郭文鋼筋混凝土與砌體結構 鋼筋和混凝土材料的力學性能PPT課件

1、3.1 鋼筋（Steel reinforcement)第1頁/共38頁400840RRB400(K20MnSi)400650HRB400(20MnSiV, 20MnSiNb,20MnTi)335650HRB335(20MnSi)300620HPB300(Q300)fyk/(N/mm2)d/(mm)符號符號種種 類類 HPB 熱軋光面鋼筋，橋梁規(guī)范用R表示； HRB 熱軋帶肋鋼筋； RRB 余熱處理鋼，橋梁規(guī)范用KL表示。第2頁/共38頁二二 鋼筋的應力應變關系鋼筋的應力應變關系0.2%0.2標距有明顯流幅的鋼筋無明顯流幅的鋼筋鋼筋受壓和受拉時的應力鋼筋受壓和受拉時的應力-應變曲線幾乎相同應變曲

2、線幾乎相同第3頁/共38頁第4頁/共38頁幾個指標：1.屈服強度（Yield Strength)*是鋼筋強度的設計依據(jù)，因為鋼筋屈服后將產(chǎn)生很大的塑性變形，且卸載時這部分變形不可恢復，這會使鋼筋混凝土構件產(chǎn)生很大的變形和不可閉合的裂縫*屈服上限與加載速度有關，不太穩(wěn)定，一般取屈服下限作為屈服強度2.伸長率（Elongation Strain)鋼筋拉斷時的應變是反映鋼筋塑性性能的指標。伸長率大的鋼筋，在拉斷前有足夠的預兆，延性較好。l1ld第5頁/共38頁3.強屈比：反映鋼筋的強度儲備。4.冷彎性能=90,180 ,反復彎曲要求：冷彎過程中無裂縫、鱗落或斷裂。D 愈小，要求愈高。反復次數(shù)愈高，要

3、求愈高。Dd 冷彎是檢驗鋼筋局部變形能力的指標。 鋼筋塑性愈好，構件破壞前預兆愈明顯。 第6頁/共38頁v 可加工性好焊接彎折v 與混凝土粘結錨固性好光面變形變形鋼筋比光面鋼筋好第7頁/共38頁嚴格講應該是在比例極限之前第8頁/共38頁v 鋼筋的選用普通鋼筋：宜用HRB400和HRB335鋼筋 可用HPB300、RRB400和冷加工鋼筋預應力筋：宜用鋼鉸線、鋼絲 可用熱處理鋼筋和強度較高的冷加工鋼筋第9頁/共38頁3.2 混凝土（Concrete)一 混凝土的強度主要材料：水泥、水、砂、石第10頁/共38頁第11頁/共38頁立方體抗壓強度標準值fcu，k承壓板試塊摩擦力不涂潤滑劑涂潤滑劑強度大

4、于我國規(guī)范的方法：不涂潤滑劑壓力壓力試件試件裂縫裂縫發(fā)展發(fā)展擴張擴張整個體整個體系解體，喪失承載力系解體，喪失承載力第12頁/共38頁300第13頁/共38頁承壓板試塊第14頁/共38頁第15頁/共38頁dlFfts2ddftsFFFF劈裂試驗fts第16頁/共38頁第17頁/共38頁第18頁/共38頁5.雙向應力狀態(tài)下混凝土的強度1.01.01.21.2-0.2-0.22/fc1/fc拉壓/fc/fc0.20.1-0.10.00.61.0單軸抗拉強度單軸抗壓強度雙向正應力下的強度曲線法向應力和剪應力下的強度曲線第19頁/共38頁6.三向應力狀態(tài)下混凝土的強度1=fcc1=fcc2= 3= f

5、LfL-側(cè)向約束壓應力（加液壓）圓柱體試驗Lcccfff1 . 4有側(cè)向約束時的抗壓強度無側(cè)向約束時圓柱體的單軸抗壓強度第20頁/共38頁二 混凝土的變形1.混凝土在一次短期加荷時的變形導致橫向變形的增加應力應變曲線第21頁/共38頁變形模量第22頁/共38頁混凝土的彈性模量的試驗方法（混凝土的彈性模量的試驗方法（150150 300標準試件）標準試件）c/fcc0.5510次此線和原點切線基此線和原點切線基本平行，取其斜率本平行，取其斜率作為作為Ec)/(74.342 . 21025mmNfEcuc混凝土的泊松比和剪切模量混凝土的泊松比和剪切模量混凝土的泊松比，在壓力較小時為混凝土的泊松比，

6、在壓力較小時為0.150.18，接近破壞時可達，接近破壞時可達0.5以上，以上，一般可取一般可取0.2混凝土的剪切模量為混凝土的剪切模量為)1 (2cccEG第23頁/共38頁2.混凝土在荷載長期作用下的變形徐變和收縮（1）徐變（Creep)P第24頁/共38頁影響因素：第25頁/共38頁徐變對混凝土結構的影響徐變對混凝土結構的影響PAsPAs s1c1Ps2As s2徐變：徐變： s， cP拆去，鋼筋受壓混凝土受拉，可能會引起混凝土開裂第26頁/共38頁（2）收縮（Shrinkage)第27頁/共38頁影響因素：第28頁/共38頁混凝土的選用原則v 鋼筋混凝土結構中 混凝土強度等級不應低于C15。 用HRB335級鋼筋時，不宜低于C20； 用HRB400和RRB400級鋼筋時，不得低于C20。v 預應力混凝土結構中 混凝土強度等級不應低于C30。 當采用鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋時，不宜 低于C40。 第29頁/共38頁2.3 鋼筋與混凝土的粘結一 粘結的概念第30頁/共38頁第31頁/共