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1、第一章钢筋混凝土的基本概念及材料的物理力学性能2第一章钢筋混凝土的基本概念及材料的物理力学性能2.txt我这人从不记仇，一般有仇当场我就报了。没什么事不要找我，有事更不用找我！就算是believe中间也藏了一个lie！我那么喜欢你，你喜欢我一下会死啊?我又不是人民币，怎么能让人人都喜欢我？ 本文由liujun6872贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 一,钢 筋 混 凝 土 结 构 的 基 本 概 念 由钢筋混凝土两种材料组成的共同受力的结构称为钢筋混凝土结构. 1*.比较素混凝土梁和钢筋混凝土梁的破坏: 对素混凝土梁(混凝土是一种抗压强
2、度很高,而抗拉强度很低的材料): 如果在素混凝土梁的跨中作用一集中力(梁上部受压,下部受拉),当受拉 区下部最大拉应力达到混凝土抗拉强度,梁就会开裂而发生突然性的破坏, 这时梁上缘的混凝土还远未发挥出抗压强度的优势,破坏时荷载的值很小, 这就使混凝土的应用受到很大局限. 对钢筋混凝土梁:受拉区混凝土开裂后,梁并未破坏(因为抗拉强度很 高的钢筋将承担受拉区的绝大部分拉力),承载力P还可大幅度增加(如图1 -1所示:可从P1=1.37 t增加到P2=8.4 t);一般来说,荷载要增加到使受拉钢 筋屈服,梁才开始破坏,这样,不仅破坏时荷载的值大大增加,而且破坏过 程也不像素混凝土梁那样突然. 由此可
3、见,根据构件受力状况配置钢筋构成钢筋混凝土结构,可以充分利 用钢筋和混凝土各自的材料特点,把它们有机的结合在一起共同工作,从而 提高构件的承载能力,改善构件的受力性能.(钢筋的作用是代替混凝土受拉 或协助混凝土受压.) 2.钢筋混凝土的优缺点 优点:1.可塑性好;2.耐久性好;3.耐火性好;4.材源广泛,可降低成本. 缺点:1.自重大; 2.工序多; 3.易开裂; 4.耗模板. 图11 素混凝土梁和钢筋混凝土梁的破坏 二,混凝土 1.混凝土的强度 1)混凝土的立方体强度R 试验方法:立方体试件(200mm) ,温度,相对湿度,养护 混凝土标号:分7个等级(15,20,25,30,40,50,6
4、0) 2)混凝土轴心抗压强度(棱柱体强度)Ra 通常钢筋混凝土构件的长度比它的截面边长要大得多,因此棱柱体 试件的受力状态更接近实际构件, 设计时采用 与立方体抗压强度R相比: 试验方法:棱柱体(150mmx150mmx300mm) 大小(近似):Ra=0.7R 3)混凝土抗拉强度Rl 轴拉法:与R之间近似的关系为 Rl=0.23R2/3 劈裂法: 与R之间近似的关系为 Rpl=0.9R 2*.混凝土的变形,徐变及影响徐变的因素 1)混凝土的变形 混凝土的应力应变曲线(棱柱体) 了解 曲线形状,峰值应力及相应的应变值,极限压应变值 2)混凝土的收缩 混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为收缩.
