1、,0 绪论 1 建筑结构计算基本原则 2 建筑结构材料 3 钢筋混凝土受弯构件 4 钢筋混凝土纵向受力构件 5 钢筋混凝土受扭构件 6 预应力混凝土构件 7 钢筋混凝土楼屋盖,钢筋混凝土结构 Reinforced Concrete Structure,2.2 钢筋,2.2.1 钢筋的种类1）按照钢材的化学成分低碳钢、中碳钢、高碳钢2）按照钢筋生产加工工艺热轧钢筋、钢丝、钢绞线、热处理钢热轧钢筋：HPB235 、HRB335、HRB400、RRB4003）按照外形光面钢筋、变形钢筋,第二章 建筑结构材料,第二章 建筑结构材料,热处理钢筋包括40Si2Mn、48Si2Mn及45Si2Cr几种牌号，
2、以盘条形式供应。,钢材的化学成分,按碳的含量，小于0.25% 的为低碳钢， 大于0.25% 而小于0.6% 的为中碳钢， 大于0.6% 的为高碳钢。,锰和硅是钢中的有益元素，它们都是脱氧剂。它们可提高强度，又不会过多降低塑性和冲击韧性。,钒、铌、钛是钢中的合金元素，既可以提高钢材强度，又可保持良好的塑性、韧性。,铝是强脱氧剂，用铝进行补充脱氧，能进一步减少钢中的有害氧化物。铬和镍是提高钢材强度的合金元素。,硫和磷是冶炼过程中留在钢中的杂质，是有害元素。它们降低钢材的塑性、韧性、可焊性和疲劳强度。,第二章 建筑结构材料,用于混凝土结构的普通钢筋，应具有较高的强度和良好的 塑性，便于加工和焊接，并
3、应与混凝土间具有足够粘接力。,热轧钢筋由低碳钢或低合金钢热轧而成,HPBHot rolled Plain Steel Bars 热轧光圆钢筋； HRBHot rolled Ribbed Steel Bars 热轧带肋钢筋； RRBRemained heat treatment Ribbed Steel Bars 余热处理带肋钢筋。,第二章 建筑结构材料,预应力钢筋强度标准值、设计值,钢筋的强度标准值和强度设计值,第二章 建筑结构材料,强度标准值除以材料分项系数即为材料强度设计值,钢筋的材料分项系数,热轧钢筋1.10，预应力钢筋1.20。,第二章 建筑结构材料,外形分为：光圆钢筋和带肋钢筋 （人
4、字纹、螺旋纹、月牙纹） 供货形式分为：盘圆和条状供货,低碳钢热轧圆盘条,低合金钢热轧带肋钢筋,HRB400主导钢筋； HRB335辅助钢筋； HPB235一般不推荐使用； RRB400强度虽高，但疲劳性能、冷弯性能以及可焊性均较差，应用受限。,第二章 建筑结构材料,预应力钢筋优先采用钢绞线和钢丝， 也可采用热处理钢筋。,预应力钢丝外形有光面、螺旋肋、三面刻痕三种。,三面刻痕钢丝外形图,预应力螺旋肋钢丝外形图,2.2.2建筑钢材的力学性能,第二章 建筑结构材料,有明显屈服点的钢材： 低碳钢和低合金钢,由于到达s后构件产生较大变形，故把它取为计算构件的强度标准；到达b时构件开始断裂破坏，故以b作为
5、材料的强度储备。,s,b,2.2.2建筑钢材的力学性能,第二章 建筑结构材料,无明显屈服点的钢材： 高强钢材（如热处理钢材）,对于无明显屈服点的钢材， 以残余变形为0.2%时的应力 作为名义屈服点，其值约为 极限强度的85%,0.2,b,2.2.2建筑钢材的力学性能,第二章 建筑结构材料,塑性性能,冷弯性能,断裂前试件的永久变形与原标定长度的百分比称为伸长率，它是衡量钢材塑性的重要指标。,冷弯性能由冷弯试验来确定，试验时按照规定的弯心直径在试验机上用冲头加压，使试件弯成180，如试件外表面不出现裂纹和分层，即为合格。,冷弯试验,伸长率测试仪,2.2.2建筑钢材的力学性能,第二章 建筑结构材料,
6、冲击韧性,韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力。 韧性是钢材强度和塑性的综合指标。,冲击韧性随温度的降低而下降。其规律是开始下降缓慢，当达到一定温度范围时，突然下降很多而呈脆性，这种性质称为钢材的冷脆性。,冲击韧性试验机,2.2.2建筑钢材的力学性能,冷拉,钢筋的冷加工,冷拔,提高抗拉强度,提高抗拉强度、抗压强度,2.3 钢筋与混凝土的粘结,混凝土与钢筋共同工作原因,混凝土对钢筋的保护作用,钢筋与混凝土良好的粘结性,相近的温度膨胀系数,2.3.1 粘结的作用及产生原因,混凝土与钢筋粘结作用,机械咬合力,化学胶结力,摩擦力,2.3.3 钢筋与混凝土粘结的措施,确保钢筋与混凝土能共同工作的构造措施： 保证
