混凝土結構與砌體結構3清華大學出版社.ppt

2,第3章混凝土結構材料及其力學性能,【學習目標】掌握混凝土的力學性能及各種強度指標；了解混凝土的變形性能及混凝土材料耐久性的規(guī)定；了解鋼筋的品種與形式，熟悉鋼筋的力學性能，明確鋼筋混凝土結構對鋼筋性能的要求；理解鋼筋與混凝土共同工作的原理及保證黏結強度的構造措施。,3,3.1混凝土,3.1.1混凝土的強度1混凝土的立方體抗壓強度和強度等級2混凝土的軸心抗壓強度,4,3.1.1混凝土的強度,3混凝土的軸心抗拉強度4復合應力狀態(tài)下混凝土的強度1)雙向應力狀態(tài)下的強度2)三向應力狀態(tài)下的強度,5,3.1.2混凝土的變形,1混凝土在一次短期荷載作用下的變形性能1)混凝土受壓時的應力-應變曲線2)混凝土的彈性模量和變形模量(1)彈性模量。(2)變形模量(或割線模量)。2混凝土在多次重復荷載作用下的變形性能3混凝土在長期荷載作用下的變形徐變4混凝土的體積變形,6,3.1.3混凝土的設計指標,在進行鋼筋混凝土構件變形驗算和預應力混凝土構件設計時，需要用到混凝土的彈性模量。各種強度等級的混凝土強度標準值、強度設計值以及彈性模量見表3.1。,7,3.1.4混凝土材料的耐久性基本要求,結構的使用環(huán)境是影響混凝土材料耐久性最重要的因素?；炷两Y構的環(huán)境類別見表3.2。,8,3.1.4混凝土材料的耐久性基本要求,對于設計使用年限為50年的混凝土結構，其混凝土材料宜符合表3.3的規(guī)定。其他環(huán)境類別和使用年限的混凝土結構，其耐久性要求應符合規(guī)范的有關規(guī)定。,9,3.2鋼筋,3.2.1鋼筋的種類新規(guī)范根據國家鋼筋產品標準的修改，不再限制鋼筋材料的化學成分和制作工藝，而按性能確定鋼筋的牌號和強度級別。目前我國鋼筋混凝土結構及預應力混凝土結構中采用的鋼筋按生產加工工藝的不同，可分為熱軋鋼筋、中高強鋼絲、鋼絞線和冷加工鋼筋等。,10,3.2.2鋼筋的力學性能,1鋼筋的應力-應變曲線2鋼筋的塑性性能,11,3.2.3鋼筋的設計指標,混凝土規(guī)范規(guī)定，鋼筋的強度標準值應具有不小于95%的保證率。熱軋鋼筋的強度標準值根據屈服強度確定；預應力鋼絞線和鋼絲的強度標準值根據極限抗拉強度確定。普通鋼筋的強度標準值、強度設計值和鋼筋的彈性模量按表3.4采用，預應力鋼筋的強度標準值、強度設計值和鋼筋的彈性模量按表3.5采用。,12,3.2.3鋼筋的設計指標,13,3.2.4混凝土結構對鋼筋性能的要求,1強度高2塑性好3可焊性好4與混凝土的黏結性能好,14,3.3鋼筋與混凝土之間的黏結,3.3.1黏結作用及產生原因(1)化學膠結力。水泥漿凝結時產生化學作用，使鋼筋與混凝土之間接觸面上產生化學吸附作用力。(2)摩擦力。混凝土收縮將鋼筋緊緊握裹，當二者出現(xiàn)滑移時，在接觸面上將出現(xiàn)摩阻力。接觸面越粗糙，摩阻力越大。(3)機械咬合力。由于鋼筋的表面凹凸不平，與混凝土之間產生機械咬合力，其值占總黏結力的一半以上。,15,3.3.2影響?zhàn)そY強度的因素,影響鋼筋與混凝土之間黏結強度的主要因素包括以下幾個方面。(1)混凝土的強度。(2)鋼筋的外觀特征。(3)保護層厚度及鋼筋的凈距。(4)澆筑位置。(5)橫向配筋及橫向壓力。,16,3.3.3保證黏結強度的措施,1.鋼筋的錨固長度2鋼筋的搭接長度3.鋼筋的彎鉤,17,本章小結,(1)混凝土的立方體抗壓強度是混凝土最基本的強度指標。(2)混凝土是一種彈塑性材料。(3)鋼筋按其力學性能的不同可分為有明顯屈服點的鋼筋和無明顯屈服點的鋼筋，前者鋼筋的設計強度取屈服強度，后者鋼筋的設計強度取條件屈服強度。(4)在鋼筋混凝土結構中，對鋼筋性能的要求是：強度高，塑性好，可焊性好，與混凝土的黏結錨固性能好。(5)鋼筋和混凝土之間的黏結作用是保證二者能共同工作的主要原因。,18,思考與訓練,3.1混凝土的強度等級是如何確定的？混凝土的基本強度指標有哪些？其相互關系如何？3.2混凝土受壓時的應力-應變曲線有何特點？3.3什么是混凝土的彈性模量？如何確定？3.4什么是混凝土的徐變？影響徐變的主要因素有哪些？徐變對鋼筋混凝土結構有哪些影響？3.5我國建筑結構用鋼筋有哪些種類？熱軋鋼筋的級別有哪些？3.6有屈服點鋼筋和無屈服點鋼筋的應力-應變關系曲線有何不同？為什么取屈服強度作為鋼筋的設計強度？3.7鋼筋混凝土結構對鋼筋的性能有哪些要求？3.8鋼筋與混凝土之間的黏結力由哪幾部分組成？影響?zhàn)そY強度的主要因素有哪些？3.9縱向受拉鋼筋的錨固長度和搭接長度應如何確定？,