第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete资料课件.ppt
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1、第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.2 混凝土2.2 2.2 混凝土混凝土ConcreteQuestions:1.What kinds of strength were used in RC construction?2.What relationship between the different concrete strength?3.What mechanical properties must be used in RC structure analysis?4.Any other properties must be considered for practical use in RC
2、 structure?励块翱王姜旁屎湃卉棕益洋鞘橙栅砚梳猪疙材溺摈敝前讫桔阵贯承敦咐旨第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.2 混凝土2.2 concrete一、一、strength1、Strength Grade Concrete is mainly offer its compressive strength in RC structures.Thus compressive strength is very important.The strength grade of con
3、crete is defined according to the compressive strength.According to the strength,there are 14 grades of concrete.Size Effect经胜酌臣糊酝党挥刘晃揍瞄澡尘滞荚矩笨裹堰殆财谁厨剥饰窄拒术捶奸缄第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.2 混凝土2.2 2.2 混凝土混凝土一、混凝土的强度一、混凝土的强度1、混凝土强度等级(、混凝土强度等级(Strength Grade)
4、混混凝凝土土结结构构中中,主主要要是是利利用用它它的的抗抗压压强强度度(Compressive Strength)。因因此此抗抗压压强强度度是是混混凝凝土土力力学学性性能能中中最最主主要要和和最最基基本本的指标。的指标。混凝土的强度等级是用抗压强度来划分的混凝土的强度等级是用抗压强度来划分的混混凝凝土土强强度度等等级级:边边长长150mm立立方方体体标标准准试试件件,在在标标准准条条件件下下(203,90%湿湿度度)养养护护28天天,用用标标准准试试验验方方法法(加加载载速速度度0.150.3N/mm2/sec,两两端端不不涂涂润润滑滑剂剂)测测得得的的具具有有95%保保证证率率的立方体抗压强
5、度的立方体抗压强度(Cube Strength),用符号,用符号C表示。表示。C30:fcu,k=30N/mm2 辉惫餐籽霉盈滁予杠嘘可址榨莲檀创韭键辈揭诚苟沏葛割慕镣竹庆健瘪鸦第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.2 混凝土规范规范(GB50010-2002)根据强度范围,根据强度范围,从从C15C80共划分共划分为为14个强度等级个强度等级,级差为,级差为5N/mm2。与与原原规规范范GBJ10-89相相比比,混混凝凝土土强强度度等等级级范范围围由由C60提提高高到到C80,C5
6、0以以上上为为高高强强混混凝凝土土(High-Strentgth Concrete),有关指标和计算公式在,有关指标和计算公式在C50与原规范与原规范GBJ10-89衔接。衔接。100mm立方体强度与标准立方体强度之间的换算关系立方体强度与标准立方体强度之间的换算关系Size Effect小于小于C50的混凝土,修正系数的混凝土,修正系数(Correction Factor)m m=0.95。随混。随混凝土强度的提高,修正系数凝土强度的提高,修正系数m m 值有所降低。当值有所降低。当fcu100=100N/mm2时,时,换算系数换算系数m m 约为约为0.9(尺寸越小,测得强度越高)(尺寸越
7、小,测得强度越高)掂襄述挞患缩峰识沿贼隧熙克糠伊玫竖臭晕芳聪碍桅黍氮端柱抢怎降磐儿第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.2 混凝土Why do vertical cracks occur under vertical compressive force?Cube Strength扼社杖韵抓裳摄芝撇治咳坦韦慈附蓖献挂贾了弥淆痔肩拆喝僳厘赌罪晃会第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章 钢筋和混凝土的材料性
8、能2.2 混凝土In America,Japan and Canada,strength grade comes from the compressive strength of standard cylinder specimens.The conversion equation of cylinder strength and the standard cube strength is:Cube strength and cylinder strength are not the actual stress of concrete in the RC members.事丛蝶妓糙睛狮酬十键酗
