高等钢混钢筋
钢混,砖混,框剪名词解释
目前,我国高层住宅采用最广的结构体系是钢筋混凝土剪力墙,上海最高已应用到40层的高层住宅。
钢筋混凝土结构即主要承重构件包括梁、板、柱全部采用钢筋混凝土结构,此类结构类型主要用于大型公共建筑、工业建筑和高层住宅。钢筋混凝土建筑里又有框架结构、框架—剪力墙结构、框—筒结构等。目前25—30层左右的高层住宅通常采用框架—剪力墙结构。高层建筑的容积率高,土地使用率也高,开发商乐于建设,从建筑经济角度而言,框—剪结构的经济效益是最佳的。但它的缺点是房型布局有局限性、室内多数墙壁不能拆卸,装修不易,同层平面难免会出现较差户型。此外,钢筋混凝土结构造价较高,一般多层住宅建筑成本在1000元/平方米左右,而钢筋混凝土高层建筑造价在1800元/平方米左右,故高层住宅售价一般较高。
它的优点是侧向刚度大,抗震性能好;平面布置灵活,套型设计丰富,尤其结合预应力大开间楼板体系,平面布置更为灵活,扩展了设计师和住户的想象空间。此外,由于混凝土墙体抗裂、抗渗性能好,且节点都为现浇,容易达到“无渗漏”工程的标准。它的缺点是自重大,基坑围护和基础成本高,因此宜采用轻质隔墙和短肢墙体系;同时,它的保温性能较差,比如250毫米厚的混凝土外墙,平均传热系数约2.96,远大于上海《住宅设计标准》对外墙传热系数2.0的强制性要求,因此,须采用保温砂浆等保温材料和施工工艺。
框架结构
框架结构住宅,是指以钢筋混凝土浇注成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石等轻质板材隔墙分户装配而成的住宅。适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。
钢混结构
这类住宅的结构材料是钢筋混凝土,即钢筋、水泥、粗细骨料(碎石)、水等的混合体。这种结构的住宅具有抗震性能好、整体性强、抗腐蚀能力强、经久耐用等优点,并且房间的开间、进深相对较大,空间分割较自由。
钢-钢筋混凝土混合结构的抗震性能分析
0 引言国内外对钢-钢筋混凝土竖向组合混合结构的理论研究还不是很成熟,对这种结构的力学模型,整体结构的动力特性等还缺乏深入研究。
对这种由混凝土结构和钢结构两种不同材料所组成的组合结构的抗震性能、构件破坏机理等都缺乏相应的理论研究,还没有形成完整的理论体系,即便是国外也仅有一些相关的行业标准,没有形成统一的规范体系。
针对下部混凝土结构顶部钢结构的混合结构形式,可以参考钢筋混凝土框架顶部钢结构加层的计算分析思路。
王治强[1]通过对竖向混合结构体系石化生产装置动力特性及抗震性能研究得出设备和结构连接处采用固结,设计过程中要特别注意转化层的设计与构造,确保混合结构转换层的安全;宗钟凌等[2]通过对混凝土框架顶部钢结构加层连接节点抗震性能的研究得出锚栓生根、焊接生根、增大截面生根三类节点的破坏形态均为混凝土两端受弯破坏,增大截面生根节点的滞回曲线较为饱满,抗震性能优于锚栓节点和焊接节点;李辉进等[3]对钢筋混凝土框架与加层钢结构不同连接形式及加层柱截面形式变化等进行反应谱分析和时程分析,计算结果表明,加层后原结构层间位移及底部剪力均有所降低,加建钢结构起到了阻尼器作用;李军林[4]通过分析发现在建筑工程的钢结构以及混凝土结构组合设计中,需要对其水平风荷载对于屋盖和网架的影响、屋盖结构形式对于下部混凝土结构的影响加以重点考虑,然后以此为依据,对钢结构以及混凝土结构进行科学设计;孙赞[5]通过对既有混凝土框架上采用钢结构加层的研究得出,小柱网加层的方案与大柱网加层方案抗震性能相似,门式刚架加层方案对既有混凝土结构的保护效果较好。
本文在此基础之上总结提出了钢-钢筋混凝土混合结构在设计过程中指标控制的建议取值规范,阻尼比的取值以及钢-钢筋混凝土结构的连接形式等。
1 工程实例分析1.1 工程概况西部公路物流集散中心位于巴南区南彭社区,南至观音山南路,东至五号路,北至一号路,西至观音山西路。
项目总用地面积138 631m 2,总建筑面积137 239m 2,地上建筑面积137 239m 2。
钢筋与钢材(必须学习)
钢筋与钢材(必须学习)随着国民经济与科学技术迅速发展,重大成就之一就是钢产量从年产几十万吨跃升至十几亿吨,从稀缺发展为常用材料,从贵重变为廉价,钢结构建筑从稀少到大力推广,而且发展前景越来越广阔.但与此成为反差的是大部分设计人员对钢结构一不熟悉,无经验,甚至不敢涉足这个领域;另一方面又有很多非正规单位或半外行在无严格技术管理的情况下进行设计与施工,导致工程隐患甚至恶性事故.为此有必要加强钢结构知识的复习(在土建类高校中钢结构是结构人员的必修课)与技术交流.本文仅就钢结构材料发表一些粗浅体会,因混凝土结构中的钢筋也是一种钢材,有关问题进行一些比较更容易加深印象.希望能起到拋砖引玉的作用,敬请各位多多批评指正.1.常用名词解释:查词典及有关资料:1)钢结构(即普通钢结构口语简称“普钢”)与轻钢结构:普钢结构--以热轧普通型钢、钢管及钢板等作为主要受力构件的钢结构,是相对于轻钢结构而言.轻钢结构--以热轧轻型型钢、轻型焊接型钢冷弯薄壁型钢薄壁钢管及薄钢板等作为主要受力构件的钢结构.2)钢材:钢锭或钢坯经轧制后的成品,如钢板、钢管、型钢等型钢:断面呈不同形状的钢材的统称.早先只有热轧普通及轻型角钢、槽钢、工字钢等.后来有了截面为C形、L形、Z形冷弯薄壁型钢以及热轧或焊接H型钢.钢筋:指的是混凝土结构中所用的长条形钢材.其实理所当然钢筋也属于钢材.因混凝土结构比钢结构使用更广泛,习惯上将“钢筋”与“钢材”并列,其实是不科学的.3)有关代号:钢号Q235表示屈服强度标准值为235N/mm2,钢筋牌号(或级别)HPB335表示屈服强度标准值为335N/mm2HPB是Hot-rolled Plain Steel Bar的英文缩写,Hot-rolled的意思是热轧,Plain指平面,平滑HRB为Hot-rolled Ribbed Bar的英文缩写,Ribbed指带肋,所以HPB 即光圆钢筋,HRB即热轧带肋钢筋2.钢材品种选择及质量保证措施:2.1重要性:对所有工程结构而言,材料性能及质量是确保安全可靠性的关键因素之一.若材料选择不当,性能质量不满足规范要求,后果非常严重!1)选材不当:选用高碳钢或冷加工钢筋等导致工程事故或重大隐患◆选用非正规厂家生产的不合格钢筋:进场钢筋或加工后的钢筋发现横向或纵向裂缝;钢筋弯折后断裂;◆桥梁、吊车梁等因低温冷脆或疲劳破坏而断裂甚至垮塌2)“偷工减料”私自修改设计,减小构件截面,减少配筋量等导致严重恶性事故3)“假冒伪劣”采用地条钢导致严重恶性事故4)其它原因:钢材严重锈蚀导致工程事故等2.2质量保证措施:1)设计选材满足设计规范及材料标准要求.2)材料采购:特别注意应选择正规生产厂家的合格产品.