结构材料的力学性能共69页文档
结构用铝合金材料力学性能
附录A结构用铝合金材料力学性能常见结构用铝合金板、带材力学性能(标准值)可按衣A-1采用，结构用铝合金棒、管、型材力学性能(标准值)可按衣A-2采用。
结构用铝合金板、带、棒、管、型材的化学成分可按衣A-3采用。
表A-1结构用铝合金板' 带材力学性能标准值注：1.伸长率标准值中，A适用于厚度不大T- 12.5mm的板林A适用于原度大于12.5mm的板材。
»2.表中焊接折减系数的数值适用干材料焊接后存放的环境温度大于10D 存放时间大于3d（6XXX系列）或30d（7XXX系列）的情况。
3.表中焊接折减系数的数值适用于皿度不超过15mm的MIG焊.以及3xxx系列.5xxx系列合金和8011A ft佥M度不超过6mm的TIG焊。
对T 6xxx系列和7xxx系列合金圧度不超过6mm的TIG焊.焊接折械系数的数值必须乘以0.8,当M 度超过上述规定.如无试验结果或国内外相关规范规定.3xxx系列、5xxx系列合金和8011A ft佥焊接折蔽系数的数值必效乘以0.9. 6xxx系列和7xxx系列合金焊接折减系数的数值必须乘状态不需进行上述折减。
0焊〉。
对T TIG (0.64焊〉或MIG (0.8 以.表A・2结构用铝合金棒、管、型材力学性能标准值适用于川度（或直的板（或棒）材.A注：1.伸长率标准值中.A适用于用度（或直径）不大T12.5mmx> 12.5mm的板（或棒）材，径）大于系6XXX （2.表屮焊接折减系数的数值适用于材料焊接后存放的环境温度大TIO'C,存放时间大J- 3d系列〉的情况：列〉或30d （7XXX8011A系列合金和MIG烙以及3xxx系列、5xxx3.表中焊接折减系数的数值适用于艸度不超过15mm的焊接折械系敌的7xxx系列介佥悼度不超过6mmTIG焊.合金川度不超过6mm的TIG焊。
对『6xxx系列和系列合。
当厚度超过上述规定.如无试验结果或国内外相关规范规定.3xxx 系列.5xxx的数值必须乘以0.8 系列介金焊接折减系数的数值必须乘0.9. 6xxx系列和7xxx金和8011A介佥焊接折械系数的数值必须孃以TIG焊九对于0状态不需进行上述折减；以0.8 （MIG焊）或0.64 <结构用铝合金板.帯.棒.笛\型材的化学成分表心3。
建筑结构结构材料的力学性能教学PPT
❖ 在纵向受力钢筋搭接长度范围内应加密配置箍筋， 见图，其直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25 倍。
❖ 在锚固区或受力钢筋搭接长度范围内应配置箍筋以改 善钢筋与混凝土的粘结性能。
❖ 在锚固长度范围内，箍筋直径不宜小于锚固钢筋直径 的1/4，间距不应大于单根锚固钢筋直径的10倍(采用 机械锚固措施时不应大于5倍)，在整个锚固长度范围 内箍筋不应少于3个。
（2）钢筋埋入长度越长，拔出力越大，但埋入过长则尾部 的粘结力很小，甚至为零；
（3）粘结强度随混凝土强度等级的提高而增大； （4）变形钢筋的粘结强度比光面钢筋的大；
但若在光面钢筋末端做弯钩，则拔出力大大提高。
四、保证钢筋和混凝土间的粘结措施
（一）保证锚固粘结应力的可靠传递
1、纵向受拉钢筋的基本锚固长度
敲除渣壳，露出具有金属光泽的电渣压力焊接头。
钢筋焊接连接——气压焊
钢筋气压焊是一种经济不用电的钢筋连接方法，图为日本 在多层住宅楼的梁中将气压焊应用于水平钢筋的连接。
图为在南京古南都饭店工程地下室施工工地上，进行钢筋气 压焊应用的表演。操作工人将夹钳夹住上、下钢筋端部，点燃 气压焊的焊炬。
焊炬点燃后，套入钢筋连接部位，先用强焰对连 接部位上下轻微移动加热。
二、粘结力的组成
（1） 混凝土收缩将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力； （2） 混凝土颗粒与钢筋表面产生的化学粘合力； （3）由于钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力。
三、影响粘结力因素
拔出试验:测定粘结力 粘结强度: 钢筋与砼的粘结面上所能承受
平均剪应力的最大值。
b
F
dl
（1）粘结应力按曲线分布，最大粘结应力在离开端部的某 一位置出现，且随拔出力的大小而变；
【土木建筑】02混凝土结构材料的物理和力学性能
第2章 混凝土结构材料的物理和力学性能 2.1 混 凝 土
4) 单轴正应力和剪应力共同作用时的强度 图2.8所示为法向正应力和剪应力组合受力时的混凝土强度曲线，图中面积可分为3
个区域，Ⅰ区为拉剪状态，随 的加大，抗拉强度下降；随着 增大，抗剪强
度下降；Ⅱ区为压剪状态，随 增大抗剪强度增加，这是因为压应力在剪切面产
般为立方体强度的1/18～1/10，所以，准确测定抗拉强度是很困难的。因此，
国内外常采用间接的方法来测定混凝土轴心抗拉强度，按图2.5所示的圆柱体
或立方体的劈裂试验来间接测定混凝土的轴心抗拉强度。根据弹性理论，劈裂
试验的水平拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度ftk，可按下式计算：
f t,s
2 Pu πd 2
三轴受压时，混凝土的强度及变形能力均有较大的提高。在实际工程中，常利用此