5、混凝土的收缩是 一种随时间而增长的变形. 引起混凝土收缩的原因: 在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化, 后期主要是混凝土内自由水分蒸发而引起的干缩. 混凝土的徐变, 3)混凝土的徐变,影响徐变的因素 混凝土在荷载长期持续作用下,应力不变,变形会随时间而增长, 这种现象称为混凝土的徐变 混凝土的徐变. 混凝土的徐变 混凝土徐变的主要原因是:在荷载长期作用下混凝土凝胶体中的水 分逐渐压出,水泥石逐渐粘性流动,微细空隙逐渐闭合,细晶体内部逐 渐滑动,微细裂缝逐渐发生等各种因素的综合结果. 影响混凝土徐变的因素主要有: (1)混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小; (2)加荷时混
6、凝土的龄期; (3)混凝土的组成成分和配合比; (4)养护及使用条件下的温度与湿度. 3.混凝土的弹性模量,变形模量及测定方法 1)混凝土的弹性模量有三种表示方法 原点弹性模量 切线模量 变形模量 2)混凝土弹性模量测定方法 公路桥规规定的方法: 试验采用棱柱体试件,取应力上限为=0.5Ra,然后卸载至零,再重 复加载5-10次.应力应变曲线接近于直线,该直线的斜率即作为混凝土弹 性模量的取值. 三,钢筋 1.钢筋的强度与变形 单向拉伸试验 钢筋应力-应变曲线: 有明显流幅:四阶段,屈服强度,抗拉极限强度,屈强比 无明显流幅:屈服强度(0.2) 2.分类(热轧钢筋) 按强度:五个等级 按外形特
7、征:光圆钢筋和变形钢筋 四*,混凝土与钢筋的粘结力 , 钢筋和混凝土这两种材料力学性能差异很大, 1.钢筋和混凝土这两种材料力学性能差异很大, 却能有效结合在一起共同 钢筋和混凝土这两种材料力学性能差异很大 在于: 工 作,其主要原因在于: 在于 1)钢筋和混凝土这两种材料存在良好的粘结力,使二者能相互作用,从 而保证在荷载作用下.构件中的钢筋与其外围混凝土协调变形,共同受力. 2)钢筋与混凝土的温度线膨胀系数相近,当温度变化时,两者间不至于 产生过大的相对变形而使粘结力遭到破坏. 3)混凝土包围在钢筋外围,起保护钢筋防止锈蚀作用,以保证有足够的 耐久性. 2.钢筋与混凝土之间的粘结力 粘结应
8、力钢筋混凝土结构受力后由于相对滑移而沿钢筋和混凝土接触 面产生的剪应力. 粘结力的组成: 1)混凝土中水泥胶体与钢筋表面的化学胶着力;2)混凝土与钢筋接触面 上的摩擦力;3)钢筋表面粗糙不平产生的机械咬合作用 光圆钢筋:以摩擦力,机械咬合作用为主 变形钢筋:以机械咬合作用为主 1本文由liujun6872贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 一,钢 筋 混 凝 土 结 构 的 基 本 概 念 由钢筋混凝土两种材料组成的共同受力的结构称为钢筋混凝土结构. 1*.比较素混凝土梁和钢筋混凝土梁的破坏: 对素混凝土梁(混凝土是一种抗压强度很高,而抗
9、拉强度很低的材料): 如果在素混凝土梁的跨中作用一集中力(梁上部受压,下部受拉),当受拉 区下部最大拉应力达到混凝土抗拉强度,梁就会开裂而发生突然性的破坏, 这时梁上缘的混凝土还远未发挥出抗压强度的优势,破坏时荷载的值很小, 这就使混凝土的应用受到很大局限. 对钢筋混凝土梁:受拉区混凝土开裂后,梁并未破坏(因为抗拉强度很 高的钢筋将承担受拉区的绝大部分拉力),承载力P还可大幅度增加(如图1 -1所示:可从P1=1.37 t增加到P2=8.4 t);一般来说,荷载要增加到使受拉钢 筋屈服,梁才开始破坏,这样,不仅破坏时荷载的值大大增加,而且破坏过 程也不像素混凝土梁那样突然. 由此可见,根据构件