非正规生产厂家的产品很难满足规范要求!3)材料检验:应遵照施工验收规范检查质量合格证及质量检验报告,必要时进行抽样复验.4)材料保存:应有必要的防护措施,并分门别类存放,避免材料混杂、损伤、污染、锈蚀等;5)常识:施工现场对钢筋的简单识别:看钢筋上的字母和数字例如“4/PG/25”是钢筋的基本信息,相当于我们的身份证信息.4表示HRB400,PG是汉语拼音生产厂家简称(萍乡钢铁)直径25mm.3.1对照的重要性、必要性:一般规范大约10年左右升版一次.技术人员从事本专业工作期间需要学习遵照执行若干个规范版本.有关理论方法的改进、工作习惯的变化,都需要一个过程.专业理论结合个人工作经验,重温以往规范内容很有好处.1)特别注意现行规范与以往(老)规范的区别,避免用错.2)对现有建筑改造加固时需要了解原设计所遵循的规范;3)加深对现行规范的理解:所有现行规范并非对原有规范进行批判,从零开始,重新编制,而是在原有规范的基础上,经过局部改进而来.一般说来,二者之间基本上是大同小异.新老规范对照看,可以加深对新规范的理解.4)对不同版本规范(关于材料性能及选用)规定变化的几点感受a.材料品种大大增加,性能大幅度提高,体现经济发展与技术进步早先的结构钢材品种很少,性能指标也很低.例如基本上以低碳钢为主,少量低合金高钢,强度很低,性价比差;好些性价比差的钢材已经先后被淘汰.例如2号钢,5号钢等,现行《混规》已无HPB235钢筋,而是被HPB300所取代.规范推广400~500MPa级钢筋作为纵向受力主导钢筋,限制并拟逐步淘汰335MPa级钢筋的应用;b.对结构安全可靠性要求大大提高.可以体现在对抗震性能(延长率等)的要求等.自2002《混规》(配合2001《抗规》)开始对钢筋的抗震性能有了明确规定.c.关于冷加工(冷拉、冷拔、冷轧等)钢筋:热轧钢筋经过冷加工处理,可以提高强度,节省材料;早先的规范有罗列有参数指标,但由于冷加工降低了延性,容易发生脆性破坏,因此现行规范已取消了有关内容.(对无抗震要求的构件若采用冷加工钢筋时可另行查阅专门规范)5)可以看出,在材料应用方面,2000年以前的规范每次升版变化都相当大,2000年以后几次升版变化较小.3.2钢材强度1)TJ17-74规范钢材容许应力(kg/cm2)第1组2)GBJ17-88规范3)GB50017-2003规范厚度≤164)GB50017-2017标准厚度≤165)钢材的质量等级:早先的规范将钢材分为甲.乙.特(A.B.C)三类,甲类(A类):按机械性能供应的钢材,例如A3;乙类(B类):按化学成分供应的钢材,例如B3;.特类(C类):按机械性能及化学成分供应的钢材,例如C3;现行规范将钢材从低到高分为ABCDE五级,具体划分条件详见GB/T700及GB/T1591.选用原则(以Q235钢为例)见下表:3.3钢筋强度1)TJ10-74规范钢筋强度设计值(kg/cm2)注:1)早期规范的计量单位:荷载及内力单位为kg,截面面积单位为cm2应力及强度单位为kg/cm22)常用钢筋品种还有5号钢钢筋R为2800g2)GBJ10-89规范3)GB50010-2002规范4)GB50010-2010规范5)GB50010-2010(2015年版)规范4.不同规范对照看:4.1必要性:不同规范内容不同,但基本原则是相同的.特别是对质地相同或相近的材料相互进行比较是自然而然也是无法回避的.将不同品种规范及不同版本规范对照可以起到“触类旁通,举一反三”的效果,当然可以加深对各有关规范的理解与正确应用.4.2钢筋级别与钢号之间的关系及互相焊接时的焊条选择:1)相同之处:HPB235与Q235材质相同;与老规范中的A3即3号钢相同,相互焊接选用E43x型焊条;HRB335与Q345材质相同;与老规范中的16Mn钢基本相同,相互焊接选用E50x型焊条;.HPB235或Q235与HRB335或Q345相互焊接选用E43x型焊条.2)不同及原因分析:混凝土用钢筋HPB235基本上已被淘汰,但钢结构的Q235还在广泛应用;HRB335即将被淘汰,但钢结构的Q345还在推广应用.个人理解:对于大跨、高层钢结构应选用高强度钢材,受力合理,性价比高,效果明显.但对于中小型工程而言,由于规范的构造要求,构件截面不能太小,特别是一些受压构件,存在纵向弯曲问题,截面尺寸必须足够大,因此其强度往往不能充分发挥,采用高强度钢材并无必要,加上Q235、Q345的加工性能较高强度钢材更好一些,因此Q235、Q345还有存在的空间.4.3关于质量等级:钢结构的钢材有明确的质量等级,钢筋仅有“牌号”,但材料标准同样有机械性能及化学成分要求,只要严格遵照国家标准,就可以确保材料质量.4.4钢材除锈防腐与防火:1)众所周知,钢材是一种比较理想的建筑材料,强度高,自重轻,节能环保等等.但是钢材也有很多弱点,若防腐处理不好则极容易因腐蚀(生锈)而破坏,此外钢材耐火性能较差,必须采取有效防范措施.钢结构用钢材除锈防腐要求很严,重要结构要求采用喷砂除锈,达到Sa2.5级(而且必须确保表面洁净及干燥),并及时涂刷高性能防腐涂料,分底漆、中间漆与面漆各2遍,漆膜总厚度应满足规范要求,防腐效果好,使用寿命较以往习惯做法长得多.钢材防腐典型:早先的简易房屋也常有采用薄钢板屋面的,但是由于很难保证防腐质量,这种材料用了2~3年就会锈迹斑斑,很快就要报废.现在的轻钢结构屋面及墙面采用的压型钢板是在钢厂的流水生产线上轧制成极薄(1mm以下)板之后,以浸泡方式电镀(铝锌等)然后浸泡高性能防腐涂料,干燥后卷起为成品板材,在钢结构生产厂家甚至在现场冷轧(冷弯)成为压型钢板.在加工中防腐涂料可保持完整不破坏,防腐层的使用寿命可达20年以上,比采用普通防腐材料及施工方法的效果高出好几倍,而且外表整洁美观,效果非常好.2)混凝土结构中的钢筋,也应防锈,锈蚀较严重时,例如整个表面明显锈蚀时必须除锈,但仅局部有轻微锈蚀时可不作处理.混凝土浇捣密实以后钢筋就得到很好的保护(保护层厚度必须满足规范要求),比起一般防腐涂料效果好得多.但若混凝土开裂或处于腐蚀性环境中时,也应采取有效措施防止钢筋锈蚀.3)关于防火:钢结构必须满足防火规范要求,混凝土结构耐火性能好得多,一般不须采取严格的防火措施.4.5钢材的抗震性能要求:查《抗规》:1)钢结构中钢材:a.钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85;b.钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%;c.钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性.2)混凝土结构中钢筋:a’.钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;(钢筋的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.80);b’.钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.30 c’.钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%3)二者比较:a与a’款基本相同,b与c’可比;c与b’可比(焊接性要求应相同,有明显的屈服台阶是相同的,钢筋要求更明确)4)关于“带E钢筋”见《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2011年版):“带E钢筋”习惯称为“抗震钢筋”,曾有网文讲述,某工程项目因设计说明中选用的钢筋牌号后面无“E”,在竣工验收时出现麻烦.再看条文所述,只要在设计说明中选用的钢筋牌号后面加上“E”,则《抗规》有关各项要求就不须详述,既省去许多文字,又可满足抗震要求.5.关于材料代换:应该严格按照规范规定.除了“等强度代换”原则以外,还应满足抗震及其它性能要求.不可简单同意甲方或施工单位要求.6.有关名词术语及习惯称呼:1)钢筋包括光圆钢筋(习惯称为圆钢),带肋钢筋或变形钢筋(习惯也称为螺纹钢)I级钢筋(HPB235)指的是热轧光圆钢筋,产品是连续成卷的,俗称盘条,一般直径6~10mm.建筑上常用于制作箍筋、板的分布筋、墙拉结钢筋等等.II级钢筋(HRB335)、III级钢筋(HRB400)是带肋钢筋,单根长度约为9~12m,直径12~25mm的最为普遍.用于梁、柱、剪力墙受力钢筋等等,在受力很大的构件中,也常用直径28~40mm的钢筋.同一种材料的不同或相近的称号:最后一个才是现行规范的称呼.3号钢,A3(B3C3)Q235a(b,c);3号钢钢筋,A3钢筋,A3圆钢,l级钢筋,HPB235钢筋16锰钢(16Mn),Q345钢;16锰(16Mn)钢筋,16锰螺纹钢;II级钢筋,HRB335钢筋2)正式场合及正式文件中必须采用现行规范规定的术语、参数,条文内容应对照规范标准仔细核对,防止出错.3)非正式场合及口语可采用一些习惯用语,举例如下:x级钢筋---可以理解,但不符合现行规范要求,而且可能产生歧义,因此在设计文件中不得采用;例如I级钢筋表示光圆钢筋,以前只有HPB235一种,但目前推广应用HPB300,与HPB235并存,容易混淆.x级钢---完全错误的称呼,无论新老混凝土规范及钢结构规范均无此种称呼,更不容许出现在设计文件中!。
钢混(型钢-混凝土)结构构造及施工
一、型钢混凝土特点型钢混凝土结构亦称为劲性钢筋混凝土结构或包钢混凝土结构,是在型钢结构的外面包裹一层混凝土外壳形成的钢一混凝土组合结构。
型钢混凝土结构与其他结构形式相比,具有以下特点: 1、型钢混凝土构件比同样外形钢筋混凝土构件的承载能力高出一倍以上,因而可以减小构件截面尺寸,增加使用面积和降低层高。
对于高层建筑而言,其经济效益显着。
2、型钢在浇筑混凝土之前已形成钢结构,且具有较大的承载能力,能承受构件自重和施工荷载,因而无需设置支撑,可将模板直接悬挂在型钢上,这样可以降低模板费用,加快施工速度。
由于无需临时立柱,也为进行设备安装提供了可能。
同时,浇筑的型钢混凝土不必等待混凝土达到一定强度就可继续进行上层施工,可以缩短工期。
3、型钢混凝土结构与钢结构相比,耐火性能和耐久性能优异,同时由于外包混凝土参与工作,和型钢结构共同受力,因此还可节省钢材50%以上。
4、型钢混凝土尤其是实腹式型钢混凝土结构的延性比钢筋混凝土结构明显提高,因而具有良好的抗震性能。
二、型钢混凝土结构构造 1、型钢混凝土构件 型钢混凝土构件是采用型钢配以纵向钢筋和箍筋浇筑混凝土而成,其基本构件有型钢混凝土梁和柱。
型钢混凝土构件中的型钢分为实腹式和空腹式两类,实腹式型钢由轧制的型钢或钢板焊成,空腹式型钢由缀板或缀条连接角钢或槽钢组成。
实腹式型钢制作简便,承载能力大,空腹式型钢节省材料,但制作费用高。
2、梁柱节点构造 梁柱节点的基本要求是:内力传递明确,不产生局部应力集中现象,主筋布置不妨碍浇筑混凝土,型钢焊接方便。
在梁柱节点处柱的主筋一般在柱角上,这样可以避免穿过型钢梁的翼缘。
但柱的箍筋要穿过型钢梁的腹板,也可将柱的箍筋焊在型钢梁上。
梁的主筋一般要穿过型钢柱的腹板,如果穿孔削弱了型钢柱的强度,应采取补强措施。
图5-44为十字形实腹式型钢柱与H形型钢梁的节点透视图。
3、柱脚节点构造 (1)柱脚的型钢不埋入基础内部。
钢与钢筋混凝土混合结构等效阻尼比计算分析
摘要 :在复阻尼假定下 , 通过 能量 守恒原理推 导出适用 于以剪切 变形 为主的钢与钢筋 混凝土 混合结构在 双 向振 动
下的等效 阻尼 比的简化公 式, 该公式较为适用于工程应用. 采用 S A P 2 0 0 0有限元软件建立 一个钢 与钢 筋混凝 土混
合结构 的模 型进行分析 , 并用该简化公式计 算等效 阻尼 比, 最后在 S A T WE 中采用该 阻尼 比与在 P MS A P 中采用 由不同材料单元的阻尼 矩阵叠加( 通常为非 比例 阻尼) 选项进行抗 震分 析对 比, 证 明该简化公式是适用的. 关键词 :等效 阻尼 比;混合 结构;复阻尼 ;剪切 变形;双 向振动
b y u s i n g t h e s i mp l i f i e d f o r mu l a . Fi n a l l y,t wo c a t e g o r i e s o f e q u i v a l e n t d a mp i n g r a t i o we r e u s e d t o c a r r y o u t
t h e a n t i s e i s mi c a n a l y s i s a n d c o n t r a s t ,o n e b e i n g t h e f o r g o i n g d a mp i n g r a t i o i n S ATW E a n d t h e o t h e r b e i n g
钢混复习
第一章1、钢混定义:由钢筋和混凝土两种材料组成共同受力的结构。
