水工鋼筋混凝土1

1.2混凝土強(qiáng)度單向受力復(fù)合受力立方體壓軸心壓軸心拉雙壓三壓雙拉拉壓剪壓剪拉變形一次簡(jiǎn)單加荷荷重復(fù)加荷徐變收縮立方體抗壓強(qiáng)強(qiáng)度是混凝土土力學(xué)性能的的基本代表值值，是混凝土土強(qiáng)度等級(jí)劃劃分的依據(jù)。。立方體抗強(qiáng)度度僅用于確定定砼的標(biāo)號(hào)C15～C60，10級(jí)例：C25－上述條件下抗抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果為25一混凝土強(qiáng)強(qiáng)度（strength）1混凝土立立方體抗壓強(qiáng)強(qiáng)度邊長(zhǎng)為150mm的立方體試塊塊，在溫度，相對(duì)濕度不低低于90％的環(huán)境下養(yǎng)護(hù)28天，以每秒0.2～0.3的速度加荷，，取具有95％％保證率時(shí)得得出的抗壓強(qiáng)強(qiáng)度。試驗(yàn)結(jié)果受試試件與壓力機(jī)機(jī)接觸面光滑滑程度影響如何影響？涂涂油、不不涂油兩種，，取后者。非標(biāo)準(zhǔn)立方體體試塊邊長(zhǎng)100mm××0.95邊長(zhǎng)200mm××1.05大型水利工程程因施工期較長(zhǎng)長(zhǎng)，可根據(jù)實(shí)實(shí)際負(fù)載時(shí)間間取60天或90天強(qiáng)度。美、日、加等采用150X300圓柱體標(biāo)準(zhǔn)試件，其其強(qiáng)度為：試驗(yàn)錄像2混凝土土軸心抗壓強(qiáng)強(qiáng)度采用150mm×150mm×300mm棱柱體試塊試件低：兩端端摩擦約束影影響大偏偏大試件高：附加加偏心影響偏偏小進(jìn)行構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)主要的計(jì)計(jì)算參數(shù)軸心抗壓強(qiáng)度度和立方體抗抗壓強(qiáng)度的關(guān)關(guān)系試驗(yàn)值規(guī)規(guī)范取值考慮了現(xiàn)場(chǎng)工工作系數(shù)0.88。fc用于設(shè)計(jì)。3混凝土土軸心抗拉強(qiáng)強(qiáng)度直接拉伸實(shí)驗(yàn)驗(yàn)：抗壓強(qiáng)度度的1/9~1/18.彎折實(shí)驗(yàn)劈劈裂實(shí)驗(yàn)劈拉試驗(yàn)PaP建工規(guī)范：4復(fù)合受力下混混凝土的強(qiáng)度度多向受壓雙向壓：強(qiáng)度提高雙向受壓強(qiáng)度度大于單向受受壓強(qiáng)度，最最大受壓強(qiáng)度度發(fā)生在兩個(gè)個(gè)壓應(yīng)力之比比為0.3~0.6之之間，約為(1.25~1.60)fc。三向壓(約束受壓)：強(qiáng)度和延性性明顯提高利用：在柱中設(shè)置螺螺旋筋或箍筋筋等，鋼管混混凝土等雙向受拉:互影響不大一拉一壓應(yīng)力力狀態(tài)下:一個(gè)方向的混混凝土抗拉強(qiáng)強(qiáng)度或抗壓強(qiáng)強(qiáng)度隨另一向向應(yīng)力的增加加而降低。剪壓:壓應(yīng)力較?。海嚎辜魪?qiáng)度隨隨壓應(yīng)力增加加而增大；壓應(yīng)力較大：：抗剪強(qiáng)度隨隨壓應(yīng)力的增增加而降低剪拉:抗剪強(qiáng)度隨拉拉應(yīng)力的增大大而減小。02468102030s(MPa)e×10-3BACEDA點(diǎn)以前，微裂縫沒(méi)有有明顯發(fā)展，，混凝土的變變形主要彈性性變形，應(yīng)力力-應(yīng)變關(guān)系系近似直線。。