混凝土结构设计原理第二章课件.ppt

混凝土构造设计原理其次章课件.ppt
1、第2章混凝土构造材料的物理力学性能浙江农林高校暨阳学院土木工程教研室杨锦组成构造主要材料：水泥、水、砂、石混凝土:一般混凝土是由水泥、石子和砂用水经搅拌、养护和硬化后形成的一种复合材料。

2.1混凝土的物理力学性能2.1.1单轴向应力状态下混凝土强度1.立方体抗压强度fcu,k〔强度等级〕标准尺寸：150mm×150mm×150mm养护条件：20℃±3℃，湿度≥90%；28d试验方法：恒定的加载速度，垫板不涂润滑剂强度保证率：95%承压板试块摩擦力不涂润滑剂涂润滑剂立方体抗压强度是区分混凝土强度等级的指标，我国标准混凝土的强度等级有：C15，C20，C25，C30
2、，C35，C40，C45C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80表示混凝土Concrete 立方体抗压强度30MPa≤fcu，k0.8fc，徐变急剧增长，造成混凝土破坏加荷时混凝土的龄期，越早，徐变越大水泥用量越多，水灰比越大，徐变越大骨料越硬，徐变越小.养护条件：温度高，湿度大，水泥水化作用充分徐变越小。

徐变对混凝土构造的影响PAsPAs s1c1P s2As s2P拆去，钢筋受压混凝土受拉，可能会引起混凝土开裂徐变：s ，c使构件变形增大；在轴压构件中，使钢筋应力增加，混凝土应力减小〔引起应力重分布〕；在预应力构件中，使预应力发生损失。

〔
3、3〕收缩定义：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象。

特点：早期快，收缩值随着时间而增长。

收缩对构造的影响：当收缩受到约束时，引起构件开裂。

削减收缩的措施：限制水泥用量；减小水灰比；加强振捣和养护；加强构造钢筋配置；设置变形缝；掺膨胀剂。

影响因素：混凝土的组成及协作比，尤其是水灰比；养护条件；使用时的温度与湿度。

其次章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土◆混凝土的疲乏混凝土的疲乏是在荷载重复作用下产生的。

如钢筋混凝土吊车梁、钢筋混凝土桥以及港口海岸的混凝土构造等都要受到吊车荷载、车辆荷载以及波浪冲击等几百万次的作用。

混凝土在重复荷载作用下的破坏称为疲乏破坏。

2.1混
4、凝土的物理力学性能2.1.4混凝土的疲乏其次章钢筋和混凝土的材料性
能2.1混凝土◆疲乏强度混凝土的疲乏强度由疲乏试验测定。

接受
100mm×100mm×300mm或者150mm×150mm×450mm的棱柱体，把棱柱体试件承受200万次或次数稍多的循环荷载而发生破坏的压应力值称为混凝土的疲乏抗压强度。

2.1混凝土的物理力学性能2.1.5混凝土的选用原那么钢筋混凝土构造中混凝土强度等级不应低于C15。

用HRB335级钢筋时，不宜低于C20；用HRB400和RRB400级钢筋时，不得低于C20。

预应力混凝土构造中混凝土强度等级不应低于C30。

当接受钢丝、钢绞线、热处理
5、钢筋时，不宜低于C40。

1．混凝土的弹性模量是指〔〕。

A原点弹性模量B切线模量；C割线模量；D变形模量；2．标精确定所用试块的边长是〔〕。

A．150mm；B．200mm；C．100mm；D．250mm；3．混凝土强度等级是由〔〕确定的。

A．fcu,k；B．fck；C．fcm；D．ftk；AAA2.2.1建筑用钢筋的品种热轧钢筋
400RRB400(K20MnSi)400HRB400(20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi)335HRB335(20MnSi) 300HPB300(Q300)fyk/(N/mm2)符号种类§2.2钢筋HPB—热轧光面钢筋，强度最
低
6、；HRB—热轧带肋钢筋；RRB—余热处理钢。

H〔hotrolling〕—热轧，P 〔plainroundbars〕—光圆，R〔ribbedbar〕—带肋，R
〔remainedheattreatedreinforcedbar〕—余热处理，B〔bar〕—代表钢筋目前，混凝土构造中纵向受力钢筋优先接受HRB400级钢筋＊钢筋的冷加工1〕.冷拉冷拉钢筋是在常温条件下，以超过原来钢筋屈服点强度的拉应力，强行拉伸钢筋，使钢筋产生塑性变形以到达提高钢筋屈服点强度和节省钢材为目的。

冷拉应力：超过屈服强度温度的影响：温度达700ºC时恢复到冷拉前的状态，先焊后拉特性：只提高抗拉强度
7、，不提高抗压强度，强度提高，塑性下降。

＊钢筋的冷加工2〕.冷拔它是利用钢筋冷拔机将直径为6～10mm的Ⅰ级钢筋，以强力拉拔的方式，通过用钨合金制成的拔丝模〔模孔比钢筋直径小0.5～1mm〕，而把钢筋拔成比原钢筋直径小的冷拔钢丝。

