建筑结构电子教案二省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

0 0 绪论绪论1 1 建筑结构计算基本标准建筑结构计算基本标准2 2 建筑结构材料建筑结构材料3 3 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件4 4 钢筋混凝土纵向受力构件钢筋混凝土纵向受力构件5 5 钢筋混凝土受扭构件钢筋混凝土受扭构件6 6 预应力混凝土构件预应力混凝土构件7 7 钢筋混凝土楼屋盖钢筋混凝土楼屋盖建筑结构Building Structure第1页2.12.1建筑钢材建筑钢材 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料用于混凝土结构用于混凝土结构钢筋钢筋，应含有较高，应含有较高强度强度和良好和良好塑性塑性，便于，便于加工加工和和焊接焊接，并应与混凝土间含有足够并应与混凝土间含有足够粘接力粘接力。尤其是用于预应力混凝土结构预应力钢。尤其是用于预应力混凝土结构预应力钢筋应含有很高强度，只有如此，才能建立起较高张拉力，从而取得很好预筋应含有很高强度，只有如此，才能建立起较高张拉力，从而取得很好预压效果。压效果。2.1.1 2.1.1 建筑钢材品种和规格建筑钢材品种和规格1.1.混凝土结构用钢筋混凝土结构用钢筋钢筋种类钢筋种类钢筋按加工方法不一样分类：钢筋按加工方法不一样分类：热轧钢筋、冷拉钢筋、热处理钢筋、冷轧钢热轧钢筋、冷拉钢筋、热处理钢筋、冷轧钢筋（冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋）、冷拔低碳、消除应力钢丝、钢绞线筋（冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋）、冷拔低碳、消除应力钢丝、钢绞线钢筋按在结构中是否施加预应力分类：钢筋按在结构中是否施加预应力分类：普通钢筋、预应力钢筋普通钢筋、预应力钢筋第2页热轧钢筋由热轧钢筋由低碳钢低碳钢或或低合金钢低合金钢热轧而成热轧而成 （1 1）普通钢筋）普通钢筋 普通钢筋指用于钢筋混凝土结构中钢筋和预应力混凝普通钢筋指用于钢筋混凝土结构中钢筋和预应力混凝土结构中非预应力钢筋。土结构中非预应力钢筋。用于钢筋混凝土结构热轧钢筋分为用于钢筋混凝土结构热轧钢筋分为HPB235HPB235、HRB335HRB335、HRB400HRB400和和RRB400RRB400四个四个 级别。级别。混凝土规范要求，普通钢筋宜采取混凝土规范要求，普通钢筋宜采取HRB400HRB400级和级和HRB335HRB335级钢筋。级钢筋。第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.1建筑钢材建筑钢材2.1.1 2.1.1 建筑钢材品种和规格建筑钢材品种和规格HPBHot rolled Plain Steel Bars热轧光圆钢筋；热轧光圆钢筋；HRBHot rolled Ribbed Steel Bars热轧带肋钢筋；热轧带肋钢筋；RRBRemained heat treatment Ribbed Steel Bars余热处理带肋钢筋。余热处理带肋钢筋。第3页HPB235HPB235级钢筋级钢筋：光圆钢筋，公称直径范围为：光圆钢筋，公称直径范围为8 820mm20mm，推荐直径为，推荐直径为8 8、1010、1212、1616、20mm20mm。实际工程中只用作板、基础和荷载不大梁、。实际工程中只用作板、基础和荷载不大梁、柱受力主筋、箍筋以及其它结构钢筋。柱受力主筋、箍筋以及其它结构钢筋。第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.1建筑钢材建筑钢材2.1.1 2.1.1 建筑钢材品种和规格建筑钢材品种和规格HRB400HRB400级钢筋级钢筋：月牙纹钢筋，公称直径范围和推荐直径同：月牙纹钢筋，公称直径范围和推荐直径同HRB335HRB335钢筋。钢筋。是混凝土结构主导钢筋，实际工程中主要用作结构构件中受力主筋。是混凝土结构主导钢筋，实际工程中主要用作结构构件中受力主筋。HRB335HRB335级钢筋级钢筋：月牙纹钢筋，公称直径范围为：月牙纹钢筋，公称直径范围为6 650mm50mm，推荐直径，推荐直径为为6 6、8 8、1010、1212、1616、2020、2525、3232、4040和和50mm50mm。是混凝土结构辅。是混凝土结构辅助钢筋，实际工程中也主要用作结构构件中受力主筋。助钢筋，实际工程中也主要用作结构构件中受力主筋。RRB400RRB400级钢筋级钢筋：月牙纹钢筋，公称直径范围为：月牙纹钢筋，公称直径范围为8 840mm40mm，推荐直径为，推荐直径为8 8、1010、1212、1616、2020、2525、3232和和40mm40mm。强度虽高，但疲劳性能、冷弯。强度虽高，但疲劳性能、冷弯性能以及可焊性均较差，其应用受到一定限制。