第三章結(jié)構(gòu)的材料

1、學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求： 掌握鋼筋與混凝土共同工作的原理，及保證二者粘結(jié)作用的措施； 重點(diǎn)掌握鋼筋、混凝土、砌體的主要力學(xué)性能及材料選用的要求。本章重點(diǎn)： 鋼筋、混凝土、砌體的主要力學(xué)性能及材料選用的要求。本章難點(diǎn)： 保證鋼筋與混凝土粘結(jié)作用的措施。學(xué)習(xí)目標(biāo)： 掌握鋼材的主要力學(xué)性能及材料選用要求。3.1.1鋼材的品種與規(guī)格 鋼材按其化學(xué)成分的不同：碳素鋼和普通低合金鋼。 碳素鋼：低碳鋼（含碳量小于0.25%）； 中碳鋼（含碳量0.25% 0.6%）； 高碳鋼（含碳量大于0.6%）。 普通低合金鋼：是在碳素鋼的基礎(chǔ)上，加入了少量的合金元素，如錳、硅等。 普通低合金鋼優(yōu)點(diǎn)：使鋼材強(qiáng)度提高，塑性影響不大。

2、鋼筋主要品種鋼筋主要品種 3.1.1.1 混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋1.按生產(chǎn)工藝和力學(xué)性能不同分類按生產(chǎn)工藝和力學(xué)性能不同分類熱軋鋼筋、中高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線、熱處理鋼筋、冷加工鋼筋熱軋鋼筋、中高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線、熱處理鋼筋、冷加工鋼筋鋼筋鋼筋鋼筋鋼筋鋼絲鋼絲鋼絞線鋼絞線 熱軋鋼筋：是在高溫狀態(tài)下軋制成型。 強(qiáng)度由低到高分為HPB235（級(jí)鋼，Q235）、HRB335（級(jí)鋼）、HRB400（級(jí)鋼）、HRB500（級(jí)鋼）、HRB600。 鋼筋的種類及符號(hào)說明鋼筋的種類及符號(hào)說明熱軋鋼筋的熱軋鋼筋的符號(hào)說明符號(hào)說明HPB235 生產(chǎn)工藝：生產(chǎn)工藝： hot rolled 表面形狀：表面形狀：pl

3、ain 鋼筋：鋼筋：bar 屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度鋼筋的種類及符號(hào)解釋鋼筋的種類及符號(hào)解釋熱軋鋼筋的熱軋鋼筋的符號(hào)說明符號(hào)說明HRB335 hot rolledribbed bar RRB400 remained heat treatmentribbed bar 熱軋鋼筋的屈服強(qiáng)度 冷軋帶肋鋼筋是：由熱軋圓盤條經(jīng)冷拉后在其表面冷軋成帶有斜肋的鋼筋。 強(qiáng)度由低到高分為CRB550、CRB650、CRB970、CRB1170。 鋼絲（dC25R23535d30d25dHRB33545d40d35dHRB400、KL40050d45d3.4 砌體材料學(xué)習(xí)目標(biāo)： 掌握砌體的主要力學(xué)性能及材料選用要求砌體:是

4、以石材或混凝土包括以其塊件和砂漿或小石子混凝 土結(jié)合而成的整體材料。 3.4.1砌體材料及砌體的種類1.石材 工程上依據(jù)石料的開采方法、形狀、尺寸和表面粗糙程度的不同，分為下列幾類： （1)片石 (2)塊石 (3)粗料石 (4)半細(xì)料石 （5）細(xì)料石 石材強(qiáng)度等級(jí)分為MU120、MU100、MU80、MU60、 MU50、MU40和MU30七級(jí)。2.混凝土 （1）混凝土預(yù)制塊 （2）片石混凝土 （3）小石子混凝土 3.砂漿 砂漿是：由膠結(jié)料(水泥、石灰和粘土等)、粒料(砂)及水拌制而成的。 砂漿按其膠結(jié)料的不同可分為： 水泥砂漿； 混合砂漿(如水泥石灰砂漿、水泥粘土砂漿等)； 石灰砂漿。 砂漿

5、的物理力學(xué)性能指標(biāo)是砂漿的強(qiáng)度、和易性和保水性。 砂漿的強(qiáng)度用強(qiáng)度等級(jí)表示。 砂漿的強(qiáng)度等級(jí)是以邊長(zhǎng)為70.7mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28天，按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的極限抗壓強(qiáng)度（單位為MPa）表示。3.4.1.2 砌體材料的基本要求 圬工材料的最低強(qiáng)度等級(jí) 石材抗凍性指標(biāo)3.4.1.3砌體的種類 1片石砌體 2塊石砌體 3粗料石砌體 4.半細(xì)料石砌體 5. 細(xì)料石砌體 6混凝土預(yù)制塊砌體 3.4.2砌體的強(qiáng)度3.4.2.1砌體的抗壓性能1.砌體中的實(shí)際應(yīng)力狀態(tài) 通過試驗(yàn)觀測(cè)和分析，在砌體的單塊塊材內(nèi)產(chǎn)生復(fù)雜應(yīng)力 狀態(tài)的原因是： （1）由于塊材的表面不平整，灰縫厚度和密實(shí)性的不

6、均勻； （2）砌體豎向受壓時(shí)，要產(chǎn)生橫向變形 ； （3）砌體的豎向灰縫未能很好填滿 。2影響砌體抗壓強(qiáng)度的主要因素 (1)塊材的強(qiáng)度、尺寸和形狀的影響 ； (2)砂漿的物理力學(xué)性能 ； (3)砌筑質(zhì)量的影響 。3.砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 表3-15 混凝土預(yù)制塊砂漿砌體軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd(MPa) 表3-16 塊石砂漿砌體的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd (MPa)表3-17 片石砂漿砌體的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd (MPa) 表3-18 小石子混凝土砌塊石砌體軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd (MPa)表3-19 小石子混凝土砌片石砌體軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd(MPa)3.4.2.2 砌體的抗拉、抗彎、

7、抗剪強(qiáng)度 1軸心受拉強(qiáng)度主要取決于灰縫的法向及切向粘結(jié)強(qiáng)度 2彎曲受拉 a:強(qiáng)度主要取決于灰縫的粘結(jié)強(qiáng)度。b:強(qiáng)度主要取決于塊材的抗剪強(qiáng)度和砂漿的切向粘結(jié)強(qiáng)度。 各種砌體的抗拉、抗剪、彎曲抗拉極限強(qiáng)度值 表3-20 砂漿砌體軸心抗拉、彎曲抗拉和直接抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)表3-21 小石子混凝土砌塊石、片石砌體的軸心抗拉、彎曲抗拉和直接抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)小 結(jié)1 按生產(chǎn)加工工藝和力學(xué)性能的不同，鋼筋（d6mm）分為熱軋鋼筋、冷拉鋼筋、冷軋帶肋鋼筋和熱處理鋼筋四種。 鋼絲（d6mm）分為碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線（用光面鋼絲絞在一起）、冷拔低碳鋼絲和螺紋肋鋼絲等幾種。 鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件中的普通鋼筋宜選用熱軋R235、HRB335、HRB400及KL400鋼筋； 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件中箍筋應(yīng)選用其中的帶肋鋼筋； 按構(gòu)造要求配置的鋼筋網(wǎng)可采用冷軋帶肋鋼筋。2橋涵工程中所用混凝土按其立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k可分為14級(jí)：即C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65 、C70 、C75、C80。 在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20； 采用HRB400、KL400鋼筋以及承受重復(fù)荷載作用的構(gòu)件 時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C25； 預(yù)應(yīng)