第六章 建筑结构材料

第二篇建筑结构第六章

建筑结构材料第六章建筑结构材料6.1钢筋一、钢筋的品种

热轧钢筋、中高强钢丝和钢绞线、热处理钢筋和冷加工钢筋第六章建筑结构材料第六章建筑结构材料热轧钢筋HPB235级、HRB335级、HRB400级、RRB400级HPBHotrolledPlainBarHRBHotrolledRolledBarRRBRolledRibbedBar屈服强度fyk（标准值=钢材废品限值，保证率97.73%）HPB235级：fyk=235N/mm2HRB335级：fyk=335N/mm2HRB400级、RRB400级：fyk=400N/mm2第六章建筑结构材料

HPB235级(Ⅰ级)钢筋多为光面钢筋，多作为现浇楼板的受力钢筋和箍筋

HRB335级(Ⅱ级)和

HRB400级(Ⅲ级)钢筋强度较高，多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋，尺寸较大的构件，也有用Ⅱ级钢筋作箍筋的为增强与混凝土的粘结，外形制作成月牙肋或等高肋的变形钢筋。

Ⅳ级钢筋强度太高，不适宜作为钢筋混凝土构件中的配筋，一般冷拉后作预应力筋。延伸率d5=25、16、14、10%，直径8~40。第六章建筑结构材料钢丝，中强钢丝的强度为800~1200MPa，高强钢丝、钢绞线的为1470~1860MPa；延伸率d10=6%，d100=3.5~4%；钢丝的直径3~9mm；外形有光面、刻痕和螺旋肋三种，另有二股、三股和七股钢绞线，外接圆直径9.5~15.2mm。中高强钢丝和钢绞线均用于预应力混凝土结构。冷加工钢筋是由热轧钢筋和盘条经冷拉、冷拔、冷轧、冷扭加工后而成。冷加工的目的是为了提高钢筋的强度，节约钢材。但经冷加工后，钢筋的延伸率降低。近年来，冷加工钢筋的品种很多，应根据专门规程使用。热处理钢筋是将Ⅳ级钢筋通过加热、淬火和回火等调质工艺处理，使强度得到较大幅度的提高，而延伸率降低不多。用于预应力混凝土结构。se第六章建筑结构材料二、钢筋的应力-应变关系

◆

有明显屈服点的钢筋a’为比例极限

s=Esea’a为弹性极限ade为强化段b为屈服上限c为屈服下限，即屈服强度

fycdcd为屈服台阶efue为极限抗拉强度

fu

fyfb第六章建筑结构材料几个指标：屈服强度：是钢筋强度的设计依据，因为钢筋屈服后将很大的塑性变形，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。延

伸

率：钢筋拉断时的应变，是反映钢筋塑性性能的指标。延伸率大的钢筋，在拉断前有足够预兆，延性较好均匀延伸率dgt对应最大应力时应变，包括了残余应变和弹性应变，反映了钢筋真实的变形能力(≥2.5%)屈

强

比反映钢筋的强度储备，fy/fu=0.6~0.7。第六章建筑结构材料有明显屈服点钢筋的应力-应变关系一般可采用双线性的理想弹塑性关系1Es第六章建筑结构材料◆无明显屈服点的钢筋a点：比例极限，约为0.65fua点前：应力-应变关系为线弹性a点后：应力-应变关系为非线性，有一定塑性变形，且没有明显的屈服点强度设计指标——条件屈服点残余应变为0.2%所对应的应力《规范》取s0.2=0.85fu第六章建筑结构材料三、钢筋的强度标准值

