风景建筑结构与构造-5章.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,风景建筑结构与构造,5.,钢筋混凝土,结构,-,材性,建筑中常用钢材分为四类,热轧钢筋,冷拉钢筋,钢丝,热处理钢筋,钢筋的形式和品种,热轧钢筋按其强度由低到高分为,HPB235,、,HRB335,、,HRB400,和,RRB400,冷拉钢筋和冷拔钢筋是通过对某些等级的热轧钢筋进行冷加工而成，热处理钢筋是对某些特定型号的热轧钢筋进行处理得到的。,光面钢筋,螺纹钢筋,月牙纹钢筋,人字纹钢筋,热轧钢筋的符号说明,HPB235,生产工艺：,hot rolled,表面形状：,plain,钢筋：,bar,屈服强度,热轧钢筋的符号说明,HRB335,hot rolled,ribbed,bar,RRB400,remained heat treatment,ribbed,bar,钢丝是由热轧钢筋经冷拔而成，根据原材料不同又分为冷拔低碳钢丝和碳素钢丝，钢丝可刻痕,(,刻痕钢丝,),和绞成钢绞线。,热处理钢筋是对某些特定钢号的热轧钢筋进行热处理得到的。,钢筋的,曲线,钢筋的力学性能,比例极限,屈服强度,极限强度,o,(N/mm,2,),f,y,f,u,e,d,流幅,a,b,c,a,比例极限,b,屈服强度,0.2%,0.2,(N/mm,2,),o,d,极限强度,0.2,条件屈服强度,由力学性能不同分成：,软钢：有明显屈服台阶的钢筋,(,热轧钢筋、冷拉钢筋,),硬钢：无明显屈服台阶的钢筋,(,钢丝、热处理钢筋,),钢筋力学性能指标：,对于有明显屈服台阶的软钢取屈服强度,f,y,作为强度设计依据。,对于无明显屈服台阶的硬钢取条件屈服强度,0.2,作为强度设计依据。,屈服强度、极限强度、伸长率、冷弯性能,冷加工的方法：冷拉、冷拔、冷轧。,冷加工的目的：改变钢材内部结构，提高 钢材强度，节约钢筋。,冷加工对钢材性能的影响。,热处理是对某些特定型号的热轧钢进行淬火和回火处理。,钢筋的冷加工与热处理,(,a,),(b),(,a,),为冷拉，可采用冷拉控制应力和冷拉率控制。冷拉后可提高钢材的抗拉强度，但其屈服台阶变短。,(,b,),为冷拔，可同时提高钢材的抗拉和抗压强度。塑性降低很多。,冷轧后，钢筋表面轧成带肋，强度与冷拔低碳 丝接近，塑性要好一些。,冷拉是将钢筋拉到超过屈服强度的某一应力。经过冷拉时效后钢筋的强度有显著地提高，但延伸率减小了，塑性降低,。（“冷拉时效”合理选,择,a,点可,以在提高强度的同时，保持一定得塑性）,冷拔是将钢筋用强力拔过比直径还小的硬质合金拔丝模，使之产生塑性变形，拔成较细直径的钢丝。但塑性降低。,冷拉只能提高钢筋的抗拉强度，不宜做受压钢筋，冷拔则可同时提高刚才的抗拉及抗压强度。,对钢筋质量的要求,1.,屈服强度是钢筋质量的主要指标。,2.,极限抗拉强度要满足检验标准的要求。,3.,伸长率,4.,冷弯要求,混凝土的强度,定义：,水泥胶体,(,水泥结晶体和水泥胶块,),弹性骨架,（混凝土）,水,+,水,石子、沙子,立方体抗压强度是指按照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抗压强度。,砼强度等级,立方体抗压强度,150mm,150mm,150mm,强度等级：,C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50C80,共,14,级,C,混凝土,15,立方体抗压强度的标准值为,15N/mm,2,定义：,折算：,轴心抗压强度是指按照标准方法制作养护的截面为,150mm,150,mm,高,300mm,的棱柱体，在,28,天龄期，用标准试验方法测得的抗压强度。,轴心抗压强度,（棱柱体抗压强度）,150mm,300mm,轴心抗拉强度,混凝土的抗拉强度比抗压强度低得多，一般只有抗压强度的,10%,1,混凝土的应力应变关系,OA,弹性阶段,AB,弹塑性,阶段,裂缝稳定阶段,BC,裂缝不稳定阶段,C,B,D,E,f,c,0,0,A,cu,荷载作用下混凝土的变形性能,混凝土的徐变和收缩,16,12,8,4,3,6,9,12,15,18,21,24,27,A,ce,cr,徐变,ce,弹性变形,ch,收缩,ce,ae,er,B,C,D,(10,4,),t(,月,),0,徐变：混凝土在受到荷载作用后，在荷载,(,应力,),不变的情况下，变形,(,应变,),随时间而不断增长的现象。,混凝土的级配、水灰比、初始加载龄期、初应力大小，养护使用条件等。,徐变性质,：,线性徐变,徐变与初应力呈正比,非线性徐变,当,c,0.8,f,c,，,徐变发展最终导致破坏,作为混凝土的长期抗压强度。,徐变的影响因素：,0.8,f,c,徐变对结构的影响,：,使构件的变形增加；,在截面中引起应力重分布；,在预应力混凝土结构中引起预应力损失。,蒸汽养护,常温养护,0,5,10,15,20,0.1,0.2,0.3,0.4,收缩,(10,3,),时间,(,月,),收缩：混凝土在空气中结硬体积减小的现象。,收缩的性质,自由收缩,约束收缩,来自内部的钢筋约束,来自支座的外部约束,收缩对结构的影响,自由收缩一般不会引起拉应力，故不会开裂,约束收缩产生收缩应力甚至开裂,钢筋与混凝土这两种材料所以能共同工作地基本前提是二者间具有足够的粘结强度，能承受由于变形差（相对滑移）沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力，通常把这种剪应力称为粘结应力。,产生钢筋和混凝土粘结强度的主要原因：,混凝土颗料的化学作用产生的混凝土与钢筋之间的化学胶结力；,混凝土收缩将钢筋紧紧握固而产生的摩阻力；,钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力。,钢筋与混凝土间的粘结,图,A,钢筋与混凝土之间没有粘结作用的构件,图,B,钢筋与混凝土之间有粘结的构件,图,C,结构中出现了裂缝,局部粘结应力,图,A,钢筋与混凝土之间无粘结,图,B,钢筋与混凝土之间有粘结的构件,图,C-D,取出微段钢筋，平衡关系如故，开裂前，,BB,间钢筋应力不变，开裂后，裂缝截面钢筋拉应力增的，裂缝两层将出现局部粘结应力,钢筋混凝土梁的图示,除了上述裂缝间的局部粘结应力外，对于构件的强度至关重要的是钢筋在支座及节点处的锚固粘结应力。梁或屋架的支座，受拉钢筋在支座中须有足够的“锚固长度”，通过这段长度上的粘结应力的积累，才能使钢筋中建立起所发挥的拉力。局部粘结应力的丧失只影响到构件的刚度和裂缝开展，而锚固粘结应力的丧失将使构件提前破坏，降低承载能力。,保证粘结力的措施：,保证足够的锚固长度和搭接长度；,保证钢筋周围的混凝土有足够的厚度；,(,保护层厚度及钢筋净距,),光圆受力钢筋在端部做成弯钩。,