1.2建筑结构材料ppt课件

1、建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料1. 1. 钢筋的品种、规格、力学性能及强度设计指标；钢筋的品种、规格、力学性能及强度设计指标；2. 2. 钢结构用钢材的品种、规格、力学性能及强度设计指标；钢结构用钢材的品种、规格、力学性能及强度设计指标；3. 3. 混凝土的强度、变形指标；混凝土结构耐久性规定；混凝土的强度、变形指标；混凝土结构耐久性规定；4. 4. 砌体材料种类及强度等级；砌体材料种类及强度等级；5. 5. 砌体的力学性能。砌体的力学性能。 本章主要内容本章主要内容建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料重重 点点建筑钢材的力学性能。建筑钢材的力学性能。难难 点点建筑钢

2、材的力学性能。建筑钢材的力学性能。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.1.1 2.1.1 建筑钢材的品种和规格建筑钢材的品种和规格 1. 1.混凝土结构对钢筋的要求混凝土结构对钢筋的要求 应具有较高的强度和良好的塑性；应具有较高的强度和良好的塑性； 便于加工和焊接；便于加工和焊接； 并应与混凝土之间具有足够的粘接力。并应与混凝土之间具有足够的粘接力。2.1 建筑钢材建筑钢材建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料热轧钢筋热轧钢筋冷拉钢筋冷拉钢筋 热处理钢筋热处理钢筋冷轧钢筋冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋）冷轧钢筋冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋）冷拔低碳冷拔低碳 消除应力钢丝消除应力钢丝

3、钢绞线钢绞线钢筋按加工钢筋按加工方法不同分类方法不同分类（2 2钢筋的种类钢筋的种类建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料钢筋按在结构中是钢筋按在结构中是否施加预应力分类否施加预应力分类普通钢筋普通钢筋钢丝钢丝建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料钢筋按外形分类钢筋按外形分类光面钢筋光面钢筋变形钢筋变形钢筋建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 1普通钢筋 普通钢筋指用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋。 用于钢筋混凝土结构的热轧钢筋分为HPB235、 HRB335、HRB400和RRB400四个 级别。 混凝土规范规定，普通钢筋宜采用HRB40

4、0级和HRB335级钢筋。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 HPB235级钢筋：光圆钢筋，公称直径范围为级钢筋：光圆钢筋，公称直径范围为820mm，推荐直径为，推荐直径为8、10、12、16、20mm。实际工程。实际工程中只用作板、基础和荷载不大的梁、柱的受力主筋、箍筋中只用作板、基础和荷载不大的梁、柱的受力主筋、箍筋以及其他构造钢筋。以及其他构造钢筋。 HRB335级钢筋：月牙纹钢筋，公称直径范围为级钢筋：月牙纹钢筋，公称直径范围为650mm，推荐直径为，推荐直径为6、8、10、12、16、20、25、32、40和和50mm。是混凝土结构的辅助钢筋，实际工程中也主。是混凝土结构

5、的辅助钢筋，实际工程中也主要用作结构构件中的受力主筋。要用作结构构件中的受力主筋。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 HRB400级钢筋：月牙纹钢筋，公称直径范围和推荐直级钢筋：月牙纹钢筋，公称直径范围和推荐直径同径同HRB335钢筋。是混凝土结构的主导钢筋，实际工程钢筋。是混凝土结构的主导钢筋，实际工程中主要用作结构构件中的受力主筋。中主要用作结构构件中的受力主筋。 RRB400级钢筋：月牙纹钢筋，公称直径范围为级钢筋：月牙纹钢筋，公称直径范围为840mm，推荐直径为，推荐直径为8、10、12、16、20、25、32和和40mm。强度虽高，但疲劳性能、冷弯性能以及可焊性均。强度虽

6、高，但疲劳性能、冷弯性能以及可焊性均较差，其应用受到一定限制。较差，其应用受到一定限制。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 2 2预应力钢筋预应力钢筋 预应力钢筋应优先采用钢绞线和钢丝，也可采用预应力钢筋应优先采用钢绞线和钢丝，也可采用热处理钢筋。热处理钢筋。 钢绞线：由多根高强钢丝绞织在一起而形成的，有3股和7股两种， 多用于后张法大型构件。 预应力钢丝：主要是消除应力钢丝，其外形有光面、螺旋肋、三面刻痕三种。 热处理钢筋：包括40Si2Mn、48Si2Mn及45Si2Cr几种牌号，它们都以盘条形式供应，无需焊接、冷拉，施工方便。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 2

