第二章鋼筋混凝土材料的力學效能

2021-07-16 11:59:07 字數 2530 閱讀 7554

一、目的要求

1.了解在工程中的表述方法

2.熟悉鋼筋的應力-應變曲線的含義

二、重點難點

1.掌握立方抗壓強度和軸心抗壓強度及軸心抗拉強度的關係

2. 掌握立方抗壓強度和軸心抗壓強度及軸心抗拉強度的關係

三、主要內容

2.1鋼筋的形式和品種

1.鋼筋的化學成分(碳):低碳鋼和高碳鋼

2.熱扎鋼筋的表述方法

hpb235、hrb335、hrb400、rrb400

2.2鋼筋的力學效能

1.出示投影膠片講解有明顯物理流限鋼筋的應力-應變曲線

(1)a` 比例極限 a彈性極限 b上屈服點 c下屈服點 b-c屈服或流動 c-f流幅

(2)設計強度的取法

2.出示投影膠片講解無明顯物理流限鋼筋的應力-應變曲線

(1) 設計強度的取法

2.3鋼筋的冷加工和熱處理

1.冷拉:可以提高抗拉強度 2. 冷拔:可以提高抗拉強度和抗壓強度

3.熱處理:包括淬火和回火

2.4對鋼筋質量的要求

1.強度:屈服強度、極限抗拉強度

2.伸長率

3. 冷彎要求

2.5鋼筋的蠕變、鬆弛和疲勞

1.蠕變:鋼筋在高應力的作用下,隨時間增長其應變增加的現象

2.鬆弛:鋼筋受力後,若保持長度不變,則其應變隨時間增長而降低的現象

3. 疲勞:指鋼筋在承受重複、週期動荷載作用下,經過一定次數後,從塑性破壞的性

2.6混凝土的強度等級

c15—c80 15-80這些數字為單位立方體抗壓強度標準值

2.7混凝土的強度

1.立方體抗壓強度(fcu,k)

立方體抗壓標準值係指按照標準方法製作養護的邊長為150的立方

體試件,在28齡期用標準試驗方法測得的具有95%保證率的抗壓強度。《規範》16頁

2.混凝土的軸心抗壓強度(稜柱體強度)

軸心抗壓強度標準值與設計值分別按下列公式計算:

fck=0.88αc1αc2 fcu,k

fc= fck/γc=fck/1.4

稜住強度與立方強度之比值αc1對普通混凝土為0.76,對高強混凝土則大於0.76。對c50及以下取αc1=0.76,對c80取αc1=0.82,中間按線性規律變化。

對c40以上混凝土考慮脆性折減係數αc2,對c40取αc2 =1.0,對c80取αc2 =0.87,中間線性規律變化。

考慮到結構中混凝土強度與試件混凝土強度之間的差異,根據以往的經驗,並結合試驗資料分析,以及參考其它國家的有關規定,對試件混凝土強度修正係數取為0.88。 《規範》240頁

3.軸心抗拉強度

ftk=0.88x0.395f0.55cu,k(1-1.645δ)0.45xαc2 ft= ftk/γc=ftk/1.4

4.複雜應力狀態下的混凝土強度

試驗表明,混凝土兩個方向受壓時,兩個方向的抗壓強度都有所提高,最大可達到單向受壓的1.2倍左右,混凝土三向受壓時,各個方向上的抗壓強度都有很大的提高,這些情況可以用「側向約束」的概念來解釋。

2.8荷載作用下的混凝土的變形效能

凝土的應力-應變曲線(**投影)

混凝土的應力-應變曲線通常用稜柱體試件進行測定,在試件的四個側面安裝應變儀測讀縱向壓應變的變化。

oa段:應力較小,σ≤0.3fck,混凝土表現出理想的彈性性質,應力-應變關係呈直線變化,混凝土內部的初始微裂縫沒有發展。

ab段:σ=(0.3-0.

8)fck,混凝土開始表現出越來越明顯的非彈性性質,應力-應變關係偏離直線,應變增長的速度比應力增長速度快。在此階段,混凝土內部微裂縫已有發展,但處於穩定狀態。

bc段:σ=(0.8-1.0)fck,應變增長速度進一步加快,應力-應變曲線的斜率急劇減小,混凝土內部裂縫進入非穩定發展階段。

c點: 當應力達到c點即應力峰值σ0時,混凝土發揮出受壓時最大的承載能力,既軸心抗壓強度,此時,內部微裂縫已延伸擴充套件成若干通縫。相應與最大應力的應變ε0稱為峰值應變,隨混凝土強度等級的不同在之間變動。

使用時對軸心受壓通常取ε0=2x10-3;曲線oc段一般稱為應力-應變曲線的「上公升段」。

c點以後:超過c點後,試件的承載力隨應變增長逐漸減小,應力開始下降。試件表面出現一些不連續的縱向裂縫,以後應力下降加快,應力-應變曲線的坡度變陡,當應變約增大到4x10-3-6x10-3時,應力下降減緩,最後趨向與穩定的殘餘應力,c點以後的應力-應變曲線稱為「下降段」。

下降段反應了混凝土內部沿裂縫截面的剪下滑移及骨料顆粒處裂縫不斷延伸擴充套件,此時的承載力主要依靠滑移面上的摩擦咬合力。

從混凝土應力-應變曲線可以看出:混凝土應力-應變曲線是一條曲線,這說明混凝土是一種彈塑性材料,只有當壓力很小時,才可將其視為彈性材料。曲線分為上公升段和下降段,說明混凝土在破壞過程中,承載力是乙個從增加到減小的過程,當混凝土的壓應力達到最大時,並不意味著立即破壞。

因此,混凝土最大應變對應的不是最大應力,最大應力對應的也不是最大應變。

混凝土應力-應變形狀的影響因素

混凝土的強度、組成材料的性質及配合比、試驗方法及約束情況、載入速度、橫向鋼筋的約束作用

2.混凝土在多次重複荷載下的應力-應變關係(看投影)看書

四、備註

鋼筋混凝土的力學效能

1 鋼和硬鋼的應力 應變曲線有什麼不同,其抗拉設計值fy各取曲線上何處的應力值作為依據?2.鋼筋冷加工的目的是什麼?冷加工的方法有哪幾種?各種方法對強度有何影響?4 試述鋼筋混凝土結構對鋼筋的效能有哪些要求?5 我國用於鋼筋混凝土結構的鋼筋有幾種?我國熱軋鋼筋的強度分為幾個等級?用什麼符號表示?6 ...

鋼筋混凝土材料的力學效能試題及答案

2 混凝土強度等級是由一組立方體試塊抗壓後的平均強度確定的。3 採用邊長為100mm的非標準立方體試塊做抗壓試驗時,其抗壓強度換算係數為0.95。4 採用邊長為200mm的非標準立方體試塊做抗壓試驗時,其抗壓強度換算係數為1.05。5 對無明顯屈服點的鋼筋,設計時其強度標準值取值的依據是條件屈服強度...

第一章鋼筋混凝土材料的力學效能 土木 ruc

by 小熊 本文由wangchen 698貢獻 ppt文件可能在wap端瀏覽體驗不佳。建議您優先選擇txt,或 原始檔到本機檢視。第一章鋼筋混凝土結構的材料 鋼筋混凝土結構和力學研究的物件不同,是針對具體材料,所以要充分了解材料的效能。本章主要講三個問題 一.鋼筋的品種和力學效能。二.混凝土的力學效...