【正文】 尺寸較大的構件，也有用 Ⅱ 級鋼筋作箍筋 。低碳鋼（ %)、中碳鋼（ ~%)、高碳鋼（ ~%)。 但混凝土的膨脹值一般較小，對結(jié)構的影響也較小，所以經(jīng)常不予考慮。 （ 2）引起收縮的原因 （ 1）收縮的概念 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 ▲ 當收縮受到 約束 （如支座、內(nèi)部鋼筋）時，將使混凝土中 產(chǎn)生拉應力，甚至引起混凝土的開裂。 混凝土在重復荷載作用下的變形性能－ 疲勞 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 （ 1） 重復荷載作用下的應力 應變曲線 ▲ 疲勞破壞的特征： 裂縫小而變形大 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 （ 2） 混凝土疲勞強度試驗 ▲ 標準試件 ： 150 150 300或 150 150 450mm 的棱柱體 ▲ ? 200萬次 ▲ 荷載應力大小，即 疲勞應力比值 是影響 疲勞強度大小的關鍵因素 fm a xc,fm inc,fcss? ?▲ 混凝土疲勞強度 fcf fcf= ?? fc 見 建工教材 P316附表 24 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 混凝土在空氣中硬化時體積會縮小， 這種現(xiàn)象稱為混凝土的收縮 。 產(chǎn)生 非線性徐變 的 主要原因 是裂縫的出現(xiàn)與發(fā)展。 受荷后 構件所處的環(huán)境溫度越高，相對濕度越小，徐變就越大。 骨料的剛度（彈性模量）越大，體表比越大，徐變就越小 。 （ 2）產(chǎn)生徐變的原因 混凝土在荷載的長期作用下，其應變或變形隨時間增長的現(xiàn)象稱為 徐變 。 E點的應變 ? = (2~3) ? 0，應力 s = (~) fc。普通強度混凝土sB約為 ，高強強度混凝土 sB可達 。混凝土的最終破壞就是由于這些微裂縫的發(fā)展造成的。 點以后 ，由于微裂縫處的應力集中，裂縫開始有所延伸發(fā)展，產(chǎn)生部分塑性變形，應變增長開始加快，應力 應變曲線逐漸偏離直線。） 3 三軸應力狀態(tài) 150100500 5 10 15 20 25000s???s??ss? ?s?s?s ????????MpaLfcfccf )7~(???? 一次短期荷載下 受力變形 長期荷載下 砼變形 多次重復荷載下 收縮變形 體積變形 膨脹變形 溫度變形 四、混凝土的變形 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 一次短期荷載下的變形 在普通試驗機上采用 等應力速度 加載， 達到軸心抗壓強度 fc時， 試驗機中集聚的彈性應變能大于試件所能吸收的應變能， 會導致試件產(chǎn)生突然脆性破壞，只能測得曲線的 上升段。 （ 2） 一軸受壓一軸受拉（第二、四象限） （ 3） 雙軸受拉（第一象限） 任意應力比情況下，其強度 均 與單軸抗拉強度 相近 。 更多 的是處于雙向或三向受力狀態(tài)。從 C15~C80共劃分為 14個強度等級（如 C30表示 fcu,k =30N/mm2） ，級差為5N/mm2。因此抗壓強度是混凝土力學性能中 最主要 和 最基本的指標 ） （ 1） 立方體抗壓強度標準值： 邊長 150mm立方體標準試件，在標準條件下（ 20177?；炷两Y(jié)構設計原理 學習目標 ▲ 掌握鋼筋的應力 應變曲線； ▲ 了解鋼筋的冷加工性能、重復荷載下鋼筋的疲勞性能； ▲ 掌握混凝土強度、應力 應變曲線的概念； ▲ 熟悉混凝土變形模量、徐變、收縮的概念； ▲ 掌握粘結(jié)的定義、基本錨固長度的計算； ▲ 掌握保證可靠粘結(jié)的構造要求。 混凝土結(jié)構設計原理 主要內(nèi)容： 混凝土的物理力學性能 鋼筋的物理力學性能 鋼筋與混凝土的粘結(jié) 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 混凝土 一、混凝土的強度 混凝土立方抗壓強度 混凝土軸心抗壓強度 混凝土抗拉強度 cufcftf150 150 150 150 150 300 100 100 500 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 （ 混凝土結(jié)構中，主要是利用它的 抗壓強度 。 混凝土 一、混凝土的強度 立方體抗壓強度 fcu，立方體抗壓強度標準值 fcu,k 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 （ 2） 混凝土的強度等級： 《 規(guī)范 》 是根據(jù)混凝土立方體抗壓強度標準值來劃分的。 （ 2） 棱柱體抗壓強度和立方體抗壓強度的換算關系 c k c 1 c 2 c u , k0 . 8 8ff ???結(jié)構混凝土強度與試塊混凝土強度的比值 脆性影響系數(shù) 棱柱體強度與立方體強度之比值 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 ?c1 和 ?c2 的取 值 混凝土強度 等級 ≤ C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 ?c1 ?c2 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 拉 壓 壓 ▲ 劈裂試驗 （ 由于軸心受拉試驗對中困難，也常常采用立方體或圓柱體 劈裂試驗 測定混凝土的抗拉強度 ） dlFstf?2, ?劈拉強度 劈拉試驗 F d F 軸心抗拉強度 ft 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 軸心受拉強度與立方體強度間的換算關系 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 2 3 4 5 6 GBJ1089 規(guī)范 55 . 0 395 . 0 cu,m t,m f f ? 3 / 2 26 . 0 cu,m t,m f f ? mtf,mcuf , 500 150 15010016軸心受拉試驗▲ 軸心抗拉強度試驗 2 )( , ?? ??? kcuff ctk軸心抗拉強度標準值 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土強度的標準值 （ 1） 《 規(guī)范 》 規(guī)定材料強度的標準值 fk 應具有不小于95%的保證率 )( ??? mk ffkcuccck ff , ???（ 3） 軸心抗壓強度標準值 2 )( , ?? ??? kcuff ctk（ 4） 軸心抗拉強度標準值 （ 2） 立方體抗壓強度標準值 fcu,k= fcu,m(?) 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 [例 ] 已知 fcu,m=30MPa, ? =，求 fcu,k和 fck fcu,k=fcu,m (?) = fc,m=,m fck=fc,m(?) =,m (?) = 混凝土強度標準值 （ N/ m m2）混 凝 土 強 度 等 級強度種類 符號C 15 C 20 C 25 C 30 C