建筑力学与结构 第5版 课件 项目3 选择建筑材料

项目3选择建筑材料建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务1选用钢筋CONTENTS目录钢筋的种类01钢筋的力学性能02结钢筋的强度指标03钢筋的加工04钢筋的选用05教学目标1.培养学生的环保意识。2.树立学生的节能意识。3.培养学生的规范意识。

1.能识别工程中的钢筋。2.能在工作中评测钢筋。3.能分析钢筋的变形。4.能选用钢筋。

1.了解钢筋的分类。2.了解钢筋的的等级标识。3.掌握钢筋的强度表示。4.掌握钢筋的力学性能。5.掌握钢筋的选用。知识目标能力目标素质目标PART01钢筋的种类1.思考福州小城镇住宅楼项目钢筋的选择2.钢筋种类

按化学成分分碳素钢普通低合金钢按外形分低碳钢中碳钢高碳钢光圆钢筋带肋钢筋2.钢筋种类按生产加工工艺分热轧钢筋冷拉钢筋热处理钢筋钢丝HPB300

HRB400HRBF400RRB400HRB500HRBF500冷轧带肋钢筋3.钢筋牌号热轧钢筋的符号说明HPB300生产工艺：hotrolled(热轧）表面形状：plain（光圆）钢筋：bar屈服强度标准值3.钢筋牌号HRB400

hotrolled（热轧）ribbed（带肋）

bar（钢筋）RRB400remainedheattreatment（余热处理）ribbed（带肋）

bar（钢筋）

屈服强度标准值屈服强度标准值4.钢筋符号种类符号热轧钢筋HPB300AHRB400

HRBF400RRB400CCFCRHRB500

HRBF500D

D

F5.识别钢筋信息“4”代表牌号为

HRB400钢筋，即三级钢筋“”代表钢筋生产厂家的代码“22”代表钢筋直径“E”的钢筋是专门为满足对有抗震设防要求的结构性能要求生产的钢筋PART02钢筋的力学性能1.钢筋的应力—应变曲线（强度）1.钢筋的应力—应变曲线（强度）ob——弹性阶段bc——屈服阶段cd——强化阶段de——破坏阶段b——屈服强度d

——极限强度工程上取屈服强度作为钢筋强度取值的依据，因为钢筋屈服后产生了较大的塑性变形，将使构件变形和裂缝宽度大大增加，使构件无法正常工作。钢筋的极限强度是钢筋的实际破坏强度，不能作为设计中钢筋强度取值的依据，因为当应力达到极限强度时，构件出现颈缩并很快被拉断，无任何安全储备。钢筋的应力—应变曲线（软钢）1.钢筋的应力—应变曲线（强度）它没有明显的屈服台阶，其强度很高，但延伸率大为减小，塑性性能降低。设计上取相应于残余应变为0.2％时的应力（

）作为假定屈服强度，或称条件屈服点，其值相当于

为其极限抗拉强度。钢筋的应力—应变曲线（硬钢）2.钢筋的塑性性能

1）延伸率：2）冷弯性能：延伸率越大，钢筋的塑性和变形能力越好。

弯心直径越小，弯过的角度越大，冷弯性能越好，钢筋的塑性性能越好。3）冲击韧性韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力。韧性是钢材强度和塑性的综合指标。PART03钢筋的强度指标1.钢筋的强度标准值在结构设计中采用其强度标准值作为基本代表值。所谓强度标准值，是指正常情况下可能出现的最小材料强度值。《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001规定，材料强度的标准值应具有不小于95%的保证率，热扎钢筋的强度标准值根据屈服强度确定,用符号