2、混凝土的力学性能特点:(2)一般抗拉强度只有抗压强度的1/8~1/20。
(1)抗压强度高,而抗拉强度却很低;(3)破坏时具有明显的脆性性质。
钢材的力学性能特点:(1)抗拉和抗压强度都很高。
(2)具有屈服现象,破坏时表现出较好的延性。
(3)细长钢筋受压时极易压屈。
3、钢筋与混凝土二者共同工作的原因(1)钢筋与混凝土之间有良好的粘结力,能够协调变形而共同工作,二者不致产生相对滑动;(2)二者的温度线膨胀系数十分接近,钢:1.2×10-5/0C,混凝土:1.0×10-5~1.5×10-5/0C;(3)钢筋混凝土结构充分利用了混凝土抗压能力强抗拉能力弱、钢筋抗拉能力强的特点,混凝土主要承受压力,钢筋主要承受拉力。
(4)混凝土可以保护钢筋,防止钢筋的锈蚀。
第二章1、HPB235:Q235, 热轧光圆钢筋,直径8~20mm,低碳钢,常用于混凝土板、箍筋、构造筋;HRB335:主要为20MnSi,低合金钢,热轧带肋钢筋,直径8~40mm, 应用广泛;HRB400:20MnSiV、20MnTi、20MnSiNb,是我国优先推广使用的新品种钢筋,它们是加入微量合金元素热轧而成;RRB400: K20MnSi,热轧月牙肋钢筋,直径8~40mm,强度较高经冷却后用于预应力钢筋。
2、混凝土的强度等级是按立方体抗压强度标准值来划分的3、软钢力学性能有四个阶段:弹性阶段,屈服阶段,强化阶段和破坏阶段。
(具体如下图应力---应变曲线)4、通常取钢筋屈服强度作为钢筋强度计算指标的原因:①结构构件某一截面钢筋的应力达到屈服强度以后,将在荷载基本不改变的情况下产生持续的塑性变形,构件可能在钢筋尚未进入强化阶段前就已经产生过大的变形与裂缝,结构不能正常使用或已破坏;②钢筋的强化阶段只作为一种安全储备考虑。
5、硬钢(力学性能):热处理钢筋及高强钢丝,亦称无明显屈服点的钢筋。
钢混资料
1.钢筋混凝土结构是由配置受力的普通钢筋、钢筋网和钢筋骨架的混凝土制成的结构。
2.钢筋与混凝土能偶共同工作的条件(原因)是哪三个?2.1混凝土硬化后,钢筋与混凝土之间存在良好的粘结力①化学胶结力②摩擦力③机械咬合力2.2钢筋与混凝土两种材料的温度线性膨胀系数接近2.3混凝土对埋置于其内的钢筋起到保护作用,是钢筋不易发生锈蚀。
3.混凝土的强度有哪些?⑴立方体抗压强度,符号f cu,试块规格150mm的立方体⑵轴心抗压强度,符号f c,试块规格,150mm*150mm*300mm ⑶轴心抗拉强度,符号f t。
4.当混凝土处以双向受压时,一向的抗压强度随另一向压应力的增加而增加,;当处以一向受拉,一向受压时,一向的强度随应力的增加而降低。
5.当压力较小时,混凝土的抗剪强度随压应力的增大而增大;当压应力约超过0.6f c时,混凝土的抗剪强度随压应力的增大而减小。
6.混凝土的模量有:弹性模量(原点切线模量);割线模量(变形模量);切线模量。
7.水泥用量越多、水灰比越大,徐变就越大;骨料的弹性模量越大以及骨料所占的体积越大,徐变就越小。
8.混凝土咋空气中结硬时其体积会缩小,这种现象称为混凝土的收缩。
而混凝土在水中结硬时体积会膨胀。
9.钢筋中含碳量越高强度越大,但塑性和可焊性降低,硫磷是有害元素。
10.热轧钢筋按其强度由低向高可分为HPB235级、HRB335级、HRB400级和RRB400级。
11.预应力混凝土接的预应力钢筋可使用钢绞线、钢丝,也可使用热处理钢筋。
12.钢筋的冷拉:冷拉是在常温下用接卸的方法将有明显流幅的钢筋拉倒超过屈服强度的某一应力值,然后卸载至零。
这只能提高钢筋的抗拉强度。
13.钢筋的冷拔:用强力将6~8mm的HPB235级热处理钢筋拔过比起直径还小的硬质合金拔丝模,是一种提高钢筋强度的工艺方法。
这能同时提高钢筋的抗拉和抗压强度。
14.混凝土对钢筋性能的要求主要体现在钢筋的强度、塑性、可焊性,、耐火性和与混凝土的粘接性这五方面。
钢筋混泥土管规格
钢筋混泥土管规格
钢筋混泥土管是一种常用的建筑材料,通常用于排水系统、地下管道和桥梁等建设项目中。
其规格的选择对于建筑项目的质量和效率具有重要影响。
以下是一些常见的钢筋混泥土管规格:
1. 直径:钢筋混泥土管的直径通常以毫米为单位,常见的直径有300、500、600、800、1000、1200等。
2. 壁厚:钢筋混泥土管的壁厚也是影响其质量的重要因素,常见的壁厚有50、70、100等。
3. 长度:钢筋混泥土管的长度通常以米为单位,常见的长度有2、3、4、6、8、10等。
4. 承载力:钢筋混泥土管的承载力是指其能够承受的重量,通常以吨为单位。
不同规格的钢筋混泥土管的承载力也不同。
5. 其他特殊规格:在某些建筑项目中,可能需要使用一些特殊规格的钢筋混泥土管,如弯曲管、T型管等。
在选择钢筋混泥土管规格时,需要考虑建筑项目的具体情况和要求,以及管材的质量、价格等因素。
同时,也需要遵守相关的标准和规范,确保使用的钢筋混泥土管能够满足建筑项目的要求。
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钢混知识点总结
钢混知识点总结第一章钢混结构的构成和特点1.1 钢混结构的定义和组成钢混结构是以混凝土为主要承载材料,辅以钢筋和钢材构成的结构形式。
主要由混凝土构件和钢筋混凝土构件组成。
1.2 钢混结构的特点(1)钢混结构强度高、刚度大,承载能力强。
(2)混凝土是钢混结构的主要材料,具有良好的耐久性和抗火性。
(3)钢筋混凝土是一种复合结构,既有钢材的高强度和刚度,又有混凝土的抗压性能。
(4)钢混结构施工周期较短,具有较高的经济性。
第二章钢混结构的材料和构造2.1 混凝土材料(1)水泥:水泥是混凝土的主要胶合材料,具有很强的粘结性和抗压性能。
(2)骨料:骨料是混凝土的主要填料,常见的有碎石和碎砂。
(3)混凝土掺合料:混凝土掺合料有助于提高混凝土的抗渗性和抗裂性能。
2.2 钢筋(1)钢筋的分类:钢筋可分为普通碳素结构钢筋和高强度钢筋。
(2)钢筋的直径和弯曲:钢筋的直径和弯曲程度会影响其在混凝土中的粘结性能。
2.3 钢材(1)钢材的分类:钢材主要包括焊接钢、冷弯钢、轧制钢等。
(2)钢材的表面处理:钢材需要进行除锈、喷漆等表面处理,以提高其防腐蚀性能。
2.4 钢混结构的构造(1)混凝土构件的施工工艺:混凝土构件的施工需要进行模板搭设、浇筑和养护等步骤。
(2)钢筋混凝土构件的施工工艺:钢筋混凝土构件的施工需要进行钢筋加工、绑扎、浇筑和养护等步骤。
第三章钢混结构的设计原则和方法3.1 钢混结构的设计原则(1)结构安全:保证钢混结构在承载荷载和外力作用下不发生破坏。
(2)结构经济:尽可能减少结构自重和节约材料用量。
