【正文】 受力后環(huán)境溫度越高，濕度低，徐變就越大。 第 15講： 材料的性能（ 5） 下一講的主要內(nèi)容 重復(fù)荷載下混凝土性能 鋼筋與混凝土的粘結(jié) 東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育 工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第 十六 講 主講教師：曹雙寅 舒贛平 第 16講： 材料的性能 （ 6） 上一講的主要內(nèi)容 混凝土的變形模量 彈性模量 、 變形模量切線模量和剪切模量 復(fù)雜應(yīng)力下混凝土的強(qiáng)度和變形 三向受壓 雙向受壓、雙向受拉、一拉一壓 剪壓或剪拉 混凝土的徐變 徐變曲線、影響因素 第 16講： 材料的性能 (23/34) 二、混凝土的物理力學(xué)性能（ 9/11） (3)重復(fù)荷載下混凝土性能 ?一次重復(fù)加載下 ?加載：隨應(yīng)力增加應(yīng)變增加 ?卸載：不重復(fù)加載軌跡，有彈性后效和殘余變形 ?多次重復(fù)加載下 ?峰值小于疲勞強(qiáng)度：每循環(huán)成環(huán)，面積逐漸減少，至直線； ?峰值大于疲勞強(qiáng)度：開始與小應(yīng)力的相似； 成直線后 ， 凸凹方向改變 ， 斜率降低 ， 裂縫和變形嚴(yán)重 ?混凝土疲勞破壞 ：因荷載重復(fù)作用而引起的破壞 ?混凝土疲勞強(qiáng)度 ：疲勞破壞需要重復(fù)荷載的最小應(yīng)力峰值 (4)混凝土的收縮、膨脹和溫度變形 第 16講： 材料的性能 (24/34) 二、混凝土的物理力學(xué)性能（ 10/11） 鋼筋與混凝土的粘結(jié) (1)鋼筋與混凝土粘結(jié)的作用 ?作用 ：保證力的相互傳遞，是共同工作的基本條件 ?單元分析 ： 假設(shè)：一端力 T， 另端為 T+dT 根據(jù)平衡條件： ?分析結(jié)果 ?應(yīng)力變化大，粘結(jié)力大，變化小，粘結(jié)小 ?當(dāng)鋼筋應(yīng)力沒有變化時，粘結(jié)應(yīng)力等于零 dxdAdxdT ss ???? ???第 16講： 材料的性能 (25/34 ) 二、混凝土的物理力學(xué)性能（ 11/11） ?有關(guān)的設(shè)計(jì)問題 ?鋼筋端部的錨固 ?裂縫間應(yīng)力的傳遞 裂縫截面：拉力為零 離開一段距離：混凝土有拉力 兩條裂縫中間： 混凝土拉力最大 (2)粘結(jié)力的組成 ?化學(xué)吸附 ?摩擦 ?機(jī)械咬合 ?附加咬合等作用 第 16講： 材料的性能（ 6） 下一講的主要內(nèi)容 砌體的材料及種類 砌體的受力特點(diǎn) 東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第 十 七 講 主講教師： 曹雙寅 舒贛平 第 17講： 材料的性能 （ 7） 上一講的主要內(nèi)容 重復(fù)荷載下混凝土性能 一次和多次重復(fù)加載下的變形曲線 混凝土疲勞破壞和混凝土疲勞強(qiáng)度 鋼筋與混凝土粘結(jié)力 粘結(jié)力作用 粘結(jié)力組成 與 粘結(jié)有關(guān)的設(shè)計(jì)問題 鋼筋端部的錨固 裂縫間應(yīng)力的傳遞 第 17講： 材料的性能 (26/34) 三、砌體的物理力學(xué)性能（ 1/8） 砌體的材料及種類 (1)塊體材料 ?磚 ?普通磚： 240mm115mm53mm實(shí)心 ?空心磚：全國無統(tǒng)一規(guī)格 ?分級：按極限抗壓強(qiáng)度為 6級 ， 以 “ MU+極限強(qiáng)度 ” 表示 ?砌塊 ?按材料分：粉煤灰 、 煤渣混凝土和混凝土等 ?按內(nèi)部結(jié)構(gòu)分：有實(shí)心的，也有空心的 ?按尺寸分：小型 350、 中型 360～ 900和大型 900mm ?分級：按照極限抗壓強(qiáng)度分 5級 ， 以 “ MU+極限強(qiáng)度 ” ?石材 ?按照加工的程度：分細(xì)料石 、 粗料石和毛料石 。 ?分級：按極限抗壓強(qiáng)度 ， 分 9級 ， 以 “ MU+極限強(qiáng)度 ” 第 17講： 材料的性能 (27/34) 三、砌體的物理力學(xué)性能（ 2/8） (2)砂漿 ?作用 ：使塊體連成整體；抹平塊體表面；填補(bǔ)塊體間縫隙； ?分類 ： ?按照組成成分：無塑性摻合料的水泥砂漿 、 有塑性摻合 料的混合砂漿 、 不含水泥的砂漿 ?按照重力密度：大于 ， 小于 ?