高等钢筋混凝土结构-1.钢筋的物理力学性能
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第2章钢筋混凝土材料的力学性能2.1 钢筋2.1.2 钢筋的力学性能钢筋的主要力学性能包括强度和变形性能,可通过拉伸试验得到的应力-应变曲线来说明。
由此分为有屈服点的钢筋和无屈服点钢筋,即钢筋的应力-应变曲线有的有明显的流幅,如图2-5。
如热轧低碳钢和普通的热轧合金钢制成的钢筋。
有的则没有明显的流幅(图2-6),如光面钢丝等。
从图2-5的典型应力-应变曲线来看,应力值在A点以前,应力和应变按线性比例关系增长,A点对应的应力称为比例极限。
过了A点以后,应变比应力增长地快,到达Bˊ点以后,钢筋开始出现塑流,Bˊ称为屈服上限,它与加载速度、断面形式、试件表面光洁度等不确定因素有关,故Bˊ是不稳定的。
待从Bˊ降至B点(屈服下限)后,应力水平基本不变而应变急剧增加,图形接近水平线,直到C点。
B点到C点的水平部分称为为依据的。
过C点以后,应力又继续增长,钢筋的抗拉能力又开始发挥,随屈服台阶,BC大小称为流幅。
有明显流幅的热轧钢筋屈服强度是以屈服下限着曲线上升,到达最高点D,D对应的应力称为钢筋的极限强度,CD段称为钢筋的强化阶段。
过了D点以后,应变迅速增加,应力随之下降,在测试试件上体现为试件薄弱处的截面突然显著减小,发生局部径缩现象,变形迅速增加达到E点试件被拉断。
而图2-6中没有明显流幅的钢筋应力-应变关系曲线则没有前者的屈服台阶,而是直接到达强度极限,乃至破坏,具有脆性破坏的特点。
钢筋的一个强度代表值是标准值,标准值应具有不小于95%的保证率。
对构件计算配筋时,对于热轧钢筋的强度标准值是根据屈服强度确定,用fyk表示。
因为构件中的钢筋应力达到屈服点后,将产生很大的塑性变形,使钢筋混凝土构件出现很大变形和不可闭合的裂缝,以至不能使用。
对预应力钢绞线、钢丝和热处理钢筋等没有明显屈服点的钢筋强度标准值是根据国家标准极限抗拉强度ζb 确定的,采用钢筋应力为0.85ζb的点作为条件屈服点。
普通钢筋的强度标准值见后面的附表6。
第一篇钢筋混凝土结构第1章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能1.1 钢筋混凝土结构的基本概念钢筋混凝土结构是由配置受力的普通钢筋或钢筋骨架的混凝土制成的结构。
混凝土(砼)是一种人造石料,其抗压能力很高,而抗拉能力很弱。
采用素混凝土制成的构件(指无筋或不配置受力钢筋的混凝土构件),例如素混凝土梁,当它承受竖向荷载作用时[图1-1a)],在梁的垂直截面(正截面)上受到弯矩作用,截面中和轴以上受压,以下受拉。
当荷载达到某一数值F c时,梁截面的受拉边缘混凝土的拉应变达到极限拉应变,即出现竖向弯曲裂缝,这时,裂缝处截面的受拉区混凝土退出工作,该截面处受压高度减小,即使荷载不增加,竖向弯曲裂缝也会急速向上发展,导致梁骤然断裂[图1-1b)]。
这种破坏是很突然的。
也就是说,当荷载达到F c的瞬间,梁立即发生破坏。
F c为素混凝土梁受拉区出现裂缝的荷载,一般称为素混凝土梁的抗裂荷载,也是素混凝土梁的破坏荷载。
由此可见,素混凝土梁的承载能力是由混凝土的抗拉强度控制的,而受压混凝土的抗压强度远未被充分利用。
在制造混凝土梁时,倘若在梁的受拉区配置适量的纵向受力钢筋,就构成钢筋混凝土梁。
试验表明,和素混凝土梁有相同截面尺寸的钢筋混凝土梁承受竖向荷载作用时,荷载略大于F c时的受拉区混凝土仍会出现裂缝。
在出现裂缝的截面处,受拉区混凝土虽退出工作,但配置在受拉区的钢筋将可承担几乎全部的拉力。
