混凝土结构材料的性能

关于混凝土结构材料的性能第1页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章本章重点熟悉土木工程用钢筋的品种、级别、性能及其选用原则；

熟悉混凝土在各种受力状态下的强度与变形性能及其选用原则；

了解钢筋与混凝土的共同工作原理。第2页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章1.1.1建筑用钢筋的种类热轧钢筋4008~40RRB400(K20MnSi)4006~50HRB400(20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi)3356~50HRB335(20MnSi)2358~20HPB235(Q235)fyk/(N/mm2)d/(mm)符号种类§1.1钢筋第3页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章

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。Mn——锰，Si

——硅，V

——钒，

Nb

——铌，Ti

——钛，

C

——碳低碳：C<0.25%中碳：C=0.25~0.6%

高碳：C>0.6%20MnSiV含碳万分数含锰、硅、钒的百分数，取整。第4页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章中、高强钢丝、钢绞线做预应力筋用。中强：800~1370MPa高强：1470~1860MPa第5页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章热处理钢筋经淬火处理得，fptk=1470MPa，无明显屈服点。冷加工钢筋

冷加工工艺：冷拉、冷拔、冷轧、冷轧扭。

目的：提高强度，节约钢材。但塑性减小。冷拉钢筋仍有屈服台阶。第6页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章1.1.2混凝土结构对钢筋性能的要求

强度高热轧钢筋钢丝、钢绞线、各种冷加工钢筋第7页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章

塑性好用伸长率和冷弯性能衡量。伸长率同一根钢筋上述伸长率只反映断口附近残留变形大小，不反映钢筋总伸长率情况。：

：

:::第8页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章均匀伸长率钢筋弹性模量实测钢筋拉断强度残余伸长已回复弹性应变+=第9页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章钢筋均匀伸长率的测定：第10页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章=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，要求愈高。主页目录帮助上一章下一章冷弯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11页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章可加工性好与混凝土粘结锚固性好变形钢筋比光面钢筋好第12页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章钢筋的直径常用：6mm，6.5mm，8mm，8.2mm，10mm，12mm，

14mm，16mm，18mm，20mm，22mm，25mm，

28mm，32mm，36mm，40mm，50mm。其中，

8.2mm仅适用有纵肋的热处理钢筋。钢筋的选用普通钢筋：宜用HRB400和HRB335钢筋

可用HPB235、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d=6~50mm第13页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章§1.2混凝土1.2.1组成及特点主要材料：水泥、水、砂、石

特点:1）以固相为主，包含固体、液体、气体的三相体；2）水化过程长，性能要很长时间才稳定；3）水泥石收缩可形成微裂缝；4）受制作、养护、使用条件影响大。第14页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章1.2.2混凝土强度立方体抗压强度（强度等级）

1.标准尺寸：150mm×150mm×150mm2.养护条件：20℃±3℃，湿度≥90%；28d3.加荷方法：加荷速度0.15～0.25MPa/s，垫板不涂油或垫橡胶板。

4.强度保证率：95%

，f=-1.645

第15页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章

5.非标准试块强度换算系数：

200mm×200mm×200mm:1.05；

100mm×100mm×100mm:0.95。

6〞×12〞圆柱体：1.20

（1〞=2.54cm）

6〞×12〞棱柱体：1.326.分级：C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70,C75,C80(高强混凝土），共14个等级。

C—Concrete,单位：N/mm2或MPa。第16页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章轴心抗压强度

混凝土强度与试块混凝土强度的修正系数脆性影响系数

棱柱体强度与立方体强度之比值第17页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章混凝土强度等级≤C40C45C50C55C60C65C70C75C80

c10.760.760.760.770.780.790.800.810.82

c24.000.9840.9680.9510.9350.9190.9030.8870.87

c1

和c2值第18页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章轴心抗拉强度轴心抗拉强度与立方体抗压强度的折算系数

试验离散性的影响系数

试验离散性系数

第19页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章复杂应力下的强度双向受力第20页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章图中：ft*，fc*—混凝土单轴抗拉、抗压强度；f1，f2，f3—混凝土的多轴强度,f1≥f2≥f3此图说明：压-压：强度提高；拉-拉：强度不变；拉-压：抗拉和抗压强度都低。第21页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章剪力存在时：拉-剪：抗拉、抗剪强度都降低；压-剪：当时，抗剪强度随压应力提高而增大；当时，内部裂缝增加，抗剪抗压强度均降低。

第22页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章三向受力：影响混凝土强度的主要因素

1.原材料的品质

2.水灰比及水泥用量

3.龄期三向受压时，强度增加，最大增加5倍。第23页，课件共36页，创作于2023年2月`混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章1.2.3混凝土的变形一次加载时0→A:近似弹性

A→B:非线性

B→C:体积增大

C→F:破坏

高强混凝土：↗，↘第24页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章多次加载：第25页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章弹性模量割线模量。棱柱体试件。受压：受拉：Ec′=0.5Ec剪切模量：Gc=0.4Ec

泊松比=横向应变/纵向应变=0.2第26页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章

徐变

定义：在荷载保持不变的情况下，变形随时间推移继续增大的现象。

特点：早期发展快，但可以延续数年。第27页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章徐变对结构的影响：使构件变形增大；在轴压构件中，使钢筋应力增加，混凝土应力减小；在预应力构件中，使预应力发生损失；在超静定结构中，使内力发生重分布。影响因素：加载时的混凝土龄期；持续压力大小；混凝土的组成材料及配合比；混凝土的制作养护条件。第28页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章收缩定义：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象。收缩率：3×10-4。收缩=凝缩+干缩特点：早期快，可延续1～2年。第29页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章收缩对结构的影响：当收缩受到约束时，引起构件开裂。减少收缩的措施：限制水泥用量；减小水灰比；加强振捣和养护；构造钢筋数量加强；设置变形缝；掺膨胀剂。影响因素：

混凝土的组成及配合比，尤其是水灰比；养护条件；使用时的温度与湿度。第30页，课件共36页，创作于2023年2月混凝土结构设计原理第1章主页目录帮助上一章下一章1.2.3混凝土的选用原则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；