特性来提高混凝土构件的抗压强度和变形能力。例如采用螺旋箍筋、加密箍筋等。
3) 局部受压强度
当构件的承压面积A大于荷载的局部传力面积Ac时(如图2.7所示)，承压混凝土局部
受力，周围混凝土对核心混凝土受压后产生的侧向变形有约束作用，所以，局部承
以下混凝土取 性规律取值；
c1
=0.76，对C80混凝土取 c 1
=0.82，中间按线
c 2 ——高强度混凝土的脆性折减系数，对C40及以下取 c 2
=1.00，对C80取 c 2 =0.87，中间按线性规律取值。
0.88——考虑实际构件与试件混凝土强度之间的差异而取用的
折减系数。
1.12
2) 棱柱体轴心抗压强度 实际工程中的混凝土构件高度通常比截面边长大很多，因此，采用棱柱体比立方体能更
好地反映混凝土结构的实际抗压能力。GB 50010—2002规定棱柱体试件试验测得的 具有95%保证率的抗压强度为混凝土轴心抗压强度标准值，用符号fck表示。 棱柱体试件与立方体试件的制作条件相同，试件上下表面不涂润滑剂。棱柱体的抗压试 验及试件破坏情况如图2.3所示。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，所以棱柱体试件的抗压强度比 立方体的强度值小，棱柱体试件高宽比越大，强度越小，但当高宽比达到一定值后 棱柱体抗压强度变化很小，因此，试件的高宽比一般取为3～4。《普通混凝土力学 性能试验方法标准》(GB/T 50081—2002)规定以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，试件制作、养护和加载试验方法同立方体 试件。
结构材料的力学性能共69页
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
结构材料的力学性能
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
第3章 结构材料的力学性能
第二节 混凝土
2. 轴心抗压强度
f ck （棱柱体抗压强度）
a. 定义： 轴心抗压强度是指按照标准方法制作养护的截面为 150mm×150mm高300mm的棱柱体，在28天龄期，用标准 试验方法测得的抗压强度。
b. 折算：
f ck 0.88 1 2 f cu,k
C.钢筋强度 ——材料抵抗破坏能力的指标
包括：抗压、抗拉、抗剪、抗扭、疲劳强度
oa—弹性阶段 bc—屈服阶段
fu fb fy
s
e
b
b a c a’ a dc
d
f
cd—硬化阶段
de—颈缩阶段
e
s
d c
a—弹性极限fb c—屈服强度fy d—极限强度fd
o
e
s0.2
0
某些无明显屈服点的材料，以残余变形0.2%对应应力 作为名义屈服强度。
1 —轴心抗压强度与立方体抗压强度比值 2 —高强混凝土脆性折减系数
0.88—经验折减系数
150mm
300mm
第二节 混凝土
3. 轴心抗拉强度
f t 0.88 2 0.395 f cu
1 1.645
0.55
0.45
混凝土的抗拉强度比抗压强度低得多，一般只有抗压强度
第三章
结构材料的力学性能
1. 结构材料的基本要求 2. 建筑钢材
3. 混凝土
4.Hale Waihona Puke 钢筋和混凝土的相互作用 5. 木材
结构材料的力学性能及指标
结构材料的基本要求
a. 结构材料要有足够的、有一定环境适应度的强度；
b. 结构材料要有足够的刚度；
工程结构材料的物理力学性能
2）加载速度 加载速度愈大，强度高，峰值应变低；下降段陡延性差
不同应变速度下混凝土的应力—应变关系
（3）应力—应变关系的数学模型 1）我国规范
2 2 0 , fc 2 0 , fc 2 0 0 0 0
cu 0
2. 简单受力下混凝土的强度 （1）立方体抗压强度fcu,k(N/mm2) 按照标准方法制作养护的边长150mm的立方体,28天龄期，用 标准试验方法进行抗压实验得到的破坏时试件的平均压应力。 立方体抗压强度标准值：95%保证率的立方体抗压强度值。 用途：力学性能的基本代表值，混凝土强度等级划分依据。 强度等级：按立方体抗压强度标准值分为14级，“C+标准值” 1）混凝土强度等级：按立方体抗压强度标准值确定 普通混凝土：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45 高强混凝土：C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80
令
C n
1
式中C，——系数。焊接结构中根据各种不同的构造细部使 疲劳强度不同程度地降低，详见表3-1。
说明： 1）计算时用可变荷载的标准值； 2）由于来源于试验，已考虑动力效应，计算 时不再考虑动力系数；
6.变幅疲劳
2017/11/25
16
3.1.4 影响钢材性能的因素 1.化学成分
2.钢材的强度指标 （1）屈服强度 fy强度标准值，为设计依据 （2）极限强度（抗拉强度） fu抗拉强度，安全储备 3.钢材的塑性 钢材在外力作用下，塑性变形增加而不发生脆性断裂 的能力。
伸长率
l1 l 100% l
l1、l ——试件拉断后、拉断前标距的长度。