(hào)數(shù)時(shí)，輕型者由于腹板薄及翼緣寬而薄，因此截面積小但回轉(zhuǎn)半徑大，能節(jié)約鋼材減少自重。不過輕型系列的實(shí)因此截面積小但回轉(zhuǎn)半徑大，能節(jié)約鋼材減少自重。不過輕型系列的實(shí)踐產(chǎn)品較少。踐產(chǎn)品較少。工字鋼工字鋼與槽鋼一樣，也分成上述的兩個(gè)尺

11、寸系列：普通型和輕型。與槽鋼一樣，也分成上述的兩個(gè)尺寸系列：普通型和輕型。與槽鋼一樣，工字鋼外輪廓高度的厘米數(shù)即為型號(hào)，普通型者當(dāng)型號(hào)較與槽鋼一樣，工字鋼外輪廓高度的厘米數(shù)即為型號(hào)，普通型者當(dāng)型號(hào)較大時(shí)腹板厚度分大時(shí)腹板厚度分 a 、 b 及及c三種。輕型的由于壁厚已薄故不再按厚度劃三種。輕型的由于壁厚已薄故不再按厚度劃分。兩種工字鋼表示法如：分。兩種工字鋼表示法如： I32c , I32Q 等。等。H 型鋼和剖分型鋼和剖分 T 型鋼型鋼熱軋熱軋 H 型鋼分為三類：寬翼緣型鋼分為三類：寬翼緣 H 型鋼型鋼 HW 、中翼緣、中翼緣 H 型鋼型鋼 HM 和窄翼緣和窄翼緣 H 型鋼型鋼 HN 。 H

12、 型型鋼型號(hào)的表示方法是先用符號(hào)鋼型號(hào)的表示方法是先用符號(hào) HW 、 HM 和和 HN 表示表示 H 型鋼的類別，型鋼的類別，后面加后面加“高度毫米高度毫米 x 寬度毫米寬度毫米 , 例如例如HW300 x300 ，即為截面，即為截面高度為高度為 300mm ，翼緣寬度為，翼緣寬度為 300mm 的寬翼緣的寬翼緣 H 型鋼。剖分型鋼。剖分 T 型鋼也型鋼也分為三類，即：寬翼緣剖分分為三類，即：寬翼緣剖分 T 型鋼型鋼 TW 、中翼緣剖分、中翼緣剖分 T 型鋼型鋼 ( TM 和窄翼緣剖分和窄翼緣剖分 T 型鋼型鋼( TN 。剖分。剖分 T 型鋼系由對(duì)應(yīng)的型鋼系由對(duì)應(yīng)的 H 型鋼沿腹板中型鋼沿腹板

13、中部對(duì)等剖分而成。其表示方法與部對(duì)等剖分而成。其表示方法與 H 型鋼類同。型鋼類同。3 冷彎薄壁型鋼 是用 26mm 厚的薄鋼板經(jīng)冷彎或模壓而成型的如圖示。壓型鋼板是近年來開場(chǎng)運(yùn)用的薄壁型材，所用鋼板厚度為 0.42mm ，用做輕型屋面等構(gòu)件。 熱軋型鋼的型號(hào)及截面幾何特性見書后附表 1 附表 6 。薄壁型鋼的常用型號(hào)及截面幾何特性見 GB 50018 一 2002 的附錄。2.5.2 鋼材的選擇 選擇鋼材的目的是要做到構(gòu)造平安可靠，同時(shí)用材經(jīng)濟(jì)合理。為此，在選擇鋼材時(shí)應(yīng)思索以下各要素： 1. 構(gòu)造或構(gòu)件的重要性； 2.荷載性質(zhì)靜載或動(dòng)載 ; 3. 銜接方法焊接、鉚接或螺栓銜接 ; 4.任務(wù)條

14、件溫度及腐蝕介質(zhì)。 對(duì)于重要構(gòu)造、直接接受動(dòng)載的構(gòu)造、處于低溫條件下的構(gòu)造及焊接構(gòu)造，應(yīng)選用質(zhì)量較高的鋼材。 Q235A 鋼的保證工程中，碳含量、冷彎實(shí)驗(yàn)合格和沖擊韌性值并未作為必要的保證條件，所以只宜用于不直接接受動(dòng)力作用的構(gòu)造中。當(dāng)用于焊接構(gòu)造時(shí)，其質(zhì)量證明書中應(yīng)注明碳含量不超越 0.2%。 中選用 Q235A 、 B 級(jí)鋼時(shí)，還需求選定鋼材的脫氧方法。 銜接所用鋼材，如焊條、自動(dòng)或半自動(dòng)焊的焊絲及螺栓的鋼材應(yīng)與主體金屬的強(qiáng)度相順應(yīng)。第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.2 鋼筋的物理力學(xué)性能2.1 鋼筋的物理力學(xué)性能 2.1.1鋼筋的種類和級(jí)別 熱軋鋼筋、冷加工鋼筋(冷拉和冷拔)和中高強(qiáng)鋼絲

15、和鋼絞線、 熱處置鋼筋D公稱直徑 A3 股鋼絞線量測(cè)尺寸鋼絞線圖 2-1 常用鋼筋形式刻痕鋼絲螺旋肋鋼絲第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.2 鋼筋的物理力學(xué)性能熱軋鋼筋的分類熱軋鋼筋的分類HPB235HPB235級(jí)、級(jí)、HRB335HRB335級(jí)、級(jí)、HRB400HRB400級(jí)、級(jí)、RRB400RRB400級(jí)級(jí)屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度 fyk fyk規(guī)范值規(guī)范值= =鋼材廢品限值，保證率鋼材廢品限值，保證率97.73%97.73%HPB235HPB235級(jí)：級(jí)： fyk = 235 N/mm2 fyk = 235 N/mm2HRB335HRB335級(jí)：級(jí)： fyk = 335 N/mm2 fyk =

