河海大学钢砼.pptx
《河海大学钢砼.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《河海大学钢砼.pptx(74页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、1第第1 1章章 混凝土结构材料的物理力学性能混凝土结构材料的物理力学性能 1.2 混凝土的物理力学性能混凝土的物理力学性能 1.3 钢筋和混凝土的粘结钢筋和混凝土的粘结 1.1 钢筋的物理力学性能钢筋的物理力学性能21.1.掌握钢筋混凝土结构中常用钢筋的品种、强度等级和符号。掌握钢筋混凝土结构中常用钢筋的品种、强度等级和符号。2.2.掌握钢筋的强度性能和变形特点及设计强度取值。掌握钢筋的强度性能和变形特点及设计强度取值。3.3.掌握混凝土的强度等级及其他强度指标的确定方法,了解混掌握混凝土的强度等级及其他强度指标的确定方法,了解混 凝土在荷载作用和温湿度变化时的变形性能。凝土在荷载作用和温湿
2、度变化时的变形性能。4.4.掌握钢筋与混凝土之间的粘结性能,理解保证黏结的工程构掌握钢筋与混凝土之间的粘结性能,理解保证黏结的工程构 造措施。造措施。31.1 1.1 钢筋的力学性能钢筋的力学性能钢筋的力学性能钢筋的力学性能一、钢筋的化学成分一、钢筋的化学成分铁铁Fe、碳、碳C和其他合金元素等。和其他合金元素等。制作钢筋的钢材按照化学成分可以分为:制作钢筋的钢材按照化学成分可以分为:碳素钢碳素钢低合金钢低合金钢低碳钢(含碳量低碳钢(含碳量0.6%)含碳量越高,强度含碳量越高,强度越高,塑性、可焊性越高,塑性、可焊性越低越低 在碳素钢的基础上,冶炼时在碳素钢的基础上,冶炼时加入少量合金元素(如硅
3、、锰加入少量合金元素(如硅、锰等)而成等)而成。强度高、塑性好强度高、塑性好 有害元素:硫、磷有害元素:硫、磷Steel bar4二、钢筋的表面形状二、钢筋的表面形状光圆钢筋光圆钢筋带肋钢筋带肋钢筋表面光滑表面光滑表面肋纹表面肋纹螺旋纹螺旋纹人字纹人字纹月牙肋月牙肋光面圆钢筋光面圆钢筋螺旋纹钢筋螺旋纹钢筋人字纹钢筋人字纹钢筋月牙纹钢筋月牙纹钢筋 提高与混凝土的粘提高与混凝土的粘结锚固能力结锚固能力5三、常用钢筋的品种三、常用钢筋的品种热轧钢筋热轧钢筋、钢丝钢丝、钢绞线钢绞线、热处理钢筋热处理钢筋等。等。热轧钢筋热轧钢筋钢丝钢丝钢绞线钢绞线用低碳钢、普通低用低碳钢、普通低合金钢在高温下轧合金钢在
4、高温下轧制而成。制而成。直径较小,有冷拉钢丝、消直径较小,有冷拉钢丝、消除应力钢丝等,外形有光面、除应力钢丝等,外形有光面、刻痕和螺旋肋三种,一般用刻痕和螺旋肋三种,一般用于预应力砼结构。于预应力砼结构。由多根高强钢丝在绞丝机上绞由多根高强钢丝在绞丝机上绞合,再经过低温回火制成。通合,再经过低温回火制成。通常有二股、三股和七股钢绞线,常有二股、三股和七股钢绞线,用于预应力砼结构用于预应力砼结构6热轧钢筋热轧钢筋 热轧钢筋是用低碳钢、普通低合金钢等在高温下轧制而成。热轧钢筋是用低碳钢、普通低合金钢等在高温下轧制而成。根据力学指标(强度)的高低,可以分为根据力学指标(强度)的高低,可以分为4级:级
5、:强度等级代号强度等级代号级别级别符号符号表面形状表面形状强度强度塑性塑性HPB300光面钢筋HRB335变形钢筋HRB400变形钢筋HRB500变形钢筋(1)级别)级别7H P B 300Hot rolledPlain(光圆光圆)Bars屈服强度标准值屈服强度标准值H R B 335Hot rolledRibbed(变形变形)Bars屈服强度标准值屈服强度标准值热轧钢筋热轧钢筋光圆钢筋光圆钢筋公称直径:公称直径:6、8、10、12、14、16、18、20、22变形钢筋变形钢筋公称直径:公称直径:6、8、10、12、14、16、18、20、22、25、28、32、36、40、508强度等级代号