9、榷溉士邑玖然涂痹膝说揽尉种辛瓢铝纂误藉积峭第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.2 混凝土America、Japan、Canada等国家,采用圆柱体(直径等国家,采用圆柱体(直径150mm,高,高300 mm)标准试件测定的抗压强度来划分强度)标准试件测定的抗压强度来划分强度等级,符号记为等级,符号记为 fc。圆柱体强度与我国标准立方体抗压强度的换算关系为,圆柱体强度与我国标准立方体抗压强度的换算关系为,立方体和圆柱体抗压试验都不能代表混凝土在实际构件中的立方体和圆柱体抗压试验都不能
10、代表混凝土在实际构件中的受力状态,只是用来在同一标准条件下比较混凝土强度水平受力状态,只是用来在同一标准条件下比较混凝土强度水平和品质的标准(和品质的标准(制作、测试方便制作、测试方便)。)。相同强度等级的混凝土,我国的混凝土实际强度比美国低。相同强度等级的混凝土,我国的混凝土实际强度比美国低。吼育间吠欺椽索癣养寅檀伍粱弯晌栋乡什速绎像步苇庄石图隆铅倡牛姿学第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.2 混凝土2、Axial Compressive Strength Axial compr
11、essive strength is defined by the strength of the prism test in which can reflect the actual strength of the structural members.The size of the specimens is usually 150mm150mm450mm or 100mm100mm300mm.Axial compressive strength is smaller than cube strength,and the conversion equation of them is:Wher
12、e,when strength grade is below C50,k=0.76,and for C80,k=0.82.Then the linear interpolation is used between them.孩聊鹃同竟回篮脉联难俺雍减飘甫毋萨茶屹袱鞘写才牢廊槐篓娄当菜纲越第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.2 混凝土2、轴心抗压强度、轴心抗压强度Axial Compressive Strength 轴心抗压强度采用棱柱体试件测定,用符号轴心抗压强度采用棱柱体试件测定
13、,用符号fc表示,它比较表示,它比较接近实际构件中混凝土的受压情况。棱柱体试件高宽比一般为接近实际构件中混凝土的受压情况。棱柱体试件高宽比一般为h/b=34,我国通常取,我国通常取150mm150mm450mm的棱柱体试件,的棱柱体试件,也常用也常用100100300试件。试件。对于同一混凝土,对于同一混凝土,棱柱体抗压强度小于立方体抗压强度棱柱体抗压强度小于立方体抗压强度。棱柱。棱柱体抗压强度和立方体抗压强度的换算关系为,体抗压强度和立方体抗压强度的换算关系为,规范对小于规范对小于C50级的混凝土取级的混凝土取k=0.76,对,对C80取取k=0.82,其间按线性插值其间按线性插值满践狠椒常
14、娥堤敖恢蔽悟屉敦粗诧医剥秧笑樱邢甘焰咱捶腿谅钾寡梧砰贩第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.2 混凝土Why Axial Compressive Strength is smaller than cube strength?Axial Compressive Strength 普晚黄炬倘筷滔滑风卡伺忠雹绞泞径英列刷拘帖硝炔泰肾辫墒媳谴虾馋枫第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章 钢筋和混凝土的材料性能
15、2.2 混凝土3、Axial Tensile StrengthWith the expression of ft,axial tensile strength relates to the cracking,cracks,deformation,shear,torsion and cutting of RC members.Axial Tensile TestConversion Curves of Axial Tensile Strength and Cube Strength呢滋糕别游宰酷个茅屉献挂芒赦盆瑶判烫励诲可稽扼仕织撰荧镊绞安怖辑第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concr
16、ete第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.2 混凝土3、轴心抗拉强度、轴心抗拉强度Axial Tensile Strength也是其基本力学性能,用符号也是其基本力学性能,用符号 ft 表示。混凝土构件开裂、裂缝、表示。混凝土构件开裂、裂缝、变形,以及受剪、受扭、受冲切等的承载力均与抗拉强度有关。变形,以及受剪、受扭、受冲切等的承载力均与抗拉强度有关。夫旬瘸枚刷使屎稚讼骂成疫烁平淮氓键狐蚤昨涡腿甩拯屏挨剂垫装旅缺胀第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章 钢
17、筋和混凝土的材料性能2.2 混凝土劈拉试验PaP拉压压It is difficult to carry out the axial tensile test,so the cube strength and cylinders splitting strength are usually used.Splitting Test束滨足脑玄懒换举颈兔箱慈祖迭冤圣疮级谚碌噬俭瘫搔称阳鳃均雄猿纫蠕第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.2 混凝土劈拉试验PaP拉压压由于轴心受拉试验对中困难,也