A點(diǎn)應(yīng)力隨混凝凝土強(qiáng)度的提提高而增加，，對(duì)普通強(qiáng)度度混凝土sA約為(0.3~0.4)fc，對(duì)高強(qiáng)混凝土土sA可達(dá)（0.5~0.7)fc。A點(diǎn)以后，由于微裂縫縫處的應(yīng)力集集中，裂縫開(kāi)開(kāi)始有所延伸伸發(fā)展，產(chǎn)生生部分塑性變變形，應(yīng)變?cè)鲈鲩L(zhǎng)開(kāi)始加快快，應(yīng)力-應(yīng)應(yīng)變曲線逐漸漸偏離直線。。微裂縫的發(fā)發(fā)展導(dǎo)致混凝凝土的橫向變變形增加。但但該階段微裂裂縫的發(fā)展是是穩(wěn)定的?；炷猎诮Y(jié)硬硬過(guò)程中，由由于水泥石的的收縮、骨料料下沉以及溫溫度變化等原原因，在骨料料和水泥石的的界面上形成成很多微裂縫縫，成為混凝凝土中的薄弱弱部位。混凝凝土的最終破破壞就是由于于這些微裂縫縫的發(fā)展造成成的。達(dá)到B點(diǎn)，內(nèi)部一些些微裂縫相互互連通，裂縫縫發(fā)展已不穩(wěn)穩(wěn)定，橫向變變形突然增大大，體積應(yīng)變變開(kāi)始由壓縮縮轉(zhuǎn)為增加。。在此應(yīng)力的的長(zhǎng)期作用下下，裂縫會(huì)持持續(xù)發(fā)展最終終導(dǎo)致破壞。。取B點(diǎn)的應(yīng)力作為為混凝土的長(zhǎng)長(zhǎng)期抗壓強(qiáng)度度。普通強(qiáng)度度混凝土sB約為0.8fc，高強(qiáng)強(qiáng)度混凝凝土sB可達(dá)0.95fc以上。達(dá)到C點(diǎn)fc，內(nèi)部微裂縫連連通形成破壞壞面，應(yīng)變?cè)鲈鲩L(zhǎng)速度明顯顯加快，C點(diǎn)的縱向應(yīng)變變值稱(chēng)為峰值值應(yīng)變e0，約為0.002?？v向應(yīng)變發(fā)展展達(dá)到D點(diǎn)，內(nèi)部裂縫縫在試件表面面出現(xiàn)第一條條可見(jiàn)平行于于受力方向的的縱向裂縫。。隨應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)，，試件上相繼繼出現(xiàn)多條不不連續(xù)的縱向向裂縫，橫向向變形急劇發(fā)發(fā)展，承載力力明顯下降，，混凝土骨料料與砂漿的粘粘結(jié)不斷遭到到破，裂縫連連通形成斜向向破壞面。E點(diǎn)的應(yīng)變e=(2~3)e0，應(yīng)力s=(0.4~0.6)fc。二、混凝土變變形deforrmation1.2.21一次短期期加荷時(shí)的變變形1一次短期期加荷時(shí)的變變形(1)受壓的應(yīng)力應(yīng)應(yīng)變關(guān)系曲線特征上升段：應(yīng)力?。航扑凭€性關(guān)系σc≤0.3fc彈性階段應(yīng)力大：非線線性關(guān)系0.3fc<σc≤0.8fc穩(wěn)定裂縫擴(kuò)展展階段近峰值：不穩(wěn)穩(wěn)定非線性0.8fc<σc≤1.0fc非穩(wěn)定裂縫縫擴(kuò)展階段段下降段：反反彎點(diǎn)后平平緩破破壞階階段（該段曲線線如何測(cè)得得？）影響因素混凝土強(qiáng)度度：強(qiáng)度提高,峰值點(diǎn)應(yīng)變變高；下降降陡,延性差加載的速度度：速度愈愈大，峰值值應(yīng)力愈大大，峰值應(yīng)應(yīng)變降低；；下降段愈愈陡，延性性愈差約束情況圖2-13不同強(qiáng)度混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線（b）矩形箍筋壓應(yīng)變壓力箍筋d=4.76mms=38.1mm箍筋d=4.76mms=63.5mm無(wú)箍筋(2)混混凝土的模模量1、原點(diǎn)彈性性模量（簡(jiǎn)稱(chēng)彈性性模量）2、變形模量量3、切線模量量4、剪切模量量原點(diǎn)彈性模模量定義：過(guò)原點(diǎn)作切切線的斜率率取值:現(xiàn)行規(guī)范取取:混凝土的變變形模量定義：連接原點(diǎn)和和任意點(diǎn)作作割線的斜斜率應(yīng)力為為砼的變形形模量。