7、. 2.钢结构用钢材钢结构用钢材 （1 1钢种和钢号钢种和钢号 建筑工程常用碳素结构钢和低合金高强度结构钢建筑工程常用碳素结构钢和低合金高强度结构钢 1 1碳素结构钢碳素结构钢 碳素结构钢的牌号：碳素结构钢的牌号：质量等级代号：质量等级代号：A、B、C、D屈服点数值屈服点数值N/mm2）：）： 195、215、235、255、275钢材屈服点代号：钢材屈服点代号：Q脱氧程度代号：脱氧程度代号：F F、b b、Z Z、TZTZ，其中，其中Z Z、TZTZ可以省略可以省略 碳素结构钢牌号举例：碳素结构钢牌号举例：Q235A建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 2 2低合金高强度结构钢低合

8、金高强度结构钢 低合金高强度结构钢的牌号：低合金高强度结构钢的牌号： 质量等级代号：质量等级代号：A、B、C、D、E 屈服点数值屈服点数值N/mm2）：）：295、345、390、420、460 钢材屈服点代号：钢材屈服点代号：Q注：低合金高强度结构钢的注：低合金高强度结构钢的A、B级属于镇静钢，级属于镇静钢， C、D、E级属于特殊镇静钢。级属于特殊镇静钢。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料3 3钢材的选用钢材的选用 钢结构规范钢结构规范 规定，承重结构的钢材宜采用规定，承重结构的钢材宜采用Q235Q235钢、钢、Q345Q345钢、钢、Q390Q390钢和钢和Q420Q420钢。

9、钢。 承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。碳含量的合格保证。 焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。钢材还应具有冷弯试验的合格保证。 建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料（2 2品种及规格品种及规格 1 1热轧钢板热轧钢板 热轧钢板热轧钢板 厚度为厚度为4.560 mm，宽，宽0.73m，长，长412m。 广泛用来组成焊接构件和连接钢板。广泛用

10、来组成焊接构件和连接钢板。厚度为厚度为0.354 mm，宽，宽0.51.5m，长，长0.54m。薄钢板是冷弯薄壁型钢的原料薄钢板是冷弯薄壁型钢的原料厚度为厚度为460mm，宽度为，宽度为30200mm，长，长39m。 钢板用符号“-”后加“厚宽长单位为mm）”的方法表示，如-128002100。薄板薄板厚板厚板扁钢扁钢建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2 2热轧型钢图热轧型钢图2.1.22.1.2）建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 角钢角钢 有等边和不等边两种。有等边和不等边两种。 等边角钢：等边角钢：“L后加后加“边宽边宽厚度厚度”（单位为（单位为mm），），如如L

11、10010。 不等边角钢：不等边角钢：“L后加后加“长边宽长边宽短边宽短边宽厚度厚度”，如如L100808。 建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 槽钢槽钢 热轧普通槽钢与热轧轻型槽钢。热轧普通槽钢与热轧轻型槽钢。 普通槽钢：普通槽钢：“”后加截面高度单位为后加截面高度单位为cmcm），并以），并以a a、b b、c c区分同一截面高度中的不同腹板区分同一截面高度中的不同腹板厚度，厚度，30a30a。 轻型槽钢：轻型槽钢：“Q Q”后加截面高度单位为后加截面高度单位为cmcm）建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 工字钢工字钢 分普通工字钢和轻型工字钢。分普通工字钢和轻型工

12、字钢。 普通工字钢：普通工字钢：“I I后加截面高度单位为后加截面高度单位为cmcm。2020号以上的工字钢，同一截面高度有号以上的工字钢，同一截面高度有3 3种腹板厚度，以种腹板厚度，以a a、b b、c c区分区分 （其中（其中a a类腹板最薄），如类腹板最薄），如I30bI30b。 轻型工字钢：轻型工字钢：“QIQI后加截面高度单位为后加截面高度单位为cmcm），），如如Q I 25Q I 25。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 H H型钢型钢 热轧热轧H H型钢分为宽翼缘型钢分为宽翼缘H H型钢、中翼缘型钢、中翼缘H H型钢和窄型钢和窄翼缘翼缘H H型钢三类，此外还有型钢

13、三类，此外还有H H型钢柱，其代号分别为型钢柱，其代号分别为HWHW、HMHM、HNHN、HPHP。 表示方法：代号后加表示方法：代号后加“高度高度宽度宽度腹板厚度腹板厚度翼缘厚翼缘厚度度”( (单位为单位为mm)mm)， 如如HW340HW3402502509 91414。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 剖分T型钢 代号与H型钢相对应，采用TW、TM、TN分别表示宽翼缘T型钢、中翼缘T型钢和窄翼缘T型钢，其表示方法亦与H型钢相同，如TN22520012。 钢管 分为无缝钢管和焊接钢管。 表示方法：“”后加“外径厚度” （单位为mm）建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材