按冶金钢材质量控制标准，钢筋的强度标准值是取其出厂时的废品限值，其数值相当于fy,m-3s，具有97.73%的保证率，满足《建筑结构设计统一标准》材料强度标准值保证率95%的要求。第六促章秩建怜筑结俊构材乒料第六义章荷建每筑结杨构材售料6.痕2键混凝棕土一、晚混凝件土的吴强度1、混盯凝土芳强度办等级混凝晶土结敞构中虫，主要差是利苏用它桑的抗压趋强度。因皱此抗消压强有度是梅混凝装土力盼学性鹿能中则最主带要和藏最基朗本的控指标舟。混凝乳土的丑强度装等级单是用麦抗压班强度餐来划舒分的混凝握土强唯度等茄级：边热长15赞0m伯m立方炭体标川准试非件，追在标丸准条眼件下样（20±3℃，齿≥90洪%湿度悬）养咳护28天，畅用标愧准试袜验方伟法（汽加载膝速度0.心15肤~0叼.3治N/套mm2/s葛ec，两絮端不省涂润辈滑剂否）测充得的具有95块%保证孤率的立刷方体廉抗压阵强度赢，用灾符号C表示界，C3核0表示fcu肤,k=3挣0N陈/m绳m2《规密范》吸根据额强度祸范围删，从C1庸5~肠C8诉0共划储分为14个强阶度等左级，级蠢差为5N洋/m姐m2。与疾原《提规范GB惹J1渣0-葛89》相逢比，给混凝音土强袖度等田级范挡围由C6维0提高颠到C8郊0，C5秋0以上冰为高强痰混凝营土，有巴关指追标和含计算间公式束在C5鸦0与原蚂《规辽范GB寒J1证0-挖89》衔级接。第六活章夜建决筑结云构材伍料10遥0m攀m立方秤体强预度与推标准销立方卫体强掏度之婚间的勾换算范关系小于C5袭0的混敏凝土它，修移正系绘数m=0缝.9浅5。随凯混凝际土强丑度的抛提高冬，修例正系辞数m值有留所降打低。讯当fcu10壶0=1辽00进N/协mm2时，梅换算绣系数m约为0.干9美国捏、日龟本、晴加拿冲大等富国家挤，采稿用圆酿柱体倘（直策径15银0m茧m，高30窃0紧mm）标目准试候件测躲定的砌抗压况强度乏来划妖分强目度等雁级，亡符号踏记为fc'。圆柱昆体强虎度与呀我国俘标准水立方凯体抗丧压强柿度的动换算酱关系善为，立方曾体和书圆柱冠体抗狸压试齿验都抬不能次代表俩混凝用土在拆实际棚构件煤中的味受力拖状态僵，只痕是用裂来在爽同一存标准尖条件毕下比踢较混启凝土男强度兼水平茂和品惜质的邪标准卖（制命作、潮测试娇方便桐）。第六疾章圈建虽筑结剖构材惰料2、轴侧心抗科压强报度轴心姜抗压为强度挥采用芒棱柱侨体试好件测耽定，选用符折号fc表示哲，它千比较泳接近舞实际乖构件缎中混浴凝土绍的受万压情牵况。触棱柱梯体试疯件高誓宽比激一般删为h/矿b=衡3~翅4，我赞国通串常取15死0m秆m×15今0m御m×45梨0m纤m的棱吧柱体涉试件磁，也乌常用10蜡0×10教0×30醋0试件芦。对于是同一俊混凝典土，棱柱等体抗拘压强屡度小钱于立坐方体馆抗压探强度。棱咸柱体哄抗压闪强度娇和立钳方体末抗压露强度牲的换供算关衔系为乖，《规滤范》兆对小续于C5拢0级的掏混凝脊土取k=0摧.7牵6，对C8筋0取k=0鼻.8快2，其间居按线谢性插焦值第六供章捞建辟筑结播构材打料3、轴务心抗绳拉强身度也是比其基梦本力树学性劝能，绕用符勇号ft表示渗。混教凝土尘构件李开裂秧、裂园缝、护变形爪，以铁及受按剪、富受扭亭、受范冲切体等的俊承载捐力均待与抗匪拉强决度有栽关。第六偷章朵建加筑结遣构材营料劈拉试验PaP拉压压由于燥轴心质受拉狗试验略对中比困难扮，也盛常常地采用古立方码体或盾圆柱纱体劈男拉试香验测屑定混误凝土铜的抗蓄拉强戴度第六浅章膏建杠筑结广构材积料4、混岗凝土敬强度拘的标喷准值《规跃范》顿规定的材料察强度欲的标葛准值fk应具册有不洗小于95鹅%的保认证率立方稠体强茧度标竞准值艺即为挤混凝脸土强绕度等代级fcu。《攻规范厘》在踢确定狐混凝卡土轴咐心抗惠压强量度和胁轴心赖抗拉现强度娇标准抽值时控，假光定它炉们的全变异炒系数涝与立题方体齐强度砍的变薪异系都数相待同，鸣利用绝与立居方体湾强度栽平均熄值的贵换算炉关系惰，便舌可按忘上式贞计算转得到份。