2钢筋混凝土材料的讲义力学性质

钢筋混凝土构件的受力分析一、引言钢筋混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的结构材料，它的使用范围包括楼房、桥梁、水利工程等。

钢筋混凝土构件的受力分析是建筑工程设计的重要部分，它涉及到钢筋混凝土构件的力学性能、受力特点、受力机理等方面的知识。

本文将详细介绍钢筋混凝土构件的受力分析原理。

二、钢筋混凝土构件的力学性能1. 材料的力学性质钢筋混凝土的力学性质是指它的抗拉强度、抗压强度、弹性模量等指标。

钢筋混凝土通常由水泥、砂子、骨料、水和钢筋组成。

水泥是黏结剂，砂子和骨料是填料，水是调节材料的稠度和流动性，钢筋是增强材料的主要成分。

水泥的强度与其组成的矿物成分、熟化度、水泥砂比等因素有关。

砂子和骨料的强度与它们的种类、大小、形状等因素有关。

钢筋的强度与其材料、直径、表面形状等因素有关。

2. 断面受力特点钢筋混凝土构件的受力分析需要考虑它的断面受力特点。

钢筋混凝土构件通常由板、梁、柱、墙等构件组成。

不同构件的受力特点不同。

板的受力特点主要是受弯矩和剪力作用，梁的受力特点主要是受弯矩作用，柱的受力特点主要是受压力作用，墙的受力特点主要是受拉压力和剪力作用。

因此，不同构件的受力分析需要采用不同的理论和方法。

三、钢筋混凝土构件的受力分析方法1. 弹性力学方法弹性力学方法是一种基于弹性理论的受力分析方法，它假设材料在受力作用下的形变是可逆的、线性的、小的。

在弹性力学方法中，钢筋混凝土构件的受力分析可以看作是一个弹性体的受力分析问题。

弹性力学方法适用于小变形、小应力、单轴受力的情况。

弹性力学方法的主要理论是梁、板、壳的弯曲理论和轴心受压的柱理论等。

2. 塑性力学方法塑性力学方法是一种基于材料塑性特性的受力分析方法，它假设材料在受力作用下的形变是可逆的、非线性的、大的。

在塑性力学方法中，钢筋混凝土构件的受力分析可以看作是一个塑性体的受力分析问题。

塑性力学方法适用于大变形、大应力、多轴受力的情况。

塑性力学方法的主要理论是塑性弯曲理论和塑性轴心受压的柱理论等。

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。

钢筋混凝土材料的力学性质关键信息项1、钢筋混凝土材料的组成成分及比例水泥种类及用量：＿___________________________骨料类型及粒径：＿___________________________钢筋的规格及强度等级：＿___________________________水灰比：＿___________________________2、力学性能指标抗压强度：＿___________________________抗拉强度：＿___________________________抗弯强度：＿___________________________弹性模量：＿___________________________泊松比：＿___________________________3、加载方式及条件静态加载速率：＿___________________________动态加载频率及幅值：＿___________________________加载方向（轴向、横向等）：＿___________________________环境温度及湿度：＿___________________________4、破坏模式及特征受压破坏形态：＿___________________________受拉破坏特征：＿___________________________弯曲破坏的裂缝发展：＿___________________________5、耐久性相关力学性能疲劳寿命：＿___________________________抗渗性能对力学性质的影响：＿___________________________抗冻融循环能力：＿___________________________11 引言钢筋混凝土作为一种广泛应用的建筑材料，其力学性质对于结构的安全性和可靠性至关重要。

本协议旨在明确钢筋混凝土材料力学性质的相关内容，为工程设计、施工和质量控制提供依据。

钢筋混凝土材料的力学性能钢筋混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的复合材料，由钢筋和混凝土两种材料协同工作，共同承受荷载。

要深入理解钢筋混凝土结构的设计和性能，就必须对钢筋混凝土材料的力学性能有清晰的认识。

混凝土是一种由水泥、骨料（砂、石）、水以及可能包含的外加剂等按一定比例混合而成的人造石材。

其力学性能主要包括抗压强度、抗拉强度、弹性模量、徐变和收缩等。

首先来说抗压强度，这是混凝土最重要的力学性能指标之一。

混凝土的抗压强度会受到多种因素的影响，比如水泥的品种和强度等级、水灰比、骨料的种类和级配、养护条件以及龄期等。

一般来说，高强度等级的水泥、较小的水灰比、良好的骨料级配以及充分的养护和较长的龄期都有助于提高混凝土的抗压强度。

与抗压强度相比，混凝土的抗拉强度则要低得多。

在实际工程中，混凝土的抗拉强度通常可以忽略不计，因为混凝土很容易在受拉状态下开裂。

为了弥补混凝土抗拉性能的不足，常常在结构中配置钢筋来承担拉力。

混凝土的弹性模量反映了其在受力时的变形特性。

弹性模量越大，混凝土在受力时的变形越小。

然而，混凝土并非完全弹性材料，其在荷载长期作用下会产生徐变现象。

徐变是指在恒定荷载作用下，混凝土的变形随时间而逐渐增长的现象。

徐变会对结构的性能产生一定的影响，比如会导致预应力混凝土结构中的预应力损失。

混凝土还会发生收缩现象，即在没有荷载作用的情况下，混凝土体积会随着时间的推移而减小。

收缩会使混凝土产生拉应力，可能导致混凝土开裂。

再来说说钢筋。

钢筋的力学性能主要包括屈服强度、抗拉强度和伸长率等。

屈服强度是钢筋开始产生明显塑性变形时的应力值，抗拉强度则是钢筋所能承受的最大应力值。

伸长率反映了钢筋的塑性变形能力，伸长率越大，说明钢筋的塑性越好。

在钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土能够协同工作，主要是由于它们之间存在良好的粘结力。

这种粘结力使得钢筋和混凝土能够共同变形，共同承受荷载。

当钢筋受到拉力时，通过粘结力将拉力传递给周围的混凝土，从而使混凝土也参与受拉工作。