混凝土概念整理

第一章钢筋与混凝土共同作用的基本特点：可靠的粘结锚固；混凝土保护钢筋；几乎相同的线胀系数。混凝土内配置受力钢筋的作用是提高结构或构件的承载能力和变形能力，同时在钢筋混凝土结构中，混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力，使两种材料的强度都得到比较充分的利用。建筑结构的功能：安全性：结构应承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用，在偶然事件发生时及发生后，结构仍能保持必需的整体稳定性。2.适用性：在正常使用过程中不发生影响使用的过大变形以及不发生过宽裂缝等。3.耐久性：在正常维护下，结构不发生严重风化、腐蚀、脱落、碳化，钢筋不发生锈蚀等。结构的极限状态：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，则此状态称为该功能的极限状态。承载力极限状态：结构或构件达到最大承载力或达到不适于继续承载的变形时的极限状态。2.正常使用极限状态：结构或构件达到正常使用的某项规定的限值时的极限状态。荷载值基本上不随时间而变化的荷载称为永久荷载；随时间变化的荷载，称为可变荷载。荷载的标准值是荷载的基本代表值，在验算变形和裂缝宽度时用。荷载分项系数:在设计计算中，反映了荷载的不确定性并与结构可靠度概念相关联的一数值。荷载的设计值等于标准值乘以荷载分项系数，在计算截面承载力的时候用。恒荷载的分项系数一般为1.2,活荷载为1.4。内力标准值：按荷载标准值计算得到的内力；内力设计值：按荷载设计值计算得到的内力验算变形，裂缝宽度，应采用材料强度标准值；计算截面承载力，要用比材料强度标准值小的材料强度设计值。第二章立方体抗压强度：以边长为150mm的立方体作为试验试件，在（20+-3）°C的温度，和相对湿度90%以上的潮湿空间养护28d（龄期），按照标准试验方法测得的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度。试验时规定：强度等级低于C30混凝土，取每秒（0.3〜0.5）N/m武；强度等级高于或等于C30混凝土，取每秒（0.5〜0.8）N/m武。规定混凝土强度等级应按照立方体抗压强度标准值确定，用符号fcu,k表示，下标cu表示立方体，k表示标准值。强度等级有14个，C15,C20……C75,C80。例如C30，表示立方体抗压强度标准值为30N/mtf0规范规定，混凝土强度等级不应低于C15当用HRB335级钢筋时，混凝土强度等级＞=C20……HRB400级钢筋以及承重重复荷载构件时，混凝土强度等级＞=C20预应力混凝土结构，混凝土强度等级＞=C30当用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作为预应力钢筋时，混凝土强度等级＞=C40轴心抗压强度：用混凝土棱柱体试件测得的抗压强度称为轴心抗压强度，用fck表示，下标c表示受压，k表示标准值。规定以150X150X300mm的棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件。由于棱柱试件的高度越大，试验机压板与试件之间摩擦力对试件高度中部的横向变形的约束影响越小，所以棱柱体试件的抗压强度都比立方体的抗压强度值小。混凝土的轴心抗拉强度：抗拉强度是混凝土的一个基本力学指标之一，标准值用ftk表示，下标t表示受拉，k表示标准值。混凝土轴心抗拉强度可以采用直接轴心受拉的试验方法来测定。混凝土在三向受压的情况下，由于受到侧向压力的约束作用，最大主压应力轴的抗压强度fcc（a1）有较大程度的增长，其变化规律随两侧向压应力。2，a3）的比值和大小而不同。一次短期加载下混凝土的变形性能。书P14图。混凝土的变形模量混凝土弹性模量：对150X150X300mm的棱柱体试件，先加载至a=0.5fc，然后卸载至零，再重复加载、卸载5〜10次。由于混凝土不是弹性材料，每次卸载至应力为零时，存在残余变形，随加载次数增加，应力-应变曲线渐趋稳定并基本上趋于直线，该直线的斜率即定义为混凝土的弹性模量。混凝土的变形模量（割线模量）：在混凝土应力-应变曲线，连接原点O至曲线上任一点应力为ac的割线的斜率，称为割线模量。切线模量：在混凝土应力-应变曲线上任一点应力为ac处作一切线，切线与横坐标的交角为a，则该处应力增量与应变增量之比值称为应力ac时混凝土的切线模量。约束砼：工程上可以通过设置密排螺旋筋或箍筋来约束混凝土，改善钢筋混凝土构件的受力性能。徐变：结构或材料承受应力不变，而应变随时间增长的现象称为徐变。混凝土的徐变特性主要是与时间参数有关。影响徐变的因素：（1）混凝土龄期越早，徐变越大（2）水泥用量越多，徐变越大（3）水灰比越大，徐变也越大（4）骨料弹性性质也明显地影响徐变值，越坚硬，徐变越小6）养护时温度高，湿度大，水泥水化充分，徐变越小（6）收到荷载后，所处环境温度越高，湿度越低，徐变越大（7）大尺寸试件内部失水受限，徐变小（8）钢筋的存在也对徐变有影响收缩：混凝土凝结硬化时，在空气中体积收缩，在水中体积膨胀。