表示。2.钢筋的强度设计值为了保证结构设计的安全性，混凝土结构承载力设计采用钢筋的强度设计值，其值比钢筋强度标准值低。3.钢筋的弹性模量钢筋的弹性模量是反映弹性阶段钢筋应力应变关系的物理量其中：—钢筋屈服前的应力，单位为—为相应钢筋的应变。PART04钢筋的加工1.钢筋调直钢筋调直就是利用钢筋调直机或采用冷拉的方法，通过拉力将弯曲的钢筋拉直，以便于加工的过程。钢筋调直宜采用机械方法，也可采用冷拉方法。当采用冷拉方法调直钢筋时，HPB300级钢筋的冷拉率不宜大于4%，HRB400级和RRB400级钢筋的冷拉率不宜大于1%。2.钢筋切断资源是有限的，钢筋下料时须按计算的下料长度切断，避免浪费。钢筋切断可采用钢筋切断机或手动切断器。手动切断器只用于切断直径小于16mm的钢筋；钢筋切断机可切断直径40mm以内的钢筋。3.钢筋弯折PART05钢筋的选用1.对钢筋性能的要求1）强度钢筋应具有可靠的屈服强度和极限强度，屈服强度是结构设计时的主要依据，钢筋的屈服强度越高，则钢筋的用量就越少。2）塑性要求钢筋在断裂前有足够的变形，提前给人以预兆。钢筋的塑性好，也易于钢筋的加工成型，因此要保证钢筋的延伸率和冷弯性能。3）可焊性很多情况下，钢筋之间的连接需要通过焊接的方式，因此要求在一定的工艺条件下，钢筋焊接后施焊热影响区域不能产生裂纹及过大的变形，保证焊接后的接头性能良好。4）与混凝土的粘结力钢筋和混凝土两种物理性能不同的材料能结合在一起共同工作，主要是由于混凝土在凝结硬化时，牢固的与钢筋粘结在一起，相互传递内力的原因。通常选取带肋钢筋，来提高钢筋和混凝土的粘结力。2.《混凝土结构设计规范》规定（1）纵向受力普通钢筋可采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500、RRB400、HPB300钢筋；（2）梁、柱和斜撑构件的纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋；（3）箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500钢筋；（4）预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。为追求高额利润，在选用钢筋时，有人会选用"瘦身"钢筋。使用"瘦身钢筋"目的是减少建设成本，但给工程带来了极大地安全隐患，这样的作法是违反法律规定的。THANKS感谢聆听项目3选择建筑材料建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务2选用混凝土CONTENTS目录混凝土的强度01混凝土的强度指标02混凝土的变形03混凝土的选用04教学目标1.树立学生的质量意识与安全意识。2.培养学生的规范意识。

1.能在工作中评测混凝土。2.能选用混凝土。

1.了解混凝土的强度和强度指标。2.了解混凝土的变形3.掌握混凝土的选用。知识目标能力目标素质目标PART01混凝土的强度1.思考福州小城镇住宅楼项目混凝土的选择2.混凝土的强度

用边长为150mm的标准立方体试块在标准条件下养护28d后，以标准试验方法测得的破坏时的平均压应力为混凝土的立方体抗压强度。

按上述规定所测得的具有95%保证率的抗压强度称为混凝土的立方体抗压强度标准值

,单位为

。

1)混凝土立方体抗压强度

混凝土强度是混凝土的重要力学性能，是设计钢筋混凝土结构的重要依据，它直接影响结构的安全性和耐久性。2.混凝土的强度我国规范习惯于用混凝土立方体抗压强度作为划分混凝土强度等级的基本指标，按

的大小划分为14级。C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。

混凝土强度等级2.混凝土的强度2）混凝土轴心抗压强度

试验目的：采用棱柱体试件，反映混凝土的实际工作状态。

试件尺寸：我国取mm为标准试件。

按与立方体试件相同的制作、养护条件和标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度称为混凝土轴心抗压强度标准值，记为

，单位为

。2.混凝土的强度3）混凝土轴心抗拉强度

试验目的：混凝土的抗拉强度是混凝土的基本力学特征之一，比抗压强度小得多，一般只有抗压强度的5％～10％，该比值随混凝土强度的提高而降低。混凝土试件的轴心抗拉强度是确定混凝土抗裂度的重要指标。

