郭文钢筋混凝土与砌体结构 钢筋和混凝土材料的力学性能PPT课件

1、3.1 钢筋（Steel reinforcement)第1页/共38页400840RRB400(K20MnSi)400650HRB400(20MnSiV, 20MnSiNb,20MnTi)335650HRB335(20MnSi)300620HPB300(Q300)fyk/(N/mm2)d/(mm)符号符号种种 类类 HPB 热轧光面钢筋，桥梁规范用R表示； HRB 热轧带肋钢筋； RRB 余热处理钢，桥梁规范用KL表示。第2页/共38页二二 钢筋的应力应变关系钢筋的应力应变关系0.2%0.2标距有明显流幅的钢筋无明显流幅的钢筋钢筋受压和受拉时的应力钢筋受压和受拉时的应力-应变曲线几乎相同应变曲

2、线几乎相同第3页/共38页第4页/共38页几个指标：1.屈服强度（Yield Strength)*是钢筋强度的设计依据，因为钢筋屈服后将产生很大的塑性变形，且卸载时这部分变形不可恢复，这会使钢筋混凝土构件产生很大的变形和不可闭合的裂缝*屈服上限与加载速度有关，不太稳定，一般取屈服下限作为屈服强度2.伸长率（Elongation Strain)钢筋拉断时的应变是反映钢筋塑性性能的指标。伸长率大的钢筋，在拉断前有足够的预兆，延性较好。l1ld第5页/共38页3.强屈比：反映钢筋的强度储备。4.冷弯性能=90,180 ,反复弯曲要求：冷弯过程中无裂缝、鳞落或断裂。D 愈小，要求愈高。反复次数愈高，要

3、求愈高。Dd 冷弯是检验钢筋局部变形能力的指标。 钢筋塑性愈好，构件破坏前预兆愈明显。 第6页/共38页v 可加工性好焊接弯折v 与混凝土粘结锚固性好光面变形变形钢筋比光面钢筋好第7页/共38页严格讲应该是在比例极限之前第8页/共38页v 钢筋的选用普通钢筋：宜用HRB400和HRB335钢筋 可用HPB300、RRB400和冷加工钢筋预应力筋：宜用钢铰线、钢丝 可用热处理钢筋和强度较高的冷加工钢筋第9页/共38页3.2 混凝土（Concrete)一 混凝土的强度主要材料：水泥、水、砂、石第10页/共38页第11页/共38页立方体抗压强度标准值fcu，k承压板试块摩擦力不涂润滑剂涂润滑剂强度大

4、于我国规范的方法：不涂润滑剂压力压力试件试件裂缝裂缝发展发展扩张扩张整个体整个体系解体，丧失承载力系解体，丧失承载力第12页/共38页300第13页/共38页承压板试块第14页/共38页第15页/共38页dlFfts2ddftsFFFF劈裂试验fts第16页/共38页第17页/共38页第18页/共38页5.双向应力状态下混凝土的强度1.01.01.21.2-0.2-0.22/fc1/fc拉压/fc/fc0.20.1-0.10.00.61.0单轴抗拉强度单轴抗压强度双向正应力下的强度曲线法向应力和剪应力下的强度曲线第19页/共38页6.三向应力状态下混凝土的强度1=fcc1=fcc2= 3= f

5、LfL-侧向约束压应力（加液压）圆柱体试验Lcccfff1 . 4有侧向约束时的抗压强度无侧向约束时圆柱体的单轴抗压强度第20页/共38页二 混凝土的变形1.混凝土在一次短期加荷时的变形导致横向变形的增加应力应变曲线第21页/共38页变形模量第22页/共38页混凝土的弹性模量的试验方法（混凝土的弹性模量的试验方法（150150 300标准试件）标准试件）c/fcc0.5510次此线和原点切线基此线和原点切线基本平行，取其斜率本平行，取其斜率作为作为Ec)/(74.342 . 21025mmNfEcuc混凝土的泊松比和剪切模量混凝土的泊松比和剪切模量混凝土的泊松比，在压力较小时为混凝土的泊松比，

6、在压力较小时为0.150.18，接近破坏时可达，接近破坏时可达0.5以上，以上，一般可取一般可取0.2混凝土的剪切模量为混凝土的剪切模量为)1 (2cccEG第23页/共38页2.混凝土在荷载长期作用下的变形徐变和收缩（1）徐变（Creep)P第24页/共38页影响因素：第25页/共38页徐变对混凝土结构的影响徐变对混凝土结构的影响PAsPAs s1c1Ps2As s2徐变：徐变： s， cP拆去，钢筋受压混凝土受拉，可能会引起混凝土开裂第26页/共38页（2）收缩（Shrinkage)第27页/共38页影响因素：第28页/共38页混凝土的选用原则v 钢筋混凝土结构中 混凝土强度等级不应低于C15。 用HRB335级钢筋时，不宜低于C20； 用HRB400和RRB400级钢筋时，不得低于C20。v 预应力混凝土结构中 混凝土强度等级不应低于C30。 当采用钢丝、钢绞线、热处理钢筋时，不宜 低于C40。 第29页/共38页2.3 钢筋与混凝土的粘结一 粘结的概念第30页/共38页第31页/共