14、料 3 3冷弯薄壁型材图冷弯薄壁型材图2.1.32.1.3）建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 冷弯薄壁型钢：由26mm的薄钢板经冷弯或模压而成型的高效经济的截面；缺点是因为壁薄，对锈蚀影响较为敏感，故多于跨度小，荷载轻的轻型钢结构中。 压型钢板：所用钢板厚度为0.42mm。其优缺点同冷弯薄壁型钢，主要用于围护结构、屋面、楼板等。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 2.1.2 建筑钢材的力学性能建筑钢材的力学性能 1.影响钢材力学性能的主要因素影响钢材力学性能的主要因素 影响钢材力学性能的因素有很多，本节主要影响钢材力学性能的因素有很多，本节主要讨论化学成分、冶金缺陷、

15、钢材硬化、应力集中、讨论化学成分、冶金缺陷、钢材硬化、应力集中、残余应力、温度变化及疲劳对钢材性能的影响。残余应力、温度变化及疲劳对钢材性能的影响。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 （1化学成分 碳：形成钢材强度的主要成分。碳含量提高，则钢材强度提高，但同时钢材的塑性、韧性、冷弯性能、可焊性及抗锈蚀能力下降，尤其是低温下的冲击韧性也会降低。 锰和硅：钢中的有益元素，都是脱氧剂，可提高强度，又不会过多降低塑性和冲击韧性。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 钒、铌、钛：钢中的合金元素，既可以提高钢材强度，钒、铌、钛：钢中的合金元素，既可以提高钢材强度，又可保持良好的塑性、

16、韧性。又可保持良好的塑性、韧性。 铝：强脱氧剂，用铝进行补充脱氧，能进一步减少钢铝：强脱氧剂，用铝进行补充脱氧，能进一步减少钢中的有害氧化物。中的有害氧化物。 铬和镍：提高钢材强度的合金元素。铬和镍：提高钢材强度的合金元素。 硫和磷：冶炼过程中留在钢中的杂质，有害元素。它硫和磷：冶炼过程中留在钢中的杂质，有害元素。它们降低钢材的塑性、韧性、可焊性和疲劳强度。硫能使钢们降低钢材的塑性、韧性、可焊性和疲劳强度。硫能使钢材材 “热脆热脆”，磷使钢材，磷使钢材“冷脆冷脆”。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 “热脆热脆”：硫能生成易于熔化的硫化铁，当热加工及焊：硫能生成易于熔化的硫化铁，当

17、热加工及焊接使温度达接使温度达8001000时，使钢材出现裂纹、变脆的现时，使钢材出现裂纹、变脆的现象。象。 “冷脆冷脆”：在低温时，磷使钢材的冲击韧性大幅度下降：在低温时，磷使钢材的冲击韧性大幅度下降的现象。的现象。 氧和氮：钢中的有害杂质。氧能使钢热脆，氮能使钢氧和氮：钢中的有害杂质。氧能使钢热脆，氮能使钢冷脆。冷脆。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料（2 2冶金缺陷的影响冶金缺陷的影响 常见的冶金缺陷有偏析、非金属夹杂、气孔、裂常见的冶金缺陷有偏析、非金属夹杂、气孔、裂纹、分层等，都会使钢材性能变差。纹、分层等，都会使钢材性能变差。（3 3钢材硬化钢材硬化 冷拉、冷弯、冲孔、

18、机械剪切等冷加工使钢材产冷拉、冷弯、冲孔、机械剪切等冷加工使钢材产生很大塑性变形，从而提高了钢的屈服点，同时降低了钢生很大塑性变形，从而提高了钢的屈服点，同时降低了钢的塑性和韧性，这种现象称为冷作硬化或应变硬化。的塑性和韧性，这种现象称为冷作硬化或应变硬化。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 （4 4） 温度影响温度影响 钢材对温度相当敏感，温度升高与降低都使钢材钢材对温度相当敏感，温度升高与降低都使钢材性能发生变化。相比之下，钢材的低温性能更重要。性能发生变化。相比之下，钢材的低温性能更重要。 建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 在正温范围，总的趋势是随着温度的升高，

19、钢材强在正温范围，总的趋势是随着温度的升高，钢材强度降低，变形增大。约在度降低，变形增大。约在200以内钢材性能没有很大变以内钢材性能没有很大变化，化，430540之间则强度屈服强度和抗拉强度之间则强度屈服强度和抗拉强度 ）急）急剧下降；到剧下降；到600时强度很低不能承担荷载。此外，时强度很低不能承担荷载。此外，250附近有蓝脆现象，约附近有蓝脆现象，约260320时有徐变现象。时有徐变现象。 建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 （5） 应力集中图2.1.4） 应力集中系数愈大，应力集中系数愈大，变脆的倾向愈变脆的倾向愈严重。严重。 在负温下或动力在负温下或动力荷载作用下工作的结

