《建筑力学与结构》课件——第十一章 钢筋和混凝土材料的力学性能

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钢筋
建筑力学与结构
2.钢筋的总伸长率 《混凝土规范》用钢筋在最大力（极限强度）下的总伸长率（又称 均匀伸长率）δgt表示钢筋的变形能力，普通钢筋及预应力筋的总伸长 率δgt不应小于表11-4规定的数值。 3.冷弯性能 冷弯性能指钢筋在常温下承受弯曲的能力。 屈服强度、抗拉强度、总伸长率和冷弯性能是有明显屈服点钢筋进 行质量检验的四项主要指标，对无明显屈服点的钢筋则只测定后三项。
（2）混凝土的膨胀
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混凝土
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混凝土的选用 素混凝士结构的混凝土强度等级不应低于C15；钢筋混凝土结构的混 凝土强度等级不应低于C20；采用强度等级400MPa 及以上的钢筋时，混 凝土强度等级不应低于C25。 预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40，且不应低于C30。 承受重复荷载的钢筋混凝土构件，混凝土强度等级不应低于C30。
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混凝土
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2.混凝土轴心抗压强度 以150mm×150mm×300mm的棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标 准试件，用标准方法测得的抗压强度为混凝土轴心抗压强度标准值，用 符号fck表示。 3.混凝土轴心抗拉强度 混凝土轴心抗拉强度标准值用符号ftk表示。
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混凝土
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14个强度等级： C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、 C75、C80。 单位：N/mm 2。
C50级及以下为普通强度混凝土，C50级以上的为高强混凝土。 200mm×200mm×200mm的立方体试块——1.05 100mm×100mm×100mm的立方体试块——0.95
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钢筋
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4.钢筋强度的标准值和设计值 《混凝土规范》规定材料强度标准值的保证率不小于95%的要求。 钢筋的强度设计值为其强度标准值除以材料分项系数γs的数值。对 400Mpa级及以下的普通钢筋，其材料分项系数γs取1.10，对500Mpa级 钢筋取1.15，对预应力筋取1.20。 5.钢筋的弹性模量
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混凝土
不同强度等级的混凝土：
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《混凝土规范》规定：混凝土的极限压应变εcu可按εcu=0.0033－ （fcu，k－50）×10-5计算；如算得的εcu≥0.0033，则取 εcu=0.0033。
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混凝土
2.混凝土的弹性模量
切线的斜率即为混凝土的弹性模量，用Ec表示。则
Ec tan α0
Ec
105 (N / mm2 ) 34.7
2.2
f cu,k
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混凝土的剪切变形模量Gc取0.4Ec。
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混凝土
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3.混凝土在长期荷载作用下的变形性能 混凝土在长期荷载作用下，应力不变，应变随时间的增加还会不断 增长的现象称为混凝土的徐变。 影响混凝土徐变的主要因素有：内在因素、环境影响和应力条件。 （1）内在因素是混凝土的组成和配比。 （2）环境影响是指混凝土的养护条件和使用条件。 （3）应力条件是指初应力水平（σ/fc）和加荷时混凝土的龄期， 它们是影响徐变的主要因素。
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混凝土
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4.混凝土的收缩与膨胀 （1）混凝土的收缩 混凝土在空气中结硬时体积随时间增长而缩小的现象称为收缩。 养护条件。 混凝土的收缩还与下列因素有关：
1）水泥品种； 2）水泥用量和水胶比； 3）骨料性质； 4）混凝土的浇捣和所处环境； 5）构件的体积与表面面积比值越小。
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钢筋
（2）中强度预应力钢丝和消除应力钢丝
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（3）钢绞线
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钢筋
（4）预应力螺纹钢筋
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中强度预应力钢丝、消除应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢 筋是用于预应力混凝土结构的预应力筋。
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钢筋
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1.拉伸性能 有明显屈服点钢筋（软钢）和无明显屈服点钢筋（硬钢）。 （1）有明显屈服点钢筋 （2）无明显屈服点钢筋 条件屈服强度，也就是该种钢筋的强度标准值， 用σ0.2表示。
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钢筋
混凝土结构对钢筋性能的要求 1.钢筋的强度 2.钢筋的塑性 3.钢筋的可焊性 4.钢筋与混凝土的粘结力
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混凝土
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4.混凝土强度的标准值和设计值 《混凝土规范》取具有95%保证率的下限分位值作为材料强度的代表 值，该代表值即为材料强度的标准值。 混凝土的强度设计值由强度标准值除混凝土材料分项系数γc1/13
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混凝土
混凝土的变形：受力变形和体积变形。 1.混凝土在一次短期加载下的变形性能
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钢筋
建筑力学与结构 2.按生产加工工艺和力学性能不同分类 钢筋和钢丝：分为热轧钢筋、中强度预应力钢丝、消除应力钢丝、 钢绞线和预应力螺纹钢筋。 （1）热轧钢筋
HPB300级、HRB335级、HRBF335级、HRB400级、HRBF400级、 RRB400级、HRB500级、HRBF500级。
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建筑力学与结构
第十一章 钢筋和混凝土材料的力学性能
11.1 混凝土
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混凝土
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普通混凝土是由水泥、砂、石和水按一定配合比例拌合，经过凝固 硬化后形成的人造石材，是一种复杂的多相复合材料。、
11.1.1 混凝土的强度 1.立方体抗压强度 混凝土强度等级按立方体抗压强度标准值确定。
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混凝土
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第十一章 钢筋和混凝土材料的力学性能
11.2 钢筋
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钢筋
建筑力学与结构
钢筋的品种和级别分类 1.按化学成份不同 分为碳素钢和普通低合金钢。 碳素钢：低碳钢（含碳量＜0.25%）、中碳钢（含碳量0.25%～10.6%） 和高碳钢（含碳量0.6%～1.4%）。 普通低合金钢：添加锰、硅、钒、钛、铬等。