16、335 N/mm2HRB400HRB400級(jí)、級(jí)、RRB400RRB400級(jí)：級(jí)： fyk = 400 N/mm2 fyk = 400 N/mm2第二章 鋼筋和混凝土的資料性能 HPB235 HPB235級(jí)級(jí)(級(jí)級(jí)) )鋼筋多為光面鋼筋，多作為現(xiàn)澆樓板鋼筋多為光面鋼筋，多作為現(xiàn)澆樓板的受力鋼筋和箍筋。的受力鋼筋和箍筋。 HRB335 HRB335級(jí)級(jí)(級(jí)級(jí)) )和和 HRB400 HRB400級(jí)級(jí)(級(jí)級(jí)) )鋼筋強(qiáng)度較高，鋼筋強(qiáng)度較高，多作為鋼筋混凝土構(gòu)件的受力鋼筋，尺寸較大的構(gòu)件，多作為鋼筋混凝土構(gòu)件的受力鋼筋，尺寸較大的構(gòu)件，也有用也有用級(jí)鋼筋作箍筋以加強(qiáng)與混凝土的粘結(jié)，外形級(jí)鋼筋作箍筋以

17、加強(qiáng)與混凝土的粘結(jié)，外形制形成月牙肋或等高肋的變形鋼筋。制形成月牙肋或等高肋的變形鋼筋。 RRB400 RRB400級(jí)級(jí)(級(jí)級(jí)) )鋼筋強(qiáng)度太高，不適宜作為鋼筋混凝鋼筋強(qiáng)度太高，不適宜作為鋼筋混凝土構(gòu)件中的配筋，普通冷拉后作預(yù)應(yīng)力筋。土構(gòu)件中的配筋，普通冷拉后作預(yù)應(yīng)力筋。延伸率延伸率d5=25d5=25、1616、1414、10%10%，直徑，直徑840840。2.2 鋼筋的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能鋼絲，中強(qiáng)鋼絲的強(qiáng)度為鋼絲，中強(qiáng)鋼絲的強(qiáng)度為8001200MPa，高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線，高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線的為的為 1470 1860MPa；延伸率；延伸率d10=6%，d100=3.5

18、4%；鋼絲；鋼絲的直徑的直徑39mm；外形有光面、刻痕和螺旋肋三種，另有二股、；外形有光面、刻痕和螺旋肋三種，另有二股、三股和七股鋼絞線，外接圓直徑三股和七股鋼絞線，外接圓直徑9.515.2 mm。中高強(qiáng)鋼絲和。中高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線均用于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造。鋼絞線均用于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造。冷加工鋼筋是由熱軋鋼筋和盤條經(jīng)冷拉、冷拔、冷軋、冷扭加冷加工鋼筋是由熱軋鋼筋和盤條經(jīng)冷拉、冷拔、冷軋、冷扭加工后而成。冷加工的目的是為了提高鋼筋的強(qiáng)度，節(jié)約鋼材。工后而成。冷加工的目的是為了提高鋼筋的強(qiáng)度，節(jié)約鋼材。但經(jīng)冷加工后，鋼筋的延伸率降低。近年來，冷加工鋼筋的種但經(jīng)冷加工后，鋼筋的延伸率降低。近年來，冷加工

19、鋼筋的種類很多，應(yīng)根據(jù)專門規(guī)程運(yùn)用。類很多，應(yīng)根據(jù)專門規(guī)程運(yùn)用。熱處置鋼筋是將熱處置鋼筋是將級(jí)鋼筋經(jīng)過加熱、淬火和回火等調(diào)質(zhì)工藝處級(jí)鋼筋經(jīng)過加熱、淬火和回火等調(diào)質(zhì)工藝處置，使強(qiáng)度得到較大幅度的提高，而延伸率降低不多。用于預(yù)置，使強(qiáng)度得到較大幅度的提高，而延伸率降低不多。用于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造。應(yīng)力混凝土構(gòu)造。2.2 鋼筋的物理力學(xué)性能s se e第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.1.2 2.1.2 鋼筋的強(qiáng)度與變形鋼筋的強(qiáng)度與變形 有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋aabcdefua為比例極限oa為彈性階段de為強(qiáng)化階段b為屈服上限c為屈服下限，即屈服強(qiáng)度 fycd為屈服臺(tái)階e為極限抗拉強(qiáng)度

20、fu fyfef為頸縮階段2.2 鋼筋的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能幾個(gè)目的：幾個(gè)目的：屈服強(qiáng)度：是鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計(jì)根據(jù)，由于鋼筋屈服后將發(fā)生很大屈服強(qiáng)度：是鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計(jì)根據(jù)，由于鋼筋屈服后將發(fā)生很大的塑性變形，且卸載時(shí)這部分變形不可恢復(fù)，這會(huì)使鋼筋混凝土的塑性變形，且卸載時(shí)這部分變形不可恢復(fù)，這會(huì)使鋼筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生很大的變形和不可閉合的裂痕。屈服上限與加載速度有構(gòu)件產(chǎn)生很大的變形和不可閉合的裂痕。屈服上限與加載速度有關(guān)，不太穩(wěn)定，普通取屈服下限作為屈服強(qiáng)度。關(guān)，不太穩(wěn)定，普通取屈服下限作為屈服強(qiáng)度。延延 伸伸 率：鋼筋拉斷后的伸長(zhǎng)值與原長(zhǎng)的比率，是反映鋼筋塑性率：鋼筋拉斷后的