20、荷载作用下工作的结构，应力集中的不利构，应力集中的不利影响将十分突出。影响将十分突出。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料（6 6反复荷载作用反复荷载作用 钢材在反复荷载作用下，结构的抗力及性能都会钢材在反复荷载作用下，结构的抗力及性能都会发生重要变化，甚至发生疲劳破坏。发生重要变化，甚至发生疲劳破坏。2.2.钢材的力学性能钢材的力学性能 建筑钢材的力学性能是衡量钢材质量的重要指建筑钢材的力学性能是衡量钢材质量的重要指标，它包括强度、塑性、冷弯性能、冲击韧性。标，它包括强度、塑性、冷弯性能、冲击韧性。 （1 1强度强度 1 1有明显屈服点的钢材有明显屈服点的钢材建筑结构第二章第二章

21、建筑结构材料建筑结构材料s se eaabcdefua为比例极限为比例极限oa为弹性阶段为弹性阶段de为强化阶段为强化阶段b为屈服上限为屈服上限c为屈服下限，即屈服强度为屈服下限，即屈服强度 fycd为屈服台阶为屈服台阶e为极限抗拉强度为极限抗拉强度 fu fyfef为颈缩阶段为颈缩阶段o低碳钢和低合金钢含碳量和低碳钢相同）低碳钢和低合金钢含碳量和低碳钢相同）一次拉伸时的应力一次拉伸时的应力-应变曲线见图。应变曲线见图。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 把把y取为计算构件的强度标准，以取为计算构件的强度标准，以u作为材料的强度储备。作为材料的强度储备。 2无明显屈服点的钢材无明显

22、屈服点的钢材 没有明显的屈服点和屈服台阶钢材的应力没有明显的屈服点和屈服台阶钢材的应力-应变曲线见图应变曲线见图2.16。 对于没有明显屈服点的钢材，以残余变形为0.2%时的应力作为名义屈服点，其值约等于极限强度85%。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 注意：钢材在一次压缩或剪切所表现出来的应力注意：钢材在一次压缩或剪切所表现出来的应力-应变应变变化规律基本上与一次拉伸试验时相似，压缩时的各强度变化规律基本上与一次拉伸试验时相似，压缩时的各强度指标也取用拉伸时的数据，只是剪切时的强度指标数值比指标也取用拉伸时的数据，只是剪切时的强度指标数值比拉伸时的小。拉伸时的小。建筑结构第二章

23、第二章 建筑结构材料建筑结构材料 （2 2塑性性能塑性性能 断裂前试件的永久变形与原标定长度的百分比断裂前试件的永久变形与原标定长度的百分比称为伸长率，它是衡量钢材塑性的重要指标。称为伸长率，它是衡量钢材塑性的重要指标。 屈服点、抗拉强度和伸长率，是钢材的三个重屈服点、抗拉强度和伸长率，是钢材的三个重要力学性能指标。要力学性能指标。 建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 （3 3冷弯性能冷弯性能 钢筋冷弯试验钢筋冷弯试验 冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合指标。力和钢材质量的综合指标。 冷弯试验不仅能直接检验

24、钢材的弯曲变形能力或塑性冷弯试验不仅能直接检验钢材的弯曲变形能力或塑性性能，还能暴露钢材内部的冶金缺陷，如硫、磷偏析和硫性能，还能暴露钢材内部的冶金缺陷，如硫、磷偏析和硫化物与氧化物的掺杂情况，这些都将降低钢材的冷弯性能。化物与氧化物的掺杂情况，这些都将降低钢材的冷弯性能。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料（4 4冲击韧性冲击韧性 韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力。韧性是钢材强韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力。韧性是钢材强度和塑性的综合指标。度和塑性的综合指标。 冲击韧性随温度的降低而下降。其规律是开始下冲击韧性随温度的降低而下降。其规律是开始下降缓慢，当达到临界温度时，突然呈脆性，这种性

25、质称为降缓慢，当达到临界温度时，突然呈脆性，这种性质称为钢材的冷脆性。钢材的脆性临界温度越低，低温冲击韧性钢材的冷脆性。钢材的脆性临界温度越低，低温冲击韧性越好。越好。 对于直接承受动荷载而且可能在负温下工作的重对于直接承受动荷载而且可能在负温下工作的重要结构，应有冲击韧性保证。要结构，应有冲击韧性保证。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 3. 3.建筑钢材的设计指标建筑钢材的设计指标 （1 1钢筋的强度标准值和强度设计值钢筋的强度标准值和强度设计值 材料强度标准值：正常情况下可能出现的最材料强度标准值：正常情况下可能出现的最小材料强度值。小材料强度值。 材料强度设计值：强度标准值

26、除以材料分项系材料强度设计值：强度标准值除以材料分项系数。数。 钢筋的材料分项系数为钢筋的材料分项系数为: :热轧钢筋热轧钢筋1.101.10，预应，预应力钢筋力钢筋1.201.20。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 （2 2钢筋的弹性模量钢筋的弹性模量 （3 3钢材的强度设计值钢材的强度设计值 钢材的强度设计值：钢材的屈服点除钢材的强度设计值：钢材的屈服点除以钢材的抗力分项系数。以钢材的抗力分项系数。 钢材的抗力分项系数取为，钢材的抗力分项系数取为，Q235Q235钢为钢为1.0871.087，Q345Q345、Q390Q390、Q420Q420钢为钢为1.1111.111。