6、强度等级代号级别级别符号符号特点特点用途用途HPB300HRB335HRB400HRB500一般用于楼板的受力钢一般用于楼板的受力钢筋和梁、柱的箍筋筋和梁、柱的箍筋一般用于钢筋混凝土梁、一般用于钢筋混凝土梁、柱的受力钢筋柱的受力钢筋应用受到一定限制,用应用受到一定限制,用于预应力钢筋砼结构于预应力钢筋砼结构光面低碳钢筋,光面低碳钢筋,强度低、塑性好强度低、塑性好低合金钢,强度低合金钢,强度较高较高强度高、保留一强度高、保留一定的塑性定的塑性热轧钢筋热轧钢筋 热轧钢筋是用低碳钢、普通低合金钢等在高温下轧制而成。热轧钢筋是用低碳钢、普通低合金钢等在高温下轧制而成。根据力学指标(强度)的高低,可以分
7、为根据力学指标(强度)的高低,可以分为4级:级:(1)级别)级别9钢筋拉伸试验图钢筋拉伸试验图fyfuabc defoa:弹性阶段:弹性阶段a:比例极限:比例极限b:屈服上限:屈服上限c:屈服下限或屈服点:屈服下限或屈服点cd:屈服平台:屈服平台de:强化阶段:强化阶段e:极限抗拉强度:极限抗拉强度ef:颈缩阶段:颈缩阶段热轧钢筋热轧钢筋(2)力学性能)力学性能单向拉伸应力单向拉伸应力应变曲线应变曲线10热轧钢筋热轧钢筋(2)力学性能)力学性能单向拉伸应力单向拉伸应力应变曲线应变曲线弹性阶段弹性阶段屈服阶段屈服阶段强化阶段强化阶段破坏阶段破坏阶段颈缩颈缩 设计时取屈服强度设计时取屈服强度fy还
8、是还是极限抗拉强度极限抗拉强度fu作为设计的依作为设计的依据?为什么?据?为什么?11 设计时取屈服强度设计时取屈服强度fy作为钢筋强度设计值的依据作为钢筋强度设计值的依据 钢钢筋筋达达到到屈屈服服强强度度后后,塑塑性性变变形形急急剧剧增增加加,构构件件出出现现很很大大的的变变形形和和过过宽宽的的裂裂缝缝,以以致致构构件件不不能能正正常常使使用用。但但因因为为钢钢筋筋屈屈服服完完成成后后,还还有有一一强强化化阶阶段段,还还能能继继续续承承受受更更大大的的荷荷载载,此此时构件并未破坏。时构件并未破坏。极限抗拉强度类似于钢筋的极限抗拉强度类似于钢筋的“强度储备强度储备”。因此,钢筋的极限。因此,钢
9、筋的极限抗拉强度值不能与屈服强度太接近,应与屈服强度有足够大的差值。抗拉强度值不能与屈服强度太接近,应与屈服强度有足够大的差值。v屈屈 强强 比比fy/fu:反映钢筋的反映钢筋的强度储备强度储备,fy/fu=0.60.7。12 不同级别热轧钢筋的应力应变曲线不同级别热轧钢筋的应力应变曲线热轧钢筋级别越高,强度越热轧钢筋级别越高,强度越 ,屈服平台越,屈服平台越 ,塑性,塑性越越 。高高差差短短13GB50010-2010新规范:新规范:14塑性性能塑性性能伸长率伸长率冷弯性能冷弯性能伸长率越高,塑性性能越好。伸长率越高,塑性性能越好。冷弯直径越小,角度冷弯直径越小,角度越大,塑性越好。越大,塑
10、性越好。ll把钢筋在常温下围绕把钢筋在常温下围绕直径为直径为D的辊轴弯转的辊轴弯转角角而要求不发生裂纹。而要求不发生裂纹。15冷拉冷拉冷拉冷拉kk软钢软钢软钢软钢常温下张拉常温下张拉常温下张拉常温下张拉应力超过屈服强度应力超过屈服强度应力超过屈服强度应力超过屈服强度k k立即重立即重立即重立即重新张拉新张拉新张拉新张拉obocdede卸载卸载卸载卸载o o o o kdekde放置相当一段放置相当一段放置相当一段放置相当一段时间后重新张拉时间后重新张拉时间后重新张拉时间后重新张拉o o k k d d e e 高温下短时间高温下短时间高温下短时间高温下短时间后重新张拉后重新张拉后重新张拉后重新