分級 ：按抗壓極限強(qiáng)度分 7級 ， 以 “ M+極限強(qiáng)度 ” 表示 ?砌體對砂漿的基本要求 ?符合強(qiáng)度和耐久性要求； ?應(yīng)具有一定的可塑性 ， 在砌筑時容易且較均勻地鋪開； ?應(yīng)具有足夠的保水性 ， 即在運(yùn)輸和砌筑時保持質(zhì)量的能力 。 第 17講： 材料的性能 (28/34) 三、砌體的物理力學(xué)性能（ 3/8） (3)砌體的種類 砌體是由塊體用砂漿砌筑成的整體 。 ?磚砌體 ：實(shí)心砌體 ， 或空心砌體 ， 有 一順一頂或三順一頂砌筑法 。 ?石砌體 ：料石、毛石和毛石混凝土砌體。 ?砌塊砌體 砌塊排列是要有規(guī)律性 ， 減少通縫 。 ?配筋砌體 :在砌體內(nèi)配置適量的鋼筋 ， 形成配筋砌體 ， 如 在水平灰縫中配置網(wǎng)狀鋼筋 ， 形成網(wǎng)狀配筋砌體； 在砌體外或預(yù)留槽內(nèi)配置縱向筋形成組合砌體 。 第 17講： 材料的性能 (29/34) 三、砌體的物理力學(xué)性能（ 4/8） 砌體的力學(xué)性能 (1)砌體的抗壓強(qiáng)度 ?破壞過程及應(yīng)力特點(diǎn) ?受力全過程： 第一階段：自受力到單塊磚內(nèi)出現(xiàn)豎向裂縫； 第二階段：單塊磚內(nèi)裂縫發(fā)展 ， 連接并穿過若干皮磚 第三階段：裂縫貫通 ， 把砌體分成若干 1/2磚立柱 ， 失穩(wěn) ?應(yīng)力特點(diǎn)： 不僅存在壓應(yīng)力， 而且有彎曲應(yīng)力和剪切應(yīng)力，以及橫向拉壓應(yīng)力 第 17講： 材料的性能 (30/34) 三、砌體的物理力學(xué)性能（ 5/8） ?原因分析： ?水平灰縫厚度和密實(shí)度不均勻 磚表面力分布不均勻且上下不對應(yīng) ?橫向變形時相互約束 受壓時橫向膨脹 ， 磚和砂漿 橫向變形系數(shù)不同 ， 相互約束 。 ?彈性地基梁作用 砂漿層受壓將產(chǎn)生壓縮變形 ， 磚就象在彈性地基上的梁 ， 其內(nèi)部將產(chǎn)生彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力 ?豎向灰縫處的應(yīng)力集中 第 17講： 材料的性能（ 7） 下一講的主要內(nèi)容 影響砌體強(qiáng)度的主要因素 砌體的抗壓強(qiáng)度 砌體的抗拉強(qiáng)度 砌體的抗彎強(qiáng)度 砌體的抗剪強(qiáng)度 砌體的模量 東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第 十 八 講 主講教師： 曹雙寅 舒贛平 第 18講： 材料的性能 （ 8） 上一講的主要內(nèi)容 砌體的材料 塊體材料：磚、砌塊和石材 砂漿：水泥砂漿、混合砂漿、其它砂漿 砌體的種類 磚砌體、石砌體、砌塊砌體和配筋砌體 砌體的受壓性能 破壞過程：三個階段 應(yīng)力特點(diǎn)：存在壓 、 彎和剪 ， 以及橫向拉壓應(yīng)力 第 18講： 材料的性能 (31/34) 三、砌體的物理力學(xué)性能（ 6/8） ?影響砌體強(qiáng)度的主要因素 ?塊體和砂漿的強(qiáng)度 ?砂漿的彈塑性性能 :變形越大 ， 彎曲剪切等越大 ， 強(qiáng)度越低； ?砂漿的流動性 :砂漿的流動性大 ， 對提高砌體強(qiáng)度有利； ?灰縫厚度：過薄或過厚將引起彎曲剪切應(yīng)力 ， 強(qiáng)度降低 ?砌筑質(zhì)量 ?砌體抗壓強(qiáng)度計(jì)算及取值 ?考慮因素：塊體強(qiáng)度和砂漿強(qiáng)度及種類等 ?取值： 2211 )( kffkf m ?? ?第 18講： 材料的性能 (32/34) 三、砌體的物理力學(xué)性能（ 7/8） (2)砌體的抗拉 、 抗彎和抗剪強(qiáng)度 ?粘結(jié)分類 ?法向粘結(jié)力 ?切向粘結(jié)力 ?軸心抗拉強(qiáng)度 ?通縫截面：強(qiáng)度低且離散性大 ， 不能設(shè)計(jì)為軸心受拉構(gòu)件 ?沿齒縫截面：與砂漿的強(qiáng)度等級有關(guān)： ?沿塊體截面： 不考慮豎向灰縫，與 塊體的強(qiáng)度等級有關(guān) 23, fkf mt ?3 1, 2 1 ff mt ?第 18講： 材料的性能 (33/34) 三、砌體的物理力學(xué)性能（ 8/8） ?彎曲抗拉強(qiáng)度 ?通縫截面破壞和沿齒縫截面破壞 : ?塊體截面破壞： ?抗剪強(qiáng)度 ?應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線 ?