【正文】 第 1章 鋼筋混凝土材料的主要力學(xué)性能 混凝土結(jié)構(gòu) 材料 （主要力學(xué)性能） 混凝土 鋼筋 強(qiáng)度和變形 第一節(jié) 混凝土的主要力學(xué)性能 一．混凝土的強(qiáng)度 荷載的性質(zhì)和受力條件不同，使混凝土具有不同的強(qiáng)度 立方體抗壓強(qiáng)度 單向應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度 軸心抗壓強(qiáng)度 軸心抗拉強(qiáng)度 復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度 雙向受力強(qiáng)度 三向受壓強(qiáng)度 1．混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度和強(qiáng)度等級(jí) 2/N mmcuf,cu kf 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件 標(biāo)準(zhǔn)方法制作邊長(zhǎng) 150mm立方體 , (20177。 3)186。 濕度 90%以上 28天齡期 用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè) ?立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值： 95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度值 。 ?用途： 力學(xué)性能的基本代表值 ， 混凝土強(qiáng)度等級(jí)劃分依據(jù) 。 ?強(qiáng)度等級(jí)：按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值分為 14級(jí) ， “ C+標(biāo)準(zhǔn)值 ” ,cu kf常用等級(jí)： C15， C20， C25， C30， C35， C40，C45， C50， C55， C60， C65， C70，C75， C80 混凝土強(qiáng)度等級(jí)： ? 例如 C20, 表示 2, 2 0 /c u kf N m m?? ? ? ?,1 5 0 0 . 9 5 1 0 0c u k c u kff ?當(dāng)邊長(zhǎng)不是 150mm時(shí)，可通過尺寸效應(yīng)換算系數(shù)換算成標(biāo)準(zhǔn)試塊的強(qiáng)度。規(guī)范規(guī)定其換算關(guān)系為： ? ? ? ?,1 5 0 1 . 0 5 2 0 0c u k c u kff ?混凝土立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) 混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)破壞照片 影響立方體抗壓強(qiáng)度的因素： （ 1） 試驗(yàn)方法 ： 分為 涂潤(rùn)滑劑 和 不涂潤(rùn)滑劑 。 ? 通常試塊與試驗(yàn)機(jī)墊板之間存在摩擦，這種摩擦對(duì)試塊有 “套箍”作用 ―― 引起抗壓強(qiáng)度提高。 ? 如果涂潤(rùn)滑劑，摩擦力大大減小，橫向不受約束，強(qiáng)度不提高。 注意：我國(guó)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法是不涂潤(rùn)滑劑的。 （ 2） 試件尺寸 ：尺寸越小，強(qiáng)度越高。 （ 3） 加載速度 ：速度越快，強(qiáng)度越高。 （ 4） 混凝土齡期 ：隨齡期的增長(zhǎng)而提高。 2．混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度 ? 用標(biāo)準(zhǔn)棱柱體試件 （ 150mm 150mm 300 mm）采用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（與立方體相同）測(cè)定的混凝土抗壓強(qiáng)度 ―― 軸心抗壓強(qiáng)度 。 ? 一般認(rèn)為當(dāng) h / b = 2~4 時(shí)，可以消除摩擦力的影響，中間為純壓狀態(tài)，接近實(shí)際情況。 ckf cf? 通過試驗(yàn)分析， ? 《 規(guī)范 》 給出軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的關(guān)系按下式確定： ? ―― 棱柱體強(qiáng)度與立方體強(qiáng)度的比值， C50以下取 ， C80取 。 ? ―― 高強(qiáng)混凝土的脆性折減系數(shù)， C40及以 下，取 ， C80取 。 ? ―― 考慮實(shí)際構(gòu)件與試件混凝土之間的差異而取的折減系數(shù)。 ~, ?kcuck ff1 2 , 8c k c c c u kff ???1?2?? 小貼示： 在以后計(jì)算受彎構(gòu)件，軸心受壓構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力時(shí)，都是以 作為強(qiáng)度計(jì)算指標(biāo)的。 cf3．混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度 ? 一般只為抗壓強(qiáng)度的 1/18 ~ 1/9。 ? 軸心抗拉強(qiáng)度可由試驗(yàn)直接測(cè)得 軸心受拉試驗(yàn)（直接） 劈裂試驗(yàn) （間接） tf tkf? 通過試驗(yàn)分析， 《 規(guī)范 》 給出軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的關(guān)系 ? 注意：混凝土強(qiáng)度越高， 與 的比值越小。 8 95t c uff? ? ?? ? ?tf cuf ? 小貼示 ： 在以后實(shí)際計(jì)算時(shí)， ， 不用上式計(jì)算，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)一定時(shí)，直接查表，見附錄。 tf cf復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土的強(qiáng)度 ? 實(shí)際上混凝土構(gòu)件都處于復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)， 梁既受 M又受 V，柱同時(shí)受 M、 N、 V，所以 需研究復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度。 （ 1）混凝土的雙向受力強(qiáng)度 （正應(yīng)力） a. 雙向受拉： 、 相互影響不大，雙向受拉 強(qiáng)度接近于單向受拉強(qiáng)度。 b. 雙向受壓 ： 一向的強(qiáng)度隨另一向壓力的增加 而增加，雙向受壓強(qiáng)度比單向受壓 強(qiáng)度最多可提高 27% 。 c. 一向受壓、一向受拉： 雙向異號(hào)應(yīng)力使單向 （受壓或受拉）強(qiáng)度降低。 1? 2?（ 2）在法向應(yīng)力和剪應(yīng)力組合下的混凝土強(qiáng)度 ? “拉剪狀態(tài)” 壓應(yīng)力低時(shí)，抗剪強(qiáng)度隨壓應(yīng)力的增大而增大，當(dāng)壓應(yīng)力超過 時(shí)，抗剪強(qiáng)度隨壓應(yīng)力的增大而減小。 也就是說：由于剪應(yīng)力存在，混凝土的抗壓強(qiáng)度低于單向抗壓強(qiáng)度。 ? “壓剪狀態(tài)” 抗剪強(qiáng)度隨拉應(yīng)力增大而減小。 也就是說：由于剪應(yīng)力存在，混凝土的抗拉強(qiáng)度降低。 39。 cf（ 3）混凝土的三向受壓強(qiáng)度 ? 混凝土在三向受壓時(shí)，由于側(cè)向壓應(yīng)力的約束作用，最大的主壓應(yīng)力軸的抗壓強(qiáng)度大大增大。 ? 試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)公式： ? （實(shí)際工程中，配有螺旋鋼箍柱、鋼管混凝土柱等都是利用此性質(zhì)