11、张拉o o k k d d e e 冷拉可提高钢筋的屈服强度,但塑性降低冷拉可提高钢筋的屈服强度,但塑性降低时效硬化1、冷拉仅能提高钢筋的抗拉屈服强度,、冷拉仅能提高钢筋的抗拉屈服强度,不能提高其抗压屈服强度。不能提高其抗压屈服强度。2、人工加热时温度不可过高,否则将、人工加热时温度不可过高,否则将失去冷拉效果。失去冷拉效果。(3)钢筋的冷加工)钢筋的冷加工热轧钢筋热轧钢筋冷拉强化16冷拔冷拔冷拔冷拔n 在拔丝机上用强力将钢筋拉过硬质合金钢模上比钢筋直径在拔丝机上用强力将钢筋拉过硬质合金钢模上比钢筋直径稍小的拔丝孔,迫使钢筋截面缩小,长度增大。稍小的拔丝孔,迫使钢筋截面缩小,长度增大。n 在拉
12、拔过程中,钢筋同时受到纵向拉力及横向压力的作用在拉拔过程中,钢筋同时受到纵向拉力及横向压力的作用后,后,强度比原来有很大提高,但塑性降低很多。强度比原来有很大提高,但塑性降低很多。冷拔可冷拔可同时提高同时提高钢筋的钢筋的抗拉抗拉和和抗压强度。抗压强度。(3)钢筋的冷加工)钢筋的冷加工热轧钢筋热轧钢筋17预应力钢丝、钢绞线、热处理钢筋预应力钢丝、钢绞线、热处理钢筋 强度较高,均强度较高,均无明显的屈服点和屈服台阶无明显的屈服点和屈服台阶,主要用于预应力,主要用于预应力混凝土结构。混凝土结构。无明显屈服点的钢筋无明显屈服点的钢筋有明显屈服点的钢筋有明显屈服点的钢筋硬钢硬钢软钢软钢 对于硬钢,通常以
13、卸载后对于硬钢,通常以卸载后残余残余应变为应变为0.2%时对应的应力值时对应的应力值0.2作为作为屈服极限,称为屈服极限,称为“条件屈服极限条件屈服极限”,并取,并取0.2=0.85b。硬钢的应力硬钢的应力-应变曲线应变曲线18四、钢筋的弹性模量四、钢筋的弹性模量五、钢筋的疲劳强度五、钢筋的疲劳强度 疲劳破坏疲劳破坏:钢筋在承受重复、周期动荷载作用下,经过一钢筋在承受重复、周期动荷载作用下,经过一定次数后,从塑性破坏的性质转变成脆性突然断裂的现象。定次数后,从塑性破坏的性质转变成脆性突然断裂的现象。疲劳强度疲劳强度:在某一规定应力幅度内,经受某一规定次数循在某一规定应力幅度内,经受某一规定次数
14、循环加载后,才发生疲劳破坏的最大应力值。环加载后,才发生疲劳破坏的最大应力值。s sps stt疲劳应力比:疲劳应力比:20重复次数:我国重复次数:我国规范规范取取200200万次万次应力比越小,疲劳强度越小。应力比越小,疲劳强度越小。200万次时,疲劳强度约为万次时,疲劳强度约为0.440.55 f y水工建筑中,一般可不验算材料的疲劳强度。水工建筑中,一般可不验算材料的疲劳强度。五、钢筋的疲劳强度五、钢筋的疲劳强度 试验方法试验方法:钢筋埋入混凝土中重复受拉或受弯与单根钢筋:钢筋埋入混凝土中重复受拉或受弯与单根钢筋的轴拉疲劳的轴拉疲劳21六、钢筋砼结构对钢筋性能的要求六、钢筋砼结构对钢筋性
15、能的要求(1 1)强强度度:要要求求钢钢筋筋有有足足够够的的强强度度和和适适宜宜的的强强屈屈比比(极极限限强强度度与与屈屈服服强强度度的的比比值值)。例例如如,对对抗抗震震等等级级为为一一、二二、三三级级的的框框架架结结构构,其其纵纵向向受受力力钢钢筋筋的的实实际际强强屈屈比比不不应应小小于于1.251.25。(2 2)塑性塑性:要求钢筋在断裂前有足够的变形能力。:要求钢筋在断裂前有足够的变形能力。22六、钢筋砼结构对钢筋性能的要求六、钢筋砼结构对钢筋性能的要求(3 3)可可焊焊性性:要要求求钢钢筋筋焊焊接接后后不不产产生生裂裂缝缝和和过过大大的的变变形,焊接接头受力性能良好。形,焊接接头受力
