建筑结构基础与识图-第二章-建筑材料

《建筑筑结结构构基基础础与与识识图图》2009年10月机械械工工业业出出版版社社

建筑力学基础知识1

绪论0

建筑结构材料2

结构设计方法与设计指标3

混凝土结构基本构件4

钢筋混凝土楼（屋）盖、楼梯5

基础6钢筋混凝土多层与高层结构

7砌体结构基础知识8钢结构基础知识9建筑结构施工图的识读

10目录第2章建建筑筑结结构构材材料料§2-2钢筋§2-3混凝土§2-4

钢筋与混凝土的粘结

§2–1结构材料的性质§2-1结构构材材料料的的性性质质钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求：强度塑性焊接性能粘结力经济性质量稳定性钢筋筋的的种种类类非预应力钢筋强度塑性弱强高低钢筋热轧钢筋钢丝钢绞线热处理钢筋HPB235HRB335HRB400RRB400光圆钢筋变形钢筋变形钢筋变形钢筋强度高，塑性低强度高，粘结性好强度高预应力钢筋§2-2钢筋筋常见见钢钢筋筋外外形形1.按按加加工工方方法法分分：：热轧轧钢钢筋筋、、热热处处理理钢钢筋筋、、中中高高强强钢钢丝丝、、钢钢绞绞线线、、冷冷加加工工钢钢筋筋2.按按使使用用用用途途分分：：普普通通钢钢筋筋、、预预应应力力钢钢筋筋3.按按化化学学成成分分分分：：低低碳碳钢钢钢钢筋筋、、普普通通低低合合金金钢钢钢钢筋筋4.按按力力学学性性能能分分：：有有明明显显屈屈服服点点钢钢筋筋（（““软软钢钢””））、、无无明明显显屈屈服服点点钢钢筋筋（（““硬硬钢钢””））5.按钢钢筋表明明形状分分：光面面钢筋、、变形钢钢筋钢筋的分分类二、钢筋筋的应力力-应变变关系◆有明显屈屈服点的的钢筋a’为比例极极限s=Esea为弹性极极限de为强化段段b为屈服上上限c为屈服下下限，即即屈服强度度fycd为屈服台台阶e为极限抗抗拉强度度fusea’abcdefufyf重要指标标屈服强度度：是钢筋强强度的设设计依据据，钢筋屈屈服后将将产生很很大的塑塑性变形形，且卸卸载时这这部分变变形不可恢复复，这会使使钢筋混混凝土构构件产生生很大的的变形和和不可闭闭合的裂裂缝，取取屈服下下限作为为屈服强强度。延伸率率：钢筋拉断断时的应应变，是是反映钢钢筋塑性性性能的的指标。。延伸率率大破坏坏有足够够预兆。。屈强比比反映钢筋筋的强度度储备，，fy/fu=0.6~0.7。残余变形er弹性变形eese◆无明显屈屈服点的的钢筋a点：比例例极限，，约为0.65fua点前：应应力-应应变关系系为线弹弹性a点后：应应力-应应变关系系为非线线性，有有一定塑塑性变形形，且没没有明显显的屈服服点强度设计计指标——条件件屈服点点残余应变变为0.2%所所对应的的应力《规范》》取s0.2=0.85fua0.2%s0.2

fu钢筋的计计算指标标钢筋的强强度标准准值钢筋的强强度设计计值具有95%保证率的的基本代代表值。。其中，，热轧钢钢筋根据据屈服强强度确定定，用表表示；预预应力钢钢绞线、、钢丝和和热处理理钢筋的的强度根根据极限限抗拉强强度确定定，用表表示。热轧钢筋筋强度设设计值：：预应力钢钢筋强度度设计值值：见书中表表2-2见表2-3钢筋的常常用直径径d=6mm,8mm,10mm,12mm,14mm,16mm,18mm,20mm,22mm,25mm,28mm,32mm——等于标准准值除以以分项系系数。1.1,,=¢=¢ssykykyyffffgg，2.1,,=¢=¢ssptkptkpypyffffgg，ykfptkf普通钢筋强度标准值（N/mm2）种

类符号fykHPB235(Q235)235HRB335(20MnSi)335热轧钢筋HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)RRB400(20MnSi)400钢筋的弹弹性模量量（N/mm2）表2-1表2-2预应力钢钢筋强度度的标准准值和设设计值（（N/mm2)表2-3钢筋品种直径/mm符号