21、伸長(zhǎng)值與原長(zhǎng)的比率，是反映鋼筋塑性性能的目的。延伸率大的鋼筋，在拉斷前有足夠預(yù)兆，延性較好。性能的目的。延伸率大的鋼筋，在拉斷前有足夠預(yù)兆，延性較好。0010or 5lll 屈屈 強(qiáng)強(qiáng) 比：反映鋼筋的強(qiáng)度貯藏，比：反映鋼筋的強(qiáng)度貯藏，fy/fu=0.60.7。se殘余變形er彈性變形ee2.2 鋼筋的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能有明顯屈服點(diǎn)鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系普通可采用雙線性的理想彈塑性關(guān)系yyysfEeeseees fy ey1Es鋼筋的彈性模量(N/mm2)種 類EsHPB235 級(jí)鋼筋2.1105HRB335 級(jí)鋼筋、HRB400 級(jí)鋼筋、RRB400 級(jí)鋼筋、熱處理鋼筋2

22、.0105消除應(yīng)力鋼絲、螺旋肋鋼絲、刻痕鋼絲2.05105鋼絞線1.951052.2 鋼筋的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能a0.2%s0.2 fua點(diǎn)：比例極限，約為點(diǎn)：比例極限，約為0.65fua點(diǎn)前：應(yīng)力點(diǎn)前：應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為線彈性應(yīng)變關(guān)系為線彈性a點(diǎn)后：應(yīng)力點(diǎn)后：應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為非線性，應(yīng)變關(guān)系為非線性，有一定塑性變形，且沒有明顯的屈有一定塑性變形，且沒有明顯的屈服點(diǎn)服點(diǎn)強(qiáng)度設(shè)計(jì)目的強(qiáng)度設(shè)計(jì)目的條件屈服點(diǎn)條件屈服點(diǎn)剩余應(yīng)變?yōu)槭Ｓ鄳?yīng)變?yōu)?.2%所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力取取s0.2 =0.85 fu2.2 鋼筋的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能 1強(qiáng)度：要求鋼筋有足夠的

23、強(qiáng)度和適宜的強(qiáng)屈比(極限強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度的比值)。例如，對(duì)抗震等級(jí)為一、二級(jí)的框架構(gòu)造，其縱向受力鋼筋的實(shí)踐強(qiáng)屈比不應(yīng)小于1.25。 2塑性：要求鋼筋應(yīng)有足夠的變形才干。 3可焊性：要求鋼筋焊接后不產(chǎn)生裂痕和過大的變形，焊接接頭性能良好。 4與混凝土的粘結(jié)力：要求鋼筋與混凝土之間有足夠的粘結(jié)力，以保證兩者共同任務(wù)。2.1.3 混凝土構(gòu)造對(duì)鋼筋性能的要求混凝土構(gòu)造對(duì)鋼筋性能的要求2.2 鋼筋的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.1 混凝土的物理力學(xué)性能 2.2 2.2 混凝土的物理力學(xué)性能混凝土的物理力學(xué)性能2.2.12.2.1混凝土的組成構(gòu)造混凝土的組成構(gòu)造通常把混凝土的構(gòu)造分為三種類

24、型：通常把混凝土的構(gòu)造分為三種類型：. .微觀構(gòu)造：也即水泥石構(gòu)造，包括水泥凝膠、微觀構(gòu)造：也即水泥石構(gòu)造，包括水泥凝膠、晶體骨架、未水化完的水泥顆粒和凝膠孔組成。晶體骨架、未水化完的水泥顆粒和凝膠孔組成。. .亞微觀構(gòu)造：即混凝土中的水泥砂漿構(gòu)造。亞微觀構(gòu)造：即混凝土中的水泥砂漿構(gòu)造。. .宏觀構(gòu)造：即砂漿和粗骨料兩組分體系。宏觀構(gòu)造：即砂漿和粗骨料兩組分體系。留意：留意：1.1.骨料的分布及骨料與基相之間在界面骨料的分布及骨料與基相之間在界面的結(jié)合強(qiáng)度是影響混凝土強(qiáng)度的重要要素；的結(jié)合強(qiáng)度是影響混凝土強(qiáng)度的重要要素；2.2.在荷載的作用下，微裂痕的擴(kuò)展對(duì)混在荷載的作用下，微裂痕的擴(kuò)展對(duì)混凝

25、土的力學(xué)性能有著極為重要的影響。凝土的力學(xué)性能有著極為重要的影響。第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.1 混凝土2.2.2單軸應(yīng)力形狀下的混凝土強(qiáng)度單軸應(yīng)力形狀下的混凝土強(qiáng)度 混凝土構(gòu)造中，主要是利用它的抗壓強(qiáng)度。因此抗混凝土構(gòu)造中，主要是利用它的抗壓強(qiáng)度。因此抗壓強(qiáng)度是混凝土力學(xué)性能中最主要和最根本的目的。壓強(qiáng)度是混凝土力學(xué)性能中最主要和最根本的目的。混凝土的強(qiáng)度等級(jí)是用抗壓強(qiáng)度來劃分的混凝土的強(qiáng)度等級(jí)是用抗壓強(qiáng)度來劃分的2.1 混凝土的物理力學(xué)性能1單向受力形狀下混凝土的強(qiáng)度單向受力形狀下混凝土的強(qiáng)度 1立方體抗壓強(qiáng)度：邊長(zhǎng)為150mm的混凝土立方體試件，在規(guī)范條件下溫度為203，濕度90%

26、養(yǎng)護(hù)28天，用規(guī)范實(shí)驗(yàn)方法加載速度0.150.3N/mm2/s，兩端不涂光滑劑測(cè)得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度，用符號(hào)C表示。 根據(jù)強(qiáng)度范圍，從C15C80共劃分為14個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，級(jí)差為5N/mm2。2 2軸心抗壓強(qiáng)度軸心抗壓強(qiáng)度 按規(guī)范方法制造的150mml50mm 300mm的棱柱體試件，在溫度為20土3和相對(duì)濕度為90以上的條件下養(yǎng)護(hù)28d，用規(guī)范實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得的具有95保證率的抗壓強(qiáng)度 。對(duì)于同一混凝土，棱柱體抗壓強(qiáng)度小于立方體抗壓強(qiáng)度。 思索到實(shí)踐構(gòu)造構(gòu)件制造、養(yǎng)護(hù)和受力情況，實(shí)踐構(gòu)件強(qiáng)度與試件強(qiáng)度之間存在差別，基于平安取偏低值，規(guī)定軸心抗壓強(qiáng)度規(guī)范值和立方體抗壓強(qiáng)度規(guī)范值的換算關(guān)系為