27、钢材强度设计值根据钢材厚度或直径钢材强度设计值根据钢材厚度或直径按规范采用。按规范采用。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料小小 结：结： 1. 1. 建筑钢材的品种、规格及选用要求；建筑钢材的品种、规格及选用要求； 2. 2. 建筑钢材的力学性能。建筑钢材的力学性能。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 1. 理解混凝土结构的耐久性规定；理解混凝土结构的耐久性规定； 2. 掌握混凝土的各项力学指标及变形性能。掌握混凝土的各项力学指标及变形性能。 第第 二二 讲讲教学目标：教学目标：建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.2.

28、1 2.2.1 混凝土的强度混凝土的强度1.1.混凝土的立方抗压强度混凝土的立方抗压强度fcu fcu 及强度等级。及强度等级。（1 1混凝土的立方抗压强度混凝土的立方抗压强度确定方法：用边长为确定方法：用边长为150mm150mm的标准立方体试件，在标准养的标准立方体试件，在标准养护条件下温度护条件下温度202033，相对湿度不小于，相对湿度不小于90%90%）养护）养护2828天后，按天后，按照标准试验方法试件的承压面不涂润滑剂，加荷速度约每秒照标准试验方法试件的承压面不涂润滑剂，加荷速度约每秒0.150.150.3N/mm20.3N/mm2测得的具有测得的具有95%95%保证率的抗压强度

29、，作为混凝保证率的抗压强度，作为混凝土的立方抗压强度标准值，用符号土的立方抗压强度标准值，用符号fcu,kfcu,k表示。表示。2.2 混凝土混凝土建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料（2 2混凝土的强度等级混凝土的强度等级 根据立方体抗压强度标准值根据立方体抗压强度标准值fcu,kfcu,k的大小，混的大小，混凝土强度等级分凝土强度等级分C15C15、C20C20、C25C25、C30C30、C35C35、C40C40、C45C45、C50C50、C55C55、C60C60、C65C65、C70C70、C75C75、C80C80共共1414级。其中，级。其中，C60 C80C60

30、C80属高强混凝土。属高强混凝土。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料（3 3结构混凝土强度等级的要求结构混凝土强度等级的要求 钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于1515；当采用；当采用HRB335HRB335级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于2020；当采用；当采用HRB400HRB400和和RRB400RRB400级钢筋以及承受重复荷载级钢筋以及承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于的构件，混凝土强度等级不得低于2020。预应力混凝土。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于结构的混凝土强度等级不应低于3

31、030；当采用钢丝、钢；当采用钢丝、钢绞线、热处理钢筋作为预应力钢筋时，混凝土强度等级绞线、热处理钢筋作为预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于不宜低于4040。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 2.混凝土的轴心抗压强度fc砼轴心抗压试验砼轴心抗压试验 我国采用我国采用150150150150300mm300mm棱柱体试件测得的强度作为混棱柱体试件测得的强度作为混凝土的轴心抗压强度。凝土的轴心抗压强度。 混凝土的轴心抗压强度标准值按下式计算：混凝土的轴心抗压强度标准值按下式计算：建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料kcu,21kc,88. 0ff（2.2.1）式中式中 棱

32、柱强度与立方强度之比，对棱柱强度与立方强度之比，对C50及以下取及以下取 =0.76，对，对C80取取 =0.82，中间按线形规律变化；，中间按线形规律变化；111 考虑考虑C40以上混凝土脆性的折减系数，对以上混凝土脆性的折减系数，对C40取取 =1.0，对，对C80取取 =0.87，中间按线形规律变化。，中间按线形规律变化。222建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料3. 轴心抗拉强度轴心抗拉强度ft砼抗拉试验砼抗拉试验 混凝土的抗拉强度可采用尺寸为混凝土的抗拉强度可采用尺寸为100100500mm的柱体试件进行直接轴的柱体试件进行直接轴心受拉试验，但其准确性较差。故国内为心受拉试

33、验，但其准确性较差。故国内为多采用圆柱体或立方体的劈裂试验来间接多采用圆柱体或立方体的劈裂试验来间接测定。测定。 混凝土轴心抗拉强度标准值按下式计算：混凝土轴心抗拉强度标准值按下式计算： 245. 00.55kcu,kt,)645. 11 (395. 088. 0ff建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.2.2 2.2.2 混凝土的变形混凝土的变形 混凝土的变形有两类：一类是受力变形；另一混凝土的变形有两类：一类是受力变形；另一类是体积变形，包括收缩、膨胀和温度变形。类是体积变形，包括收缩、膨胀和温度变形。 1. 1.混凝土在长期荷载作用下的变形混凝土在长期荷载作用下的变形徐变徐变