这时,钢筋混凝土梁不会像素混凝土梁那样立即裂断,而能继续承受荷载作用[图1-1c)],直至受拉钢筋的应力达到屈服强度,继而截面受压区的混凝土也被压碎,梁才破坏。
因此,混凝土的抗压强度和钢筋的抗拉强度都能得到充分的利用,钢筋混凝土梁的承载能力可较素混凝土梁提高很多。
图1-1 素混凝土梁和钢筋混凝土梁a)受竖向力作用的混凝土梁b)素混凝土梁的断裂c)钢筋混凝土梁的开裂混凝土的抗压强度高,常用于受压构件。
若在构件中配置钢筋来构成钢筋混凝土受压构件,试验表明,和素混凝土受压构件截面尺寸及长细比相同的钢筋混凝土受压构件,不仅承载能力大为提高,而且受力性能得到改善(图1-2)。
钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求范本1:学术风格钢筋混凝土结构对钢筋的性能要求1. 引言钢筋混凝土结构是一种广泛应用于建筑和土木工程中的结构形式。
钢筋作为钢筋混凝土结构的主要受力成员,其性能对结构的安全性和耐久性具有重要影响。
本文将介绍钢筋混凝土结构对钢筋的性能要求。
2. 钢筋的力学性能要求2.1 抗拉强度钢筋在拉压受力下应具有足够的抗拉强度,以承受结构的荷载。
在设计中,需要根据结构受力情况和计算要求选择合适的钢筋强度等级。
2.2 屈服强度和延伸性能钢筋的屈服强度是指在拉压受力下,钢筋开始出现塑性变形的应力值。
延伸性能是指钢筋在屈服之后的延伸变形能力。
钢筋的屈服强度和延伸性能对结构的变形能力和承载能力有直接影响。
2.3 焊接性能在一些特殊结构中,钢筋需要进行焊接连接。
因此,钢筋的焊接性能也是一项重要的要求。
焊接接头的强度应符合相关标准,并且焊接工艺应合理,以确保焊接接头的质量和可靠性。
3. 钢筋的化学性能要求3.1 腐蚀性能钢筋在混凝土结构中容易受到腐蚀的影响。
因此,钢筋应具有良好的耐腐蚀性能,以延长结构的使用寿命。
常见的防腐措施包括防腐涂层和使用耐蚀钢筋。
3.2 化学成分钢筋的化学成分应符合相关标准的要求,以保证钢筋的力学性能和耐久性。
常见的化学成分要求包括碳含量、硫含量、磷含量等。
4. 钢筋的几何尺寸要求4.1 直径和弯曲度钢筋的直径和弯曲度应符合设计要求和相关标准的规定,以确保钢筋在安装和使用过程中的适应性和可操作性。
4.2 锚固长度钢筋在混凝土中需要通过锚固来传递受力。
因此,钢筋的锚固长度应符合结构的要求,以保证钢筋的受力性能和结构的安全性。
5. 附件本文档涉及附件:无6. 法律名词及注释本文所涉及的法律名词及注释:无范本2:商务风格钢筋混凝土结构对钢筋的性能要求1. 简介本文将详细介绍钢筋混凝土结构对钢筋的性能要求。
了解这些要求对于从事钢筋混凝土结构设计、施工或检测的人员都具有重要意义。
《混凝土结构设计原理》第二章 材料的物理力学性能 课堂笔记◆ 学习要点:钢筋砼的组成为非匀质的,又由于混凝土材料组成的非均匀性以及具有显著的非弹性性能,因此其力学性能与匀质弹性材料有很大的差异。
对钢筋和砼材料力学性能的了解,包括其强度和变形性能,以及对二者相互作用的了解是掌握钢筋砼构件受力特点,确立计算方法,制定构造措施的基础。
◆ 主要内容混凝土及其力学性能混凝土的组成、强度指标及其换算关系、变形性能、其它性能(疲劳、收缩、徐变)、钢筋及其力学性能。
钢筋品种、级别和型号、力学性能及性能要求。
钢筋与混凝土的粘结◆ 学习要求1、掌握混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心抗拉强度的测定方法和换算关系。
2、了解影响硷强度的因素,掌握砼应力一应变曲线特点,理解复合应力下硷强度和变形特点。
3、了解混凝土收缩、徐变现象及其影响因素;理解收缩、徐变对钢筋混凝土结构的影响。
