混凝土 参考资料

第一章绪论

1、混凝土与钢筋共同工作三要素（特点）：

①很可靠的粘结作用②混凝土保护钢筋（耐腐蚀、耐火）③几乎相同的温度线膨胀系数

2、钢筋混凝土结构优缺点

优点：取材容易；合理用材；耐久性较好；耐火性好；可模性好；整体性好

缺点：自重较大，对大跨度结构、高层建筑结构抗震不利；抗裂性较差；施工复杂、工序多、隔热隔声性能较差。

3、结构功能：（三性）安全性、适用性、耐久性

4、极限状态：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，则此状态称为该功能的极限状态。

承载能力极限状态：结构或构件达到最大承载能力或变形达到不适于继续承载的状态，称为承载能力极限状态。（对应安全性）

例如：结构或构件由于材料强度不足而破坏，因疲劳而破坏，产生过大的塑性变形而不能继续承载、丧失稳定、结构转变为机动体系。

正常使用极限状态：结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态称为正常使用极限状态。（对应适用性、耐久性）

例如：结构或构件出现影响正常使用的过大变形，过宽裂缝，局部损坏和振动。

4、荷载分类

永久荷载（恒荷载）：荷载值基本不随时间而变化的荷载（G/g）。例如结构自重。

可变荷载（活荷载）：荷载值随时间而变化的荷载（Q/q）。例如楼面活荷载。

5、荷载设计值=荷载标准值*荷载分项系数

荷载设计值用来计算截面承载力，荷载标准值用来验算变形和裂缝宽度（下标为k）

6、内力的标准值：按荷载标准值计算得到的内力。

内力的设计值：按荷载设计值计算得到的内力。

7、材料强度设计值= /材料强度的分项系数

材料强度设计值用来计算截面承载力，材料强度标准值用来验算变形和裂缝宽度。

第二章材料的性能

一、混凝土的物理力学性能

1、混凝土的主要强度指标

①立方体抗压强度：以变长为150mm的立方体为标准试件，标准立方体试件在（20±3℃）的温度和相对湿度90%以上的潮湿空气中养护28天，按照标准实验法测得的抗压强度最为混凝土的立方体抗压强度。

具有95%保证率的立方体抗压强度作为混凝土的强度等级。

②轴心抗压强度：用混凝土棱柱试件测得的抗压强度称为轴心抗压强度。

规定以150㎜*150㎜*300㎜的棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件。

具有95%保证率的抗压强度为混凝土轴心抗压强度标准值。

③轴心抗拉强度：采用直接轴心受拉的试验方法。

2、影响混凝土强度的因素：试件形状尺寸；养护条件；龄期；加荷速度。

3、立方体抗压强度高于轴心抗压强度的原因：因为棱柱体试件的高度越大，试验机压板与试件之间摩擦力对试件高度中部的横向变形的约束影响越小，并且棱柱体试件高宽比越大，强度越高。

4、三向受压状态下强度变化规律：

5、混凝土在一次短期加载下的应力—应变曲线

OA：接近直线，A为比例极限点

B临界点：作为长期抗压强度的依据

C峰点：作为混凝土棱柱体抗压强度的试验值

混凝土强度越高。下降段的坡度越陡，即应力下降相同幅度的变形越小，延性越差。

6、三向受压状态下混凝土的受力特点：

混凝土试件横向收到约束时，可以提高其抗压强度，也可提高其延性。

随着侧向压力的增加，试件的强度和应变都有显著提高。

7、弹性模量：混凝土棱柱体受压时，在应力—应变曲线的原点作一切线，其斜率为混凝土的原点模量，称为弹性模量，用表示

变形模量（割线模量）：混凝土棱柱体受压时，连接应力—应变曲线上原点至曲线上任一点应力为的割线的斜率，称为割线模量

切线模量：在混凝土应力—应变曲线上任一点应力为处作一切线，切线与横坐标轴的交角为则该处应力增量与应变增量之比值称为应力混凝土的切线模量

8、约束混凝土：

应用：工程上可以通过设置密排螺旋筋或箍筋来约束混凝土，改善钢筋混凝土构件的受力性能。

9、混凝土的收缩（非受力）影响因素：水泥品种；水泥的用量；骨料的性质；养护条件；混凝土的制作方法；使用环境；构件的体积与表面积的比值。

10、混凝土的徐变（应力作用下）：结构或材料承受的应力不变，而应变随时间增长的现象称为徐变。

当混凝土应力较小时，徐变与应力成正比，曲线接近等间距分布，这种情况称为线性徐变。

当混凝土应力较大时，徐变变形与应力不成正比，徐变变形比应力增大要快，称为非线性徐变。

因素：龄期（龄期越早徐变越大）；初始应力；水泥用量（用量越多徐变越大）；水灰比（水灰比越大徐变越大）；骨料越坚硬，弹性模量越高，徐变越小；制作方法；养护条件。

11、疲劳破坏：混凝土在重复荷载作用下的破坏。

疲劳试验采用100㎜*100㎜*300㎜（或者150㎜*150㎜*450㎜）的棱柱体，把能使棱柱体试件承受200万次或其以上循环荷载而发生破坏的应力值称为混凝土的疲劳抗压强度。

二、钢筋的物理力学性能

1、钢筋的品种：①钢筋类②型钢类③钢丝、钢绞线

热轧钢筋（软钢）：低碳钢、普通低合金钢在高温状态下轧制而成，其应力应变曲线有明显的屈服点和流幅，断裂时有颈缩现象，伸长率比较大。

2、热轧钢筋的级别：HPB 300级Ⅰ级钢光圆钢筋需设弯钩

HRB 335级Ⅱ级钢

HRB 400 Ⅲ级钢

RRB 400 Ⅲ级钢变形钢筋，不设弯钩

HRB500 Ⅳ级钢

HRBF 400级HRBF500级HRBF335级

3、钢筋的强度指标：软钢：取屈服强度

硬钢：取条件屈服点，即取极限抗拉强度的85%

4、时效硬化：冷拉后，经过一段时间钢筋的屈服点比原来的屈服点有所提高，这种现象称为时效硬化。

5、冷加工：冷拉：只提高抗拉强度，塑性降低。

冷拔：同时提高抗拉强度及抗压强度，塑性降低。

6、粘结应力：钢筋混凝土受力后会沿钢筋和混凝土接触面上产生剪应力，称为粘结应力。

7、粘结力的组成：胶着力（首先产生，一般很小）

咬合力（最大）

摩阻力

光圆钢筋：胶着力，摩阻力

变形钢筋：咬合力

8、因素：埋入长度；保护层厚度；混凝土强度。

第三章受弯构件的正截面抗弯承载力