性能以及可焊性均较差，其应用受到一定限制。第4页2.12.1建筑钢材建筑钢材 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料外形分为：光圆钢筋和带肋钢筋外形分为：光圆钢筋和带肋钢筋（人字纹、螺旋纹、月牙纹）（人字纹、螺旋纹、月牙纹）供货形式分为：盘圆和条状供货供货形式分为：盘圆和条状供货低碳钢热轧圆盘条低碳钢热轧圆盘条低合金钢热轧带肋钢筋低合金钢热轧带肋钢筋HRB400HRB400主导钢筋；主导钢筋；HRB335HRB335辅助钢筋；辅助钢筋；HPB235HPB235普通不推荐使用；普通不推荐使用；RRB400RRB400强度虽高，但疲劳强度虽高，但疲劳性能、冷弯性能以及可焊性均性能、冷弯性能以及可焊性均较差，应用受限。较差，应用受限。第5页2.12.1建筑钢材建筑钢材 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料预应力钢筋优先采取钢绞线和钢丝，也可采取热处理钢筋。预应力钢筋优先采取钢绞线和钢丝，也可采取热处理钢筋。（2 2）预应力钢筋预应力钢筋 钢绞线：由多根高强钢丝绞织在一起而形成，有钢绞线：由多根高强钢丝绞织在一起而形成，有3 3股和股和7 7股两种，股两种，多用于后张法大型构件。多用于后张法大型构件。预应力钢丝：主要是消除应力钢丝，其外形有光面、螺预应力钢丝：主要是消除应力钢丝，其外形有光面、螺旋肋、三面刻痕三种。旋肋、三面刻痕三种。热处理钢筋：包含热处理钢筋：包含40Si2Mn40Si2Mn、48Si2Mn48Si2Mn及及45Si2Cr45Si2Cr几个牌号，几个牌号，它们都以盘条形式供给，无需焊接、冷拉，施工方便。它们都以盘条形式供给，无需焊接、冷拉，施工方便。第6页2.12.1建筑钢材建筑钢材 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料预应力钢丝外形预应力钢丝外形有有光面光面、螺旋肋螺旋肋、三面刻痕三面刻痕三种。三种。三面刻痕钢丝外形图三面刻痕钢丝外形图预应力螺旋肋钢丝外形图预应力螺旋肋钢丝外形图（2 2）预应力钢筋预应力钢筋第7页（1 1）钢种和钢号）钢种和钢号 建筑工程惯用碳素结构钢和低合金高强度结构钢建筑工程惯用碳素结构钢和低合金高强度结构钢 1 1）碳素结构钢）碳素结构钢 碳素结构钢牌号：碳素结构钢牌号：碳素结构钢牌号举例：碳素结构钢牌号举例：Q235A质量等级代号：质量等级代号：A、B、C、D屈服点数值（屈服点数值（N/mm2）：）：195、215、235、255、275钢材屈服点代号：钢材屈服点代号：Q脱氧程度代号：脱氧程度代号：F、b、Z、TZ，其中，其中Z、TZ能够省略能够省略 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.12.1建筑钢材建筑钢材2.2.钢结构用钢材钢结构用钢材第8页 2 2）低合金高强度结构钢）低合金高强度结构钢 低合金高强度结构钢牌号：低合金高强度结构钢牌号：质量等级代号：质量等级代号：A、B、C、D、E屈服点数值（屈服点数值（N/mm2）：）：295、345、390、420、460 钢材屈服点代号：钢材屈服点代号：Q注：低合金高强度结构钢注：低合金高强度结构钢A A、B B级属于镇静钢，级属于镇静钢，C C、D D、E E级属于特殊镇静级属于特殊镇静钢。钢。第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.12.1建筑钢材建筑钢材2.2.钢结构用钢材钢结构用钢材第9页 钢结构规范要求，承重结构钢材宜采取钢结构规范要求，承重结构钢材宜采取Q235Q235钢、钢、Q345Q345钢、钢、Q390Q390钢和钢和Q420Q420钢。钢。第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.12.1建筑钢材建筑钢材2.2.钢结构用钢材钢结构用钢材对于需要验算疲劳焊接结构钢材，应含有常温冲击韧性合格确保。对于需要验算疲劳焊接结构钢材，应含有常温冲击韧性合格确保。承重结构采取钢材应含有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含承重结构采取钢材应含有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量合格确保，对焊接结构尚应含有碳含量合格确保。量合格确保，对焊接结构尚应含有碳含量合格确保。焊接承重结构以及主要非焊接承重结构采取钢材还应含有冷弯试焊接承重结构以及主要非焊接承重结构采取钢材还应含有冷弯试验合格确保。验合格确保。对于需要验算疲劳非焊接结构钢材亦应含有常温冲击韧性合格确保。对于需要验算疲劳非焊接结构钢材亦应含有常温冲击韧性合格确保。第10页（2 2）品种及规格）品种及规格 1 1）热轧钢板）热轧钢板 薄板：薄板：厚度为厚度为0.350.354 mm4 mm，宽，宽0.51.5m0.51.5m，长，长0.54m0.54m。