27、：2.1 混凝土的物理力學(xué)性能kcuckfkkf,2188. 0 式中： k為棱柱體強(qiáng)度與立方體強(qiáng)度之比，對(duì)不大于C50級(jí)的混凝土取0.76，對(duì)C80取0.82，其間按線性插值。k2為高強(qiáng)混凝土的脆性折減系數(shù)，對(duì)C40取1.0，對(duì)C80取0.87，中間按直線規(guī)律變化取值。0.88為思索實(shí)踐構(gòu)件與試件混凝土強(qiáng)度之間的差別而取用的折減系數(shù)。 kcuckfkkf,2188. 0fcu,k立方體強(qiáng)度規(guī)范值即為混凝土強(qiáng)度等級(jí)fcu。2.1 混凝土的物理力學(xué)性能3 3軸心抗拉強(qiáng)度軸心抗拉強(qiáng)度 混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度可以采用直接軸心受拉的實(shí)驗(yàn)方法來測(cè)定，但由于實(shí)驗(yàn)比較困難，目前國(guó)內(nèi)外主要采用圓柱體或立方體的劈

28、裂實(shí)驗(yàn)來間接測(cè)試混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度。2.1 混凝土的物理力學(xué)性能劈拉實(shí)驗(yàn)FaF拉壓壓22aFfsp第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.1 混凝土的物理力學(xué)性能 規(guī)定軸心抗拉強(qiáng)度規(guī)范值與立方體抗壓強(qiáng)度規(guī)范值的換算關(guān)系為：0.450.55,20.88 0.3951 1.645tkcu kff混凝土軸心抗拉強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系 在平面應(yīng)力形狀下，當(dāng)兩方向應(yīng)力均為壓應(yīng)力時(shí)，抗壓強(qiáng)度相互提高，最大可添加27，而當(dāng)一方向?yàn)閴簯?yīng)力，另一方向?yàn)槔瓚?yīng)力時(shí)，強(qiáng)度相互降低。 當(dāng)壓應(yīng)力不太高時(shí)，其存在可提高混凝土的抗剪強(qiáng)度，拉應(yīng)力的存在會(huì)降低混凝土的抗剪強(qiáng)度。剪應(yīng)力的存在降低混凝土的抗壓和抗拉強(qiáng)度。 側(cè)向壓應(yīng)力

29、的存在可提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，關(guān)系為: 式中 被約束混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度； 非約束混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度； 側(cè)向約束壓應(yīng)力。 側(cè)向壓應(yīng)力的存在還可提高混凝土的延性。 (4.57.0)ccclfffccf cf lf3 3復(fù)合受力形狀下混凝土的強(qiáng)度復(fù)合受力形狀下混凝土的強(qiáng)度第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.2.3復(fù)雜應(yīng)力下混凝土的受力性能實(shí)踐構(gòu)造中，混凝土很少處于單向受力形狀。更多的是處于雙實(shí)踐構(gòu)造中，混凝土很少處于單向受力形狀。更多的是處于雙向或三向受力形狀。向或三向受力形狀。雙向受壓強(qiáng)度大于單向受雙向受壓強(qiáng)度大于單向受壓強(qiáng)度，最大受壓強(qiáng)度發(fā)壓強(qiáng)度，最大受壓強(qiáng)度發(fā)生在兩個(gè)壓應(yīng)力之比為生在兩個(gè)壓應(yīng)

30、力之比為0.3 0.6之間，約之間，約(1.251.60 )fc。雙軸受壓形狀下混凝土的雙軸受壓形狀下混凝土的應(yīng)力應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系與單軸受壓應(yīng)變關(guān)系與單軸受壓曲線類似，但峰值應(yīng)變均曲線類似，但峰值應(yīng)變均超越單軸受壓時(shí)的峰值應(yīng)超越單軸受壓時(shí)的峰值應(yīng)變。變。2.1 混凝土的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能在一軸受壓一軸受拉形狀在一軸受壓一軸受拉形狀下，恣意應(yīng)力比情況下均下，恣意應(yīng)力比情況下均不超越其相應(yīng)單軸強(qiáng)度。不超越其相應(yīng)單軸強(qiáng)度。并且抗壓強(qiáng)度或抗拉強(qiáng)度并且抗壓強(qiáng)度或抗拉強(qiáng)度均隨另一方向拉應(yīng)力或壓均隨另一方向拉應(yīng)力或壓應(yīng)力的添加而減小。應(yīng)力的添加而減小。2.1 混凝土的物理力學(xué)性能實(shí)踐構(gòu)

31、造中，混凝土很少處于單向受力形狀。更多的是處于雙實(shí)踐構(gòu)造中，混凝土很少處于單向受力形狀。更多的是處于雙向或三向受力形狀。向或三向受力形狀。2.2.3復(fù)雜應(yīng)力下混凝土的受力性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能構(gòu)件受剪或受扭時(shí)常遇到剪應(yīng)力構(gòu)件受剪或受扭時(shí)常遇到剪應(yīng)力t 和正應(yīng)力和正應(yīng)力s 共同作用下的復(fù)共同作用下的復(fù)合受力情況。合受力情況。混凝土的抗剪強(qiáng)度：隨拉應(yīng)力增大而減小混凝土的抗剪強(qiáng)度：隨拉應(yīng)力增大而減小 隨壓應(yīng)力增大而增大隨壓應(yīng)力增大而增大當(dāng)壓應(yīng)力在當(dāng)壓應(yīng)力在0.6fc左右時(shí)，抗剪強(qiáng)度到達(dá)最大，左右時(shí)，抗剪強(qiáng)度到達(dá)最大，壓應(yīng)力繼續(xù)增大，那么由于內(nèi)裂痕開展明顯，抗剪強(qiáng)度將隨壓壓應(yīng)力繼續(xù)增大，那