34、 定义：混凝土在长期不变荷载作用下，应变随时间定义：混凝土在长期不变荷载作用下，应变随时间继续增长的现象，叫做混凝土的徐变。继续增长的现象，叫做混凝土的徐变。 对结构构件的不利影响：增大混凝土构件的变形；对结构构件的不利影响：增大混凝土构件的变形；在预应力混凝土构件中引起预应力损失等。在预应力混凝土构件中引起预应力损失等。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 影响因素：混凝土的徐变除与构件截面的应力大小和影响因素：混凝土的徐变除与构件截面的应力大小和时间长短有关外，还与混凝土所处环境条件和混凝土的组时间长短有关外，还与混凝土所处环境条件和混凝土的组成有关。养护条件越好，周围环境的湿度

35、越大，构件加载成有关。养护条件越好，周围环境的湿度越大，构件加载前混凝土的强度愈高，水泥用量愈少，混凝土越密实，集前混凝土的强度愈高，水泥用量愈少，混凝土越密实，集料含量越大，集料刚度越大，则徐变越小。料含量越大，集料刚度越大，则徐变越小。 建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 对结构构件的不利影响：当构件受到约束时，混凝对结构构件的不利影响：当构件受到约束时，混凝土的收缩就会使构件中产生收缩应力，收缩应力过大，土的收缩就会使构件中产生收缩应力，收缩应力过大，就会使构件产生裂缝，以致影响结构的正常使用；在预就会使构件产生裂缝，以致影响结构的正常使用；在预应力混凝土构件中混凝土收缩将引

36、起钢筋预应力值损失，应力混凝土构件中混凝土收缩将引起钢筋预应力值损失，等等。等等。 建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 2.2.3 2.2.3 混凝土的设计指标混凝土的设计指标 1. 1.混凝土的强度混凝土的强度 混凝土的强度标准值应具有不小于混凝土的强度标准值应具有不小于95%95%的保证率。的保证率。 混凝土强度设计值：等于混凝土强度标准值除以混凝土强度设计值：等于混凝土强度标准值除以混凝土材料分项系数（混凝土材料分项系数（ rs = 1.4 ) rs = 1.4 )。 各种强度等级的混凝土强度标准值、强度设计值规各种强度等级的混凝土强度标准值、强度设计值规范规定采用。范规定采

37、用。 2. 2.混凝土的弹性模量混凝土的弹性模量 建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 但是，混凝土不是弹性材料，其应力和应变不呈线性关系，但是，混凝土不是弹性材料，其应力和应变不呈线性关系，在不同应力阶段的变形模量应力与应变之比不同，原点切线在不同应力阶段的变形模量应力与应变之比不同，原点切线很难准确地作出。实用中，采用应力上限为很难准确地作出。实用中，采用应力上限为0.40.5fc循环循环510次后的应力次后的应力-应变曲线，应力为应变曲线，应力为0.40.5fc时的割线模量时的割线模量作为混凝土的弹性模量的近似值。作为混凝土的弹性模量的近似值。 混凝土的受拉或受压弹性模量混凝土

38、的受拉或受压弹性模量N/mm2的经验计算公式：的经验计算公式： （2.2.3）kcu,57 .342 . 210fEc+建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料式中式中fcu,k混凝土的立方抗压强度标准值混凝土的立方抗压强度标准值N/mm2）。）。2.2.4 混凝土结构的耐久性规定混凝土结构的耐久性规定 耐久性对混凝土质量的主要要求如下：耐久性对混凝土质量的主要要求如下： 1.设计使用年限为设计使用年限为50年的一般结构混凝土年的一般结构混凝土 对于设计使用年限为对于设计使用年限为50年的一般结构，混凝土质量应年的一般结构，混凝土质量应符合规范的规定。符合规范的规定。 建筑结构第二章第二

39、章 建筑结构材料建筑结构材料2.设计使用年限为设计使用年限为100年的结构混凝土：年的结构混凝土： （1结构混凝土强度等级不应低于结构混凝土强度等级不应低于C30；预应力混凝；预应力混凝土结构的最低强度等级为土结构的最低强度等级为C40。 （2混凝土中氯离子含量不得超过水泥重量的混凝土中氯离子含量不得超过水泥重量的0.06%。 （3宜使用非碱活性骨料；当使用碱活性骨料时，混宜使用非碱活性骨料；当使用碱活性骨料时，混凝土中的碱含量不得超过凝土中的碱含量不得超过3.0kg/m3。 （4混凝土保护层厚度应按相应的规定增加混凝土保护层厚度应按相应的规定增加40%；当；当采取有效的表面防护措施时，厚度可

