河北工业大学混凝土结构基本原理课件 第二章.pptVIP

2.1.1混凝土的组成结构 一、 多相复合材料 水泥＋砂子＋石子＋水 二、 先天缺陷 1. 混凝土先天缺陷的形式 ①界面微裂缝： ②内部孔隙： 毛细孔 气孔 凝胶孔 2. 混凝土的先天缺陷是其受力破坏的起源 2.1.2 单轴向应力状态下的混凝土强度指标 一、混凝土的抗压强度 1.立方体抗压强度fcu,k(P7) 标准尺寸：150mm×150mm×150mm 养护条件：20℃ ±3℃，湿度≥90%；养护: 28d 强度保证率：95% 加荷方法：加荷速度0.15～0.25MPa/s，垫板不涂油或垫橡胶板。 （2）混凝土的强度等级 根据立方抗强度标准值来划分 《混凝土结构设计规范》、《公路桥涵设计规范》规定混凝土强度等级分为14级： C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45， C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80 （3）试验方法对所测数值的影响(自学) 2.轴心抗压强度（棱柱体抗压强度）（fck） （1）我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》（GBJ81－85）标准试件尺寸： （2）混凝土轴心抗压强度小于立方体抗压强度 二、混凝土的轴心抗拉强度 ftk 2.1.3混凝土在复合受力状态下的强度 一、 双轴应力状态： （1） 双向受拉： 双向受拉强度接近于单向受 拉强度 （2） 双向受压： 其中一向的抗压强度随另一 向压力的增加而增加 （3） 一向拉、一向压： 均低于单向抗压或抗拉强度 二、剪压和剪拉（P19图2-15） 三、三向受压 fcc‘=fc’+(4.5～7.0)fL 式中：fcc—有侧向压力约束试件的轴心抗压强度； fL—侧向约束压应力。 4.5～7.0—为侧向约束使轴心抗压强度的提高系数，侧向压力较低时提高系数较大。 2.1.4 混凝土的变形性能 一、混凝土在一次短期荷载作用下的变形性能（P13） 1.应力-应变关系 2.破坏机理 （1）上升段（OC） OA段：弹性阶段，以弹性变形为主，应力与应变关系接近直线 AB段：裂缝稳定扩展阶段，出现裂缝 BC段：裂缝不稳定扩展阶段，形成连续裂缝 （2）下降段（CF）：破坏阶段 裂缝迅速扩展、传播，形成贯通裂缝，赖以传递荷载的传力路线不断减少 3.影响因素 （1）混凝土强度 （2）加载速度 （3）有无横向约束 4.混凝土的变形模量 （1）弹性模量： Ec=tg?0 （2）变形模量： Ec=tg?1 （3）切线模量： Ec=tg? 混凝土弹性模量的计算 二、长期荷载作用下的变形性能 四、混凝土的收缩和膨胀变形 1.定义： （1）混凝土在空气中结硬过程中体积减小的现象称为收缩缩。 特点：早期快，可延续1～2年。 （2）混凝土在水中结硬而发生的体积增大称为膨胀。 一、钢筋的种类和等级 1．按化学成分划分： 碳素钢： 高碳钢：含碳量0.6％～1.4％ 中碳钢：含碳量0.25％～0.6％ 低碳钢：含碳量 0.25％ 普通低合金钢：加入锰、硅、钛、钒等. 2．按加工方法划分 （1）热轧钢筋：低碳钢或普通低合金钢在高温下轧制而成。 HPB235（Ⅰ级）：光圆钢筋；HRB335（Ⅱ级）、HRB400（Ⅲ级）：变形钢筋 （3）热处理钢筋：将Ⅳ级热轧钢筋经加热、淬火、回火处理的钢筋。可提高强度。 （4）预应力钢铰线：3股和7股两种。 （5）消除应力钢丝：光面钢丝、刻痕钢丝、螺旋肋钢丝 2．钢筋的强度 钢筋强度的取值依据：屈服强度 有屈服点时：取屈服下限 无屈服点时：取条件屈服点对应的名义屈服强度 3.钢筋应力——应变曲线的力学模型：双直线、三折线、双斜线自学，见书P24-26 3．钢筋的变形性能 （1）伸长率： 对钢筋两端进行机械张拉，拉断后的伸长值与原长的比率 伸长率越大，则塑性越好。 五、钢筋混凝土构件对钢筋性能的要求 1．强度 （1）屈服强度 （2）强屈比：极限强度/屈服强度 2．塑性： 保证结构在破坏前有足够的变形。 3．可焊性： 保证钢筋在焊接后的接头性能良好。 4．与混凝土的粘结力： 保证钢筋与混凝土的共同工作。 2.3 钢筋与混凝土的粘结作用 （2）冷弯： 将钢筋绕钢辊转过规定的角度而不发生断裂。 冷弯直径D越大，冷弯角越小，则表明塑 性越好。 钢筋的冷弯 三、钢筋的冷加工 1．冷拉： 定义：在常温下对钢筋两端进行机械拉伸，超过屈服 强度后再卸载。 对