建筑材料的基本性質(zhì)-材料的基本力學(xué)性質(zhì)（建筑材料課件）

材料的基本力學(xué)性質(zhì)材料的強度與比強度材料的強度與比強度熟悉了解材料的強度與比強度學(xué)習(xí)目標(biāo)材料強度的分類及強度等級02影響材料強度的因素01材料的強度與比強度材料在力（或荷載）的作用下抵抗破壞的能力稱為強度。材料的強度通常以材料受外力或荷載破壞時，單位面積上所承受力的大小來表示，單位為N/mm2，常用MPa表示，即1MPa=1N/mm2。材料的強度可用下式計算：式中——材料的極限強度（MPa）；——材料破壞時的最大荷載（N）；——試件受力截面面積（mm2）。01影響材料強度的因素一、影響材料強度的因素材料強度的大小不僅與材料內(nèi)部質(zhì)點間結(jié)合力的強弱有關(guān)，還與材料中存在的結(jié)構(gòu)缺陷有直接關(guān)系。成分相同的材料，其強度取決于孔隙率的大小。如圖2-6所示為混凝土抗壓強度與孔隙率的關(guān)系曲線，該曲線表明：當(dāng)孔隙率由12.4%增至15.2%時，抗壓強度由37.5MPa降至26MPa。其他材料（石灰?guī)r、燒土制品等）也存在類似的強度關(guān)系。此外，材料的強度還與測試強度時的測試條件和測試方法等外部因素有關(guān)。為使測試結(jié)果準(zhǔn)確、可靠，并具有可比性，對于以強度為主要性質(zhì)的材料，必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)試驗方法進行靜力強度測試，即將試件放在材料試驗機上，施加荷載直至破壞，然后根據(jù)破壞時的荷載，即可計算出材料的強度。圖2-6混凝土強度與孔隙率的關(guān)系02材料強度的分類及強度等級二、材料強度的分類及強度等級表2-4靜力強度的分類強度類別（MPa）舉

例計算式附注抗壓強度

F——破壞時的最大荷載（N）A——試件的受荷面積（mm2）l——兩支點間的距離（mm）b——試件斷面寬度（mm）h——試件斷面高度（mm）抗拉強度抗剪強度抗彎強度根據(jù)外力作用的方式不同，材料的強度可分為抗壓強度、抗拉強度、抗彎強度和抗剪強度，分別表示材料抵抗壓力、拉力、彎曲、剪力破壞的能力，其計算公式如表2-4所示。二、材料強度的分類及強度等級大部分建筑材料根據(jù)其抵抗外力的種類和大小不同，劃分為若干不同的強度等級。例如，水泥、石材、磚、混凝土、砂漿等脆性材料，它們在建筑物中主要承受壓力作用，故按抗壓強度劃分強度等級；建筑鋼材在建筑物中主要承受拉力作用，故建筑鋼材的鋼號主要按抗拉強度劃分。將建筑材料劃分為若干強度等級，對掌握材料性能，合理選用材料，正確進行設(shè)計和控制工程質(zhì)量，是十分必要的。二、材料強度的分類及強度等級為了便于對不同材料的強度進行比較，常采用比強度這一指標(biāo)。比強度是按單位質(zhì)量計算的材料強度，其值等于材料的抗壓強度與其表觀密度之比，即。因此，比強度是衡量材料輕質(zhì)高強的一個重要指標(biāo)。表2-5所示為幾種常見建筑材料的比強度。表2-5常見建筑材料的比強度材

料表觀密度ρ0（kg/m3）抗壓強度fc（MPa）比強度低碳鋼78604150.53松木50034.30.69普通混凝土240029.40.012黏土磚1700100.006材料的基本力學(xué)性質(zhì)材料的彈性與塑性材料的彈性與塑性熟悉了解材料的彈性與塑性學(xué)習(xí)目標(biāo)材料的彈性與塑性0101材料的彈性與塑性一、材料的彈性與塑性材料在外力作用下產(chǎn)生變形，外力取消后，材料變形即可消失，并能完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)稱為彈性。這種當(dāng)外力取消后瞬間即可完全消失的變形稱為彈性變形。明顯具有彈性變形的材料稱為彈性材料。材料的彈性變形曲線如圖2-7所示。材料的彈性變形與外力（荷載）成正比，比例常數(shù)量稱為彈性模量，它是衡量材料抵抗變形能力的指標(biāo)之一。彈性模量越大，材料越不易變形。圖2-7材料的彈性變形曲線一、材料的彈性與塑性實際上，純彈性與純塑性的材料都是不存在的。許多材料受力不大時，僅產(chǎn)生彈性變形，當(dāng)受力超過彈性極限之后，則產(chǎn)生塑性變形，如低碳鋼。有的材料在受力開始時，彈性變形和塑性變形同時產(chǎn)生，如果取消外力，則彈性變形可以恢復(fù)（消失）