40、适当减少。采取有效的表面防护措施时，厚度可适当减少。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料（5 5在使用过程中应有定期维护措施。在使用过程中应有定期维护措施。 对于设计寿命为对于设计寿命为100100年且处于二类和三类环境中年且处于二类和三类环境中的混凝土结构应采取专门有效的措施。的混凝土结构应采取专门有效的措施。 3. 3.临时性结构混凝土临时性结构混凝土 对临时性混凝土结构，可不考虑耐久性要求。对临时性混凝土结构，可不考虑耐久性要求。 建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料有关标准的要求：有关标准的要求： 三类环境中的结构构件，其受力钢筋宜采用环氧涂三类环境中的结构构件，其

41、受力钢筋宜采用环氧涂层带肋钢筋；对预应力锚具及连接器应有专门防护措施。层带肋钢筋；对预应力锚具及连接器应有专门防护措施。 四类和五类环境中的混凝土结构，其耐久性要求应四类和五类环境中的混凝土结构，其耐久性要求应符合有关标准的规定。符合有关标准的规定。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料小小 结：结： 1. 1. 混凝土的强度等级；混凝土的强度等级； 2. 2. 收缩与徐变的概念；收缩与徐变的概念； 3. 3. 混凝土结构的耐久性规定。混凝土结构的耐久性规定。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料重重 点点 1. 砌体材料种类及强度等级；砌体材料种类及强度等级； 2. 砌体的力

42、学性能。砌体的力学性能。 难难 点点砌体的力学性能。砌体的力学性能。 建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.3.1 2.3.1 砌体材料种类及强度等级砌体材料种类及强度等级 1. 1.块材块材（1 1砖砖 烧结普通砖烧结普通砖 定义：烧结普通砖简称普通砖，指以粘土、定义：烧结普通砖简称普通砖，指以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经过焙烧而页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经过焙烧而成的实心的或孔洞率不大于规定值且外形尺寸符成的实心的或孔洞率不大于规定值且外形尺寸符合规定的砖，分合规定的砖，分2.3 砌体材料砌体材料建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料烧结黏土砖、烧结页

43、岩砖、烧结煤矸石砖、烧结粉煤灰砖等。烧结黏土砖、烧结页岩砖、烧结煤矸石砖、烧结粉煤灰砖等。强度等级：强度等级：MU30MU30、MU25MU25、MU20MU20、MU15MU15和和MU10MU10。 非烧结硅酸盐砖非烧结硅酸盐砖 定义：以硅酸盐材料、石灰、砂石、矿渣、粉煤灰等定义：以硅酸盐材料、石灰、砂石、矿渣、粉煤灰等为主要材料压制成型后经蒸汽养护制成的实心砖。常用的有蒸为主要材料压制成型后经蒸汽养护制成的实心砖。常用的有蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、炉渣砖、矿渣砖等。压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、炉渣砖、矿渣砖等。 蒸压灰砂砖简称灰砂砖，是以石灰和砂为主要原料，经蒸压灰砂砖简称灰砂砖，是以石灰和

44、砂为主要原料，经坯料置备、压制成型、蒸压养护而成的实心砖。坯料置备、压制成型、蒸压养护而成的实心砖。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 注意：灰砂砖不能用于长期超过注意：灰砂砖不能用于长期超过200200、受急冷急热、受急冷急热或有酸性介质侵蚀的部位。或有酸性介质侵蚀的部位。MU25MU25、MU20MU20、MU15MU15的灰砂砖的灰砂砖可用于建筑基础及其部位，可用于建筑基础及其部位，MU10MU10仅用于防潮层以上。仅用于防潮层以上。 蒸压粉煤灰砖简称粉煤灰砖，又称烟灰砖，是以粉蒸压粉煤灰砖简称粉煤灰砖，又称烟灰砖，是以粉煤灰、石灰为主要原料，掺配适量的石膏和集料，经坯煤灰、

45、石灰为主要原料，掺配适量的石膏和集料，经坯料制备、压制成型、高压蒸汽养护而成的实心砖。料制备、压制成型、高压蒸汽养护而成的实心砖。 粉煤灰砖的强度等级：与灰砂砖相同。粉煤灰砖的强度等级：与灰砂砖相同。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 注意：粉煤灰砖用于基础或易受冻融和干湿交替作注意：粉煤灰砖用于基础或易受冻融和干湿交替作用的建筑部位时，必须使用一等砖与优等砖。不得用于用的建筑部位时，必须使用一等砖与优等砖。不得用于长期超过长期超过200、受急冷急热或有酸性介质侵蚀的建筑部、受急冷急热或有酸性介质侵蚀的建筑部位。位。 炉渣砖亦称煤渣砖，以炉渣为主要原料，掺配适量炉渣砖亦称煤渣砖，以