影响混凝土收缩的因素：（1） 水泥品种：水泥强度等级越高，制成的混凝土收缩越大（2） 水泥用量：水泥越多，收缩越大；水灰比越大，收缩越大（3） 骨料的性质：骨料的弹性模量大，收缩小（4） 养护条件：在结硬过程中周围温、湿度越大，收缩越小（5） 混凝土的制作方法：混凝土越密实，收缩越小（6） 使用环境：使用环境温度、湿度大时，收缩小（7）构件的体积与表面积比值：比值大时，收缩小钢筋品种及级别：用于钢筋混凝土结构的国产普通钢筋可采用热轧钢筋;用于预应力混凝土结构的国产预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、消除应力钢丝，也可采用热处理钢筋。热轧钢筋：分为HPB235,HRB335,HRB400，RRB400四个级别（注意2010规范淘汰了HPB235级钢筋代之以HPB300级，新增了HRB500、HRBF400、HRBF500，HRBF335级。预应力钢绞线：分为3股和7股两种。消除应力钢筋：分为光面钢丝，螺旋肋钢丝和刻痕钢丝。热处理钢筋：分为40Si2Mn、48Si2Mn和45Si2Cr三种。钢筋经过冷加工后，能提高屈服强度、节约钢材，但钢筋的塑性有所降低。软钢应力应变曲线，书P24钢筋混凝土的粘结钢筋和混凝土能够结合在一起工作，除了二者具有相近的线膨胀系数外，更主要的是由于混凝土硬化后，钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力。粘结应力：钢筋混凝土受力后会沿钢筋和混凝土接触面上产生剪应力，通常把这种剪应力称为粘结应力。粘结力组成：1.钢筋与混凝土接触面上的胶结力2.混凝土收缩握裹钢筋而产生摩阻力3.钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力。机械咬合作用能提高粘结强度第三章梁板构造书P33正截面受弯的三种破坏形式：1.适筋破坏形态，当pmin-h/h0WpWpb时发生2.超筋破坏形态，当p3pb时发生3.少筋破坏形态，当p<pmin•h/h0时发生a：是受压区混凝土矩形应力图的应力值与混凝土轴心抗压强度设计值的比值P:是矩形应力图受压区高度X与中和轴高度Xc的比值。第四章裂缝产生原因：1.钢筋混凝土受弯构件在主要承受弯矩的区段内，会产生竖向裂缝钢筋混凝土梁在剪力和弯矩共同作用的剪弯区段内，将产生斜裂缝斜截面受剪破坏的三种形态：1.斜压破坏，入<1时发生2.剪压破坏，1W入W3时发生斜拉破坏，入>3时发生剪跨比：承受集中荷载的简支梁中，最外侧的集中力到临近支座的距离称为剪跨，剪跨a与梁截面的有效高度h0的比值，称为剪跨比。影响斜截面抗剪承载力的主要因素：1.剪跨比2.混凝土强度3.箍筋的配筋率4.纵筋配筋率5.斜截面上的骨料咬合力6.截面的尺寸和形状第五章受压构件的一般构造要求书P107箍筋作用：防止纵筋压曲偏心受压柱的两种破坏形态：1.受拉破坏形态，轴向压力N的相对偏心距较大，且受拉钢筋配置的不多时发生。2.受压破坏形态，当轴向力N的相对偏心距较小时，构件截面全部受压或部分受压时或当轴向力N的相对偏心距虽然较大，但却配置了特别多的受拉钢筋时发生。材料破坏：因截面材料强度耗尽而产生的破坏。失稳破坏：长细比很大时，构件的破坏不是由材料引起的，而是由构件纵向弯曲失去平衡引起的，称为“失稳破坏”。&<b时，属于大偏心受压破坏 &>b时，属于小偏心受压破坏对称配筋构件N-M相关规律及其随配筋率的变化规律：书P152uu第七章平衡扭转：静定的受扭构件，由荷载产生的扭矩是由构件的静力平衡条件确定而与受扭构件的扭转刚度无关的，称为平衡扭转。协调扭转：对于超静定受扭构件，作用在构件上的扭矩除了静力平衡条件以外，还必须由与相邻构件的变形协调条件才能确定的，称为协调扭转。第八章受弯构件截面刚度B的定义：在M-?曲线的0.5Mu〜0.7Mu区段内，曲线上任一点与坐标原点相连割线的斜率。最小刚度原则：在简支梁全跨长范围内，可都按弯矩最大处的截面弯曲刚度，用材料力学方法中不考虑剪切变形影响的公式来计算挠度。当给出不需作挠度验算的最大跨高比，达到要求时，不许验算挠度。影响裂缝宽度的主要因素：1.混凝土的滑移徐变和拉应力的松弛，会导致裂缝宽度增大混凝土的收缩使裂缝间混凝土长度缩短，会使裂缝进一步开展3.荷载的变动使钢筋直径时胀时缩，导致裂缝宽度增大延性:指从屈服开始至达到最大承载能力或达到以后而承载力还没有显著下降期间的变形能力。环境类别划分为五类：一类为室内正常环境，是最好的；五类是受人为或自然的化学侵蚀性物质影响的环境，是最差的。保证耐久性的措施：内部和外部两方面的因素要考虑周全，设计要合理，施工质量要过关，使用中维护要得当。第九章预应力混凝土的优点：1.延缓混凝土构件的开裂2.提高构件抗裂性和刚度3.节约钢筋，减轻构件自重缺点：构造、施工和计算均较钢筋混凝土构件复杂，且延性也差些先张法预应力混凝土构件，预应力是靠钢筋与混凝土之间的粘结力来传递的。后张法预应力混凝土构件，预应力是靠钢筋端部的锚具来传递的。预应力损失种类：1.预应力直线钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损知1