16、性能良好。(4 4)与与混混凝凝土土的的粘粘结结力力:要要求求钢钢筋筋与与混混凝凝土土之之间间有有足足够的粘结力,以保证两者共同工作。够的粘结力,以保证两者共同工作。232.2 2.2 混凝土的力学性能混凝土的力学性能混凝土的力学性能混凝土的力学性能 混凝土(混凝土(Concrete)是由)是由水泥水泥、砂砂、石子石子和和水水等按一定比例配等按一定比例配合搅拌而成的人造石材,合搅拌而成的人造石材,不是匀质弹性材料不是匀质弹性材料。+搅拌搅拌成型、养护成型、养护砼砼 tng242.2 2.2 混凝土的力学性能混凝土的力学性能混凝土的力学性能混凝土的力学性能一、混凝土的强度一、混凝土的强度单向受力
17、下的单向受力下的抗压强度抗压强度抗拉强度抗拉强度立方体立方体棱柱体棱柱体轴拉轴拉劈拉劈拉复合受力下的复合受力下的双压、双拉双压、双拉拉压拉压剪压,三向压、拉剪压,三向压、拉252.2 2.2 混凝土的力学性能混凝土的力学性能混凝土的力学性能混凝土的力学性能一、混凝土的强度一、混凝土的强度在钢筋混凝土结构中,混凝土主要用于在钢筋混凝土结构中,混凝土主要用于抗压抗压。1、影响混凝土强度的因素、影响混凝土强度的因素影响混凝土强度的因素很多,可以总结为以下几方面:影响混凝土强度的因素很多,可以总结为以下几方面:材料材料水泥用量、水泥强度、水灰比、骨料品种、配合比等水泥用量、水泥强度、水灰比、骨料品种、
18、配合比等浇筑、养护浇筑、养护捣制方法、养护温度、湿度等捣制方法、养护温度、湿度等试验方法试验方法试件形状、尺寸、加载速度等试件形状、尺寸、加载速度等26试验方法试验方法试件形状、尺寸、加载速度等试件形状、尺寸、加载速度等(1)试件形状)试件形状150150150150150450ABA、B试块,材料、养护条件等均相同,二者强度的大小关系?试块,材料、养护条件等均相同,二者强度的大小关系?AB,为什么?,为什么?27压力压力试件产生横向变形试件产生横向变形 加载板与试件间产生摩擦加载板与试件间产生摩擦阻力,对试块的横向变形产阻力,对试块的横向变形产生约束,且约束的大小随着生约束,且约束的大小随着
19、离接触面的垂直距离的增大离接触面的垂直距离的增大而减小。而减小。产生摩擦阻力产生摩擦阻力产生摩擦阻力产生摩擦阻力产生摩擦阻力产生摩擦阻力产生摩擦阻力产生摩擦阻力对试件中部的约束对试件中部的约束AB,所以,抗压强度所以,抗压强度AB。加强对混凝土横向变形的约加强对混凝土横向变形的约束,可以提高其抗压强度。束,可以提高其抗压强度。试验方法试验方法试件形状、尺寸、加载速度等试件形状、尺寸、加载速度等(1)试件形状)试件形状28(2)试块尺寸)试块尺寸ABC100100100150150150200200200A、B、C三个试块,材料、养护条件等均相同,三者强度的大小关系?三个试块,材料、养护条件等均
20、相同,三者强度的大小关系?AB C,为什么?,为什么?试验方法试验方法试件形状、尺寸、加载速度等试件形状、尺寸、加载速度等29(3)润滑剂)润滑剂A150150150B150150150涂润滑剂涂润滑剂涂润滑剂涂润滑剂A、B两个试块,材料、养护条件等均相同,二者强度的大小关系?两个试块,材料、养护条件等均相同,二者强度的大小关系?(AB)试验方法试验方法试件形状、尺寸、加载速度等试件形状、尺寸、加载速度等30(4)加载速度)加载速度(5)加载龄期)加载龄期加载速度越快,测得的强度越高。加载速度越快,测得的强度越高。加载龄期越长,测得的强度越高。加载龄期越长,测得的强度越高。影响混凝土强度的因素
21、,尤其是试验方法对强度的影影响混凝土强度的因素,尤其是试验方法对强度的影响因素众多,因此,如何区分不同级别的混凝土?规范规响因素众多,因此,如何区分不同级别的混凝土?规范规定:混凝土的强度等级用定:混凝土的强度等级用“立方体抗压强度立方体抗压强度”来划分。来划分。试验方法试验方法试件形状、尺寸、加载速度等试件形状、尺寸、加载速度等31立方体抗压强度立方体抗压强度fcu,k用用标准试块标准试块按照按照标准方法标准方法测得的强度测得的强度 采用采用边长为边长为150mm的立方体试件的立方体试件,在,在温度温度203,湿度湿度90%以上以上的潮湿空气中养护的潮湿空气中养护28天天,依据,依据标准试验