(3)结构合理:保证结构布局合理、构造简洁、使用功能齐全。
3.2 钢混结构的设计方法(1)结构分析:通过有限元分析、静力分析等手段对结构进行受力分析。
(2)结构设计:通过计算和校核确定结构的构件尺寸和材料规格。
(3)结构荷载:确定结构的设计荷载,并设计合适的荷载传递路径。
第四章钢混结构的施工工艺与质量控制4.1 钢混结构施工工艺(1)基础施工:包括基础周边的挡土墙施工和基础底板的浇筑。
钢混的分类1
无腹筋梁的受剪破坏分为:斜拉(承载力最低) 、剪压(承载力一般) 、斜 压破坏(承载力最高) 。 受压构件分为 2 种:1.轴心受压,轴向压力通过构件截面重心。2.偏心受 压,轴向压力不通过构件重心。
截面全部受压。当偏心距稍大时,截面出现小部分受拉区。当偏心距较大
时,原来应该发生第一类大偏心受压破坏,但是如果受拉钢筋配置的特别
T 形截面: 承载力复核:①fy ∙ AS ≤ fc ∙ b′f ∙ h′f 属于第一种 T 形截面,按b′f 矩形截面计 算。 ②fy ∙ AS ≥ fc ∙ b′f ∙ h′f ξ=
′ f y ∙A s −f c (b ′ f −b)∙h f
属于第二种 T 形截面
f c ∙b Βιβλιοθήκη h 0③ξ > α1 ∙ ξb
只能取ξ = α1 ∙ ξb
x h′
αs = αsb , Mu = fc bx(h0 − 2) + fc (b′f − b)h′f (h0 − 2f ) ④ξ ≤ α1 ∙ ξb αs = ξ(1 − 0.5ξ) Mu = fc bx(h0 − 2) + fc (b′f − b)h′f (h0 − 2f ) ⑤当已知截面设计弯矩时,应满足M ≤ 单筋矩形截面 ① ② ξ=
混凝土结构的定义:混凝土结构是以混凝土为主要材料制成的结构,包括 素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。 素混凝土结构是指由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构; 钢筋混凝土结构是指由配置受力钢筋的混凝土制成的结构; 预应力混凝土结构是指由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建 立预加应力的混凝土制成的结构。其中,钢筋混凝土结构在工程中应用最 为广泛。 钢混的分类:按构造外形(杆件体系和非杆件体系) ,按制造方法(整体 式、装配式、装配整体式) ,按初始应力状态(普通钢混合预应力钢混) 预应力钢混:结构在承受荷载以前,预先对混凝土施加压力造成人为的压 应力状态,使产生的压应力可以全部或部分抵消荷载引起的拉应力。 钢混优点:耐久性好,整体性好,耐火性好,就地取材,节约钢材。 钢混缺点: 自重大, 施工复杂, 耗费木料多, 抗裂性差, 修补和加固困难。 钢混中采用的钢筋有:热轧钢筋、钢丝、钢绞线、螺纹钢筋、钢棒。 钢筋按力学性质分类:1.热轧钢筋 软钢 2.预应力钢丝、钢绞线、螺纹钢 筋、钢棒,硬钢。 软钢力学性能 4 阶段:弹性阶段、屈服、强化、破坏。硬钢强度高,塑性 差,脆性大。 软钢的力学性能:软钢(热轧钢筋)有明显的屈服点,破坏前有明显的预 兆(较大的变形,即伸长率) ,属塑性破坏。 硬钢的力学性能:硬钢(热处理钢筋及高强钢丝)强度高,但塑性差,脆 性大。 从加载到突然拉断, 基本上不存在屈服阶段(流幅) 。属脆性破坏。 混凝土结构对钢筋的要求: (1)建筑用钢筋要求具有一定的强度(屈服强 度和抗拉强度) ,应适当采用较高强度的钢筋,以获得较好的经济效益。 (2)要求钢筋有足够的塑性(伸长率和冷弯性能) ,以使结构获取较好的 破坏性质。 (3)应有良好的焊接性能,保证钢筋焊接后不产生裂纹及过大 的变形。 (4)钢筋和混凝土之间应有足够的粘结力,保证两者共同工作。 钢筋的塑性要求:是为了使钢筋在断裂前有足够的变形,能给出构件裂缝 开展过程将要破坏的信号。 钢筋可焊性:是评定钢筋焊接后接头性能的指标,可焊性好要求在一定工 艺下焊接后不产生过大的变形。 标准立方体抗压强度: 我国规范规定用 150mmX150mmX150mm 的立方体 箍筋间距 s 的三个要求:s≤15d 或≤20d,s≤b,s≤400mm,d 为纵向钢 截面短边尺寸。
高等钢混5
Asi
Aci
h
o
x
b
过截面中心点作坐标系oxy和o′x′y′,设中性轴与x轴 的夹角为,中性轴到O点的距离为y0′,作坐标变换:
x x cos y sin y x sin y cos ymax 受压区高度: c y0
截面曲率:
cu
c
3. c < h 时 1)一般概念 与梁的情况相同的有:三种 破坏形式。 与梁的区别:
h
梁以弯为主,压力次之。柱 以压为主,弯曲次之。 因压力是主要的,不能仅仅 通过限制受拉钢筋的面积来防 止出现受压破坏。破坏类型与 轴向荷载大小有关。
b
0.003
d
e e′
2)极限荷载Pu与相应偏 ○ Pu 心距 e 计算式 a. 画应变图(假定中性 轴在截面内); b. 等效应力图;
如果要计入这种影响,须满足Pu> Po,即 0.85 fc´Acc+2.05 f y Vs + f y A st(1- 8.2 Asp/dss) > 0.85 fc´(Ag- Ast)+ fy Ast 有 Vs>0.415 fc´(Ag- Acc - Ast)/ fy+4 Asp Ast/ dss 可写成 s= Vs / Ac> 0.415 fc´(Ag/Ac -1)/ fy+4 Asp Ast/ dss Ac
) Acc f y Ast
(5.2)
(由式(2.5)fcc´= fc´+8.2 fy Asp/ds s得出) fy — 纵筋、螺旋筋屈服强度; ds—螺旋直径; Asp— 螺旋筋截面积; s —螺距;
Acc—柱子核心混凝土面积;
钢混构件中受力钢筋搭接倍数和焊接倍数
钢混构件中受力钢筋搭接倍数和焊接倍数钢混构件中受力钢筋搭接倍数和焊接倍数,这个话题听起来有点沉重,不过说实话,搞懂这些东西,真心能让我们对建筑的理解有个不小的提升。
你看,我们每天走在大街上,楼房高高耸立,路桥平稳宽广,这些看似不起眼的建筑背后,隐藏着无数的钢筋与混凝土的默契配合。
别看钢筋它个头不大,可要是它跟混凝土不搭配好,整个结构就会摇摇欲坠。
所以说,钢筋搭接倍数和焊接倍数这些看似技术性的术语,实际上是非常有“魔力”的,一旦搞清楚了,你也能对建筑行业刮目相看。
先说说钢筋搭接倍数吧。
想象一下,如果钢筋像是我们日常生活中常见的“串珠子”那样被接在一起,那么钢筋搭接倍数就好比是这串珠子里,每两个珠子之间的连接力度。