32、么由于內(nèi)裂痕開展明顯，抗剪強(qiáng)度將隨壓應(yīng)力的增大而減小。應(yīng)力的增大而減小。2.1 混凝土的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能三軸應(yīng)力形狀有多種組合，實(shí)踐工程遇到較多的螺旋箍筋柱和三軸應(yīng)力形狀有多種組合，實(shí)踐工程遇到較多的螺旋箍筋柱和鋼管混凝土柱中的混凝土為三向受壓形狀。三向受壓實(shí)驗(yàn)普通鋼管混凝土柱中的混凝土為三向受壓形狀。三向受壓實(shí)驗(yàn)普通采用圓柱體在等側(cè)壓條件進(jìn)展。采用圓柱體在等側(cè)壓條件進(jìn)展。2.1 混凝土的物理力學(xué)性能由實(shí)驗(yàn)得到的閱歷公式為: 式中 被約束混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度； 非約束混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度； 側(cè)向約束壓應(yīng)力。 側(cè)向壓應(yīng)力的存在還可提高混凝土的延性。 (4.57.0)cc

33、clfffccf cf lf第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.1 混凝土2.2.42.2.4混凝土的變形混凝土的變形1 1、單軸受壓應(yīng)力、單軸受壓應(yīng)力- -應(yīng)變關(guān)系應(yīng)變關(guān)系 混凝土單軸受力時(shí)的應(yīng)力混凝土單軸受力時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系反映了混凝土受力全過應(yīng)變關(guān)系反映了混凝土受力全過程的重要力學(xué)特征程的重要力學(xué)特征,是分析混凝土構(gòu)件應(yīng)力、建立承載力和變形是分析混凝土構(gòu)件應(yīng)力、建立承載力和變形計(jì)算實(shí)際的必要根據(jù)，也是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)展非線性分析的根底。計(jì)算實(shí)際的必要根據(jù)，也是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)展非線性分析的根底。 混凝土單軸受壓應(yīng)力混凝土單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線，常采用棱柱體試件來應(yīng)變關(guān)系曲線，常采用棱柱體試件

34、來測(cè)定。測(cè)定。 在普通實(shí)驗(yàn)機(jī)上采用等應(yīng)力速度加載，到達(dá)軸心抗壓在普通實(shí)驗(yàn)機(jī)上采用等應(yīng)力速度加載，到達(dá)軸心抗壓強(qiáng)度強(qiáng)度fc時(shí)，實(shí)驗(yàn)機(jī)中集聚的彈性應(yīng)變能大于試件所能吸收的應(yīng)時(shí)，實(shí)驗(yàn)機(jī)中集聚的彈性應(yīng)變能大于試件所能吸收的應(yīng)變能，會(huì)導(dǎo)致試件產(chǎn)生忽然脆性破壞，只能測(cè)得應(yīng)力變能，會(huì)導(dǎo)致試件產(chǎn)生忽然脆性破壞，只能測(cè)得應(yīng)力-應(yīng)變曲應(yīng)變曲線的上升段。線的上升段。 采用等應(yīng)變速度加載，或在試件旁附設(shè)高彈性元件與試件一采用等應(yīng)變速度加載，或在試件旁附設(shè)高彈性元件與試件一同受壓，以吸收實(shí)驗(yàn)機(jī)內(nèi)集聚的應(yīng)變能，可以測(cè)得應(yīng)力同受壓，以吸收實(shí)驗(yàn)機(jī)內(nèi)集聚的應(yīng)變能，可以測(cè)得應(yīng)力-應(yīng)變應(yīng)變曲線的下降段。曲線的下降段。2.1 混凝土

35、的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.1 混凝土2.1 混凝土的物理力學(xué)性能02468102030s(MPa)e 10-3第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.2 混凝土BACEDA點(diǎn)以前，微裂痕沒有點(diǎn)以前，微裂痕沒有明顯開展，混凝土的變明顯開展，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(diǎn)應(yīng)力隨混凝土強(qiáng)度的點(diǎn)應(yīng)力隨混凝土強(qiáng)度的提高而添加，對(duì)普通強(qiáng)提高而添加，對(duì)普通強(qiáng)度混凝土度混凝土sA約為約為 (0.30.4)fc ，對(duì)高強(qiáng)混，對(duì)高強(qiáng)混凝土凝土sA可達(dá)可達(dá)(0.50.7)fc。A點(diǎn)以后，由于微裂痕點(diǎn)以后，由于微裂痕處的應(yīng)力集中，裂痕開處的

36、應(yīng)力集中，裂痕開場(chǎng)有所延伸開展，產(chǎn)生場(chǎng)有所延伸開展，產(chǎn)生部分塑性變形，應(yīng)變?cè)霾糠炙苄宰冃危瑧?yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)開場(chǎng)加快，應(yīng)力長(zhǎng)開場(chǎng)加快，應(yīng)力-應(yīng)應(yīng)變曲線逐漸偏離直線。變曲線逐漸偏離直線。微裂痕的開展導(dǎo)致混凝微裂痕的開展導(dǎo)致混凝土的橫向變形添加。但土的橫向變形添加。但該階段微裂痕的開展是該階段微裂痕的開展是穩(wěn)定的。穩(wěn)定的?；炷猎诮Y(jié)硬過程中，混凝土在結(jié)硬過程中，由于水泥石的收縮、骨由于水泥石的收縮、骨料下沉以及溫度變化等料下沉以及溫度變化等緣由，在骨料和水泥石緣由，在骨料和水泥石的界面上構(gòu)成很多微裂的界面上構(gòu)成很多微裂痕，成為混凝土中的薄痕，成為混凝土中的薄弱部位?；炷恋淖罱K弱部位?；炷恋淖罱K破壞就是由