薄钢板是冷弯薄壁型钢原料薄钢板是冷弯薄壁型钢原料 厚板：厚板：厚度为厚度为4.54.560 mm60 mm，宽，宽0.73m0.73m，长，长412m412m。广泛用来组成焊接构件和连接钢板。广泛用来组成焊接构件和连接钢板。扁钢：扁钢：厚度为厚度为4 460mm60mm，宽度为，宽度为3030200mm200mm，长，长39m39m。第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.12.1建筑钢材建筑钢材2.2.钢结构用钢材钢结构用钢材钢板用符号钢板用符号“-”后加后加“厚厚宽宽长长（单位为（单位为mmmm）”方法表方法表示，如示，如-128002100-128002100。第11页2 2）热轧型钢）热轧型钢 角钢：有等边和不等边两种。角钢：有等边和不等边两种。等边角钢：等边角钢：“L”“L”后加后加“边宽边宽厚度厚度”（单位为（单位为mmmm），如），如L10010L10010。不等边角钢：不等边角钢：“L”“L”后加后加“长边宽长边宽短边宽短边宽厚度厚度”，如，如L100808L100808。槽钢：槽钢：热轧普通槽钢与热轧轻型槽钢。热轧普通槽钢与热轧轻型槽钢。普通槽钢：普通槽钢：“”后加截面高度（单位为后加截面高度（单位为cm），并以），并以a、b、c区分同区分同一一截面高度中不一样腹板厚度，截面高度中不一样腹板厚度，30a。轻型槽钢：轻型槽钢：“Q”后加截面高度（单位为后加截面高度（单位为cm）第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.12.1建筑钢材建筑钢材2.2.钢结构用钢材钢结构用钢材第12页2 2）热轧型钢）热轧型钢 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.12.1建筑钢材建筑钢材2.2.钢结构用钢材钢结构用钢材 工字钢：分普通工字钢和轻型工字钢。工字钢：分普通工字钢和轻型工字钢。普通工字钢：普通工字钢：“I”“I”后加截面高度后加截面高度（单位为（单位为cmcm。2020号以上工字钢，号以上工字钢，同一截面高度有同一截面高度有3 3种腹板厚度，以种腹板厚度，以a a、b b、c c区分区分 （其中（其中a a类腹板最薄），类腹板最薄），如如I30bI30b。轻型工字钢：轻型工字钢：“QI”QI”后加截面高度后加截面高度（单位为（单位为cmcm），如），如Q I 25Q I 25。H H型钢型钢 热轧热轧H H型钢分为宽翼缘型钢分为宽翼缘H H型钢、中翼缘型钢、中翼缘H H型钢和窄翼缘型钢和窄翼缘H H型钢三类，型钢三类，另外还有另外还有H H型钢柱，其代号分别为型钢柱，其代号分别为HWHW、HMHM、HNHN、HPHP。表示方法：代号后加表示方法：代号后加“高度高度宽度宽度腹板厚度腹板厚度翼缘厚度翼缘厚度”(”(单位为单位为mm)mm)，如如HW340250914HW340250914。第13页2 2）热轧型钢）热轧型钢 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.12.1建筑钢材建筑钢材2.2.钢结构用钢材钢结构用钢材 剖分剖分T T型钢型钢 代号与代号与H H型钢相对应，采取型钢相对应，采取TWTW、TMTM、TNTN分别表示宽翼缘分别表示宽翼缘T T型钢、中翼型钢、中翼缘缘T T型钢和窄翼缘型钢和窄翼缘T T型钢，其表示方法亦与型钢，其表示方法亦与H H型钢相同，型钢相同，TN22520012TN22520012。钢管：分为无缝钢管和焊接钢管。钢管：分为无缝钢管和焊接钢管。表示方法：表示方法：“”“”后加后加“外径外径厚度厚度”（单位为（单位为mmmm）第14页3 3）冷弯薄壁型材）冷弯薄壁型材 冷弯薄壁型钢：由冷弯薄壁型钢：由2 26mm6mm薄钢板经冷弯或模压而成型高效薄钢板经冷弯或模压而成型高效经济截面；缺点是因为壁薄，对锈蚀影响较为敏感，故多于跨度经济截面；缺点是因为壁薄，对锈蚀影响较为敏感，故多于跨度小，荷载轻轻型钢结构中。小，荷载轻轻型钢结构中。压型钢板：所用钢板厚度为压型钢板：所用钢板厚度为0.40.42mm2mm。其优缺点同冷弯薄壁型。其优缺点同冷弯薄壁型钢，主要用于围护结构、屋面、楼板等。钢，主要用于围护结构、屋面、楼板等。第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.12.1建筑钢材建筑钢材2.2.钢结构用钢材钢结构用钢材第15页2.1.22.1.2建筑钢材力学性能建筑钢材力学性能 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料1.1.影响钢材力学性能主要原因影响钢材力学性能主要原因(1)(1)钢材化学成份钢材化学成份 按碳含量，小于按碳含量，小于0.25%0.25%为低碳钢，为低碳钢，大于大于0.25%0.25%而小于而小于0.6%0.6%为中碳钢，为中碳钢，大于大于0.6%0.6%为高碳钢。