钢绞线三股8.6、10.8、12.9186015701110390七股9.5、11.1、12.7、15.2172012201320消除应力钢丝光面螺旋肋4、5、6、7、8、9PH157011104101670118017701250刻痕5、7处理钢筋6、8.2、10H筋的冷加工工对有明显屈服服点的钢筋进进行机械冷加加工，可以使使钢材内部组组织结构发生生变化，从而而提高钢材的的强度，具体体方法有冷拉拉、冷拔、冷冷轧等。所谓冷拉是指利用有明明显屈服点的的热轧钢筋““屈服强度/极限抗拉强度度”比值（称称屈强比）低低的特性，在在常温条件下下把钢筋应力力拉到超过其其原有的屈服服点，然后完完全放松，若若钢筋再次受受拉，则能获获得较高屈服服强度的一种种加工方法。。§2-3混凝土混凝土的强度度定义：水泥胶体(水泥结晶体和水泥胶块)弹性骨架（混凝土）水泥+水砂、石强度等级：C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50~C80共14级立方体抗压强强度是指按照照标准方法制作养护的边边长为150mm的立方体试件，在28天龄期，用标标准试验方法法测得的抗压压强度。如C20中C—混凝土;20—立方体抗压强强度的标准值值为20N/mm2砼强度等级1.立方体抗压强强度150mm150mm150mmcuf定义：换算：轴心抗压强度度是指按照标标准方法制作作养护的截面面为150mm×150mm高300mm的棱柱体，在在28天龄期，用标标准试验方法法测得的抗压压强度。2.轴心抗压强度度（棱柱体抗压压强度）抗压强度随试试件高度增大大而降低—轴心抗压强度度与立方体抗抗压强度比值值—高强混凝土脆脆性折减系数数0.88—经验折减系数数cucccff2188.0aa=cf1ca2capp轴心抗拉强度度FF混凝土的抗拉拉强度比抗抗压强度低得得多，一般只只有抗压强强度的1/18-1/9。混凝土的材料料分项系数γc取1.4轴心抗拉强度度设计值混凝土强度设设计值轴心抗压强度度设计值表2-5混凝土强度标标准值和设计计值/N·mm-2强度种类符号混凝土强度等级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80轴抗压强度10.013.416.720.123.426.829.632.435.538.541.544.547.450.27.29.611.914.316.719.121.123.125.327.529.731.833.835.9轴抗拉强度1.271.541.782.012.202.392.512.642.742.852.932.993.053.110.911.101.271.431.571.711.801.891.962.042.092.142.182.22混凝土的变形混凝土的受力变形混凝土的非受力变形受压混凝土一一次短期加荷荷的应力—应应变曲线割线切线σσεε原点切线ε

σ

弹性模量变形模量切线模量混凝土的弹性性模量混凝土的弹性性模量测定标准尺寸150mm××150mm×300mm的棱柱体试件件，先加载至至σc=0.5fc，然后卸载至至零，再重复复加载、卸载载5～10次。由于混凝土不不是弹性材料料，每次卸载载至应力为零零时，存在残残余变形，随随着加载次数数增加，应力力－应变曲线线渐趋稳定并并基本上趋于于直线。该直直线的斜率即即定为混凝土土的弹性模量量。表2-6混凝土的弹性性模量(×104/N·mm-2)C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80Ec2.202.552.803.003.153.253.353.453.553.603.653.703.753.80原点弹性模量计算公式混凝土的强度度等级收缩原因：：水分蒸发影响收缩的因因素：配合比比、养护、体体表比等对构件影响：1)构件产生裂缝缝；2)引起预应力损损失砼的收缩——砼在空气中硬硬化体积减小小的现象在某一不变荷荷载的长期作作用下，其应变随时间而而增长的现象象砼的徐变原因：a.水泥石由结晶晶体和凝胶体体组成，在外外力长期持续续作用下，凝凝胶体具有粘粘性流动的特特性，产生持持续变形；b.混凝土内部的的微裂缝在外外力的作用下下不断扩展，，导致应变的的增加。————减小徐变的措措施：加强养养护、减小水水泥用量及水水灰比、增加加混凝土的密密实度等影响徐变的因素养护及使用条件下的温湿度混凝土应力条件加荷时混凝土的龄期骨料混凝土的组成和配合比构件形状及尺寸§2-4钢筋与混凝土土的粘结粘结机理a.钢筋和砼之间间的胶结力b.砼收缩和钢筋筋之间的摩擦力c.钢筋表面凸凹凹不平或弯钩钩和砼之间的的机械咬合力粘结强度——钢筋与砼的粘结面上所能承受的平均剪应力的最大值。影响因素：钢筋的表面形形状、直径；；砼的强度等级级、保护层厚厚度；侧向压力及横横向钢筋；浇筑位置；等等构造措施：钢筋的搭接长长度、锚固长长度、保护层层厚度、钢筋筋净距、受力力光圆钢筋弯弯钩等。钢筋与混凝土土的粘结强度度通常采用拔出试验来测定。设拔出力为F，则以粘结破坏(钢筋拔出或混混凝土劈裂)时钢筋与混凝凝土截面上的最大平平均粘结应力力作为粘结强度度。dlFbpt钢筋拔出试验验锚固长度普通钢筋：预应力钢筋：：la——受拉钢筋的锚锚固长度；fy,fpy——普通钢筋、预预应力钢筋的的抗拉强度设设计值；——混凝土轴心抗抗拉强度