7、足够的混凝土保护层厚度和钢筋间距， 保证受力钢筋有足够的锚固长度， 光面钢筋端部设置弯钩， 绑扎钢筋的接头保证足够的搭接长度 并且在搭接范围内加密箍筋等。,锚固钢筋的外形系数,普通受拉钢筋的锚固长度la计算式：,按前式计算得的锚固长度，应按下列规定进行修正，但经修正后的锚固长度不应小于计算值的0.7倍，且不应小于250mm： 对HRB335、HRB400和RRB400级钢筋，当直径大于25mm时乘以系数1.1，在锚固区的混凝土保护层厚度大于钢筋直径的3倍且配有箍筋时乘以系数0.8； 对HRB335、HRB400和RRB400级的环氧树脂钢筋乘以系数1.25； 当钢筋在混凝土施工中易受扰动（如滑
8、模施工）时乘以系数1.1；,当HRB335、HRB400和RRB400级纵筋末端采用机械锚固措施时，包括附加锚固端头在内的锚固长度可取乘0.7的系数。,钢筋机械锚固的形式及构造要求 (a)末端带135弯钩；(b)末端与钢板穿孔塞焊；(c)末端与短钢筋双面贴焊,2.3.3 锚固长度,2.3.4 搭接长度,搭接接头形式,焊接,绑扎搭接,机械连接,几个概念,搭接接头面积百分比,搭接长度,搭接区域,第二章 建筑结构材料,钢筋的连接形式分为两类：绑扎搭接；机械连接或焊接。,轴心受拉及小偏心受拉构件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接接头；直径大于28mm的受拉钢筋及直径大于32mm的受压钢筋不宜采用绑扎搭接接
9、头。,ll=la300mm,焊接后的钢筋接头,机械连接,第二章 建筑结构材料,钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3倍搭接长度，凡搭接接头中点位于该长度范围内的搭接接头均属同一连接区段,受拉钢筋搭接处箍筋加密,2.2 混凝土,第二章 建筑结构材料,是按一定比例的水泥、 砂、石和水，经拌合、 浇筑、振捣、养护、 逐步凝固硬化形成的 人造石材。,商品混凝土运输和浇筑设备,三大强度： 立方抗压强度fcu.k 轴心抗压强度 fck 轴心抗拉强度ftk,2.2 混凝土,第二章 建筑结构材料,1、砼立方体抗压强度（fcu.k） 试块尺寸：150150150mm3 养护时间：28天 养护条件：温度203，相
10、对湿度90% 加荷速度：每秒0.30.8N/mm2,混凝土按立方体抗压强度的标准值（fcu,k）的 大小，分为14等级，它们是C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。,（左图）试件表面无润滑剂，产生套箍效应，工程中常采用这种方法。 （右图）试件表面涂有润滑剂，摩擦阻力小，测得的抗压强度小，工程中一般不采用。,立方体混凝土试块,2.2 混凝土,第二章 建筑结构材料,2、砼轴心抗压强度（fck）试块尺寸：150150300mm3 养护时间：28天 养护条件：温度203，相对湿度90%,棱柱强度与立方强度之比,考虑C40以上混凝
11、土 脆性的折减系数,2.2 混凝土,第二章 建筑结构材料,3、砼轴心抗拉强度（ftk） 混凝土为脆性材料，内部存在许多细小孔隙，因此其抗拉强度很低。,试验方法： 国内外多采用圆柱体或立方体的劈裂试验来间接测定。,混凝土的抗拉强度远小于抗压强度， 只有抗压强度的1/101/18,2.2 混凝土,第二章 建筑结构材料,2.2 混凝土,第二章 建筑结构材料,结构的使用环境是影响混凝土结构耐久性的 最重要的因素。使用环境类别按下表划分。,注：严寒地区指最冷月平均温度-10，日平均温度不高于5的天数145d的地区；寒冷地区指最冷月平均温度-100，日平均温度不高于5的天数为90145d的地区。,2.2 混凝土,第二章 建筑结构材料,对于设计使用年限为50年的一般结构， 混凝土质量应符合下表2.2.5的规定,耐久性的要求,小组协作思考题:,第二章 建筑结构材料,采用喷射合成纤维混凝土加固技术,2.1 混凝土结构用热轧钢筋分为哪几级？主要用途是什么？ 2.2 混凝土的立方抗压强度是如何确定的？ 2.3 混凝土结构的使用环境分为几类？对一类环境中结构混凝土的耐久性要求有哪些？,点击返回,钢筋混凝土结构 Reinforced Concrete Structure,
