水工结构总复习.

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1、主讲教师：陶贵清主讲教师：陶贵清 讲讲 师师 2012-20132012-2013学期总复习学期总复习 绪论绪论钢筋混凝土结构的优点：钢筋混凝土结构的优点： 便于就地取材，与钢结构比造价较低；便于就地取材，与钢结构比造价较低； 便于造型便于造型:适于给水排水构筑物造型复杂的特点；适于给水排水构筑物造型复杂的特点； 耐久性好；耐久性好； 耐火性好；耐火性好； 整体性好，抗震能力强。整体性好，抗震能力强。缺点：自重大（缺点：自重大（ ）、抗裂性较差、加固改建比较困难、）、抗裂性较差、加固改建比较困难、低温条件下施工要采取保温防冻措施等。低温条件下施工要采取保温防冻措施等。3/25mkN 2012-

2、20132012-2013学期总复习学期总复习 第一章第一章 钢筋和混凝土的力学性能钢筋和混凝土的力学性能知识要点：知识要点：钢筋：品种、力学性能、钢筋的连接、混凝土对钢筋：品种、力学性能、钢筋的连接、混凝土对钢筋的要求钢筋的要求混凝土：混凝土的强度、混凝土的变形、混凝土混凝土：混凝土的强度、混凝土的变形、混凝土特性参数、给水排水工程结构对混凝土的特殊特性参数、给水排水工程结构对混凝土的特殊性要求性要求钢筋和混凝土的共同作用钢筋和混凝土的共同作用 2012-20132012-2013学期总复习学期总复习 一、钢筋的品种和级别一、钢筋的品种和级别 热轧钢筋热轧钢筋( (低碳钢、普通低合金钢在高温

3、下轧制而成低碳钢、普通低合金钢在高温下轧制而成) ) 中高强钢丝和钢绞线中高强钢丝和钢绞线 热处理钢筋热处理钢筋热轧钢筋的分类热轧钢筋的分类HPB235级级( )、HRB335级级( )、HRB400级级( )、RRB400级级( R)图图1-11-1热轧钢筋的外形热轧钢筋的外形 2012-20132012-2013学期总复习学期总复习 热轧钢筋的屈服强度热轧钢筋的屈服强度如表如表1-11-1种类种类符号符号fyf y热轧钢筋HPB 235(Q235)210210HRB 335(20MnSi)300300HRB 400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)360360RRB 400

4、(K20MnSi) R360360 2012-20132012-2013学期总复习学期总复习 二、钢筋的主要力学性能二、钢筋的主要力学性能单向拉伸试验单向拉伸试验（一）、钢筋应力应变曲线（一）、钢筋应力应变曲线1 1、软钢的、软钢的应力应力应变曲线应变曲线 a 比例极限比例极限b 弹性极限弹性极限d 极限抗拉强度极限抗拉强度e 极限应变极限应变ob 弹性阶段弹性阶段bc 屈服阶段屈服阶段cd 强化阶段强化阶段de 破坏阶段破坏阶段图图1-3 有明显流幅的钢筋应力有明显流幅的钢筋应力-应变曲线应变曲线 2012-20132012-2013学期总复习学期总复习 钢筋单向拉伸试验中有明显流幅的钢筋称

5、为软钢，反之没钢筋单向拉伸试验中有明显流幅的钢筋称为软钢，反之没有明显流幅的钢筋称为硬钢。有明显流幅的钢筋称为硬钢。 软钢的应力应变曲线中软钢的应力应变曲线中 oaoa段斜率为常数，称为弹性阶段；段斜率为常数，称为弹性阶段；bcbc称为流幅或屈服台阶，钢筋中的晶粒开始相互滑移错位；称为流幅或屈服台阶，钢筋中的晶粒开始相互滑移错位；b b点称为弹性极限，屈服点；其对应的应力称为屈服应力或屈服点称为弹性极限，屈服点；其对应的应力称为屈服应力或屈服强度。强度。 我们在建筑材料中常用的各种热轧钢筋均有明显的屈服点我们在建筑材料中常用的各种热轧钢筋均有明显的屈服点和屈服台阶；对于有明显流幅的钢筋，钢筋的