为高碳钢。锰和硅是钢中有益元素，它们都是脱氧剂。它们可提升强度，又不会过多降低锰和硅是钢中有益元素，它们都是脱氧剂。它们可提升强度，又不会过多降低塑性和冲击韧性。塑性和冲击韧性。钒、铌、钛是钢中合金元素，既能够提升钢材强度，又可保持良好塑性、韧性。钒、铌、钛是钢中合金元素，既能够提升钢材强度，又可保持良好塑性、韧性。铝是强脱氧剂，用铝进行补充脱氧，能深入降低钢中有害氧化物。铬和镍是提铝是强脱氧剂，用铝进行补充脱氧，能深入降低钢中有害氧化物。铬和镍是提升钢材强度合金元素。升钢材强度合金元素。硫和磷是冶炼过程中留在钢中杂质，是有害元素。它们降低钢材塑性、韧性、硫和磷是冶炼过程中留在钢中杂质，是有害元素。它们降低钢材塑性、韧性、可焊性和疲劳强度。硫能使钢材可焊性和疲劳强度。硫能使钢材“热脆热脆”，磷使钢材，磷使钢材“冷脆冷脆”。第16页（4 4）温度影响温度影响 钢材对温度相当敏感，温度升高与降低都使钢材性能发生改变。钢材对温度相当敏感，温度升高与降低都使钢材性能发生改变。相比之下，相比之下，钢材低温性能更主要。钢材低温性能更主要。在正温范围，总趋势是伴随温度升高，钢材强度降低，变形增大。约在在正温范围，总趋势是伴随温度升高，钢材强度降低，变形增大。约在200200以内钢材性能没有很大改变，以内钢材性能没有很大改变，430430540540之间则强度（屈服强度和抗拉强度之间则强度（屈服强度和抗拉强度 ）急剧下降；到）急剧下降；到600600时强度很低不能负担荷载。另外，时强度很低不能负担荷载。另外，250250附近有附近有蓝脆现蓝脆现象象，约，约260260320320时有时有徐变现象徐变现象。第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.1.2 2.1.2 建筑钢材力学性能建筑钢材力学性能（2 2）冶金缺点影响）冶金缺点影响 常见冶金缺点有偏析、非金属夹杂、气孔、裂纹、分层等，都会使钢材性常见冶金缺点有偏析、非金属夹杂、气孔、裂纹、分层等，都会使钢材性能变差。能变差。（3 3）钢材硬化）钢材硬化 冷拉、冷弯、冲孔、机械剪切等冷加工使钢材产生很大塑性变形，从而提冷拉、冷弯、冲孔、机械剪切等冷加工使钢材产生很大塑性变形，从而提升了钢屈服点，同时降低了钢塑性和韧性，这种现象称为升了钢屈服点，同时降低了钢塑性和韧性，这种现象称为冷作硬化或应变硬冷作硬化或应变硬化。化。第17页（5 5）应力集中应力集中 应力集中系数愈大，变脆应力集中系数愈大，变脆倾向愈严重。倾向愈严重。在负温下或动力荷载作用在负温下或动力荷载作用下工作结构，应力集中不下工作结构，应力集中不利影响将十分突出。利影响将十分突出。（6 6）重复荷载作用）重复荷载作用 钢材在重复荷载作用下，钢材在重复荷载作用下，结构抗力及性能都会发生重结构抗力及性能都会发生重要改变，甚至发生疲劳破坏。要改变，甚至发生疲劳破坏。第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.1.2 2.1.2 建筑钢材力学性能建筑钢材力学性能第18页2.1.22.1.2建筑钢材力学性能建筑钢材力学性能 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料有显著屈服点钢材：有显著屈服点钢材：低碳钢和低合金钢低碳钢和低合金钢因为抵达因为抵达 y y后构件产生后构件产生较大变形，故把它取为计较大变形，故把它取为计算构件强度标准；抵达算构件强度标准；抵达 u u时构件开始断裂破坏，故时构件开始断裂破坏，故以以 u u作为材料强度贮备。作为材料强度贮备。yu强度强度2.2.钢材力学性能钢材力学性能第19页2.1.22.1.2建筑钢材力学性能建筑钢材力学性能 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料无显著屈服点钢材：无显著屈服点钢材：高强钢材（如热处理钢材）高强钢材（如热处理钢材）对于无显著屈服点钢材，对于无显著屈服点钢材，以残余变形为以残余变形为0.2%0.2%时应力时应力作为名义屈服点，其值约为作为名义屈服点，其值约为极限强度极限强度85%85%yu2.2.钢材力学性能钢材力学性能强度强度第20页2.1.22.1.2建筑钢材力学性能建筑钢材力学性能 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料塑性性能塑性性能 冷弯性能冷弯性能 断裂前试件永久变形与原标定长度断裂前试件永久变形与原标定长度百分比称为伸长率，它是衡量钢材百分比称为伸长率，它是衡量钢材塑性主要指标。塑性主要指标。冷弯性能由冷弯试验来确定，试验冷弯性能由冷弯试验来确定，试验时按照要求弯心直径在试验机上用时按照要求弯心直径在试验机上用冲头加压，使试件弯成冲头加压，使试件弯成180180，如，如试件外表面不出现裂纹和分层，即试件外表面不出现裂纹和分层，即为合格。