钢筋和混凝土材料力学性能
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第2章钢筋混凝土材料的力学性能知识点1. 钢筋的强度和变形, 钢筋的级别和品种, 混凝土结构对钢筋性能的要求;2. 单轴和复合受力状态下混凝土的强度;3. 混凝土在一次短期加荷以及重复荷载和长期荷载作用下的变形性能;4. 混凝土的弹性模量、混凝土的强度和强度等级;5. 钢筋和混凝土的粘结性能。
要点1. 混凝土材料的强度标准值与强度设计值二者的大小关系。
混凝土材料的强度标准值与强度设计值二者的大小关系为标准值大。
2. 有明显流幅的热轧钢筋屈服强度的依据。
有明显流幅的热轧钢筋屈服强度的依据是屈服下限。
3. 混凝土的徐变混凝土承受荷载不变, 而变形随时间增长的现象称为混凝土的徐变4. 混凝土的立方体抗压强度混凝土的立方强度是指按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%保证率的抗压强度。
5. 混凝土的轴心抗压强度混凝土的轴心强度是指按标准方法制作养护的边长为150 150 300mm的棱柱体作为标准试件, 试验所测得的具有95%保证率的抗压强度为轴心抗压强度。
6. 光圆钢筋与混凝土的粘结作用的组成光圆钢筋与混凝土的粘结作用由胶结力, 摩阻力, 咬合力三部分组成。
7. 钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求有哪些。
钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求有强度、塑性或变形能力、可焊性、温度要求及与混凝土的粘结力或称握裹力。
8. 混凝土在荷载作用下的应变包括哪些。
混凝土在荷载作用下的应变包括加载瞬间产生的瞬时应变, 和在长期荷载作用下的徐变。
9. 钢筋与混凝土这两种材料能结合在一起共同工作的原因。
钢筋与混凝土这两种材料能结合在一起共同工作, 其原因是二者之间具有相近的温度线膨胀系数和良好的粘结力。
10. 结构的极限状态分为哪两种。
结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。
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。
第一章 钢筋和混凝土材料的力学性能一、选择题1 我国规范采用( )强度作为混凝土各种力学指标的代表值。
A.立方体抗压 B.轴心抗压 C.轴心抗拉 D.劈拉2 混凝土的弹性系数反映了混凝土的弹塑性性质,定义( )为弹性系数。
A.弹性应变与总应变的比值 B.塑性应变与总应变的比值C.弹性应变与塑性应变的比值 D.塑性应变与弹性应变的比值二、填空题1 钢筋的变形性能用_________和_________两个基指标表示。
2 根据《结构规范》,钢筋混凝土和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋宜选用_________和_________钢筋,预应力混凝土结构中的预应力钢筋宜选用_________和_________。
3 混凝土的峰值压应变随混凝土强度等级的提高而_______,极限压应变值随混凝土强度等级的提高而_______。
4 混凝土在荷载的_______作用下,随_______而增长的变形称为徐变。
5 光面钢筋与混凝土的粘结作用由化学胶着力、_______和_______三部分组成。
6 由混凝土应力应变曲线的下降段可知:混凝土强度越高,残余应力相对的_______。
这说明高强度混凝土耐受变形的能力_______。
7 采用约束混凝土不仅可以提高混凝土的_______强度,而且可以提高构件的耐受_______的能力。
三、简答题1 为什么限制了混凝土的横向变形,可以提高其纵向抗压强度?2 什么叫混凝土的徐变、线性徐变、非线性徐变?影响徐变的因素有哪些?徐变对工程结构有何影响3 钢筋混凝土构件计算中, 对于具有屈服点的钢筋为什么取其屈服强度作为强度限值?怎样确定钢筋的假想屈服点数值?4 绘制有物理屈服点的钢筋的应力-应变曲线,并指出各阶段的特点及各转折点的应力名称。
5 混凝土的受压破坏机理是什么?根据破坏机理,提高混凝土强度可采取什么方法?6 解释条件屈服强度、屈强比、伸长率?7 什么是混凝土的收缩,混凝土的收缩和徐变有何本质区别??8 钢筋与混凝土之间的粘结力有哪几部分组成?。