37、于這些微裂破壞就是由于這些微裂痕的開展呵斥的。痕的開展呵斥的。到達(dá)到達(dá)B點(diǎn)，內(nèi)部一些微點(diǎn)，內(nèi)部一些微裂痕相互連通，裂痕開裂痕相互連通，裂痕開展已不穩(wěn)定，橫向變形展已不穩(wěn)定，橫向變形忽然增大，體積應(yīng)變開忽然增大，體積應(yīng)變開場(chǎng)由緊縮轉(zhuǎn)為添加。在場(chǎng)由緊縮轉(zhuǎn)為添加。在此應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下，此應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下，裂痕會(huì)繼續(xù)開展最終導(dǎo)裂痕會(huì)繼續(xù)開展最終導(dǎo)致破壞。取致破壞。取B點(diǎn)的應(yīng)力點(diǎn)的應(yīng)力作為混凝土的長(zhǎng)期抗壓作為混凝土的長(zhǎng)期抗壓強(qiáng)度。普通強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度。普通強(qiáng)度混凝土sB約為約為0.8fc，高強(qiáng)強(qiáng)度，高強(qiáng)強(qiáng)度混凝土混凝土sB可達(dá)可達(dá)0.95fc以上。以上。到達(dá)到達(dá)C點(diǎn)點(diǎn)fc，內(nèi)部微裂痕，內(nèi)部微裂痕連通構(gòu)成破

38、壞面，應(yīng)變連通構(gòu)成破壞面，應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)速度明顯加快，增長(zhǎng)速度明顯加快，C點(diǎn)的縱向應(yīng)變值稱為峰點(diǎn)的縱向應(yīng)變值稱為峰值應(yīng)變值應(yīng)變 e 0，約為，約為0.002。縱向應(yīng)變開展到達(dá)縱向應(yīng)變開展到達(dá)D點(diǎn)，點(diǎn)，內(nèi)部裂痕在試件外表出內(nèi)部裂痕在試件外表出現(xiàn)第一條可見平行于受現(xiàn)第一條可見平行于受力方向的縱向裂痕。力方向的縱向裂痕。隨應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)，試件上相隨應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)，試件上相繼出現(xiàn)多條不延續(xù)的縱繼出現(xiàn)多條不延續(xù)的縱向裂痕，橫向變形急劇向裂痕，橫向變形急劇開展，承載力明顯下降，開展，承載力明顯下降，混凝土骨料與砂漿的粘混凝土骨料與砂漿的粘結(jié)不斷遭到破，裂痕連結(jié)不斷遭到破，裂痕連通構(gòu)成斜向破壞面。通構(gòu)成斜向破壞面。E點(diǎn)的應(yīng)變

39、點(diǎn)的應(yīng)變e = (23) e 0，應(yīng)力應(yīng)力s = (0.40.6) fc。2.1 混凝土的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.1 混凝土不同強(qiáng)度混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線強(qiáng)度等級(jí)越高，線彈性段強(qiáng)度等級(jí)越高，線彈性段越長(zhǎng)，峰值應(yīng)變也有所增越長(zhǎng)，峰值應(yīng)變也有所增大。但高強(qiáng)混凝土中，砂大。但高強(qiáng)混凝土中，砂漿與骨料的粘結(jié)很強(qiáng)，密漿與骨料的粘結(jié)很強(qiáng)，密實(shí)性好，微裂痕很少，最實(shí)性好，微裂痕很少，最后的破壞往往是骨料破壞，后的破壞往往是骨料破壞，破壞時(shí)脆性越顯著，下降破壞時(shí)脆性越顯著，下降段越陡。段越陡。2.1 混凝土的物理力學(xué)性能2.1 混凝土第二章 鋼筋和混凝土的資料性能uuccffeeee

40、eeeseeeeees0000200 15. 010 200.0020.0038 fc0.15 fcsee0eu2.1 混凝土的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能上升段：)1 (1 0ncccfees0ee下降段：ccfsueee055010)50(0033. 010)50(5 . 0002. 0)50(6012cuucucufffnee規(guī)范混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線參數(shù)fcuC50C60C70C80n21.831.671.5e00.0020.002050.00210.00215eu0.00330.00320.00310.0032.1 混凝土00.0010.0020.0030.0041020

41、3040506070C80C60C40C20se2.1 混凝土的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2 2、混凝土的變形模量、混凝土的變形模量彈性模量彈性模量0tgEc變形模量變形模量1tgEc切線模量切線模量2.1 混凝土2.1 混凝土的物理力學(xué)性能tgEc 第二章 鋼筋和混凝土的資料性能se0.5fc510 次)N/mm(74.342 . 21025cucfE2.1 混凝土2.1 混凝土的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.1 混凝土2.2.52.2.5混凝土的收縮和徐變混凝土的收縮和徐變1 1、混凝土的收縮、混凝土的收縮 混凝土在空氣中硬化時(shí)體積會(huì)減少，這種景象混凝土在空

42、氣中硬化時(shí)體積會(huì)減少，這種景象稱為混凝土的收縮。稱為混凝土的收縮。 收縮是混凝土在不受外力情況下體積變化產(chǎn)生收縮是混凝土在不受外力情況下體積變化產(chǎn)生的變形。的變形。 當(dāng)這種自發(fā)的變形遭到外部支座或內(nèi)部當(dāng)這種自發(fā)的變形遭到外部支座或內(nèi)部鋼筋的約束時(shí)，將使混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，甚鋼筋的約束時(shí)，將使混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，甚至引起混凝土的開裂?；炷潦湛s會(huì)使預(yù)應(yīng)力混凝至引起混凝土的開裂?；炷潦湛s會(huì)使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失。土構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失。 2.1 混凝土的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.1 混凝土2.1 混凝土的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.1 混凝土2、混凝