46、炉渣为主要原料，掺配适量的石灰、石膏或其它集料制成。的石灰、石膏或其它集料制成。 矿渣砖以未经水淬处理的高炉炉渣为主要原料，掺配矿渣砖以未经水淬处理的高炉炉渣为主要原料，掺配适量的石灰、粉煤灰或炉渣制成。适量的石灰、粉煤灰或炉渣制成。 建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 烧结多孔砖烧结多孔砖 定义：烧结多孔砖简称多孔砖，是指以粘土、定义：烧结多孔砖简称多孔砖，是指以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的具有页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的具有竖向孔洞孔洞率不小于竖向孔洞孔洞率不小于2525，孔的尺寸小而数量多，孔的尺寸小而数量多的砖。其外形尺寸，长度的砖。其

47、外形尺寸，长度290290、240240、190mm190mm，宽度，宽度240240、190190、180180、175175、140140、115mm115mm，高度，高度90mm90mm。型号有。型号有KM1KM1、KP1KP1、KP2KP2三种图三种图2.3.12.3.1）。）。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 强度等级：强度等级：MU30、MU25、MU20、MU15和和MU10。它主要用于承重部位。它主要用于承重部位。 （2砌块砌块 按尺寸可分为小型、中型、大型三类。按尺寸可分为小型、中型、大型三类。 小型砌块：高度在小型

48、砌块：高度在180350mm的砌块，便于手工的砌块，便于手工砌筑，使用上也较灵活。中型砌块：高度为砌筑，使用上也较灵活。中型砌块：高度为350900mm。 大型砌块：高度大于大型砌块：高度大于900mm。 建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 砌块一般用混凝土或水泥炉砌块一般用混凝土或水泥炉渣浇制而成，也可用粉煤灰蒸养而渣浇制而成，也可用粉煤灰蒸养而成。主要有混凝土空心砌块、加气成。主要有混凝土空心砌块、加气混凝土砌块、水泥炉渣空心砌块、混凝土砌块、水泥炉渣空心砌块、粉煤灰硅酸盐砌块。粉煤灰硅酸盐砌块。 混凝土小型空心砌块的主规格混凝土小型空心砌块的主规格尺寸为尺寸为39019019

49、0mm。 建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料（3 3石材石材 特点：石材抗压强度高，抗冻性、抗水性及耐久特点：石材抗压强度高，抗冻性、抗水性及耐久性均较好。性均较好。 强度等级：共分强度等级：共分MU100MU100、MU80MU80、MU60MU60、MU50MU50、MU40MU40、MU30MU30、MU20MU20七级。七级。 料石料石 细料石细料石 通过细加工、外形规则，叠砌面凹入通过细加工、外形规则，叠砌面凹入深度不应大于深度不应大于10mm10mm，截面的宽度、高度不应小于，截面的宽度、高度不应小于200mm200mm，且不应小于长度的且不应小于长度的1/41/4。

50、建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 半细料石半细料石 规格尺寸同上，但叠砌面凹入深度不应大规格尺寸同上，但叠砌面凹入深度不应大于于15mm。 粗料石粗料石 规格尺寸同上，但叠砌面凹入深度不应大规格尺寸同上，但叠砌面凹入深度不应大于于20mm。 毛料石毛料石 外形大致方正，一般不加工或稍加修整，高外形大致方正，一般不加工或稍加修整，高度不应小于度不应小于200mm，叠砌面凹入深度不应大于，叠砌面凹入深度不应大于25mm。 毛石毛石 形状不规则，中部厚度不小于形状不规则，中部厚度不小于200mm的石材。的石材。 建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 2. 2.砂浆砂浆（1 1

51、品种品种 1 1水泥砂浆水泥砂浆 特点：强度高、耐久性和耐火性好，但其流动性和特点：强度高、耐久性和耐火性好，但其流动性和保水性差，相对而言施工较困难。保水性差，相对而言施工较困难。 用处：常用于地下结构或经常受水侵蚀的砌体部位。用处：常用于地下结构或经常受水侵蚀的砌体部位。 2 2水泥混合砂浆水泥混合砂浆 除具有水泥砂浆的优点外，其流动性和保水性均较好。除具有水泥砂浆的优点外，其流动性和保水性均较好。建筑结构第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 3石灰砂浆：强度较低，耐久性也差，流动性和保石灰砂浆：强度较低，耐久性也差，流动性和保水性较好，通常用于地上砌体。水性较好，通常用于地上砌体。 粘土砂浆：强度低，可用于临时建筑或简易建筑。粘土砂浆：强度低，可用于临时建筑或简易建筑。 4混凝土砌块砌筑砂浆混凝土砌块砌筑砂浆 它是由水泥、砂、水以及根据需要掺入的掺和料和它是由水泥、砂、水以及根据需要掺入的掺和料和外加剂等组成，按一定比例，采用机械拌和制成，专门外加剂等组成，按一定比例，采用机械拌和制成，专门用于砌筑混凝土砌块的砌筑砂浆。简称砌块专用砂浆，用于砌筑