10、受力状况配置钢筋构成钢筋混凝土结构,可以充分利 用钢筋和混凝土各自的材料特点,把它们有机的结合在一起共同工作,从而 提高构件的承载能力,改善构件的受力性能.(钢筋的作用是代替混凝土受拉 或协助混凝土受压.) 2.钢筋混凝土的优缺点 优点:1.可塑性好;2.耐久性好;3.耐火性好;4.材源广泛,可降低成本. 缺点:1.自重大; 2.工序多; 3.易开裂; 4.耗模板. 图11 素混凝土梁和钢筋混凝土梁的破坏 二,混凝土 1.混凝土的强度 1)混凝土的立方体强度R 试验方法:立方体试件(200mm) ,温度,相对湿度,养护 混凝土标号:分7个等级(15,20,25,30,40,50,60) 2)混
11、凝土轴心抗压强度(棱柱体强度)Ra 通常钢筋混凝土构件的长度比它的截面边长要大得多,因此棱柱体 试件的受力状态更接近实际构件, 设计时采用 与立方体抗压强度R相比: 试验方法:棱柱体(150mmx150mmx300mm) 大小(近似):Ra=0.7R 3)混凝土抗拉强度Rl 轴拉法:与R之间近似的关系为 Rl=0.23R2/3 劈裂法: 与R之间近似的关系为 Rpl=0.9R 2*.混凝土的变形,徐变及影响徐变的因素 1)混凝土的变形 混凝土的应力应变曲线(棱柱体) 了解 曲线形状,峰值应力及相应的应变值,极限压应变值 2)混凝土的收缩 混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为收缩.混凝土的收缩
12、是 一种随时间而增长的变形. 引起混凝土收缩的原因: 在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化, 后期主要是混凝土内自由水分蒸发而引起的干缩. 混凝土的徐变, 3)混凝土的徐变,影响徐变的因素 混凝土在荷载长期持续作用下,应力不变,变形会随时间而增长, 这种现象称为混凝土的徐变 混凝土的徐变. 混凝土的徐变 混凝土徐变的主要原因是:在荷载长期作用下混凝土凝胶体中的水 分逐渐压出,水泥石逐渐粘性流动,微细空隙逐渐闭合,细晶体内部逐 渐滑动,微细裂缝逐渐发生等各种因素的综合结果. 影响混凝土徐变的因素主要有: (1)混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小; (2)加荷时混凝土的龄期;
13、 (3)混凝土的组成成分和配合比; (4)养护及使用条件下的温度与湿度. 3.混凝土的弹性模量,变形模量及测定方法 1)混凝土的弹性模量有三种表示方法 原点弹性模量 切线模量 变形模量 2)混凝土弹性模量测定方法 公路桥规规定的方法: 试验采用棱柱体试件,取应力上限为=0.5Ra,然后卸载至零,再重 复加载5-10次.应力应变曲线接近于直线,该直线的斜率即作为混凝土弹 性模量的取值. 三,钢筋 1.钢筋的强度与变形 单向拉伸试验 钢筋应力-应变曲线: 有明显流幅:四阶段,屈服强度,抗拉极限强度,屈强比 无明显流幅:屈服强度(0.2) 2.分类(热轧钢筋) 按强度:五个等级 按外形特征:光圆钢筋
14、和变形钢筋 四*,混凝土与钢筋的粘结力 , 钢筋和混凝土这两种材料力学性能差异很大, 1.钢筋和混凝土这两种材料力学性能差异很大, 却能有效结合在一起共同 钢筋和混凝土这两种材料力学性能差异很大 在于: 工 作,其主要原因在于: 在于 1)钢筋和混凝土这两种材料存在良好的粘结力,使二者能相互作用,从 而保证在荷载作用下.构件中的钢筋与其外围混凝土协调变形,共同受力. 2)钢筋与混凝土的温度线膨胀系数相近,当温度变化时,两者间不至于 产生过大的相对变形而使粘结力遭到破坏. 3)混凝土包围在钢筋外围,起保护钢筋防止锈蚀作用,以保证有足够的 耐久性. 2.钢筋与混凝土之间的粘结力 粘结应力钢筋混凝土结构受力后由于相对滑移而沿钢筋和混凝土接触 面产生的剪应力. 粘结力的组成: 1)混凝土中水泥胶体与钢筋表面的化学胶着力;2)混凝土与钢筋接触面 上的摩擦力;3)钢筋表面粗糙不平产生的机械咬合作用 光圆钢筋:以摩擦力,机械咬合作用为主 变形钢筋:以机械咬合作用为主1
