第一章 钢筋混凝土材料
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高：
f
' cc
f
' c
4.1 2
பைடு நூலகம்
圆柱体抗压标准强度
Page 23
二、混凝土的变形
影响砼变形的因素： a、加载方式（一次、反复、加载速度） b、持荷时间 (短期、长期) c、环境温度、湿度 d、试件的体表比（体积与表面积）等
混凝土的变形分两大类： 受力变形———短期荷载的变形 长期荷载的变形 重复荷载的变形
Page 18
拉
压
+
Page 19
化.
双向受压——（第三象限）一向的强度随着 另一向压应力的增加而增加，双向受压下的 混凝土强度比单向受压强度最大可提高25%.
拉压组合——（二、四象限）一向的强度随 着
另一向应力的增加而直线下 降.
Page 20
Ⅱ(拉、压)
Ⅲ(压、压)
Page 21
评定——平均值、中值、无效
Page 10
“数理统计”的方法计算具有95％保 证率的抗压极限强度值，作为砼立方 体抗压强度标准值
fcu,k cu 1.645 cu cu (1 1.645 cu )
cu
n i 1
fcu n
cu
f
2 cu
nc2u
n 1
Page 11
C、试验方法 润滑油——基本可消除端部侧向约束 不涂润滑油——由于横向膨胀、摩阻，
钢筋砼梁：
矩形截面钢筋砼(C30)梁b=25cm,h=50cm,设置 3φ20(HRB335).
此钢筋砼梁的承载力108.7kN·m,而相应的素砼梁的承载力为 16.15kN·m, 钢筋砼梁的承载力是素砼梁的6.7倍.
钢筋的约束作用：裂缝宽度大大减小，抗裂性提高. 破坏自钢筋屈服开始，具有明显地征兆：塑性破坏 材料强度充分发挥 ———————承载力较高
抗拉强度却很低 =1f.tk27~2.01MPa
（C15~C30）
钢——抗拉强度均很高 =2f3sk5~400 MPa
Page 2
素混凝土梁：
当外荷载很小时，受拉区砼即开裂：裂性很差. 砼一旦开裂，梁瞬即脆断而破坏：脆性破坏 中性轴以上砼 ——未充分发挥作用 承载能力—————承载力小
Page 3
引起“套箍”作用.
Page 12
D、尺寸效应
试验表明，试件尺寸越小，测得混凝土抗压强度越高。 原因：尺寸或体积愈大，内部缺陷越多（概率越大）；
试验方式的影响（例试件承压面之间摩擦力的影 响）
试件尺寸（mm） 径
换算系数
骨料最大粒
100×100×100
0.95
26.5mm
150×150×150
1.00
31.5mm
200×200×200
1.05
53mm
Page 13
E、混凝土强度等级的选取
《公桥规》中规定混凝土强度等级分为C15~C50~C80等 14个等级，且
钢筋混凝土构件：≥C20， 采用HRB400、KL400时，≥C25.
预应力混凝土构件：≥C40
Page 14
2．混凝土轴心抗压强度（棱柱体强 度
Ⅰ(拉、拉)
Ⅳ(压、拉)
（2）单向拉（压）与剪应力复合状态
拉伸破坏：抗剪强度随拉应力的增加而减小；
拉伸破坏：压应力 0时.6，fc抗剪强度随压应力的增加
而增加；
压缩破坏：压应力 0时.6，fc 抗剪强度随压应力的增加
而减小.
Page 22
（3）三向受压状态 混凝土三向受压时，各个方向上的抗压强度都有很大的提
Page 17
3．混凝土抗拉强度——砼试件在轴心 拉
伸下的极限 强 ①度直接测试法
②间接测试法
标准试件:150mm立方体或φ150×300mm圆柱体
根据普通强度f砼ts 与2高FA或强度砼的fts试验 4资dFm料lm ，轴心抗拉强度与
立方体抗压强度的平均值存在如下关系：
t
0.395
0.55 cu
Page 4
钢筋砼构件：梁、板———受弯剪（扭）构件 柱、拱圈——偏心受压构件
柱——试验表明，钢筋混凝土柱与素混凝土柱相比，不 仅承载力大为提高，而且受力性能也得到改善。
Page 5
二、钢筋与混凝土能共同工作的原 因
1. 混凝土与钢筋之间有良好的粘结力; 2. 两者的温度线膨胀系数较为接近; 3．钢筋被混凝土包裹，免遭锈蚀.
