钢筋混凝土结构_(2)PPT课件

1、第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 u 钢 筋 u 混凝土 Why? How? 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝

2、土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 3. 钢筋混凝土配筋组合 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 受压构件中配置受压钢筋 受扭构件配筋螺旋箍筋约束混

3、凝土 梁中配置箍筋 图 1-3 常见配筋方式 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 强 度 受力性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 u 立方体抗压强度 u 轴心抗压强度 u 轴心抗拉强度 最主要和最基 本的指标 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 100150 cucu

4、ff 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 cuc ff)81. 079. 0( 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 为何为何 fc fu ? 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 为何为何 fc fu ? 中部区段首先出现裂缝 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 为何为何 fc fu ? 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 cuc fkf 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章

5、钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 混凝土加载前即存在粘结裂缝，薄弱环节 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概

6、念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 500 150 150 100 16 轴心受拉试验 0102030405060708090100 1 2 3 4 5 6 ft fcu GBJ10-89 规范 轴心受拉强度与立方体强度间的换算关系

7、55. 0 395. 0 cut ff 3/2 26. 0 cut ff 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 2 2 a P f sp 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 对于同一混凝土，轴拉试验和劈拉试验测得的抗对于同一混凝土，轴拉试验和

8、劈拉试验测得的抗 拉强度并不相同，即拉强度并不相同，即 ftfsp 劈拉强度劈拉强度 fsp与立方体强度的关系与立方体强度的关系 4/3 19. 0 cusp ff 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 实际结构中，混凝土很少处于单向受力状态。实际结构中，混凝土很少处于单向受力状态。 更多的是处于更多的是处于双向双向或或三向三向受力状态。受力状态。 如剪力和扭矩作用下的构件、弯剪扭和压弯剪如剪力和扭矩作用下的构件、弯剪扭和压弯剪 扭构件、混凝土拱坝、核电站安全壳等。扭构件、混凝土拱坝、核电站安全壳等。 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构

9、的基本概念及材料的物理力学性能 应变片应变片 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 双向应力状态双向应力状态 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 双向应力状态双向应力状态 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 当=0.6fc 时，抗剪强度达最大值 当0.6fc 时，抗剪强度随压应力增大而减小 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 横向变形受到侧向压应力2的约束，限制了微裂缝 的发展，因此纵向抗压强度1有所提高 第1章 钢筋

10、混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 2 00 4 ccc ff 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 反映了混凝土反映了混凝土受力全过程受力全过程的重要力学特征，的重要力学特征， 是分析混凝土构件应力、建立承载力和变形计是分析混凝土构件应力、建立承载力和变形计 算理论的必要依据，也是利用计算机进行非线算理论的必要依据，也是利用计算机进行非线 性分析的基础。性分析的基础。 1、单轴（单调）受压应力、单轴（单调）受压应力-应变关系应变关系 1）混凝土在单调、短期加载作用下的变）混凝土在单调、短期加载作用下的变 形性能形性能

11、 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 02468 10 20 30 s (MPa) e 10-3 B A C E D A点以前点以前，微裂缝没有明显发展，微裂缝没有明显发展， 混凝土的变形主要弹性变形，应混凝土的变形主要弹性变形，应 力力-应变关系近似直线。应变关系近似直线。A点应力点应力 随混凝土强度的提高而增加，对随混凝土强度的提高而增加，对 普通强度混凝土普通强度混凝土sA约为约为 (0.30.4)fc ，对高强混凝土，对高强混凝土sA可达可达 (0.50.7)f

12、c。 AB段段，裂缝稳定扩展阶段；临界，裂缝稳定扩展阶段；临界 点点B为长期抗压强度的依据；为长期抗压强度的依据； BC段段，裂缝快速发展的不稳定状，裂缝快速发展的不稳定状 态至峰点态至峰点C混凝土棱柱体的混凝土棱柱体的 抗压强度抗压强度 fc ， ， CD下降段，下降段，裂缝继续扩展、贯通，裂缝继续扩展、贯通， 至拐点至拐点D，此时只靠骨料间的咬，此时只靠骨料间的咬 合力及摩擦力与残余承压面来承合力及摩擦力与残余承压面来承 受荷载。受荷载。 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 强度等级越高，线强度等级越高，线 弹性段越长，峰值弹性段越长，峰值 应变也有所增大。应变也有所增大