43、土的徐變 混凝土在荷載的長(zhǎng)期作用下，其變形隨時(shí)間而不斷增長(zhǎng)的景象稱為徐變。 徐變對(duì)混凝土構(gòu)造和構(gòu)件的任務(wù)性能有很大影響。由于混凝土的徐變，會(huì)使構(gòu)件的變形添加，在鋼筋混凝土截面中引起應(yīng)力重分布，在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造中會(huì)呵斥預(yù)應(yīng)力的損失。 混凝土的徐變特性主要與時(shí)間參數(shù)有關(guān)。2.1 混凝土的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.1 混凝土 在應(yīng)力在應(yīng)力0.5fc作用瞬間，首先產(chǎn)生瞬時(shí)彈性應(yīng)變作用瞬間，首先產(chǎn)生瞬時(shí)彈性應(yīng)變eel= si/Ec(t0)，t0加荷時(shí)的齡期。加荷時(shí)的齡期。 隨荷載作用時(shí)間的延續(xù)，變形不斷增長(zhǎng)，前隨荷載作用時(shí)間的延續(xù)，變形不斷增長(zhǎng)，前4個(gè)月徐變?cè)鰝€(gè)月徐變?cè)鲩L(zhǎng)較快，長(zhǎng)較

44、快，6個(gè)月可達(dá)最終徐變的個(gè)月可達(dá)最終徐變的7080%，以后增長(zhǎng)逐漸，以后增長(zhǎng)逐漸緩慢，緩慢，23年后趨于穩(wěn)定。年后趨于穩(wěn)定。2.1 混凝土的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.1 混凝土 記記(t-t0)時(shí)間后的總應(yīng)變?yōu)闀r(shí)間后的總應(yīng)變?yōu)閑 c(t,t0)，此時(shí)混凝土的收縮應(yīng)變?yōu)?，此時(shí)混凝土的收縮應(yīng)變?yōu)閑sh(t，t0)，那么徐變?yōu)?，那么徐變?yōu)椋琫cr (t,t0) = ec(t,t0)- e c(t0)- esh(t,t0)= ec(t,t0)- eel- esh(t,t0)2.1 混凝土的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.1 混凝土如在時(shí)間如在時(shí)間t 卸載，那么會(huì)產(chǎn)生瞬

45、時(shí)彈性恢復(fù)應(yīng)變卸載，那么會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)彈性恢復(fù)應(yīng)變eel。由于混凝。由于混凝土彈性模量隨時(shí)間增大，故彈性恢復(fù)應(yīng)變土彈性模量隨時(shí)間增大，故彈性恢復(fù)應(yīng)變eel小于加載時(shí)的瞬時(shí)小于加載時(shí)的瞬時(shí)彈性應(yīng)變彈性應(yīng)變 eel。再經(jīng)過一段時(shí)間后，還有一部分應(yīng)變。再經(jīng)過一段時(shí)間后，還有一部分應(yīng)變eel可以恢可以恢復(fù)，稱為彈性后效或徐變恢復(fù)，但仍有不可恢復(fù)的殘留永久應(yīng)復(fù)，稱為彈性后效或徐變恢復(fù)，但仍有不可恢復(fù)的殘留永久應(yīng)變變ecr2.1 混凝土的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.1 混凝土2.1 混凝土的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.1 混凝土3、混凝土在荷載反復(fù)作用下的變形疲勞變形2.1

46、 混凝土的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.1 混凝土混凝土在荷載反復(fù)作用下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系2.1 混凝土的物理力學(xué)性能第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3 2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3.1粘結(jié)的意義粘結(jié)的意義粘結(jié)和錨固是鋼筋和混凝土構(gòu)成整體、粘結(jié)和錨固是鋼筋和混凝土構(gòu)成整體、共同任務(wù)的根底共同任務(wù)的根底鋼筋與混凝土之間粘結(jié)應(yīng)力表示圖a錨固粘結(jié)應(yīng)力 b裂痕間的部分粘結(jié)應(yīng)力第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3 2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3.2粘結(jié)力的構(gòu)成粘結(jié)力的構(gòu)成光圓鋼筋與變形鋼筋具有不

47、同的粘結(jié)機(jī)理，其光圓鋼筋與變形鋼筋具有不同的粘結(jié)機(jī)理，其粘結(jié)作用主要由三部分組成：粘結(jié)作用主要由三部分組成：鋼筋與混凝土接觸面上的化學(xué)吸附作用力鋼筋與混凝土接觸面上的化學(xué)吸附作用力膠結(jié)力。普通很小，僅在受力階段的部分膠結(jié)力。普通很小，僅在受力階段的部分無滑移區(qū)域起作用，當(dāng)接觸面發(fā)生相對(duì)滑移時(shí)，無滑移區(qū)域起作用，當(dāng)接觸面發(fā)生相對(duì)滑移時(shí)，該力即消逝。該力即消逝?；炷潦湛s握裹鋼筋而產(chǎn)生的摩阻力?；炷潦湛s握裹鋼筋而產(chǎn)生的摩阻力。鋼筋外表凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的機(jī)鋼筋外表凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的機(jī)械咬協(xié)作用力咬合力。對(duì)于光圓鋼筋，這械咬協(xié)作用力咬合力。對(duì)于光圓鋼筋，這種咬合力來自于外表的粗糙不平

48、。種咬合力來自于外表的粗糙不平。第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3 2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)混凝土與鋼筋的粘結(jié)變形鋼筋和混凝土的機(jī)械咬協(xié)作用第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3 2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3.3粘結(jié)強(qiáng)度粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試測(cè)試第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3 2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)混凝土與鋼筋的粘結(jié)dlN式中式中N鋼筋的拉力；鋼筋的拉力；鋼筋的直徑；鋼筋的直徑；粘結(jié)的長(zhǎng)度。粘結(jié)的長(zhǎng)度。第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3 2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)混