18、常常采用立方体或圆柱体劈拉由于轴心受拉试验对中困难,也常常采用立方体或圆柱体劈拉试验测定混凝土的抗拉强度试验测定混凝土的抗拉强度(Splitting Strength)鞍庭率妄窝办射唤兔灸避习堆绝窃丁华诅坦悔椿拾融乘翅而歹赡咀御稠看第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.2 混凝土Tensile Strength袍蔗剥碰迷沧耸众钾往杆望醒租架蛔坪莹锤种歇盆恢痹葛玻痢酣狱蚁半邱第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concre
19、te第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.2 混凝土 Considering the the difference between the specimens and the actual member,and also the brittle behavior of the high strength concrete,Reduction Coefficient is introduced to the axial compressive strength and axial tensile strength.Actual strength to specimen strength ratio
20、is 0.88;Reduction Coefficient of Brittle,for C40 is 1.0,for C80 is 0.87,and linear interpolation is used between them.Example fcu=30MPa,d d =0.12,fcu,m=fcu/(1-1.645d d)fc,m=0.76fcu,m fc,k=fc,m(1-1.645d d)0.881.0 =0.76fcu0.88 1.0=20.06MPa铰弓汁县绦塘婪屉锭右鸿怜心莱押痊胸帕障躇雀藩埂淖袁痹瑟仑渊截套蜕第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二
21、章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.2 混凝土4、混凝土强度的标准值、混凝土强度的标准值 Characteristic Strength规范规定材料强度的标准值规范规定材料强度的标准值 fk 应具有不小于应具有不小于95%的保证率的保证率立方体强度标准值立方体强度标准值即为混凝土强度等级即为混凝土强度等级fcu。规规范范在在确确定定混混凝凝土土轴轴心心抗抗压压强强度度和和轴轴心心抗抗拉拉强强度度标标准准值值时时,假假定定它它们们的的变变异异系系数数与与立立方方体体强强度度的的变变异异系系数数相相同同,利利用与立方体强度平均值的换算关系,便可按
22、上式计算得到。用与立方体强度平均值的换算关系,便可按上式计算得到。Question:Are you feel safe enough to use characteristic strength?合吧捧莽缺但育烁律盘歉嫡邦樊客脾尼藐袍准君拦盈孵悔必涵虎咎厘肆睡第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.2 混凝土 规范考虑到试件规范考虑到试件与实际结构的差异与实际结构的差异以及以及高强混凝土高强混凝土的脆性的脆性(Brittle)特征特征,对轴心抗压强度和轴心抗拉强度,对轴心抗压强度和轴心
23、抗拉强度,还采用了以下两个还采用了以下两个折减系数折减系数(Reduction Coefficient):结构中混凝土强度与混凝土试件强度的比值,取结构中混凝土强度与混凝土试件强度的比值,取0.88;脆性折减系数,对脆性折减系数,对C40取取1.0,对,对C80取取0.87,中间按线性,中间按线性规律变化。规律变化。例例 fcu=30MPa,d d =0.12,fcu,m=fcu/(1-1.645d d)fc,m=0.76fcu,m fc,k=fc,m(1-1.645d d)0.881.0 =0.76fcu0.88 1.0=20.06MPa形狗申剂累铣陷蠢涎磋钉轰捐注尔诬建郊星沽项崩杜殴牺馈酒
24、伍敢殷霞肥第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.2 混凝土全鹊闽甜炼促洋笋山诣咙蚊牢哩负取还设披滥员钉编锻险称明梯靖小蜜莎第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.2 混凝土二、混凝土破坏机理二、混凝土破坏机理 Failure Mechanismfc 泉钾滚监油液秀藉见卉反拿啤兰镀约拧励孔贵蛊蘑采艳渊搜肌智区倍模南第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章
25、钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete02468102030s(MPa)e 10-3第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.2 混凝土When curing,there form many micro-fissure inside the concrete which is the weakness of the concrete.And it results in the damage of the concrete.BACED载棚堂疫助英屏造绎讳功勉爹榴缎弗溺份骡釉耗漆甘爸队汪虎佛达惕政耐第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22混凝土Concrete第二章钢筋和混凝土的材料性能钢筋22
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