隨著應(yīng)力的的提高，彈彈性系數(shù)逐逐漸降低，，混凝土的的變形模量量明顯小于于彈性模量量彈性特征系系數(shù)：彈性變形占占總變形比比例，反映映材料的彈彈性狀態(tài)切線模量：過(guò)任一點(diǎn)作作切線的斜斜率為時(shí)時(shí)的切切線模量。。剪切模量：根據(jù)彈性模模量和泊松松比（0.2）確定：2重復(fù)荷載下下混凝土的的強(qiáng)度和變變形---疲勞勞（fatigue）a）一次加載載卸載b)多次加載卸卸載圖1－23混凝土在短短期重復(fù)荷荷載下的應(yīng)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)關(guān)系曲線多次重復(fù)加加載下混凝凝土的應(yīng)力力應(yīng)變關(guān)系系當(dāng)應(yīng)力峰值小小于混凝土土的疲勞強(qiáng)強(qiáng)度時(shí)：每次循環(huán)形形成環(huán)狀，，面積逐漸漸減少，直直至成直線線；當(dāng)應(yīng)力峰值大大于混凝土土的疲勞強(qiáng)強(qiáng)度時(shí)：開(kāi)始的數(shù)次次循環(huán)中，，與小應(yīng)力力的相似；；成直線后，，曲線由凸凸凹方向改改變，斜率率降低，裂裂縫和變形形嚴(yán)重。混凝土的疲疲勞強(qiáng)度疲勞破壞：：因荷載重重復(fù)作用而而引起的破破壞（拉、壓壓）疲勞強(qiáng)度：產(chǎn)生疲勞勞破壞所需需要重復(fù)荷荷載的最小小應(yīng)力峰值值：疲勞強(qiáng)度＝＝疲勞強(qiáng)度度修正系數(shù)數(shù)×砼強(qiáng)度度疲勞強(qiáng)度修修正系數(shù)由由疲勞應(yīng)力力比值查表表得到。<0.20.2≤<0.30.3≤<0.40.4≤<0.50.5≤0.740.80.860.931.0利用反復(fù)荷荷載作用下下的性能可可測(cè)量混凝凝土的彈性性模量。討論：如何何測(cè)？3長(zhǎng)期荷載下下混凝土的的變形------徐變creep現(xiàn)象：在荷載長(zhǎng)期期作用下，，變形將隨隨時(shí)間而增增加；原因：凝膠體的粘粘性流動(dòng)，，內(nèi)部微裂裂縫不斷產(chǎn)產(chǎn)生和發(fā)展展對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生生什么影響響？哪些影響對(duì)對(duì)結(jié)構(gòu)有利利？哪些影響對(duì)對(duì)結(jié)構(gòu)不利利？影響：導(dǎo)致變形增增大；產(chǎn)生生預(yù)應(yīng)力損損失；消除應(yīng)力集集中；應(yīng)力力重分布特點(diǎn)：開(kāi)始增長(zhǎng)較較快，以后后逐漸減慢慢，逐漸趨趨于穩(wěn)定(收斂)第一年90％，2～～5年完成成·卸載時(shí)變形形恢復(fù):三個(gè)概念：：瞬時(shí)彈性性恢復(fù)、彈彈性后效、、殘余應(yīng)變變影響徐變的的主要因素素應(yīng)力水平：應(yīng)力越大，，徐變也越越大應(yīng)力小于0.5fc，線性徐變變；大于0.5fc，非線性徐徐變。齡期：加載時(shí)齡齡期越短，，徐變?cè)酱蟠蠼M成：水泥用量量越多，水水灰比越大大，徐變也也越大；骨料強(qiáng)度和和彈性模量量越高，徐徐變?cè)叫　?。