你要是搭接得不够,力量一传递就可能出问题,根本承载不起大楼的重担。
搭接倍数要合理,才能确保连接处的力能均匀分布,这样整体结构才能稳如泰山。
咱们这搭接倍数,得讲求个“重”的原则,你别想着图个省事,用个小小的搭接长度就敷衍了事,那样可不行,毕竟咱们可不想让大楼摇晃个不停,跟坐过山车似的。
然后是焊接倍数,说白了就是钢筋之间焊接的次数。
哎呀,这个就跟咱们生活中的“粘合剂”有点类似。
你想,钢筋如果搭接就好像是“手牵手”,那么焊接就像是“绑在一起”,一旦焊接得不够牢固,结构间的连接点就可能成了“软肋”。
而这个焊接倍数的确定,其实就像咱们平时做事一样,得讲个耐心和细心。
你焊接得多,钢筋的“手牵手”就越紧,受力传递得更均匀,结构就更稳固。
想象一下,如果搭接和焊接的倍数都达到“黄金比例”,那整个建筑的承载力就能更上一层楼,走起路来也不容易感到颤抖。
可是,搭接和焊接倍数并不是越多越好,真不是这回事。
你可别拿着“越多越好”的心态去做,反而可能增加不必要的成本和麻烦。
咱们得讲究的是“合适”的倍数,不多不少。
钢筋搭接倍数和焊接倍数之间,还得考虑到实际情况。
有些地方需要搭接多点,有些地方则少点,得根据承重要求、材料的强度等因素来综合考虑。
高等钢筋混凝土结构讲义-1.钢筋的物理力学性能
f0.2 =(0.8~0.9)fb
热轧钢筋有明显流幅称为软钢以屈服强度作为设计依据消除应力钢丝钢绞线精轧螺纹钢无明显流幅称为硬钢热处理钢筋冷轧带肋钢筋冷轧扭钢筋钢筋的分类hrb40020mnsiv20mnsinb20mnti级带肋kl400k20mnsi新iii级变形注钢筋名称前面的数字表示平均含碳量万分之数按钢材含碳量多少分为低碳钢含碳量25中碳钢2660高碳钢60土建结构用钢低中碳钢r235q235i级光圆hrb33520mnsi级iiiii热轧钢筋直径大于6mm000000000000热轧钢筋的符号说明生产工艺hotrolled表面形状plain钢筋barhpb235屈服强度hotrolledribbedbarhrb335桥梁工程中热轧钢筋的屈服强度材料分项系数12种类r235q235hrb33520mnsihrb40020mnsiv20mnsinb20mntirrb400k20mnsi符号fsd195280330330fsd195280330330热轧钢筋r建筑工程中热轧钢筋的屈服强度材料分项系数11种类hpb235q235hrb33520mnsihrb40020mnsiv20mnsinb20mntirrb400k20mnsi符号fyfy210300360360热轧钢筋210300360360r?钢筋的se曲线l0ppa00pas0lle钢筋的力学性能p点所对应的应力为比例极限而e点所对应的应力为弹性极限
固溶体
按溶质原子在溶剂晶格中的位置, 固溶体 可分为置换固溶体与间隙固溶体两种。
间隙固溶体
置换固溶体
固溶体的性能 无论置换固溶体,还是间隙固溶体,由于溶质原 子的存在都会使晶格发生畸变,使其性能不同于 原纯金属。
当溶质元素的含量极少时,固溶体的性能与溶剂金属基本相同。 随溶质含量的升高,固溶体的性能将发生明显改变,其一般情 况下,强度、硬度逐渐升高,而塑性、韧性有所下降,电阻率 升高,导电性逐渐下降等。 这种通过形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象称为固 溶强化。 固溶强化是金属强化的一种重要形式。在溶质含量适当时, 可显著提高材料的强度和硬度,而塑性和韧性没有明显降低。
cad钢混基础搭筋标注方法
cad钢混基础搭筋标注方法今天咱们来唠唠CAD里钢混基础搭筋的标注方法哈。
在CAD里标注钢混基础搭筋呢,你得先搞清楚一些基本的东西。
比如说钢筋的型号,像常见的HRB400之类的,这就像是钢筋的名字一样重要。
那在标注的时候呢,我们可以直接把钢筋型号写在旁边。
比如说你画了一根钢筋,就在它旁边用文字工具写上“HRB400”,这就很直白啦。
然后就是钢筋的直径啦。
直径这个东西可不能马虎哦。
我们可以用一个小圆圈中间加个数字的方式来表示。
就像画个小圈,里面写个“8”,那就表示直径是8毫米的钢筋啦。
这个小标注呢,就放在钢筋线的旁边,要让人一眼就能看到。
再说说钢筋的间距。
这个间距啊,就像是钢筋们排队的间隔距离一样。
我们可以用“@”这个符号来表示间距哦。
比如说“@200”,就是说钢筋之间的间距是200毫米。
这个标注呢,一般也是放在钢筋布置的区域附近,让看图纸的人清楚知道钢筋是怎么排列的。
还有哦,对于钢筋的长度,我们也要标注清楚。
你可以在钢筋的一端或者两端,用个小箭头指向钢筋,然后在旁边写上长度数值。
比如说“L = 3000”,这就表示这根钢筋的长度是3米啦。
对于那些特殊的钢筋构造,像是弯钩啊,锚固啊,也要特别标注出来。
比如说弯钩的长度,可以在弯钩的地方画个小弧线,然后在旁边写上弯钩的长度数值。
锚固长度呢,就在锚固的部位用文字说明一下,像“锚固长度500mm”这样。
宝子们要记住哈,标注的时候,字体大小要合适,不能太大显得图纸乱乱的,也不能太小让人看不清楚。
而且标注的位置也要讲究,尽量放在不影响看图形结构的地方,但是又要很容易被发现。
这样,不管是施工的师傅还是其他看图纸的小伙伴,都能很轻松地理解钢混基础搭筋的情况啦。
咱把这些标注做好了,就像是给钢筋们做了个详细的身份证一样,清清楚楚,明明白白的呢!。
钢混结构基础知识
钢混结构基础知识
嘿,朋友们!今天咱来聊聊钢混结构基础知识,这可真是个超有意思的事儿呢!
你想想啊,咱每天住的房子、走的大桥,好多都是钢混结构的呢!那钢混结构到底是啥呢?其实啊,就像是一个超级坚固的组合。
好比咱人的身体,钢筋就像是骨头,那混凝土呢,就像是肌肉,它们俩一结合,那可就厉害啦!
咱先说这钢筋,那可真是硬骨头啊!它能承受巨大的拉力,让整个结构不容易变形。
混凝土呢,就像个保护罩,把钢筋紧紧地包裹起来,给它提供了安稳的环境。
钢混结构的优点那可太多啦!它特别坚固耐用,能经得住时间的考验。
你看那些老建筑,屹立多少年都不倒,不就是因为有钢混结构嘛!而且它还防火呢,比起其他一些材料,可安全多了。
那钢混结构在建筑中是怎么发挥作用的呢?就好像一场精彩的团队合作!钢筋负责抗拉,混凝土负责抗压,它们相互配合,共同抵抗各种外力的冲击。
这不就跟咱和朋友合作一样嘛,各自发挥长处,就能把事情干得漂亮!
咱平常可能不会特别注意到钢混结构,但它却实实在在地在为我们的生活保驾护航啊!没有它,咱能住得那么安心吗?能在那么稳固的桥上走来走去吗?
