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第3章 结构材料的力学性能及指标
* * 第三章 结构材料的力学性能及指标 1. 结构材料的基本要求 2. 钢筋和混凝土材料 4. 木材(自学) 3. 钢材(第6章) 1.1 结构材料的基本要求 以材料的力学性能指标评定 a. 结构材料要有足够的、有一定环境适应度的强度; b. 结构材料要有足够的刚度; c. 结构材料要有相应的重度; d. 结构材料要有相对低廉的价格; e. 结构材料要有良好的环保性能。 1.1.1 材料的基本力学指标 包括:强度、弹性、塑性、冲击韧性与冷脆性、徐变和松弛 1. 结构材料的基本要求 a. 强度 ——材料抵抗破坏能力的指标 包括:抗压、抗拉、抗剪、抗扭、疲劳强度 s e fu fy oa—弹性阶段 bc—屈服阶段 cd—硬化阶段 de—颈缩阶段 a—弹性极限fb c—屈服强度fy d—极限强度fu f e fb a b c d b c a o a’ d e b. 弹性与塑性 材料在外力作用下产生变形,当外力除去后能完全恢复到原始形状的性质,称为弹性。 s e a’ d e fu fy f a b c d e fb 残余变形 弹性变形 弹性模量: 材料在外力作用下产生变形,当外力除去后,部分变形恢复的性质,称为塑性。 c. 冲击韧性 d. 徐变和应力松弛 混凝土的徐变是指混凝土在长期的、不变的、较高的荷载作用下,其变形随时间的增长而增加的现象,称为徐变。 时间 变形 5d 20d 60d 80d 卸荷后的瞬时回缩 永久变形 在恒定温度和应变条件下,构件或材料的应力随时间而见小的现象,称为应力松弛。容易引起预应力损失。 冲击韧性是指材料抗冲击而不破坏的能力。 一、基本概念 是钢筋和砼按一定方式组成的能共同工作的建筑材料。 钢筋混凝土: 钢筋混凝土结构: 是钢筋混凝土为主要承重骨架的结构。 砼:抗拉强度大约是抗压强度的1/10 。 钢筋:抗拉抗压强度都很强 。 二、共同工作原理 钢筋和砼之间存在粘结力 钢筋和砼线膨胀系数接近 砼保护钢筋 2. 钢筋和混凝土材料 2.1.1 混凝土结构 ——以混凝土为主要材料制作的结构。 环球金融中心混凝土开浇 钢筋混凝土桩内部
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