钢筋和混凝土的材料力学性能

1、3.1 3.1 混凝土的材料力学性能混凝土的材料力学性能 3.1.1 混凝土强度混凝土强度f ffk图图3.1 砼立方体试块的破坏情况砼立方体试块的破坏情况a)不涂润滑剂不涂润滑剂 b)涂润滑剂涂润滑剂 图图. 砼棱柱体抗压试验砼棱柱体抗压试验 砼劈裂试验示意图砼劈裂试验示意图 按表按表.采用。采用。 按表按表 2.4 采用。采用。图中图中 fc 峰值应力（棱柱体极限抗压强度）；峰值应力（棱柱体极限抗压强度）； 0 峰值应变，取峰值应变，取0 =0.002； cu 极限压应变，取极限压应变，取cu =0.00330c0cu =f 1-(1- )ccc0n 图图3.7 混凝土变形模量的表示方法混

2、凝土变形模量的表示方法 在原点（图中的在原点（图中的O点）作一切线，其斜率为混凝土的原点）作一切线，其斜率为混凝土的原点模量，称为弹性模量点模量，称为弹性模量Ec。 Ectg 0Ec取值取值见表见表.E,ctg 1Ecc 0.4 Ec 2) 环境因素环境因素 养护时的温度、湿度养护时的温度、湿度 养护时温度高、湿度大，徐变越小；养护时温度高、湿度大，徐变越小；3) 应力条件应力条件 混凝土的应力大小混凝土的应力大小 混凝土的应力越大，徐变也越大。混凝土的应力越大，徐变也越大。2. 钢筋的种类及选用钢筋的种类及选用强度高，塑性低强度高，塑性低强度高，强度高，塑性低，塑性低，粘结粘结好好强度高，强

3、度高，塑性低塑性低预应力钢筋预应力钢筋钢筋钢筋热轧钢筋热轧钢筋钢钢 丝丝钢绞线钢绞线热处理钢筋热处理钢筋HPB235HRB335HRB400RRB400光圆钢筋光圆钢筋变形钢筋变形钢筋变形钢筋变形钢筋变形钢筋变形钢筋非预应力钢筋非预应力钢筋强度强度塑性塑性低低高高高高低低 3. 我国常见钢筋外形我国常见钢筋外形的强度和变形的强度和变形（1） 应力一应变关系曲线应力一应变关系曲线 1) OA段段 弹性阶段弹性阶段 2) AC段段 屈服阶段屈服阶段 3) CD段段 强化阶段强化阶段 4) DE段段 颈缩阶段颈缩阶段的强度和变形的强度和变形 热扎钢筋强度标准值见热扎钢筋强度标准值见表表3.33.3；

4、预应力钢筋强度标准值见预应力钢筋强度标准值见表表3.43.4；钢筋弹性模量见钢筋弹性模量见表表3.53.5。ys 0yfyss E ssysys =f 理想弹塑性材料的应力应变关系：理想弹塑性材料的应力应变关系： 当当sy时：时： s=Ess （3.9） 当当ysstu时：时： s=fy （3.10）式中式中 s钢筋应变为钢筋应变为s时的钢筋应力；时的钢筋应力； fy 钢筋的屈服强度；钢筋的屈服强度； y 钢筋应力达到钢筋应力达到fy时对应的钢筋应变；时对应的钢筋应变； stu纵向受拉钢筋的极限拉应变纵向受拉钢筋的极限拉应变stu，取为取为0.01； Es 钢筋弹性模量。钢筋弹性模量。一、一、

5、钢筋混凝土概念钢筋混凝土概念砼：抗拉强度大约是抗压强度的砼：抗拉强度大约是抗压强度的1/10 ；钢筋：抗拉、抗压强度都很高钢筋：抗拉、抗压强度都很高 。二、共同工作原理二、共同工作原理 是钢筋和混凝土组成的建筑材料。是钢筋和混凝土组成的建筑材料。3. 砼保护钢筋砼保护钢筋（防锈、防火）（防锈、防火）2. 钢筋和砼钢筋和砼线膨胀系数接近线膨胀系数接近1. 钢筋和砼之间存在钢筋和砼之间存在粘结力粘结力a. 素混凝土梁素混凝土梁b. 钢筋混凝土梁：钢筋混凝土梁：受拉区配受拉区配2 20钢筋钢筋FF=13.4KN 截面开裂并破坏截面开裂并破坏Fcr=15 KN 截面开裂截面开裂;Fu=87KN 截面破坏。截面破坏。200300Fft2003002 20梁的承载力大大提高，梁的受力性能改善。梁的承载力大大提高，梁的受力性能改善。示例示例 说明说明1： 钢筋的钢筋的强度设计值强度设计值钢筋的强度设计值钢筋的强度设计值1 . 1,ssykykyyffff，2 . 1, ssptkptkpypyffff ，（1）热轧钢筋强度设计值：）热轧钢筋强度设计值：（）预应力钢筋强度设计值：（）预应力钢筋强度设计值：见表见表2.5见表见表2.6 说明说明2 2： 钢筋