所以啊,钢混结构真的很重要!它是建筑世界里的大功臣,默默地为我们的生活提供着坚实的保障!这下你是不是对钢混结构有了更深刻的认识和兴趣啦?。
高等钢结构
按构件受力方式可分为:单剪连接、弯矩连接、扭矩连接,及其与轴向力的组合连接,支撑连接(包括水平支撑、垂直支撑、斜支撑)。
按构件的连接方式可分为:单板连接、双板连接、单角钢连接、双角钢连接、端板连接。
按构件与构件间的连接可分为:梁-梁连接,梁-柱连接及其分别带有水平支撑和垂直支撑的连接,柱拼接(包括大小柱的拼接)。
定义 ·高层钢结构一般是指六层以上(或30m以上),主要采用型钢、钢板连接或焊接成构件,再经连接、焊接而成的结构体系。
高层钢结构常用钢框架结构、钢框架――混凝土核心筒结构形式。
后者在现代高层、超高层钢结构中应用较为广泛,事实上,它属于钢――混凝土混合结构。
·特性 ·与混凝土高层相比:自重轻,截面小,可降低基础造价,室内有效面积大,与玻璃幕墙结合,建成现代感很强的建筑外形。
施工速度快、工业化程度高,可降低人工费用,增加建筑的投资回报率抗震性能较好,利于向高层、超高层发展。
绿色环保、可持续发展12-18层的高层钢结构造价可达到与混凝土持平,综合造价可望超过混凝土。
·应用范围 ·现代高层、超高层公共建筑,标志性建筑,商业中心,如:北京国贸中心、环球金融大厦。
星级饭店,旅馆,如:北京香格里拉饭店、长富宫饭店商用写字楼,综合楼,办公楼如:长春光大银行、上海国际航运大厦。
民用住宅,高层公寓。
民用住宅的开发与试点正在进行。
如:天津市梨园小区等。
·主要材料·型材:包括截面形式为:“H”型钢,“十”字形钢、“口”字型钢。
目前我国莱钢、马钢、鞍钢一厂自行生产的100mm—700mm的热轧“H”型钢,上海大通生产的高频焊接轻型H型钢均已投放市场。
钢承板:或是压型钢板,我国已能生产各种型号的压型钢板。
·政策指向 ·高层钢构的行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》已颁布,抗震规范已修订完。
高层建筑结构用钢国产化也已定了标准,并逐步实施。
钢混
绪论1、钢筋和混凝土结合在一起的机理:两者之间有良好的粘结力,能够牢固的粘结成整体当结构受外荷载的时候,钢筋和混凝土能协调变形而工作两者温度线膨胀系数较为接近,不致因产生相对温度而变形,破坏他们之间的结合2、钢筋混凝土的优点:耐久性好、整体性好、可模性好、耐火性好、就地取材,节约钢材钢筋混凝土的缺点:自重大、施工比较复杂,工序多,时间长、耗费木材多、抗裂性差、修补和加固工作难第一章1、碳素钢:含碳量增加,能提高钢材强度,性质变硬不过也降低钢材的塑性和韧性,焊接性能也变差2、钢筋按力学性能划分:力学性质较软,称为软钢,如热轧钢筋力学性质高强而硬,为硬钢,如预应力钢丝、钢绞线、螺纹钢筋和钢棒3、软钢的力学性能:软钢从加载到拉断分为四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、破坏阶段伸长率越大,塑性越好屈服强度(流限):软钢主要强度指标,其受拉强度限值以此为准钢材中含碳量越高,屈服强度和抗拉强度越高,伸长率变小,流副缩小4、硬钢的力学性能:硬钢强度高,塑性差,脆性大,伸长率小,基本上不存在屈服阶段设计中一般以“协定流限”作强度标准,协定流限是指经过加载及卸载后尚存有0.2%表示,亦称“条件屈服强度”或“非比例延伸强度”永久残余变形时的应力,用2.05、混凝土不用刚强钢筋的原因:钢筋的弹性模量并不因其强度提高而增大,高强钢筋若充分发挥其强度,则与高应力相应的大伸长变形会引起钢筋混凝土结构过大变形和裂缝宽度6、混凝土的变形:一类:外荷载作用而产生的受力变形二类:由温度和干湿变化引起的体积变形7、疲劳强度:当应力超过某一限值,则经过多次循环,应力应变关系成直线后,又会很快重新变弯,这时加载段曲线也凹向应力轴,且随循环的次数的增加应变越来越大,试件很快破坏8、徐变:混凝土在荷载长期持续作用下,应力不变,变形也会随着时间的增长而增长9、徐变与塑性变形的区别:塑性变形主要是混凝土中结合面裂缝的扩展延伸引起的,只有当应力超过了材料的弹性极限后才发生,而且不可恢复徐变不仅部分可恢复,而且在小的应力时就能发生10、混凝土徐变影响因素:加载应力的大小、加载龄期、周围的湿度11、设计一般钢筋混凝土结构或预应力混凝土结构时,其重力密度可近似的取为25KN/M^312、光圆钢筋的粘结力:(1) 水泥凝胶体与钢筋表面之间的胶结力(2) 混凝土收缩,将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力(3) 钢筋表面不平整与混凝土之间产生的机械咬合力13、可靠指标:可靠指标β与结构失效概率f P 之间存在着一一对应关系。
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HPB235
HRB335
桥梁工程中热轧钢筋的屈 服强度(材料分项系数1.2) 种类 R235(Q235) HRB 335(20MnSi) 热轧钢筋 HRB 400(20MnSiV、 20MnSiNb、20MnTi) RRB 400(K20MnSi) 符号
fsd 195 280 330
f 'sd 195 280 330 330
消除应力钢丝 钢绞线 精轧螺纹钢 热处理钢筋 冷轧带肋钢筋 冷轧扭钢筋
——无明显流幅,称为硬钢
热轧钢筋(直径大于6mm) R235 (Q235) HRB335 (20MnSi)
I级 II级
光圆
HRB400 (20MnSiV 20MnSiNb 20MnTi) KL400 (K20MnSi) 新III级
摩尔强度理论(修正的最大切应力理论)
准则:剪应力是使材料达到危险状态的主要因素,但
滑移面上所产生的阻碍滑移的内摩擦力却取决于剪切面上 的正应力的大小。 1. 摩尔理论适用于脆性剪断: 脆性剪断:在某些应力状态下,拉压强度不等的一些材 料也可能发生剪断,例如铸铁的压缩。 2.莫尔强度准则: ①公式推导: ②强度准则:
R
360
钢筋的力学性能
• 钢筋的- 曲线
P
A0
P A0
l0
l l0
P
软钢的基本力学性能
钢材的强度指标主要有屈服强度(屈服点)和抗拉强度,可通过钢材 的静力单向拉伸试验获得。 标准试件(GB228—63)l0/d=5或10,常温(20℃)下缓慢加载,一次完 成。标准拉伸曲线可以分为四个阶段: (1)弹性阶段(OE段):材料处于纯弹性,卸载后无残余应变; P 点所对应的应力为比例极限,而 E 点所对应的应力为弹性极限。 2 Q235钢的比例极限,f p 200 N / mm ,对应的应变 p 0.1% 。
III 级
带肋 (变形)
注:钢筋名称前面的数字表示平均含碳量万分之数 按钢材含碳量多少分为 低碳钢 含碳量≤25 0 000 中碳钢 26~60 0 000 高碳钢 >60 0 000 土建结构用钢:低、中碳钢
热轧钢筋的符号说明 生产工艺: hot rolled 表面形状:plain 钢筋:bar hot rolled ribbed bar 屈服 强度