養(yǎng)護(hù)和使用用環(huán)境：養(yǎng)護(hù)溫度度高，濕度度大，徐變變?cè)叫?；受力后環(huán)境境溫度越高高，濕度低低，徐變就就越大4混凝土的收收縮、膨脹脹和溫度變變形混凝土收縮縮：shirinkage原因：主要是干干燥失水和和碳化作用用引起的；；影響因素：組成成分分、養(yǎng)護(hù)方方法和使用用環(huán)境等對(duì)結(jié)構(gòu)的影影響：對(duì)結(jié)構(gòu)有不不利的作用用，引起收收縮應(yīng)力，，裂縫等。?；炷恋呐蚺蛎洔囟茸冃危憾ㄐ偷幕旎炷猎跍販囟茸兓孪聲?huì)產(chǎn)生溫溫度變形。。墻板干燥收收縮裂縫與與邊框架的的變形砼其他性能能1重力密度鋼筋混凝土土重力密度度近似取25kN/m32耐久性抗?jié)B抗抗凍抗抗沖刷抗抗碳碳化抗抗腐蝕蝕1.3鋼筋與混凝凝土的粘結(jié)結(jié)(1)鋼筋與混凝凝土粘結(jié)的的作用保證力的相相互傳遞，，是共同工工作的基本本條件鋼筋應(yīng)力變變化大，粘粘結(jié)力越大大；鋼筋應(yīng)應(yīng)力變化小小，粘結(jié)力力越??；當(dāng)鋼筋應(yīng)力力沒(méi)有變化化時(shí)，粘結(jié)結(jié)應(yīng)力等于于零TT+dTdxτ粘結(jié)應(yīng)力平平衡表達(dá)式式粘結(jié)應(yīng)力分分布τσs(2)粘結(jié)力的組組成化學(xué)吸附作作用：也稱(chēng)膠結(jié)力摩擦作用：混凝土收收縮，界面面產(chǎn)生擠壓壓應(yīng)力。（（摩擦力）機(jī)械咬合作作用：鋼筋表面面凸凹不平平形成的相相互咬合；；（咬合力）附加咬合作作用鋼筋端部設(shè)設(shè)置彎鉤，，加焊短鋼鋼筋等。（（咬合力）(3)鋼筋的錨固固平衡關(guān)系附錄四表2影響錨固長(zhǎng)長(zhǎng)度的因素素：增加粘結(jié)力的方法鋼筋表面特特征鋼筋直徑鋼筋強(qiáng)度等等級(jí)砼強(qiáng)度鋼筋接頭綁扎焊焊接機(jī)機(jī)械連接接綁扎搭接長(zhǎng)度：：受拉筋≥1.2la，≥300mm受壓筋≥0.85la，≥200mm軸拉、小偏偏拉、振動(dòng)動(dòng)構(gòu)件不得得采用綁扎扎；拉筋>22mm,壓筋>32mm不宜采用綁綁扎焊接接頭第一章鋼鋼筋砼結(jié)結(jié)構(gòu)的材料料機(jī)械連接1.3鋼筋與砼的的粘結(jié)焊接：搭焊、幫焊焊、對(duì)焊錐螺紋鋼筋筋連接第一章鋼鋼筋砼結(jié)結(jié)構(gòu)的材料料1.3鋼筋與砼的的粘結(jié)第一章鋼鋼筋砼結(jié)結(jié)構(gòu)的材料料1.3鋼筋與砼的的粘結(jié)套管鋼筋冷擠壓壓連接第一章鋼鋼筋砼結(jié)結(jié)構(gòu)的材料料1.3鋼筋與砼的的粘結(jié)擠壓鋼筋連連接第一章鋼鋼筋砼結(jié)結(jié)構(gòu)的材料料1.3鋼筋與砼的的粘結(jié)第一章鋼鋼筋砼結(jié)結(jié)構(gòu)的材料料1.3鋼筋與砼的的粘結(jié)復(fù)習(xí)思考題題1砼的立立方體抗壓壓強(qiáng)度如何何確定？2我國(guó)規(guī)范中中砼的強(qiáng)度度等級(jí)如何何劃分的？？3C20的含義是什什么？4采用非非標(biāo)準(zhǔn)試塊塊如何確定定砼的強(qiáng)度度等級(jí)？5砼的立立方體抗壓壓強(qiáng)度、軸軸心抗拉強(qiáng)強(qiáng)度、軸心心抗拉強(qiáng)度度分別用什什么符號(hào)表表示？按大大小排列順順序。6砼在雙雙壓、三壓壓、拉壓、、剪壓、剪剪拉、雙拉拉條件下的的強(qiáng)度如何何？7什么是是砼的彈性性模量？什什么是砼的的變形模量量？什么是是彈性系數(shù)數(shù)？復(fù)習(xí)思考