49、凝土與鋼筋的粘結(jié)第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3 2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3.4影響粘結(jié)的要素影響粘結(jié)的要素影響鋼筋與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的要素很多，影響鋼筋與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的要素很多，主要有混凝土強(qiáng)度、維護(hù)層厚度及鋼筋凈主要有混凝土強(qiáng)度、維護(hù)層厚度及鋼筋凈間距、橫向配筋及側(cè)向壓應(yīng)力，以及澆筑間距、橫向配筋及側(cè)向壓應(yīng)力，以及澆筑混凝土?xí)r鋼筋的位置等?；炷?xí)r鋼筋的位置等。.光圓鋼筋及變形鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度都隨混凝光圓鋼筋及變形鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度都隨混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高而提高，但不與立方體土強(qiáng)度等級(jí)的提高而提高，但不與立方體強(qiáng)度成正比。強(qiáng)度成正比。.變形鋼

50、筋可以提高粘結(jié)強(qiáng)度。變形鋼筋可以提高粘結(jié)強(qiáng)度。.鋼筋間的凈距對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度也有重要影響。鋼筋間的凈距對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度也有重要影響。第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3 2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3.4影響粘結(jié)的要素影響粘結(jié)的要素.橫向鋼筋可以限制混凝土內(nèi)部裂痕的開展，橫向鋼筋可以限制混凝土內(nèi)部裂痕的開展，提高粘結(jié)強(qiáng)度。提高粘結(jié)強(qiáng)度。.在直接支撐的支座處，橫向壓應(yīng)力約束了在直接支撐的支座處，橫向壓應(yīng)力約束了混凝土的橫向變形，可以提高粘結(jié)強(qiáng)度?；炷恋臋M向變形，可以提高粘結(jié)強(qiáng)度。.澆筑混凝土?xí)r鋼筋所處的位置也會(huì)影響粘澆筑混凝土?xí)r鋼筋所處的位置也會(huì)影響粘結(jié)強(qiáng)度。

51、結(jié)強(qiáng)度。第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3 2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3.5鋼筋的錨固與搭接鋼筋的錨固與搭接保證粘結(jié)的構(gòu)造措施保證粘結(jié)的構(gòu)造措施(1)對(duì)不同等級(jí)的混凝土和鋼筋，要保證最小搭對(duì)不同等級(jí)的混凝土和鋼筋，要保證最小搭接長(zhǎng)度和錨固長(zhǎng)度；接長(zhǎng)度和錨固長(zhǎng)度；(2)為了保證混凝土與鋼筋之間有足夠的粘結(jié)，為了保證混凝土與鋼筋之間有足夠的粘結(jié)，必需滿足鋼筋最小間距和混凝土維護(hù)層最小必需滿足鋼筋最小間距和混凝土維護(hù)層最小厚度的要求；厚度的要求；(3)在鋼筋的搭接接頭內(nèi)應(yīng)加密箍筋；在鋼筋的搭接接頭內(nèi)應(yīng)加密箍筋；(4)為了保證足夠的粘結(jié)在鋼筋端部應(yīng)設(shè)置

52、彎鉤；為了保證足夠的粘結(jié)在鋼筋端部應(yīng)設(shè)置彎鉤；(5)對(duì)大深度混凝土構(gòu)件應(yīng)分層澆筑或二次澆搗；對(duì)大深度混凝土構(gòu)件應(yīng)分層澆筑或二次澆搗；(6)普通除重銹鋼筋外，可不用除銹。普通除重銹鋼筋外，可不用除銹。第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3 2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)混凝土與鋼筋的粘結(jié)受拉鋼筋綁扎搭接接頭的搭接長(zhǎng)度計(jì)算公式：alll式中，為受拉鋼筋搭接長(zhǎng)度修正系數(shù)，它與同一銜接區(qū)內(nèi)搭接鋼筋的截面面積有關(guān)，詳見。第二章 鋼筋和混凝土的資料性能2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.3 2.3 混凝土與鋼筋的粘結(jié)混凝土與鋼筋的粘結(jié)dfflty 2.3 砌體構(gòu)造Masonry Struct

53、ure0.2 砌體構(gòu)造類型一.無筋砌體構(gòu)造1.磚砌體構(gòu)造實(shí)砌體、空斗砌體2.砌塊砌體構(gòu)造3.石砌體構(gòu)造料石砌體和毛石砌體二.配筋砌體構(gòu)造1.網(wǎng)狀配筋磚砌體2.組合配筋磚砌體3.配筋砼砌塊砌體三.大型墻板構(gòu)造第一章 砌體的物理力學(xué)性能1.1資料強(qiáng)度等級(jí)1.1.1 磚石資料磚石資料普通分為天然石材和人工磚石兩類；天然石材：當(dāng)自艱苦于18N/m3的稱為重石，如 花崗石、石灰石、砂石等； 當(dāng)自重小于18N/m3的稱為輕石，如 凝灰石、貝殼灰?guī)r等；重石材由于強(qiáng)度大，抗凍性、抗水性、抗汽性均較好，通常用于建筑物的根底和擋土墻等；人工磚石：經(jīng)過燒結(jié)的普通磚、粘土空心磚、陶土空心磚；以及不經(jīng)過燒結(jié)的硅酸鹽磚、

54、礦渣磚、混凝土砌塊、土坯等。 普通粘土磚全國(guó)一致規(guī)格：240 x115x53，具有這種尺寸的磚稱為規(guī)范磚； 空心磚分為三種型號(hào)：KP1(240 x115x90)、KP2 (240 x180 x115)、KM1 (190 x190 x90)。前兩種可以與規(guī)范磚混砌； 塊體的強(qiáng)度等級(jí)： 燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚：MU30、MU25、MU20、MU15、MU10； 蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚：MU25、MU20、MU15、MU10； 塊體的強(qiáng)度等級(jí)：MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5； 石材的強(qiáng)度等級(jí)：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20，塊體Masonry Unit的縮寫；1.1.4 砂漿 砂漿是由砂、礦物膠結(jié)資料與水按合理