4、了解钢筋的品种级别和使用范围。
掌握钢筋的应力一应变曲线的特点和强度的取值标准:,◆ 重点难点混凝土的强度及其影响因素,复合应力状态下的强度。
混凝土受压应力一应变关系的特征值。
混 凝土的收缩与徐变及其影响因素,一、混凝土(一)混凝土的组成结构砼是由水泥石(水泥胶结料)和骨料(石料)组成的一种内部结构复杂的复合材料。
从微观看:砼是不均匀的多相材料,存在许多内部微裂缝,这与其物理力学性能有密切的关系。
从宏观看:混凝土是粗骨料均匀分散在连续的砂浆基材中的两相材料,可视为各向同性的。
(二)混凝土的强度混凝土的强度是混凝土力学.隆能中的主要指标。
在工程中常用的混凝土强度指标有: ·立方体抗压强度fcu ·轴心抗压强度fc ·轴心抗拉强度ft1、混凝土立方体抗压强度砼立方体抗压强度是其力学性能中最基本的指标,也是评定fc 强度等级的标准。
砼强度等级是指按照标准方法制作养护的边长为150mm ,的立方体试件,在28天龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度标准值 。
第二章混凝土结构材料的物理力学性能教学重点:掌握各种材料性能的特性,钢筋及混凝土各自的应力应变关系,影响材料强度及变形大小的因素,从而为以后学习本课程或使用材料时打下基础。
教学内容:1.钢筋:钢筋的成份、种类和级别,钢筋的应力应变曲线,钢筋的塑性性能,钢筋的冷加工。
2.混凝土:立方体抗压强度,影响混凝土强度的因素,轴心抗压强度,轴心抗拉强度。
混凝土的变形:混凝土在一次短期加载时的应力应变性能,混凝土的变形模量。
混凝土的徐变。
混凝土的收缩。
3.钢筋与混凝土之间的粘结力。
2.1 混凝土的物理力学性能2.1.1 混凝土的组成结构普通混凝土是由水泥、砂、石材料用水拌合硬化后形成的人工石材,是多相复合材料。
混凝土组成结构是一个广泛的综合概念,包括从组成混凝土组分的原子、分子结构到混凝土宏观结构在内的不同层次的材料结构。
通常把混凝土的结构分为三种基本结构类型:微观结构即水泥石结构;亚微观结构即混凝土中的水泥砂浆结构;宏观结构即砂浆和粗骨料两组分体系。
微观结构(水泥石结构)由水泥凝胶、晶体骨架,未水化完的水泥颗粒和凝胶孔组成,其物理力学性能取决于水泥的化学矿物成分、粉磨细度、水灰比和凝结硬化条件等。
混凝上的宏观结构与亚微观结构有许多共同点,可以把水泥砂浆看作基相.粗骨料分布在砂浆中,砂浆与粗骨料的界面是结台的薄弱面。
骨料的分布以及骨料与基相之间在界面的结合强度也是重要的影响因素。
浇注混凝上时的泌水作用会引起沉缩,硬化过程中由于水泥浆水化造成的化学收缩和干缩受到骨料的限制,会在不同层次的界面引起结合破坏,形成随机分布的界面裂缝。
混凝土中的砂、石、水泥胶体中的晶体、未水化的水泥颗粒组成了错综复杂的弹性骨架,主要承受外力,并使混凝土具有弹性变形的特点。
而水泥胶体中的凝胶、?L隙和界面初始微裂缝等,在外力作用下使混凝土产生塑性变形。
另一方面,混凝土中的孔隙、界面微裂缝等缺陷又往往是混凝土受力破坏的起源。
在荷载作用下,微裂缝的扩展对混凝土的力学性能有着极为重要的影响。
钢筋混凝土的力学性能钢筋混凝土是一种常见且广泛应用的建筑材料,其独特的力学性能使得它成为了许多结构工程的首选材料之一。
本文将介绍钢筋混凝土的力学性能,包括抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度。
1. 抗压强度钢筋混凝土的抗压强度是指材料能够承受的最大压缩力。
通常用单位面积上的最大抗压应力表示,单位为兆帕(MPa)。
