1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 (第1章),進入,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,第 1 章 混凝土結(jié)構(gòu)材料的性能,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,本章重點,熟悉土木工程用鋼筋的品種、級別、性能及其選用原則；,熟悉混凝土在各種受力狀態(tài)下的強度與變 形性能及其選用原則；,了解鋼筋與混凝土的共同工作原理。,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,1.1.1 建筑用鋼筋的種類,熱軋鋼筋,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,HPB 熱軋光面鋼筋，橋梁規(guī)范用R表示； HRB 熱軋帶肋鋼筋； RRB 余熱處理鋼，橋梁規(guī)范用KL表示。,Mn 錳，Si 硅，V 釩，Nb 鈮，Ti 鈦， C 碳,主 頁

2、,目 錄,幫 助,上一章,下一章,中、高強鋼絲、鋼絞線,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,熱處理鋼筋 經(jīng)淬火處理得，fptk=1470MPa，無明顯屈服點。,冷加工鋼筋 冷加工工藝：冷拉、冷拔、冷軋、冷軋扭。 目的：提高強度，節(jié)約鋼材。但塑性減小。 冷拉鋼筋仍有屈服臺階。,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,1.1.2 混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求,強度高,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,塑性好 用伸長率和冷彎性能衡量。,伸長率,同一根鋼筋 上述伸長率只反映斷口附近殘留變形大小， 不反映鋼筋總伸長率情況。,：,：,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理,第 1 章,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,

3、下一章,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,鋼筋均勻伸長率的測定：,=90,180 ,反復彎曲要 求：冷彎過程中無裂縫、鱗 落或斷裂。 D 愈小，要求愈高。 反復次數(shù)愈高，要求愈高。,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,冷彎,冷彎是檢驗鋼筋局部變形能力的指標。 鋼筋塑性愈好，構(gòu)件破壞前預兆愈明顯。,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,可加工性好,與混凝土粘結(jié)錨固性好,變形鋼筋比光面鋼筋好,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,鋼筋的直徑,常用： 6mm，6.5mm，8mm，8.2mm，10mm，12mm， 14mm，16mm，18mm，20mm，22mm，25mm， 28mm，3

4、2mm，36mm，40mm，50mm。其中， 8.2mm僅適用有縱肋的熱處理鋼筋。,鋼筋的選用,普通鋼筋：宜用HRB400和HRB335鋼筋 可用HPB235、RRB400和冷加工鋼筋 預應(yīng)力筋：宜用鋼鉸線、鋼絲 可用熱處理鋼筋和強度較高的冷加工鋼筋,d=650mm,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,1.2.1 組成及特點,主要材料：水泥、水、砂、石 特點: 1）以固相為主，包含固體、液體、氣體的三相體； 2）水化過程長，性能要很長時間才穩(wěn)定； 3）水泥石收縮可形成微裂縫； 4）受制作、養(yǎng)護、使用條件影 響大。,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,1.2.2 混凝土強度,立方體抗壓強

5、度（強度等級） 1.標準尺寸：150mm150mm150mm 2.養(yǎng)護條件：20 3，濕度90%；28d 3.加荷方法：加荷速度0.150.25MPa/s， 墊板不涂油或墊橡膠板。 4.強度保證率：95% ，f = -1.645,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,5.非標準試塊強度換算系數(shù)： 200mm200mm200mm:1.05； 100mm100mm100mm:0.95。 612圓柱體：1.20 （1=2.54cm） 612棱柱體：1.32 6.分級：C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50, C55, C60, C65,C70,C75,C80 (高強混凝土）

6、，共14個等級。 CConcrete,單位：N/mm2或MPa。,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,軸心抗壓強度,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,c1 和 c2 值,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,軸心抗拉強度,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,復雜應(yīng)力下的強度,雙向受力,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,圖中： ft*，fc*混凝土單軸抗 拉、 抗壓強度； f1 ，f2，f3混凝土的多軸強度, f1f2f3,此圖說明： 壓-壓：強度提高； 拉-拉：強度不變； 拉-壓：抗拉和抗壓強度都低。,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,剪力存在時：,拉-剪：抗拉、抗

7、剪強度都降低； 壓-剪：當 時，抗剪強度隨壓應(yīng)力提高而增大； 當 時，內(nèi)部裂縫增加，抗剪抗壓強度 均降低。,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,三向受力：,影響混凝土強度的主要因素 1.原材料的品質(zhì) 2.水灰比及水泥用量 3.齡期,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,1.2.3 混凝土的變形,一次加載時,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,多次加載：,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,彈性模量,割線模量。棱柱體試件。 受壓： 受拉：Ec=0.5 Ec 剪切模量：Gc=0.4 Ec 泊松比 = 橫向應(yīng)變/縱向 應(yīng)變=0.2,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,徐變,定義：在

8、荷載保持不變的情況下，變形隨時間推移 繼續(xù)增大的現(xiàn)象。 特點：早期發(fā)展快，但可以延續(xù)數(shù)年。,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,徐變對結(jié)構(gòu)的影響： 使構(gòu)件變形增大； 在軸壓構(gòu)件中，使鋼筋應(yīng)力增加， 混凝土應(yīng)力減小； 在預應(yīng)力構(gòu)件中，使預應(yīng)力發(fā)生損失； 在超靜定結(jié)構(gòu)中，使內(nèi)力發(fā)生重分布。,影響因素：加載時的混凝土齡期； 持續(xù)壓力大??； 混凝土的組成材料及配合比； 混凝土的制作養(yǎng)護條件。,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,收縮,定義：混凝土在空氣中結(jié)硬時體積減小的現(xiàn)象。 收縮率：310-4。收縮=凝縮+干縮 特點：早期快，可延續(xù)12年。,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,收縮對結(jié)構(gòu)

9、的影響： 當收縮受到約束時，引起構(gòu)件開裂。,減少收縮的措施： 限制水泥用量；減小水灰比；加強振搗和養(yǎng)護； 構(gòu)造鋼筋數(shù)量加強；設(shè)置變形縫；摻膨脹劑。,影響因素： 混凝土的組成及配合比，尤其是水灰比； 養(yǎng)護條件；使用時的溫度與濕度。,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,1.2.3 混凝土的選用原則,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中 混凝土強度等級不應(yīng)低于C15。 用HRB335級鋼筋時，不宜低于C20； 用HRB400和RRB400級鋼筋時，不得低于C20。,預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中 混凝土強度等級不應(yīng)低于C30。 當采用鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋時，不宜 低于C40。,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,粘結(jié)錨固長度,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,普通鋼筋錨固長度 按下列公式計算：,主 頁,目 錄,幫 助,上一章,下一章,