第一篇 钢筋砼结构
第一章 钢筋砼结构的基本概念及 材料的物理力学性能
§1-1 钢筋砼结构的基本概念
一、钢筋砼 钢筋砼——由钢筋和砼两种物理、力学性质
不同的材料所组成的复合材料. 其目的——使它们在共同工作中能发挥
各自的优点 Page 1
砼——抗压强度相对较高 =10fc.k0~20.1MPa （C15~C30）
试验表明：① <f c ，fc②u h/b越大， 越小；f ch/b超过一定值
后，趋于稳定（出现不受横向约束影响的区域）.
合理高宽比的确定：①h/b足够大，使其中间区段足以形
成纯压状态（h/b>2×0.866）；
②h/b不
宜太大，以免偏心而降低抗压强度.
“规范”规定，以150mm×150mm×300mm的试件为标 准试件。
Page 8
§1-2 混凝土
混凝土内部存在着与生俱来的微裂纹； 骨料与水泥浆间的粘结强度是混凝土组成体系中最薄弱的
环节； 混凝土的物理力学性能主要反映在两个方面：
强度——抵抗荷载的能力 变形——体积变形的能力
Page 9
1． 立方体抗压强度 A、立方体抗压强度的获得
标准试件:150mm边长的立方体试件（每三块为一组） 标准养生——20℃±3℃的温度和相对湿度≥90%空 气中养护28天 规范试验——按“试验规程”测试
体积变形———混凝土收缩、温度变化引起的变形
Page 6
三、钢筋混凝土优缺点
1. 主要优点 (1) 就地取材，成本低. （2）耐久性好. （3）适应性强. （4）耐火性好、整体性好、抗震性能好.
Page 7
2．主要缺点 自重大——轻质混凝土，挖孔（薄壁） 现浇结构模板需耗用较多木材——钢模、钢
支架 施工受季节环境影响较大——养生、防冻剂 抗裂性较差——施加预应力
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其标准值( cu c )
fck c 1.645 c c (1 1.645 c )
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圆柱体轴心抗压强度值
美国采用圆柱体试件：φfc1' 50×300mm
混凝土强 C60以下 C60 C70 C80 度等级
／ f
' c
f cu,k
0.79
0.833 0.857 0.875
f
' cc
f
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பைடு நூலகம்
圆柱体抗压标准强度
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二、混凝土的变形
影响砼变形的因素： a、加载方式（一次、反复、加载速度） b、持荷时间 (短期、长期) c、环境温度、湿度 d、试件的体表比（体积与表面积）等
混凝土的变形分两大类： 受力变形———短期荷载的变形 长期荷载的变形 重复荷载的变形
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拉
压
+
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化.
双向受压——（第三象限）一向的强度随着 另一向压应力的增加而增加，双向受压下的 混凝土强度比单向受压强度最大可提高25%.
拉压组合——（二、四象限）一向的强度随 着
另一向应力的增加而直线下 降.
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Ⅱ(拉、压)
Ⅲ(压、压)
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评定——平均值、中值、无效
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“数理统计”的方法计算具有95％保 证率的抗压极限强度值，作为砼立方 体抗压强度标准值
fcu,k cu 1.645 cu cu (1 1.645 cu )
cu
n i 1
fcu n
cu
f
2 cu
nc2u
n 1
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C、试验方法 润滑油——基本可消除端部侧向约束 不涂润滑油——由于横向膨胀、摩阻，
钢筋砼梁：
矩形截面钢筋砼(C30)梁b=25cm,h=50cm,设置 3φ20(HRB335).
此钢筋砼梁的承载力108.7kN·m,而相应的素砼梁的承载力为 16.15kN·m, 钢筋砼梁的承载力是素砼梁的6.7倍.
钢筋的约束作用：裂缝宽度大大减小，抗裂性提高. 破坏自钢筋屈服开始，具有明显地征兆：塑性破坏 材料强度充分发挥 ———————承载力较高
抗拉强度却很低 =1f.tk27~2.01MPa
（C15~C30）
钢——抗拉强度均很高 =2f3sk5~400 MPa
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素混凝土梁：
当外荷载很小时，受拉区砼即开裂：裂性很差. 砼一旦开裂，梁瞬即脆断而破坏：脆性破坏 中性轴以上砼 ——未充分发挥作用 承载能力—————承载力小
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引起“套箍”作用.