为合格。冷弯试验冷弯试验伸长率测试仪伸长率测试仪 第21页2.1.22.1.2建筑钢材力学性能建筑钢材力学性能 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料冲击韧性冲击韧性 韧性是钢材抵抗冲击荷载能力。韧性是钢材抵抗冲击荷载能力。韧性是钢材强度和塑性韧性是钢材强度和塑性综合指标综合指标。冲击韧性随温度降低而下降冲击韧性随温度降低而下降。其规律。其规律是开始下降迟缓，当到达一定温度范是开始下降迟缓，当到达一定温度范围时，突然下降很多而呈脆性，这种围时，突然下降很多而呈脆性，这种性质称为钢材性质称为钢材冷脆性冷脆性。冲击韧性试验机冲击韧性试验机第22页（1 1）钢筋强度标准值和强度设计值）钢筋强度标准值和强度设计值 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料强度标准值除以材料分项系数即为材料强度设计值强度标准值除以材料分项系数即为材料强度设计值 钢筋材料分项系数钢筋材料分项系数热轧钢筋热轧钢筋1.101.10，预应力钢筋预应力钢筋1.201.20。3.3.建筑钢材设计指标建筑钢材设计指标第23页 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料注：注：热轧钢筋直径热轧钢筋直径d d系指公称直径；系指公称直径；当采取直径大于当采取直径大于40mm40mm钢筋时，应有可靠工程经验；钢筋时，应有可靠工程经验；钢筋混凝土结构中，轴心受拉和小偏心受拉钢筋抗拉强度设计值大于钢筋混凝土结构中，轴心受拉和小偏心受拉钢筋抗拉强度设计值大于300N/mm2300N/mm2，仍应，仍应300N/mm2300N/mm2取；取；直径为直径为6mm6mm光面钢筋可选取牌号为光面钢筋可选取牌号为Q235Q235热轧圆盘条。热轧圆盘条。3.3.建筑钢材设计指标建筑钢材设计指标（1 1）钢筋强度标准值和强度设计值）钢筋强度标准值和强度设计值 第24页（1 1）钢筋强度标准值和强度设计值）钢筋强度标准值和强度设计值 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料3.3.建筑钢材设计指标建筑钢材设计指标预应力钢筋强度标准值表预应力钢筋强度标准值表（N/mm2）种类种类 符号符号 d/（mm）fptk/(N/mm2)钢绞线钢绞线 1315.28.6、10.81860、1720、157012.91720、1570179.5、11.1、12.718601860、1720消除应力钢丝消除应力钢丝 光面光面 螺旋肋螺旋肋 PH4、51770、1670、157061670、15707、8、91570刻痕刻痕 I5、71570热处理钢筋热处理钢筋 40Si2Mn40Si2MnHT6147048Si2Mn48Si2Mn8.245Si2Cr45Si2Cr10注：注：钢绞线直径系指外接圆直径，即现行国家标准预应力混凝土用钢绞线钢绞线直径系指外接圆直径，即现行国家标准预应力混凝土用钢绞线GB/T5224GB/T5224中公称直径中公称直径D Dg g；光面钢丝直径为光面钢丝直径为49mm49mm，螺旋肋钢丝直径为，螺旋肋钢丝直径为48mm48mm。第25页（1 1）钢筋强度标准值和强度设计值）钢筋强度标准值和强度设计值 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料3.3.建筑钢材设计指标建筑钢材设计指标预应力钢筋强度设计值表预应力钢筋强度设计值表（N/mm2）种类种类 符号符号 fptk/(N/mm2)fpy/(N/mm2)fpy/(N/mm2)钢绞线钢绞线 13172018601320390172012201570111017186013203901220消除应力钢丝消除应力钢丝 光面光面 螺旋肋螺旋肋 PH177012504101670118015701110刻痕刻痕 I15701110410热处理钢筋热处理钢筋 40Si2MnHT1470104040048Si2Mn45Si2Cr第26页（2 2）钢筋弹性模量钢筋弹性模量 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料钢材强度设计值：钢材屈服点除以钢材抗力分项系数。钢材强度设计值：钢材屈服点除以钢材抗力分项系数。3.3.建筑钢材设计指标建筑钢材设计指标钢材抗力分项系数取为，钢材抗力分项系数取为，Q235Q235钢为钢为1.0871.087，Q345Q345、Q390Q390、Q420Q420钢为钢为1.1111.111。钢材强度设计值依据钢材厚度或直径按规范采取。钢材强度设计值依据钢材厚度或直径按规范采取。