22、方法标准试验方法对试件进对试件进行加压,测得的行加压,测得的具有具有95%保证率保证率的抗压强度为混凝土的立方体的抗压强度为混凝土的立方体抗压强度标准值抗压强度标准值fcu,k,作为划分混凝土强度等级的依据。作为划分混凝土强度等级的依据。2、不涂润滑剂不涂润滑剂控制加载速度控制加载速度32立方体抗压强度立方体抗压强度fcu,k2、立方体和圆柱体抗压试验都不能代表混凝土在实际构件中的受力立方体和圆柱体抗压试验都不能代表混凝土在实际构件中的受力状态,只是用来在同一标准条件下比较混凝土强度水平和品质的状态,只是用来在同一标准条件下比较混凝土强度水平和品质的标准(制作、测试方便)。标准(制作、测试方便
23、)。欧洲砼协会、美国、加拿大、日本等欧洲砼协会、美国、加拿大、日本等国外测定混凝土抗压强度国外测定混凝土抗压强度等级的试件形状等级的试件形状150mm立方体立方体圆柱体圆柱体 15030033立方体抗压强度立方体抗压强度fcu,k2、水工混凝土结构设计规范水工混凝土结构设计规范根据混凝土立方体抗压强度将混凝根据混凝土立方体抗压强度将混凝土划分为土划分为10个强度等级:个强度等级:C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60C15CConcrete15立方体抗压强度标准值为立方体抗压强度标准值为15N/mm2。若无边长为若无边长为150mm的立方体试件,也可用边
24、长为的立方体试件,也可用边长为100mm或或200mm的试件代替,但测得的强度应乘以相应的换算系数:的试件代替,但测得的强度应乘以相应的换算系数:100mm200mm0.951.05水利水电工程中水利水电工程中 钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C15 HRB335钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C20 HRB400、RRB400钢筋混凝土结构的混凝土强度等级钢筋混凝土结构的混凝土强度等级 不应低于不应低于C20 预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C30 当采用钢
25、绞线、钢丝作预应力筋时,混凝土强度等级当采用钢绞线、钢丝作预应力筋时,混凝土强度等级 不宜低于不宜低于C4034混凝土强度等级选用原则混凝土强度等级选用原则35fckfcu,k棱柱体抗压强度平均值与立方体抗压强度平均值之间存在棱柱体抗压强度平均值与立方体抗压强度平均值之间存在线性关系,比值平均值为线性关系,比值平均值为0.76。规范规定规范规定:轴心抗压强度标准值轴心抗压强度标准值fck与立方体抗压强度标准与立方体抗压强度标准值值fcu,k之间的关系如下式:之间的关系如下式:考虑实际构件与试件混凝土之间的差异等,引入的修正系数。考虑实际构件与试件混凝土之间的差异等,引入的修正系数。轴心抗压强度
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 大学
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【a199****6536】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【a199****6536】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。