PART02混凝土的强度指标1.混凝土的强度指标PART03混凝土的变形1.混凝土在一次短期荷载作用下的变形混凝土一次荷载作用下的应力—应变曲线2.混凝土在荷载长期作用下的变形性能混凝土在荷载长期作用下，即使应力维持不变，它的应变也会随时间继续增长，这种现象称为混凝土的徐变混凝土徐变试件的变形与时间的关系2.混凝土在荷载长期作用下的变形性能徐变的原因：①水泥凝胶体的黏性流动，使骨料应力增大。②混凝土中内部微裂缝的发展。影响徐变的因素：①应力的大小；②混凝土的龄期；③混凝土的制作、养护环境；④水灰比与水泥用量；⑤骨料用量及力学性能。徐变对结构设计的影响：

①使钢筋混凝土构件截面产生内力重分布；②使受弯构件和偏压构件的变形加大；③使预应力混凝土构件产生预应力损失。PART04混凝土的选用1.《混凝土结构通用规范》要求1）素混凝土结构构件的混凝土强度等级不应低于C20；钢筋混凝土结构构件的混凝土强度等级不应低于C25；预应力混凝土楼板结构的混凝土强度等级不应低于C30，其他预应力混凝土结构构件的混凝土强度等级不应低于C40；钢-混凝土组合结构构件的混凝土强度等级不应低于C30。2）承受重复荷载作用的钢筋混凝土构件，混凝土强度等级不应低于C30。3）抗震等级不低于二级的钢筋混凝土结构构件，混凝土强度等级不应低于C30。4)采用500MPa及以上等级的钢筋的钢筋混凝土结构构件，混凝土强度等级不应低于C30。在结构设计与施工时，我们在选用混凝土时，要按规范规定选取混凝土，而且避免使用不达标的混凝土，始终树立质量意识、安全意识。THANKS感谢聆听项目3选择建筑材料建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务3钢筋的锚固长度CONTENTS目录钢筋和混凝土共同工作的原因01粘结力的组成及分布02保证钢筋和混凝土之间粘结力的措施03教学目标1.树立学生的质量意识与安全意识。2.培养学生查阅知识的能力。

1.能计算钢筋的锚固长度。2.能查表得到钢筋的锚固长度。3.能知道并识别钢筋的连接方式。1.了解钢筋和混凝土共同工作的原因。2.了解粘结力的组成及分布。3.掌握保证钢筋和混凝土之间粘结力的措施。知识目标能力目标素质目标PART01钢筋和混凝土共同工作的原因1.思考钢筋与混凝土为什么能一起工作2.共同工作的原因一是两者具有相近的线膨胀系数，因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力的破坏；二是因为混凝土结硬并达到一定的强度以后，两者之间建立了足够的粘结力，保证钢筋不会从混凝土中拔出或压出，与混凝土更好地共同工作。粘结和锚固是钢筋和混凝土形成整体，共同工作的基础。PART02粘结力的组成及分布1.粘粘结力的组成

化学胶结力摩擦力机械咬合力1.粘粘结力的分布PART03保证钢筋和混凝土之间粘结力的措施1.钢筋的锚固

锚固：通过钢筋埋置段或机械措施将钢筋所受的力传给混凝土。b受拉钢筋基本锚固长度：—普通钢筋、预应力钢筋抗拉强度设计值

—混凝土轴心抗拉强度设计值，当混凝土强度等级高于C60时，按C60取值—锚固钢筋的直径—锚固钢筋的外形系数1.钢筋的锚固1.钢筋的锚固1.钢筋的锚固2.钢筋的连接1）绑扎搭接

轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接；其他构件中的钢筋采用绑扎搭接时，受拉钢筋直径不宜大于25mm，受压钢筋直径不宜大于28mm。同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开。钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3倍搭接长度，凡搭接接头中点位于该连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段。当直