（3 3）钢材强度设计值）钢材强度设计值 钢筋弹性模量表钢筋弹性模量表 Es（105N/mm2）序号序号 钢筋种类钢筋种类 1HPB235HPB235级钢筋级钢筋 2.12HRB335HRB335级钢筋、级钢筋、HRB400 HRB400级钢筋、级钢筋、RRB400RRB400级钢筋、热处理钢筋级钢筋、热处理钢筋 2.03消除应力钢丝（光面钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝）消除应力钢丝（光面钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝）2.054钢绞线钢绞线 1.95第27页 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料3.3.建筑钢材设计指标建筑钢材设计指标钢材强度设计值表（N/mm2）钢钢 材材 抗拉、抗压和抗弯抗拉、抗压和抗弯 f/(N/mm2)抗抗 剪剪 fv/(N/mm2)端面承压（刨平顶紧）端面承压（刨平顶紧）fce/(N/mm2)牌牌 号号 厚度或直径厚度或直径(mm)(mm)Q235钢钢161640406060100215205200190125120115110325Q345钢钢161635355050100310295265250180170155145400Q390钢钢161635355050100350335315295205190180170415Q420钢钢161635355050100380360340325220210195185440注：表中厚度系指计算点厚度，对轴心受力构件系指截面中较厚板件厚度。注：表中厚度系指计算点厚度，对轴心受力构件系指截面中较厚板件厚度。第28页2.2 2.2 混凝土混凝土 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料是按一定百分比水泥、是按一定百分比水泥、砂、石和水，经砂、石和水，经拌合拌合、浇筑浇筑、振捣振捣、养护养护、逐步凝固硬化形成逐步凝固硬化形成人造石材。人造石材。商品混凝土运输和浇筑设备商品混凝土运输和浇筑设备三大强度：立方抗压强度fcu,k轴心抗压强度 fc,k轴心抗拉强度ft 2.2.1 2.2.1 混凝土强度混凝土强度第29页2.2 2.2 混凝土混凝土 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料1 1、砼、砼立方体抗压立方体抗压强度（强度（f fcu,kcu,k）试块尺寸：试块尺寸：150150150mm150150150mm3 3养护时间：养护时间：2828天天养护条件：温度养护条件：温度203203，相对湿度，相对湿度90%90%加荷速度：每秒加荷速度：每秒0.150.3N/mm0.150.3N/mm2 2 混凝土按立方体抗压强度标准值（混凝土按立方体抗压强度标准值（f fcu,kcu,k）大小，分为大小，分为1414等级，它们是等级，它们是C15C15、C20C20、C25C25、C30C30、C35C35、C40C40、C45C45、C50C50、C55C55、C60C60、C65C65、C70C70、C75C75、C80C80。（左图）试件表面无润滑剂，产生套箍效（左图）试件表面无润滑剂，产生套箍效应，工程中常采取这种方法。应，工程中常采取这种方法。（右图）试件表面涂有润滑剂，摩擦阻力（右图）试件表面涂有润滑剂，摩擦阻力小，测得抗压强度小，工程中普通不采取。小，测得抗压强度小，工程中普通不采取。立方体混凝土试块立方体混凝土试块第30页2.2 2.2 混凝土混凝土 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 2 2、砼轴心抗压强度（、砼轴心抗压强度（fc,kfc,k）试块尺寸：）试块尺寸：150150300mm150150300mm3 3养护时间：养护时间：2828天天养护条件：温度养护条件：温度203203，相对湿度，相对湿度90%90%棱柱强度与立方强度之比棱柱强度与立方强度之比 考虑考虑C40以上混凝土以上混凝土脆性折减系数脆性折减系数 第31页2.2 2.2 混凝土混凝土 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料 3 3、砼、砼轴心抗拉轴心抗拉强度（强度（f ft t）混凝土为脆性材料，内部存在许多细小混凝土为脆性材料，内部存在许多细小孔隙，所以其抗拉强度很低。孔隙，所以其抗拉强度很低。试验方法：试验方法：国内外多采取国内外多采取圆柱体或立方圆柱体或立方体劈裂试验来体劈裂试验来间接测定。间接测定。混凝土抗拉强度远小于抗压强度，混凝土抗拉强度远小于抗压强度，只有只有抗压强度抗压强度1/101/101/181/18 第32页2.2 2.2 混凝土混凝土 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.2.2 2.2.2 混凝土设计指标混凝土设计指标1.混凝土强度混凝土强度 混凝土强度标准值应含有大于混凝土强度标准值应含有大于95%确保率。