(钢筋混凝土)2[1].1
56页1、 第2章 钢筋混凝土(R.C)结构 材料的物理力学性能2.1混凝土的物理力学性能 混凝土的组成结构-土木工程材料n混凝土是由水泥、砂、石和水(外加剂)按一定比例配合而成人工石材-砼n混凝土本身的结构分三种基本类型:微观水泥石结构、亚微观水泥砂浆结构、宏观砂浆和粗骨料两组分体系. 2.1.1 单轴向应力状态下砼强度n1、砼的抗压强度(立方体和棱柱体)n1)立方体抗压强度标准值fcu,k和强度等级 立方体抗压强度标准值fcu,k:用标准方法(普通混凝土力学性能试验方法GB/T50081-2002)制作养护(温度203相对湿度90%以上)的边长为150mm的立方体试块,在28d龄期,用标准试验方法测得的具有95保证率的抗压强度作为立方体抗压强度标准值,单位N/mm2 (MPa),是确定混凝土强度等级的依据。混凝土强度等级分14个等级:C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。C50C80为高强度砼。 单轴受力状态下立方体混凝土的抗压强度立方体抗压强度fcu承压板试块摩擦力不涂润滑剂涂润滑剂强度大于我国规范的方法:不涂润滑剂
2、压力试件裂缝发展扩张整个体系解体,丧失承载力影响强度的因素还有:龄期、加载速率、试块尺寸等不同尺寸立方体试件抗压强度的换算n当采用边长200mm或边长100mm的立方体试件时其抗压强度实测值乘以换算系数转换成标准试件抗压强度换算关系为:n fcu,k( 150 )0.95 fcu,k( 100 )n fcu,k( 150 )1.05 fcu,k( 200 )n混凝土强度等级:n用符号C(Concrete)和混凝土立方体抗压强度标准值表示。是度量混凝土强度的基本指标,也是衡量混凝土各种力学指标的代表值。 如:C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C802)砼的轴心抗压强度n轴心抗压强度标准值fck: n在标准方法(普通混凝土力学性能试验方法GB/T50081-2002 )下用棱柱体试件测得的抗压强度称为棱柱体抗压强度标准值或轴心抗压强度标准值(具有95保证率)。试验时,通常棱柱体的高宽hb取23,常用的试件尺寸为150mm150mm300mm。棱柱体抗压强度标准值与立方体抗压强度标准值的关系为:fck=o.8812fcu,
3、k式中1棱柱体强度与立方体强度之比,对C50及以下取10.76,对C80取 10.82,中间按线性规律变化。2考虑C40以上混凝土脆性的折减系数,对C40以下取2 1.0,对C80取2 0.87,中间按线性规律变化。0.88为实际构件与试件混凝土强度之间的差异折减系数。n轴心抗压强度设计值fc:n fc= fck/ c n c混凝土的分项系数取1.42、混凝土轴心抗拉强度n轴心抗拉强度标准值ftk测定方法有两种:n(1)直接测试法:n用100mm100mm500mm的棱柱体试件,两端埋设长为150mm的变形钢筋,试验机夹住两端伸出的钢筋使试件受拉,破坏时试件中部产生横向裂缝,其平均应力即为混凝土的轴心抗拉强度标准值ftk 。n(2)间接测试法(劈裂试验)n用立方体或圆柱体试件的劈裂试验来间接测定混凝土的抗拉强度。对立方体或圆柱体施加线荷载。试件破坏时在破裂面上产生与该面垂直且基本均匀分布的拉应力,其劈拉强度为:劈裂试验ft.sddftsFFFF我国根据100mm立方体的劈裂与抗压试验结果有:Ft,s=0.19fcu 3/4n混凝土轴心抗拉强度标准值为:n ft,k0.880.395 f
4、cu,k 0.55(1-1.645)0.45c2 (23)n式中混凝土立方强度变异系数, 当fcu,k60Nmm2时,取0.1;n系数0.395和指数0.55是根据原规范确定拉抗强度试验数据再加上我国近年来对高强混凝土研究的试验数据,统一进行分析后得出的。nc2考虑C40以上混凝土脆性的折减系数, 对C40取c21.0,对C80取c20.87,中间按线性规律变化。n混凝土轴心抗拉强度仅是立方体抗压强度的1/17 1/8,混凝土强度愈高,比值愈小。n轴心抗拉强度设计值ft:n ft= ftk/ c n c混凝土的分项系数取1.4n注:砼的力学指标见p288附录22.1.2 复合应力状态下混凝土的强度n与实际工程的混凝土结构受力状态相符nfcc=fc+(4.57.0)fL (25)nfcc-有侧向压力约束试件的轴心抗压强度nfc-无侧向压力约束试件的轴心抗压强度nfL-侧向约束压应力1=fcc1=fcc2= 3= fLfL-侧向约束压应力(加液压)2.1.3混凝土的变形n混凝土的变形包括两类:受力变形(一次短期加载、长期加载、多次重复加载)和体积变形(收缩、温度湿度变化)n1、受力变形:
5、(1)一次短期荷载下的变形(单轴棱柱体)n0=0.002+0.5(fcu,k-50)10-5ncu=0.0033-(fcu,k-50)10-5n0相应于峰值应力时的应变, 通常取0.002ncu极限压应变,通常取0.0033n原点切线的斜率为混凝土的弹性模量 Ec=c/c另有变形模量(割线斜率),切线模量(任一点切线斜率)n(2)长期荷载下的变形-徐变 结构或材料承受的荷载或应力不变,而应变或变形随时间增长的现象称为徐变。其主要与时间参数有关,徐变对混凝土结构和构件的工作性能会造成不利的影响。n(3)多次重复荷载下的变形-疲劳变形(进行200万次以上的循环荷载试验)n2 混凝土的体积变形:收缩变形、膨胀变形 混凝土在空气中凝结硬化,体积收缩;在水中凝结硬化,体积膨胀-混凝土材料的物理特性。n收缩对钢筋混凝土的危害很大,会引起初应力,甚至产生早期裂缝,因为钢筋的存在会阻止混凝土的收缩,这样将使钢筋受压,混凝土受拉,当拉应力过大时,混凝土便出现裂缝。此外,混凝土收缩也会使预应力混凝土构件产生预应力损失。影响混凝土收缩的因素n(1)水泥的品种:水泥强度等级越高收缩越大n(2)水泥用量:用量多
《(钢筋混凝土)2[1].1》由会员弄不****22分享,可在线阅读,更多相关《(钢筋混凝土)2[1].1》请在金锄头文库上搜索。
2024-04-17 36页
2024-04-17 18页
2023-12-28 633页
2023-08-09 17页
2023-08-09 43页
2023-08-09 30页
2023-08-09 23页
2023-08-09 14页
2023-08-09 14页
2023-08-09 47页