压缩 O2 O O1
各种强度理论的适用范围
1、不论是脆性或塑性材料,在三轴拉伸应力状态下,均 会发生脆性断裂,宜采用最大拉应力理论(第一强度理论)。 2、脆性材料:在二轴拉伸应力状态下,应采用最大拉应力 理论;在复杂应力状态的最大、最小拉应力分别为拉、压时, 由于材料的许用拉、压应力不等,宜采用摩尔强度理论。 3、塑性材料(除三轴拉伸外),宜采用形状改变比能理 论(第四强度理论)和最大剪应力理论(第三强度理论)。 4、三轴压缩状态下,无论是塑性和脆性材料,均采用形状
R
330
建筑工程中热轧钢筋的屈服 强度(材料分项系数1.1) 种类 HPB 235(Q235) HRB 335(20MnSi) 热轧钢筋 HRB 400(20MnSiV、 20MnSiNb、20MnTi) RRB 400(K20MnSi) 符号
fy 210 300 360
f 'y 210 300 360 360
滑移
滑移是晶体在切应力的作用下,, 晶体的一部分沿一定的晶面(滑 移面)上的一定方向(滑移方向)相对于另一部分发生滑动。
滑移只能在切应力作用下 才会发生, 不同金属产生滑 移的最小切应力(称滑移临 界切应力)大小不同。钨、 钼、铁的滑移临界切应力 比铜、铝的要大。
缺陷
1、点缺陷------空位、间隙原子 2、线缺陷------刃型位错,使金属晶体成为 非完全弹性体,亦使杂质易于扩散; 3、面缺陷------晶界面上原子排列紊乱。
可根据不同要求选用计算模型。 理想弹塑性型最为简单,一般结构破坏时钢材的应变 (≯1 % ) 尚未进入强 化段。适用于流幅较长的低强度钢材。
弹性强化模型为二折线,屈
服后的应力一应变关系简化为 很平缓的斜直线,可取 E=0.01Es,优点是应力和应变 关系的惟一性。
三折线或曲线的弹-塑性强化
模型较为复杂些,但可较准确 地描述钢筋的大变形性能。
金属的塑性变形是由滑移这种方式进行的, 而滑移又是通过位错的移动实现的。所以, 只要阻碍位错的移动就可以阻碍滑移的进 行,从而提高了塑性变形的抗力,使强度提 高。金属材料常用的五种强化手段(固溶强 化、加工硬化、晶粒细化、弥散强化、淬火 强化)都是通过这种机理实现的。
固溶体
按溶质原子在溶剂晶格中的位置, 固溶体 可分为置换固溶体与间隙固溶体两种。
钢筋应力-应变曲线的数学描述
真实应力:
P 4P A d2
瞬时应变增量: d dl
l
累积应变:
e ln
l l0
l0 0 A ln(1 ) ln 0 l0 A
利用体积不变性:e ln
第二章 钢结构材料
§2.2钢结构对钢材性能的要求
应力-应变关系的数学描述
钢筋混凝土—reinforced concrete
1.普通钢筋和预应力钢筋 2.碳纤维(布) 3.玻璃纤维 4.环氧涂层钢筋 5.混合加劲筋(钢筋+碳纤维+环氧)
钢筋的分类
根据钢筋受拉应力 — 应变曲线的特点,分为有 明显屈服点,无明显屈服点。 热轧钢筋 ——有明显流幅,称为软钢
以屈服强度作为设计依据
第二章 钢结构材料
§2.2钢结构对钢材性能的要求
对高强度钢材,如碳素钢丝、钢绞线和热处理钢材拉伸曲线上没有明显的屈 服台阶。取对应于残余应变为0.2%时的应力f0.2作为屈服点fy,根据试验结果 得
f0.2 =(0.8~0.9)fb
第二章 钢结构材料
§2.2钢结构对钢材性能的要求
硬钢的应力—应变关系一般采用Ramberg—Osgood模型。
四个强度理论
1. 第一类强度理论(以 脆性断裂破坏为标志) 2. 第二类强度理论(以 塑性屈服破坏为标志)
两类强度理论:
一、第一强度理论(最大拉应力理论)
准则 :无论材料处于什么应力状态,发生脆性断裂的
主要原因是单元体中的最大拉应力1达到某个极限值f。 1.断裂原因:最大拉应力1 (与应力状态无关) 2.破坏条件: 1 f 3.强度条件: 1 [ ]
间隙固溶体
置换固溶体
固溶体的性能 无论置换固溶体,还是间隙固溶体,由于溶质原 子的存在都会使晶格发生畸变,使其性能不同于 原纯金属。
当溶质元素的含量极少时,固溶体的性能与溶剂金属基本相同。 随溶质含量的升高,固溶体的性能将发生明显改变,其一般情 况下,强度、硬度逐渐升高,而塑性、韧性有所下降,电阻率 升高,导电性逐渐下降等。 这种通过形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象称为固 溶强化。 固溶强化是金属强化的一种重要形式。在溶质含量适当时, 可显著提高材料的强度和硬度,而塑性和韧性没有明显降低。
从原子的角度看,金属的塑性变形是如何发 生的?
当外力作用在金属上时,如受拉,金属内的原子间 距变大,如果这种变化是弹性范围内的,当外力去 除后,原子还能恢复到原来的状态;如果外力较 大,这种变化就达到了塑性阶段了,当外力去除之 后,有一部分变化就不能恢复了,金属就发生了塑 性变形。作为一种极限,当外力大到一定程度,原 子间的结合力被打破,那么金属就断了。
k k
Es
n
k e k k ep Es e p
0 k e e k p
参数n=7~30,取决于钢材的种类。
第三节 钢筋的疲劳
疲劳现象的基本认识
疲劳及疲劳破坏:由于固体内部微观组织中位错的存在,在外部交变 载荷作用下,裂纹萌生、裂纹扩展直至固体发生破坏的过程。 内因:金属中的晶体的位错 外因:交变载荷 过程:损伤累积的过程,有明显的裂纹萌生和扩展过程
准则 :不论应力状态如何,材料发生屈服的主要原
因是单元体中的形状改变比能 ud 达到某个共同的极限值 udy。 1.屈服原因:最大形状改变比能ud;
2 2 2 2 2.屈服条件: ( 1 2 ) ( 2 3 ) ( 3 1 ) 2 y
3.强度准则:
1 [( 1 2 ) 2 ( 2 3 ) 2 ( 3 1 ) 2 ] [ ] 2
(2) 屈服阶段(EH段) 应力波动的最低值称为屈服点或屈服强度,屈服阶段从开始(E点)到曲线 再度上升(H点)的变形范围较大,相应的应变幅度称为流幅。Q235钢的屈服 2 点 f y 235 N / mm ,对应的应变 y 0.15% ,流幅0.15%~2.5%。 (3) 强化阶段(HB段) 应变的增加快于应力的增加,塑性特性明显。B点的应力为抗拉强度或极限 强度。 (4) 颈缩阶段(BF段) 极限强度后,试件出现局部截面横向收缩,塑性变形迅速增大,即颈 缩现象。此时,只要荷载不断降低,变形能继续发展,直至F点试件断 裂。
钢筋应力-应变现象的位错滑移理论解释 屈服上下限的科氏气团解释
◆无明显屈服点的钢筋 a点:比例极限,残余应变为0.2% 所对应的应力,约为0.65fu a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0.2 =0.85 fu
改变比能理论。
σ 推知 τ 由强度理论可从
σ 0.577σ τ 如纯剪时,由第四强度理论得:
3
补充2:金属的塑性变形与位错滑移 理论
金属在承受塑性加工时, 产生塑性变形,宏观 上改变了材料的形状和尺寸; 微观上改变了金属的组织结构; 金属的塑性变形对材料的性能也会产生重要的 影响,是金属材料重要的强化手段。