彈性模量取值 ： 與抗壓強(qiáng)度成正比 ， 比例系數(shù)與砂漿等級等有關(guān) 。 ?剪切模量 ： 24, fkf mtm ?3 1, ff mtm ?25, fkf mvm ?)1l n(mm ffn ??? ???EG m ?第 18講： 材料的性能 (34/34) 四、本章要點(diǎn) 一、材料的力學(xué)性能 強(qiáng)度及強(qiáng)度指標(biāo) 變形及變形指標(biāo) 應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系及模量 二、不同條件下的強(qiáng)度特點(diǎn) 簡單條件下（壓、拉等） 復(fù)雜條件下（約束受力、反復(fù)荷載、長期荷載等） 三、強(qiáng)度取值及選用 不同強(qiáng)度的獲取方法：實(shí)驗(yàn) 不同強(qiáng)度之間的關(guān)系：實(shí)驗(yàn)回歸 四、不同建筑材料的規(guī)格、特點(diǎn)及應(yīng)用 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第 十 九 講 主講教師： 曹雙寅 舒贛平 東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育 第 19講： 構(gòu)件連接（ 4） 4－ 1 ?工程結(jié)構(gòu)是由各種基本構(gòu)件通過連接組成的整體結(jié)構(gòu)物，使其實(shí)現(xiàn)共同工作。 ?鋼結(jié)構(gòu)：鋼板、型鋼等組成的基本構(gòu)件（工廠制作） 現(xiàn)場安裝（吊裝、連接） 結(jié)構(gòu)整體。 ?鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：有現(xiàn)澆、裝配式和裝配整體式三種施工方法。鋼筋的接長、預(yù)制構(gòu)件（預(yù)制樓板、疊合梁、疊合板等）的拼裝也存在大量的連接。 ? 鋼結(jié)構(gòu) 連接 ?； （普通螺栓、高強(qiáng)度螺栓）； 連接。 第 19講： 構(gòu)件連接（ 4） 4－ 2 ?特點(diǎn)： ：不削弱構(gòu)件斷面， 節(jié)省材料，經(jīng)濟(jì)；構(gòu)造簡單，加工簡便且易實(shí)現(xiàn)自動化操作，提高焊接質(zhì)量；連接剛度大，密閉性好，整體性好。 焊縫附近的材質(zhì)變脆；焊件中存在焊接殘余應(yīng)力和殘余變形，對結(jié)構(gòu)的承載能力有不利影響；焊接結(jié)構(gòu)對裂紋很敏感，尤其是在低溫下更易發(fā)生脆性斷裂。 ：普通螺栓分為 A、 B、 C三級；高強(qiáng)度螺栓由中碳鋼或低合金鋼等經(jīng)熱處理后制成，強(qiáng)度較高。我國高強(qiáng)度螺栓的強(qiáng)度級別可分為 （ ）和 （ ）。高強(qiáng)度螺栓的連接分為摩擦型和承壓型連接。 螺栓連接簡便、快速，可拆卸，常用于現(xiàn)場的安裝連接中。 但對構(gòu)件斷面有所削弱。 第 19講： 構(gòu)件連接（ 4） 4－ 3 ? 焊接 ? 焊接（電弧焊）－分為手工電弧焊、自動或半自動埋弧焊和氣體保護(hù)焊等。 ? 原理： ? 焊接連接和焊縫形式： 平接、搭接和頂接（ T形）三種 ； 。 ? 焊縫的符號（形式、尺寸和要求） 1827 6354910a b） ）c ） d ）第 19講： 構(gòu)件連接（ 4） 4－ 4 ? 焊縫的強(qiáng)度和質(zhì)量等級（附表 I－ 32） 1. 焊縫質(zhì)量直接影響連接的強(qiáng)度。如果焊縫質(zhì)量優(yōu)良，焊縫中不存在任何缺陷，焊縫金屬的強(qiáng)度高于焊件母材，破壞部位多位于焊縫附近熱影響區(qū)的母材上。焊縫中可能有氣孔、夾渣、咬邊、未焊透等缺陷。焊縫缺陷將削弱焊縫的受力面積，并在缺陷處產(chǎn)生應(yīng)力集中，對結(jié)構(gòu)受力很不利。因此，對焊縫進(jìn)行質(zhì)量檢查很重要。 2. 焊縫質(zhì)量等級分為三級，其中一、二級焊縫除外觀缺陷檢查外，還需要進(jìn)行內(nèi)部無損探傷。 3. 三級受拉對接焊縫強(qiáng)度應(yīng)折減。 4. 合理選用焊縫種類等級。 5. 焊條選用： Q235－ E43xx； Q345－ E50xx； Q390－ E55xx ( a ) ( b ) ( c )( d ) ( e )( f ) ( g )第 19講： 構(gòu)件連接（ 4） 下一講的主要