确保率。混凝土强度设计值：等于混凝土强度标准值除以混混凝土强度设计值：等于混凝土强度标准值除以混凝土材料分项系数凝土材料分项系数（rs=1.4)。各种强度等级混凝土强度标准值、强度设计值规范要各种强度等级混凝土强度标准值、强度设计值规范要求采取。求采取。第33页2.2 2.2 混凝土混凝土 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.2.2 2.2.2 混凝土设计指标混凝土设计指标第34页2.2 2.2 混凝土混凝土 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.2.2 2.2.2 混凝土设计指标混凝土设计指标2.2.混凝土弹性模量混凝土弹性模量 不过，混凝土不是弹性材料，其应力和应变不呈线性不过，混凝土不是弹性材料，其应力和应变不呈线性关系，在不一样应力阶段变形模量（应力与应变之比）关系，在不一样应力阶段变形模量（应力与应变之比）不一样，原点切线极难准确地作出。实用中，采取应力不一样，原点切线极难准确地作出。实用中，采取应力上限为（上限为（0.40.50.40.5）f fc c循环循环510510次后应力次后应力-应变曲线，应应变曲线，应力为（力为（0.40.50.40.5）f fc c时割线模量作为混凝土弹性模量近似时割线模量作为混凝土弹性模量近似值。值。混凝土受拉或受压弹性模量（混凝土受拉或受压弹性模量（N/mm2N/mm2）经验计算公）经验计算公式：式：（2.2.3）第35页2.2 2.2 混凝土混凝土 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料结构结构使用环境使用环境是影响混凝土结构是影响混凝土结构耐久性耐久性最主要原因。使最主要原因。使用环境类别按下表划分。用环境类别按下表划分。注：严寒地域指最冷月平均温度注：严寒地域指最冷月平均温度-10-10，日平均温度不高于，日平均温度不高于55天数天数145d145d地域；严寒地域指地域；严寒地域指最冷月平均温度最冷月平均温度-100-100，日平均温度不高于，日平均温度不高于55天数为天数为90145d90145d地域。地域。2.2.3 2.2.3 混凝土结构耐久性要求混凝土结构耐久性要求第36页2.2 2.2 混凝土混凝土 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料对于设计使用年限为对于设计使用年限为5050年普通结构，年普通结构，混凝土质量应符合下表混凝土质量应符合下表2.2.52.2.5要求要求 表2.2.5结构混凝土耐久性基本要求环境类别环境类别最大最大水灰比水灰比最少水泥最少水泥用量用量(kg/m(kg/m3 3)混凝土强度等级大于氯离子含量小于（%）碱含量碱含量不大不大(kg/m(kg/m3 3)一一0.650.65225225C20C201.01.0不限制不限制二二a a0.600.60250250C25C250.30.33.03.0b b0.550.55275275C30C300.20.23.03.0三三0.500.50300300C30C300.10.13.03.02.2.3 2.2.3 混凝土结混凝土结构耐久性要求构耐久性要求第37页2.2 2.2 混凝土混凝土 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.设计使用年限为1结构混凝土：（1）结构混凝土强度等级不应低于C30；预应力混凝土结构最低强度等级为C40。（2）混凝土中氯离子含量不得超出水泥重量0.06%。（3）宜使用非碱活性骨料；当使用碱活性骨料时，混凝土中碱含量不得超出3.0kg/m3。（4）混凝土保护层厚度应按对应要求增加40%；当采取有效表面防护办法时，厚度可适当降低。（5）在使用过程中应有定时维护办法。对于设计寿命为1且处于二类和三类环境中混凝土结构应采取专门有效办法。2.2.3 2.2.3 混凝土结构耐久性要求混凝土结构耐久性要求第38页2.2 2.2 混凝土混凝土 第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料3.3.暂时性结构混凝土暂时性结构混凝土 对暂时性混凝土结构，可不考虑耐久性要求。对暂时性混凝土结构，可不考虑耐久性要求。相关标准要求：相关标准要求：三三类类环环境境中中结结构构构构件件，其其受受力力钢钢筋筋宜宜采采取取环环氧氧涂涂层层带肋钢筋；对预应力锚具及连接器应有专门防护办法。带肋钢筋；对预应力锚具及连接器应有专门防护办法。四四类类和和五五类类环环境境中中混混凝凝土土结结构构，其其耐耐久久性性要要求求应应符符合相关标准要求。合相关标准要求。2.2.3 2.2.3 混凝土结构耐久性要求混凝土结构耐久性要求第39页第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.3.1砌体材料砌体材料1.1.