力学机能目标屈就强度

发布日期: 2019-08-04

  第一章 材料的力学机能 次要内容: ? 钢筋 ? 混凝土 ? 钢筋取混凝土之间的粘结力 沉点: ? 钢筋的品种、级别、机能; ? 混凝土正在各类受力形态下的强度取变形机能; ? 钢筋取混凝土配合工做的道理。 第一章 材料的力学机能 §1.1 钢筋 1.1.1 钢筋的品种 热轧钢筋 钢丝、钢绞线 热处置钢筋 冷加工钢筋 第一章 材料的力学机能 1. 热轧钢分为: a. HPB235(Ⅰ级) : b. HRB335(Ⅱ级): c. HRB400(Ⅲ级): d. RRB400(余热处置Ⅲ级): 第一章 材料的力学机能 2. 钢丝和钢绞线 : 中强钢丝的强度为800~1370MPa,高强钢丝、钢绞线MPa; 外形有光面、刻痕和螺旋肋三种; 多用于预应力混凝土布局; 第一章 材料的力学机能 3. 热处置钢筋: 将Ⅳ级钢通过加热、淬火和回火等调质工艺处置,使强 度获得较大幅度的提高,而延长率降低不多。 经淬火处置得,fptk=1470MPa,无较着屈就点。 多用于预应力混凝土布局 第一章 材料的力学机能 4. 冷加工钢筋 冷加工工艺:冷拉、冷拔、冷轧、冷轧扭。 目标:提高强度,节约钢材。但塑性减小。 第一章 材料的力学机能 1.1.2 钢筋的力学机能 1. 有较着屈就点的钢筋(软钢) (热轧钢筋、冷拉钢筋) (1) ? ? ? 曲线 ? ob段—弹性阶段 a?—比例极限 ? bd段—屈就阶段 c—屈就强度 fy ? de段-强化阶段 e —极限抗拉强度 fu ? ef—颈缩阶段 第一章 材料的力学机能 (2)力学机能目标 屈就强度:钢筋强度的设想根据 屈强比: 强度储蓄 l ? l0 伸长率: ? ?100% 5 or 10 ? l0 冷弯机能: α D d 第一章 材料的力学机能 2.无较着屈就点的钢筋 (1)? ?? 曲线)受力机能: 强度高,没有较着屈就台阶, 伸长率小,塑性差。 (3) 强度尺度值: 前提屈就强度---应变为0.2% 所对应的应力。 《规范》 ?0.2 = 0.85?b 第一章 材料的力学机能 §1.2 混凝土 1.2.1 强度 1. 抗压强度 (1)立方体抗压强度 (fcu )和强度品级 尺度尺寸:150mm×150mm×150mm 养护前提:20℃ ±3℃,湿度≥90%;28d 加荷方式:加荷速度0.3~0.8MPa/s, 垫板不涂油或垫橡胶板。 强度率:95% ,f = ?-1.645? 第一章 材料的力学机能 ?强度品级:《规范》按照立方体抗压强度尺度值,从 C15~C80共划分为14个强度品级,级差为5N/mm2。 ?强度换算关系: 200mm3的立方体试验值×1.05 100mm3的立方体试验值×0.95 第一章 材料的力学机能 (2)轴心抗压强度 fc 以150×150×300mm棱柱体试块测得的抗压强度 b fck fcu,k 1.0 b h 0.5 0 1 2 3 4 5 h b 第一章 材料的力学机能 2. 轴心抗拉强度 ft ◆ 轴心拉伸试验 ◆ 劈拉试验 150mm 150mm 100×100× 500mm 结论:抗拉强度是其抗压强度的1/18—1/8,平均为1/10 第一章 材料的力学机能 3.复杂应力下受力机能 (1)双向受力 ①双向变压,比单向受压强 度提高; ②双向受拉,两向抗拉强度 接近于单向抗拉强度; ③一向受拉,一向受压,两 个标的目的的强度均小于单向抗 拉或抗压强度; 混凝土双向受力强度 第一章 材料的力学机能 (2)单轴正应力和剪应力配合感化 C B A 混凝土正在正应力和剪应力配合感化的复合强度 ※ 混凝土的抗剪强度随拉应力增大而减小 ※ 当σ<0.6 fc时,抗剪强度随压应力增大而增大 ※ 当σ=0.6fc 时,抗剪强度达最大值 ※ 当σ>0.6 fc时,抗剪强度随压应力增大而减小 第一章 材料的力学机能 (3)三向受压强度 由试验获得的经验公式为: ?1 ? f c ? 4? 2 强度大大提高,同时提高混凝土的延性。 第一章 材料的力学机能 1.2.2 变形机能 一次短期加荷的变形 受力变形 混凝土变形 持久感化的变形 收缩 温度惹起的变形 体积变形 第一章 材料的力学机能 1. 一次短期荷载感化下的变形机能 (1)受压时应力一应变曲线 第一章 材料的力学机能 束缚混凝土概念的提出? 第一章 材料的力学机能 强度品级越高—— ?弹性段越长 ?峰值应变 有所增大 ?脆性越显著,下降段越陡 分歧强度混凝土的应力-应变关系曲线 第一章 材料的力学机能 (2)混凝土的弹性模量、变形模量 弹性模量 割线模量 切线模量 ?e Ec ? tg? 0 ? ? ce ?c ? ? tg? ? Ec ? ?EC ?c d? c ?? ? tg? ? Ec d? c 第一章 材料的力学机能 (2)混凝土的弹性模量、变形模量 弹性模量的测定 受压: 0.6 0.5 0.4 E0 1 2 3 45 0 105 Ec ? tan ? ? 34.7 2.2 ? f cu ,k eι σ /fc 0.3 0.2 0.1 0.0003 0.0002 变形 ε el Ec=σ /ε 0.0005 0.0006 0.0004 ε 2.1 混凝土的物理力学机能 混凝土 第一章 材料的力学机能 2. 持久荷载感化下的变形机能 徐变:应力不变,应变持续增加的现象。 特点:晚期成长快,但能够延续数年。 徐变取时间的关系曲线 第一章 材料的力学机能 增大构件变形 晦气 惹起预应力丧失 徐变的后果 实现应力沉分布,减小应力集中 减小温度变形 有益 第一章 材料的力学机能 ◆影响要素 应力前提 ? /fc ≤ 0.5时,为线) fc 时,为非线性徐变,。 ? 0.8fc 时,为非线性徐变,不。 内正在要素 影响 第一章 材料的力学机能 3. 混凝土的收缩 收缩:硬结过程中体积缩小的现象。 后果:a. 构件未受荷之前发生裂痕; b.发生预应力丧失; c. 超静定布局发生附加内力; 第一章 材料的力学机能 §1.3 钢筋和混凝土之间的粘结力 1.3.1 粘结力的构成: (1)胶结力: (2)摩擦力: (3)机械咬合力: 第一章 材料的力学机能 1.3.2 粘结机理 1、光面钢筋 ?粘结力次要来自胶结力和摩擦力; ?粘结强度较低; 2、变形钢筋 ?胶结力和摩擦力仍然存正在,机械咬合力是粘结力的沉 要构成部门; ?粘结强度较高; 第一章 材料的力学机能 1.3.3 粘结的构制办法 ? ? ? ? 光圆钢筋端部应设置弯钩; 最小搭接长度和锚固长度; 满脚钢筋最小间距和混凝土层最小厚度的要求; 一般除沉锈钢筋外,可不必除锈。