混凝土的抗压强度主要取决于混凝土的配合比、水胶比和混凝土的龄期等因素。
一般来说,混凝土的强度随着时间的增加而增强,而在龄期较低时,则容易出现早期抗压强度低的情况。
钢筋的加入可以提高钢筋混凝土的抗压强度,因为钢筋具有较高的强度。
2. 抗拉强度钢筋混凝土的抗拉强度是指材料能够承受的最大拉伸力。
由于混凝土的抗拉强度相对较低,因此在设计结构时通常使用钢筋来抵抗拉伸力。
钢筋的引入可以显著提高钢筋混凝土的抗拉强度,钢筋在拉力作用下具有较高的强度和延性。
在实际施工过程中,为了保证混凝土结构的安全性,常常采用预应力或者加固措施来增强混凝土的抗拉强度。
3. 抗剪强度钢筋混凝土的抗剪强度是指材料能够承受的最大剪切力。
在施加剪切力时,混凝土结构容易出现剪切破坏。
为了增强钢筋混凝土的抗剪强度,常常在梁的预制过程中设置横向钢筋。
横向钢筋的加入可以增加混凝土的抗剪承载能力,并且提高了结构的抗剪强度。
4. 抗弯强度钢筋混凝土的抗弯强度是指材料可以承受的最大弯曲力矩。
在现实工程中,许多结构承受着弯曲荷载或者弯矩。
为了保证结构的稳定性和安全性,钢筋混凝土中的钢筋起到了关键的作用。
钢筋的加入可以提高混凝土的抗弯强度,从而使钢筋混凝土结构能够承受更大的弯曲力矩。
综上所述,钢筋混凝土的力学性能可以通过抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和抗弯强度来衡量。
钢筋混凝土是一种具有良好力学性能的结构材料,广泛应用于建筑工程和基础设施建设中。
在实际应用中,合理优化钢筋混凝土的组合比例和配筋方案,可以进一步提高其力学性能,满足工程的设计要求。
混凝土结构设计基本原理复习要点第一章钢筋与混凝土材料物理力学性能1.钢筋的种类、级别及其主要的力学性能 记识:(1)钢筋的种类、级别;(2)有明显屈服点钢筋的应力应变曲线;没有明显屈服点钢筋的应力应变曲线; (3)钢筋设计强度的取值依据,没有明显屈服点钢筋的条件屈服强度; (4)钢筋冷加工的原理;(5)混凝土结构对钢筋性能的要求; (6)有明显屈服点钢筋)0.21(δ-=ym yk f f ,没有明显屈服点钢筋)0.21(δσ-=bm tk f ,保证率为97.73%。
2.混凝土的强度及变形 记识:(1)混凝土立方体抗压强度的标准试验方法,混凝土强度等级,轴心抗压强度和轴心抗拉强度。
普通混凝土:cmf =0.76cumf ,cmf =0.88×0.76cum f =0.67cum f ;《混凝土结构设计规范》:ck f =0.88cuk f k k 21,保证率为95%。
=1k 0.76,2k 高强混凝土脆性折减系数。
普通混凝土:tmf =0.26,cmf =0.88×0.263/2cum f =0.233/2cum f ,tm f =0.39555.0cum f ;《混凝土结构设计规范》:tk f =0.882k ×0.39555.0.cukf (1-1.645δ)45.0,保证率为95%。
(2)复合应力状态下混凝土强度产生变化的概念; (3)单轴受压时混凝土的应力应变曲线(0ε、cu ε);(4)混凝土弹性模量的定义;(5)混凝土徐变和收缩的定义及其对结构的影响。
领会:(1)从钢筋与混凝土的力学性能来理解钢筋混凝土是一种非弹性、非匀质的结构材料;(2)对单轴受压时混凝土的应力应变关系曲线有一定的认识和理解。
3.钢筋与混凝土的粘结 识记:(1)粘结的定义,光圆钢筋与变形钢筋粘结力的组成; (2)保证可靠粘结的主要构造措施。
第二章 混凝土结构设计方法 1.作用效应S 与结构抗力R识记:(1)作用效应S与结构抗力R,作用效应与结构抗力的不确定性; (2)直接作用(又称荷载)、间接作用、偶然作用。