Page 12
D、尺寸效应
试验表明，试件尺寸越小，测得混凝土抗压强度越高。 原因：尺寸或体积愈大，内部缺陷越多（概率越大）；
试验方式的影响（例试件承压面之间摩擦力的影 响）
试件尺寸（mm） 径
换算系数
骨料最大粒
100×100×100
0.95
26.5mm
150×150×150
1.00
31.5mm
200×200×200
1.05
53mm
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E、混凝土强度等级的选取
《公桥规》中规定混凝土强度等级分为C15~C50~C80等 14个等级，且
钢筋混凝土构件：≥C20， 采用HRB400、KL400时，≥C25.
预应力混凝土构件：≥C40
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2．混凝土轴心抗压强度（棱柱体强 度
Ⅰ(拉、拉)
Ⅳ(压、拉)
（2）单向拉（压）与剪应力复合状态
拉伸破坏：抗剪强度随拉应力的增加而减小；
拉伸破坏：压应力 0时.6，fc抗剪强度随压应力的增加
而增加；
压缩破坏：压应力 0时.6，fc 抗剪强度随压应力的增加
而减小.
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（3）三向受压状态 混凝土三向受压时，各个方向上的抗压强度都有很大的提
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3．混凝土抗拉强度——砼试件在轴心 拉
伸下的极限 强 ①度直接测试法
②间接测试法
标准试件:150mm立方体或φ150×300mm圆柱体
根据普通强度f砼ts 与2高FA或强度砼的fts试验 4资dFm料lm ，轴心抗拉强度与
立方体抗压强度的平均值存在如下关系：
t
0.395
0.55 cu
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钢筋砼构件：梁、板———受弯剪（扭）构件 柱、拱圈——偏心受压构件
柱——试验表明，钢筋混凝土柱与素混凝土柱相比，不 仅承载力大为提高，而且受力性能也得到改善。
Page 5
二、钢筋与混凝土能共同工作的原 因
1. 混凝土与钢筋之间有良好的粘结力; 2. 两者的温度线膨胀系数较为接近; 3．钢筋被混凝土包裹，免遭锈蚀.
第一篇 钢筋砼结构
第一章 钢筋砼结构的基本概念及 材料的物理力学性能
§1-1 钢筋砼结构的基本概念
一、钢筋砼 钢筋砼——由钢筋和砼两种物理、力学性质
不同的材料所组成的复合材料. 其目的——使它们在共同工作中能发挥
各自的优点 Page 1
砼——抗压强度相对较高 =10fc.k0~20.1MPa （C15~C30）
试验表明：① <f c ，fc②u h/b越大， 越小；f ch/b超过一定值
后，趋于稳定（出现不受横向约束影响的区域）.
合理高宽比的确定：①h/b足够大，使其中间区段足以形
成纯压状态（h/b>2×0.866）；
②h/b不
宜太大，以免偏心而降低抗压强度.
“规范”规定，以150mm×150mm×300mm的试件为标 准试件。
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§1-2 混凝土
混凝土内部存在着与生俱来的微裂纹； 骨料与水泥浆间的粘结强度是混凝土组成体系中最薄弱的
环节； 混凝土的物理力学性能主要反映在两个方面：
强度——抵抗荷载的能力 变形——体积变形的能力
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1． 立方体抗压强度 A、立方体抗压强度的获得
标准试件:150mm边长的立方体试件（每三块为一组） 标准养生——20℃±3℃的温度和相对湿度≥90%空 气中养护28天 规范试验——按“试验规程”测试
体积变形———混凝土收缩、温度变化引起的变形
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三、钢筋混凝土优缺点
1. 主要优点 (1) 就地取材，成本低. （2）耐久性好. （3）适应性强. （4）耐火性好、整体性好、抗震性能好.
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2．主要缺点 自重大——轻质混凝土，挖孔（薄壁） 现浇结构模板需耗用较多木材——钢模、钢
支架 施工受季节环境影响较大——养生、防冻剂 抗裂性较差——施加预应力
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其标准值( cu c )
fck c 1.645 c c (1 1.645 c )
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圆柱体轴心抗压强度值
美国采用圆柱体试件：φfc1' 50×300mm
混凝土强 C60以下 C60 C70 C80 度等级
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0.833 0.857 0.875