第2章结构的材料

1、学习目标与要求：学习目标与要求： 掌握钢筋与混凝土共同工作的原理，及保证二者粘结作用的措施； 重点掌握钢筋、混凝土、砌体的主要力学性能及材料选用的要求。本章重点：本章重点： 钢筋、混凝土、砌体的主要力学性能及材料选用的要求。第二章第二章 结构的材料结构的材料学习目标：学习目标： 掌握钢材的主要力学性能及材料选用要求。2.1.12.1.1钢材的品种与规格钢材的品种与规格 钢材按其化学成分的不同：碳素钢和普通低合金钢。 碳素钢：低碳钢（含碳量小于0.25%）； 中碳钢（含碳量0.25% 0.6%）； 高碳钢（含碳量大于0.6%）。普通低合金钢：是在碳素钢的基础上，加入了少量的合金 元素，如锰、硅等

2、。普通低合金钢优点：使钢材强度提高，塑性影响不大。2.1.1.1 2.1.1.1 混凝土结构用钢筋混凝土结构用钢筋 1.1.按生产工艺和力学性能不同分类按生产工艺和力学性能不同分类 生产加工工艺和力学性能的不同钢筋分为：热轧钢 筋、冷拉钢筋、冷轧带肋钢筋和热处理钢筋四种。 热轧钢筋：是在高温状态下轧制成型。 强度由低到高分为R235、HRB335、HRB400、HRB500。 冷拉钢筋：是由热轧钢筋在常温下用机械拉伸而成的。 冷轧带肋钢筋是：由热轧圆盘条经冷拉后在其表面冷轧成带有斜肋的钢筋。 强度由低到高分为CRB550、CRB650、CRB970、CRB1170。 热处理钢筋是：将原热轧RL

3、540级钢筋经过加热、淬火和回火等调质工艺处理后制成。 热处理钢筋可直接用作预应力钢筋。 钢丝（dC25R23535d30d25dHRB33545d40d35dHRB400、KL40050d45d2.4 2.4 砌体材料砌体材料学习目标： 掌握砌体的主要力学性能及材料选用要求砌体:是以石材或混凝土包括以其块件和砂浆或小石子混凝 土结合而成的整体材料。 2.4.1 2.4.1砌体材料及砌体的种类砌体材料及砌体的种类 1. 1.石材石材 工程上依据石料的开采方法、形状、尺寸和表面粗糙程度的不同，分为下列几类： （1) 片石 (2) 块石 (3) 粗料石:宽、高不小于200mm；叠砌面凹入深度不大于

4、20mm (4) 半细料石：叠砌面凹入深度不大于15mm； (5) 细料石：叠砌面凹入深度不大于10mm； (6) 毛料石： 石材强度等级分为MU120、MU100、MU80、MU60、 MU50、MU40和MU30七级。2.2.混凝土混凝土 （1）混凝土预制块 （2）片石混凝土 （3）小石子混凝土 3.3.砂浆砂浆 砂浆是：由胶结料(水泥、石灰和粘土等)、粒料(砂)及水拌制而成的。 砂浆按其胶结料的不同可分为： 水泥砂浆； 混合砂浆(如水泥石灰砂浆、水泥粘土砂浆等)； 石灰砂浆。 砂浆的物理力学性能指标是砂浆的强度、和易性和保水性。 砂浆的强度用强度等级表示。 砂浆的强度等级是以边长为70.

5、7mm的标准立方体试块，在标准条件下养护28天，按统一的标准试验方法测得的极限抗压强度（单位为MPa）表示。2.4.1.2 2.4.1.2 砌体材料的基本要求砌体材料的基本要求 圬工材料的最低强度等级 石材抗冻性指标石材抗冻性指标2.4.1.32.4.1.3砌体的种类砌体的种类 1片石砌体 2块石砌体 3粗料石砌体 4. 半细料石砌体 5. 细料石砌体 6混凝土预制块砌体 2.4.22.4.2砌体的强度砌体的强度2.4.2.12.4.2.1砌体的抗压性能砌体的抗压性能1.砌体中的实际应力状态 通过试验观测和分析，在砌体的单块块材内产生复杂应力 状态的原因是： （1）由于块材的表面不平整，灰缝厚

6、度和密实性的不均匀； （2）砌体竖向受压时，要产生横向变形 ； （3）砌体的竖向灰缝未能很好填满 。2 2影响砌体抗压强度的主要因素影响砌体抗压强度的主要因素 (1)块材的强度、尺寸和形状的影响 ； (2)砂浆的物理力学性能 ； (3)砌筑质量的影响 。3.3.砌体抗压强度设计值砌体抗压强度设计值 表3-15 混凝土预制块砂浆砌体轴心抗压强度设计值fcd(MPa) 表3-16 块石砂浆砌体的轴心抗压强度设计值fcd (MPa)表3-17 片石砂浆砌体的轴心抗压强度设计值fcd (MPa) 表3-18 小石子混凝土砌块石砌体轴心抗压强度设计值fcd (MPa)表3-19 小石子混凝土砌片石砌体轴

7、心抗压强度设计值fcd(MPa)2.4.2.2 2.4.2.2 砌体的抗拉、抗弯、抗剪强度砌体的抗拉、抗弯、抗剪强度 1 1轴心受拉轴心受拉强度主要取决于灰缝的法向及切向粘结强度 2 2弯曲受拉弯曲受拉 a:强度主要取决于灰缝的粘结强度。b:强度主要取决于块材的抗剪强度和砂浆的切向粘结强度。 各种砌体的抗拉、抗剪、弯曲抗拉极限强度值 表3-20 砂浆砌体轴心抗拉、弯曲抗拉和直接抗剪强度设计值(MPa)表3-21 小石子混凝土砌块石、片石砌体的轴心抗拉、弯曲抗拉和直接抗剪强度设计值(MPa)小小 结结1 按生产加工工艺和力学性能的不同，钢筋（d6mm）分为热轧钢筋、冷拉钢筋、冷轧带肋钢筋和热处理

8、钢筋四种。 钢丝（d6mm）分为碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线（用光面钢丝绞在一起）、冷拔低碳钢丝和螺纹肋钢丝等几种。 钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土构件中的普通钢筋宜选用热轧R235、HRB335、HRB400及KL400钢筋； 预应力钢筋混凝土构件中箍筋应选用其中的带肋钢筋； 按构造要求配置的钢筋网可采用冷轧带肋钢筋。2桥涵工程中所用混凝土按其立方体抗压强度标准值fcu,k可分为14级：即C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65 、C70 、C75、C80。 在钢筋混凝土结构中混凝土的强度等级不宜低于C20； 采用HRB400、KL400钢筋以及承受重复荷载作用的构件 时，混凝土强度等级不得低于C25；