块材块材（占砌体总体积（占砌体总体积78%78%以上）以上）（1 1）砖砖（BrickBrick）按抗压强度，分为按抗压强度，分为 MU30 MU30、MU25MU25、MU20MU20、MU15MU15、MU10MU10五个等级。五个等级。烧结普通砖、烧结普通砖、非烧结硅酸盐砖、非烧结硅酸盐砖、（蒸压灰砂砖、（蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、蒸压粉煤灰砖、炉渣砖等）炉渣砖等）烧结多孔砖烧结多孔砖2.3.1 2.3.1 砌体材料种类及强度等级砌体材料种类及强度等级第40页第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.3.1 砌体材料砌体材料烧结普通砖：烧结普通砖：烧结普通砖简称烧结普通砖简称普通砖普通砖，指以黏土、页，指以黏土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经过焙烧而成实心岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经过焙烧而成实心或或孔洞率小于要求值且外形尺寸符合要求孔洞率小于要求值且外形尺寸符合要求砖，分烧结黏土砖，分烧结黏土砖、烧结页岩砖、烧结煤矸石砖、烧结粉煤灰砖等。砖、烧结页岩砖、烧结煤矸石砖、烧结粉煤灰砖等。尺尺寸为寸为240mm115mm53mm240mm115mm53mm。2.3.1 2.3.1 砌体材料种类及强度等级砌体材料种类及强度等级第41页第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.3.1 砌体材料砌体材料非烧结硅酸盐砖非烧结硅酸盐砖：以硅酸盐材料、石灰、砂石、矿渣、以硅酸盐材料、石灰、砂石、矿渣、粉煤灰等为主要材料压制成型后经蒸汽养护制成实心砖。粉煤灰等为主要材料压制成型后经蒸汽养护制成实心砖。惯用有蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、炉渣砖、矿渣砖等。惯用有蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、炉渣砖、矿渣砖等。蒸压灰砂砖蒸压灰砂砖简称灰砂砖，是以石灰和砂为主要原料，经坯简称灰砂砖，是以石灰和砂为主要原料，经坯料置备、压制成型、蒸压养护而成实心砖。料置备、压制成型、蒸压养护而成实心砖。注意：灰砂砖不能用于长久超出注意：灰砂砖不能用于长久超出200200、受急冷急热或有、受急冷急热或有酸性介质侵蚀部位。酸性介质侵蚀部位。MU25MU25、MU20MU20、MU15MU15灰砂砖可用于灰砂砖可用于建筑基础及其部位，建筑基础及其部位，MU10MU10仅用于防潮层以上。仅用于防潮层以上。2.3.1 2.3.1 砌体材料种类及强度等级砌体材料种类及强度等级第42页第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.3 砌体材料砌体材料 蒸压粉煤灰砖蒸压粉煤灰砖简称简称粉煤灰砖粉煤灰砖，又称烟灰砖，是以粉煤灰、石灰为，又称烟灰砖，是以粉煤灰、石灰为主要原料，掺配适量石膏和集料，经坯料制备、压制成型、高压蒸主要原料，掺配适量石膏和集料，经坯料制备、压制成型、高压蒸汽养护而成实心砖。汽养护而成实心砖。粉煤灰砖强度等级：与灰砂砖相同。粉煤灰砖强度等级：与灰砂砖相同。注意：粉煤灰砖用于基础或易受冻融和干湿交替作用建筑部位时，注意：粉煤灰砖用于基础或易受冻融和干湿交替作用建筑部位时，必须使用一等砖与优等砖。不得用于长久超出必须使用一等砖与优等砖。不得用于长久超出200200、受急冷急热或、受急冷急热或有酸性介质侵蚀建筑部位。有酸性介质侵蚀建筑部位。炉渣砖炉渣砖亦称亦称煤渣砖煤渣砖，以炉渣为主要原料，掺配适量石灰、石膏或，以炉渣为主要原料，掺配适量石灰、石膏或其它集料制成。其它集料制成。矿渣砖矿渣砖以未经水淬处理高炉炉渣为主要原料，掺配适量石灰、粉以未经水淬处理高炉炉渣为主要原料，掺配适量石灰、粉煤灰或炉渣制成。煤灰或炉渣制成。2.3.1 2.3.1 砌体材料种类及强度等级砌体材料种类及强度等级第43页第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.3 砌体材料砌体材料2.3.1 2.3.1 砌体材料种类及强度等级砌体材料种类及强度等级蒸压灰砂砖蒸压灰砂砖蒸压粉煤灰砖蒸压粉煤灰砖第44页第二章第二章 建筑结构材料建筑结构材料2.3 砌体材料砌体材料烧结多孔砖：烧结多孔砖：简称简称多孔砖多孔砖，是指以黏土、页岩、煤矸石或粉是指以黏土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，经焙烧而成煤灰为主要原料，经焙烧而成含有竖向孔洞，且孔洞率大于含有竖向孔洞，且孔洞率大于2525砖。砖。含有水平孔洞者称为烧结空心含有水平孔