经过冷拔后钢筋没有明显的屈服点和流幅冷拔既能提高抗拉强度又能提高抗压强度AB’BCDE上屈服点不稳定下屈服点消灭颈缩拉断BC段为屈服平台CD段为强化段0.2%0.2标距有明显流幅的钢筋无明显流幅的钢筋钢筋受压和受拉时的应力-应变曲线几乎相同钢筋的应力-应变曲线2.2.2钢筋的强度和变形2.2.2钢筋的强度和变形0.2%0.
8、2强度指标*明显流幅的钢筋：下屈服点对应的强度作为设计强度的依据。

*无明显流幅的钢筋：剩余应变为0.2%时所对应的应力〔极限抗拉强度的85%〕作为条件屈服强度。

AB’BCDE上屈服点不稳定下屈服点消灭颈缩拉断BC段为屈服平台CD段为强化段变形指标用延长率和冷弯性能衡量。

延长率同一根钢筋延长率大，钢筋的塑性性能好，破坏前有明显预兆。

：：:::反复弯曲要求：冷弯过程中无裂缝、脱皮或断裂。

D 愈小，愈大，塑性愈好。

反复次数愈多，塑性愈好。

冷弯冷弯是检验钢筋变形力量的指标。

钢筋塑性愈好，构件破坏前预兆愈明显。

2.2.4混凝土构造对钢筋性能的要求强度高热轧钢筋钢丝、钢 9、绞线、各种冷加工钢筋变形性能好保证延长率和冷弯性能满足要求。

：：可加工性好与混凝土粘结锚固性好经济性钢筋混凝土构造：宜用HRB400和
HRB335钢筋可用HPB300、RRB400钢筋预应力混凝土构造：宜用钢铰线、钢丝、可用热处理钢筋不主见推广应用冷加工钢筋，其延性差。

钢筋的选用原那么§2.3混凝土与钢筋的粘结2.3.1 粘结的意义粘结和锚固是钢筋和混凝土形成整体、共同工作的根底。

粘结应力：钢筋与混凝土接触面上为抵制变形差所产生的剪应力。

§2.3钢筋的锚固与连接粘结的分类粘结按其在构件中的作用性质分为二类：⑴.锚固粘结〔延长粘结〕⑵.裂缝间的局部粘结(a)锚固粘
10、结应力(b)裂缝间的局部粘结应力§2.3钢筋的锚固与连接2.3.2粘结力的组成〔１〕钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力——胶结力。

〔２〕混凝土收缩握裹钢筋而产生的——摩阻力。

〔３〕钢筋外表凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用力——咬合力。

§2.3钢筋的锚固与连接变形钢筋与混凝土之间的机械咬合作用主要是由于变形钢筋肋间嵌入混凝土而产生的。

变形钢筋和混凝土的机械咬合作用§2.3钢筋的锚固与连接2.3.3粘结强度平均粘结应力光面钢筋带肋钢筋md.lNpt=§2.3钢筋的锚固与连接2.3.5钢筋的锚固?标准?规定：以受拉钢筋的锚固长度la作为钢筋根本锚固长度。

一般钢
11、筋锚固长度按以下公式计算：钢筋抗拉强度设计值钢筋外形系数钢筋直径混凝土轴心抗拉强度设计值0.140.16带肋钢筋光面钢筋钢筋类型◆机械锚固修正值钢筋末端接受图示机械锚固措施时，锚固长度可取根本锚固长度的0.7倍。

◆受压钢筋的锚固长度不宜小于受拉钢筋锚固长度的0.7倍；◆机械锚固时的箍筋要求接受机械锚固时，锚固长度范围内的箍筋不应少于3个，其直径不应小于钢筋直径1/4，间距不应大于钢筋直径的5倍。

2.3.6钢筋的连接钢筋连接的形
式：①绑扎连接——搭接；②机械连接；③焊接。

钢筋连接原那么◆钢筋搭接位置应设置在受力较小处；◆同一钢筋宜少设连接接头；◆相邻钢筋的搭接位置宜 12、相互错开；◆限制同一连接区段内接头钢筋面积率。

?标准?规定，两搭接接头的中心间距应大于1.3l1，否那么，那么认为两搭接接头属于同一搭接范围。

钢筋机械连接第五章受弯构件的斜截面承载力1．标准规定的受拉钢筋锚固长度为〔〕。

A．随混凝土强度等级的提高而增大；B．随钢筋等级提高而降低；C．随混凝土等级提高而削减，随钢筋等级提高而增大；D．随混凝土及钢筋等级提高而减小；2．钢筋的屈服强度是指〔〕。

比例极限；弹性极限；屈服上限；屈服下限；3．能同时提高钢筋的抗拉和抗压强度的冷加工方法〔〕。

A.冷拉；B.冷拔；CBD混凝土的物理力学性能钢筋的物理力学性能组成构造单轴应力状态下的
13、混凝土强度复合应力状态下的混凝土强度混凝土的变形混凝土抗压强度混凝土轴心抗拉强度短期加载下混凝土变形性能荷载长期作用下的变形性能〔徐变〕收缩钢筋的品种和级别钢筋的强度和变形混凝土构造对钢筋性能的要求混凝土与钢筋的粘结粘结的意义粘结力组成粘结强度影响粘结的因素锚固与搭接[本章小结]。