13、。 但高强混凝土中，但高强混凝土中， 砂浆与骨料的粘结砂浆与骨料的粘结 很强，密实性好，很强，密实性好， 微裂缝很少，最后微裂缝很少，最后 的破坏往往是骨料的破坏往往是骨料 破坏，破坏，破坏时脆性破坏时脆性 越显著，下降段越越显著，下降段越 陡。陡。 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 采用采用等应变速度等应变速度加载，或在试件旁附设高弹性元件与试件加载，或在试件旁附设高弹性元件与试件 一同受压，以吸收试验机内集聚的应变能，可以测得应力一同受压，以吸收试验机内集聚的应变

14、能，可以测得应力- -应应 变曲线的变曲线的下降段下降段。 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 箍筋约束混凝土受压的应力-应变关系 螺旋箍筋约束对强度和变形能力均有很大提高螺旋箍筋约束对强度和变形能力均有很大提高 矩形箍筋约束对强度的提高不是很显著，但对变形能力有矩形箍筋约束对强度的提高不是很显著，但对变形能力有 显著改善显著改善 (a) 螺旋箍筋 压应变 压应力(N/mm2) 箍筋 s= (b) 矩形箍筋 压应变 压力 箍筋 d=4.76mm，s=38.1mm 箍筋 d=4.76mm，s=63.5mm 无箍筋 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 2、混凝土

15、的弹性模量、混凝土的弹性模量 Elastic Modulus Ec= tan 原点切线模量原点切线模量 Elastic Modulus 0 d d Ec Ec= tan 割线模量割线模量 Secant Modulus c E Ec= tan 切线模量切线模量 Tangent Modulus d d Ec 弹性特征系数弹性特征系数 (coefficient of elasticity) 随应力增大随应力增大 而减小，混凝土强度越高，则值越大而减小，混凝土强度越高，则值越大 n =10.5 elc E c E 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及

16、材料的物理力学性能 )( 7 .34 2 . 2 105 MPa f E cu c 用棱柱体标准试件，将应力 增加到A，然后卸载至零。 在0 A间加载510次，不断消除塑性变形，直至应力-应 变曲线逐渐稳定成为线弹性。 该直线斜率即为混凝土弹性模量Ec 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 定义徐变变形cr与初始应变ci 的比值为徐变系数，即 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构

17、的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 混凝土收缩的特点： 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章

18、钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 D公称直径 A3 股钢绞线量测尺寸 钢绞线 图 2-1 常用钢筋形式 刻痕钢丝 螺旋肋钢丝 一、钢筋的品种一、钢筋的品种 热轧钢筋、中高强钢丝和钢绞线、热处理钢筋和冷加工钢筋热轧钢筋、中高强钢丝和钢绞线、热处理钢筋和冷加工钢筋 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第

19、1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 四、钢筋的冷加工四、钢筋的冷加工 1 1冷拉：冷拉： 定义：定义： 将钢筋在常温下用卷扬机将钢筋在常温下用卷扬机 或千斤顶进行强力拉伸。或千斤顶进行强力拉伸。 控制冷拉钢筋质量的指标：控制冷拉钢筋质量的指标： 冷拉应力和冷拉率。冷拉应力和冷拉率。 结果：结果： 钢筋经冷拉和时效硬化后，屈服强度有所提高，但塑性相应钢筋经冷拉和时效硬化后，屈服强度有所提高，但塑性相应 降低。降低。冷拉只提高钢筋的抗拉强度，但不能提高其抗压强度。冷拉只提高钢筋的抗拉强度，但不能提高其抗压强度。 第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 2 2冷拔：冷拔： 定义：将钢筋用强力拔过比它本身直径还小的硬质定义：将钢筋用强力拔过比它本身直径还小的硬质 合金拔丝模。合金拔丝模。 结果：钢筋强度有很大提高结果：钢筋强度有很大提高, ,但塑性显著降低但塑性显著降低, ,且没且没 有明显流幅有明显流幅, ,属于属于硬钢硬钢。 冷拔冷拔 同时提高钢筋的抗拉强度