同时竞，《糟规范炒》考暂虑到屠试件威与实挤际结预构的蛇差异甚以及摇高强链混凝公土的通脆性灾特征墓，对晓轴心察抗压冲强度磨和轴棋心抗置拉强甲度，艘还采钉用了营以下技两个折减末系数：⑴致结构斜中混合凝土蜓强度脸与混剃凝土毒试件傲强度米的比忘值，距取0.拾88；⑵渴脆性榨折减湖系数重，对C4符0取1.少0，对C8丧0取0.世87，中棵间按性线性卵规律垦变化港。第六促章戒建颤筑结象构材悲料二、质混凝压土的饱变形1、单锄轴（烛单调救）受杨压应夹力-应变黎关系混凝脖土单绍轴受任力时膜的应寸力-应变弱关系屋反映萝了混壤凝土龟受力轨全过宏程的换重要姓力学掀特征是分正析混累凝土齐构件断应力自、建宽立承赖载力扰和变拜形计涛算理凳论的尺必要辛依据希，也胖是利蝇用计伍算机山进行舌非线溉性分掀析的息基础笋。混凝辅土单科轴受庆压应毫力-应变坛关系除曲线棉，常违采用苦棱柱深体试翅件来崭测定邪。在普庸通试磨验机榜上采涛用等应吐力速圈度加载舰，达劣到轴诱心抗量压强刺度fc时，宾试验角机中蜓集聚址的弹栽性应伶变能华大于箱试件秀所能昆吸收斯的应宁变能肺，会能导致颤试件累产生鼓突然乌脆性渴破坏慨，只脾能测完得应辨力-应变穷曲线厦的上升扭段。采用等应谁变速桃度加载扭，或傍在试伟件旁鸽附设廊高弹控性元韵件与屯试件拢一同依受压耀，以域吸收勒试验抗机内裹集聚洲的应奸变能援，可仙以测筑得应匪力-应变仁曲线稠的下降示段。第六债章岩建扒筑结胁构材朋料强度叮等级都越高某，线娱弹性旗段越淘长，香峰值想应变楼也有旦所增奶大。探但高住强混粉凝土想中，固砂浆答与骨糊料的辨粘结既很强慌，密俩实性枪好，竿微裂管缝很真少，虎最后拨的破洗坏往商往是厕骨料臂破坏屋，破便坏时缓脆性败越显爷著，接下降协段越剖陡。第六希章亚建赤筑结滴构材握料◆《规吊范》俱应力-应变未关系上升段：下降段：第六门章跨建社筑结盟构材票料2、缠混凝锋土的菜弹性预模量原点宣切线咱模量割线乓模量切线日模量弹性孝系数n随应滑力增油大而押减小n=1榜~0托.5第六碑章监建筐筑结仙构材芳料3、榨混凝君土受忽拉应袖力-工应变化关系第六怠章数建融筑结级构材钥料三、愧混凝费土的樱收缩岸和徐瓣变1、混蛛凝土欣的收仅缩混凝毯土在苹空气研中硬偏化时队体积临会缩灵小，常这种辰现象烤称为滋混凝骄土的倒收缩帝。收缩飞是混畏凝土砍在不趁受外镜力情呼况下扛体积串变化氧产生钞的变幻玉形。当这表种自迅发的穗变形催受到田外部匙（支耍座）逗或内征部（齐钢筋棒）的数约束拳时，将使钞混凝瓜土中意产生悬拉应虽力，第甚至潜引起浓混凝察土的执开裂榨。混颤凝土杜收缩破会使缝预应地力混目凝土般构件吃产生薄预应辛力损扔失。某些对跨凶度比去较敏网感的聪超静酷定结咬构（如讨拱结责构）暂，收柳缩也厅会引耳起不半利的段内力淘。墙板腥干燥荡收缩晕裂缝推与边恨框架箱的变煎形第六庸章桶建绩筑结病构材结料混凝闲土的谈收缩她是随情时间庆而增疮长的安变形己，早期忆收缩勿变形秒发展生较快瓣，两惰周可泽完成友全部慰收缩田的25范%，一学个月朱可完芦成50千%，以气后变迅形发纪展逐遵渐减载慢，举整个摄收缩罩过程亲可延请续两肆年以喂上。一般增情况愈下，钓最终吸收缩拼应变桂值约掘为(2继~5忠)×10-4混凝按土开划裂应哲变为(0场.5救~2挂.7证)×10-4第六贤章往建缸筑结歌构材吴料◆影响兵因素混凝拍土的今收缩跃受结蚊构周耻围的托温度毙、湿枝度、伐构件丸断面逢形状童及尺锻寸、涂配合顷比、抢骨料棉性质饮、水尘泥性振质、轻混凝坊土浇特筑质给量及碧养护购条件且等许蜻多因否素有陪关。水泥痕用量俊多、踏水灰羞比越懒大，氧收缩缝越大置。骨料糊弹性因模量寄高、底级配秤好，长收缩钱就小驴。干燥姥失水盐及高歪温环延境，的收缩桥大。小尺纤寸构泊件收让缩大世，大贝尺寸蚂构件谁收缩俭小。高强扬混凝廉土收逼缩大丑。影响棍收缩置的因