6、变形超过屈服屈和屈服台阶；对于有明显流幅的钢筋，钢筋的变形超过屈服屈服台阶后，塑性变形增加，构件将出现很大的变形和过宽的裂服台阶后，塑性变形增加，构件将出现很大的变形和过宽的裂缝，缝，一般取屈服强度作为钢筋强度设计的依据一般取屈服强度作为钢筋强度设计的依据。 对于软钢、硬钢弹性阶段的斜率弹性模量是一稳定的物理对于软钢、硬钢弹性阶段的斜率弹性模量是一稳定的物理常数见附录！常数见附录！ 2012-20132012-2013学期总复习学期总复习 2、硬钢的应力应变曲线 条件屈服强度：条件屈服强度： 取残余应变为取残余应变为0.2%所对应的所对应的应力应力0.2作为无明显流幅钢筋的强度作为无明显流幅钢

7、筋的强度限值，通常称为限值，通常称为条件屈服强度条件屈服强度。 无明显流幅的钢筋也有明显的弹无明显流幅的钢筋也有明显的弹性阶段，其比例极限约相当于极限性阶段，其比例极限约相当于极限抗拉强度的抗拉强度的0.65倍。应力继续增加，倍。应力继续增加，出现明显塑性。出现明显塑性。图图1-4 没有明显流幅的钢筋没有明显流幅的钢筋应力应力-应变曲线应变曲线 2012-20132012-2013学期总复习学期总复习 混凝土设计规范混凝土设计规范（GB50010-2002）：预应力钢筋）：预应力钢筋抗拉强度设计值以抗拉强度设计值以0.2，消除应力钢丝及钢绞线等预应力，消除应力钢丝及钢绞线等预应力钢筋取钢筋取0

8、.2 =0.85b（b国家标准规定极限抗拉强度）国家标准规定极限抗拉强度）无论是软钢还是硬钢，弹性阶段的斜率即弹性模量是一无论是软钢还是硬钢，弹性阶段的斜率即弹性模量是一相当稳定的物理常数，不同种类钢筋的弹性模量变化不大，相当稳定的物理常数，不同种类钢筋的弹性模量变化不大，见附录见附录1-2。 2012-20132012-2013学期总复习学期总复习 ( (二二) )钢筋的塑性性能钢筋的塑性性能 （1）延伸率：）延伸率：（2）冷弯性能：）冷弯性能： 一定标距长度的钢筋试件在拉断后一定标距长度的钢筋试件在拉断后残留的塑性应变称为钢筋的伸长率；对残留的塑性应变称为钢筋的伸长率；对如热轧钢筋如热轧钢

9、筋5(l=5d) 延伸率越大，钢筋的延伸率越大，钢筋的塑性塑性和和变形能变形能力力越好。越好。100%lll 弯心弯心直径直径越小，弯过的越小，弯过的角度角度越大，越大，冷弯性能越好，钢筋的冷弯性能越好，钢筋的塑性性能塑性性能越好。越好。 冷弯试验较受力均匀拉伸试验更能有效冷弯试验较受力均匀拉伸试验更能有效地揭示材质的缺陷地揭示材质的缺陷 2012-20132012-2013学期总复习学期总复习 三、钢筋的连接三、钢筋的连接 热轧钢筋常用的连接方法有绑扎搭接、焊接（热轧钢筋常用的连接方法有绑扎搭接、焊接（c含量含量3)3)时，或箍筋配置不足时出现。此时，或箍筋配置不足时出现。此破坏系由梁中主拉

10、应力所致，其特点是斜裂缝一出现梁即破坏，破破坏系由梁中主拉应力所致，其特点是斜裂缝一出现梁即破坏，破坏呈明显脆性，类似于正截面承载力中的少筋破坏。其特点是当垂坏呈明显脆性，类似于正截面承载力中的少筋破坏。其特点是当垂直裂缝一出现，就迅速向受压区斜向伸展，斜截面承载力随之丧失。直裂缝一出现，就迅速向受压区斜向伸展，斜截面承载力随之丧失。斜拉破坏斜拉破坏 2012-20132012-2013学期总复习学期总复习 第一节第一节 斜截面的受剪破坏形态及受力特点斜截面的受剪破坏形态及受力特点2.2.斜压破坏：当剪跨比较小斜压破坏：当剪跨比较小(1)1)时，或箍筋配置过多时易出现。此时，或箍筋配置过多时易

11、出现。此破坏系由梁中主压应力所致，类似于正截面承载力中的超筋破坏，表破坏系由梁中主压应力所致，类似于正截面承载力中的超筋破坏，表现为混凝土压碎，也呈明显脆性，但不如斜拉破坏明显。这种破坏多现为混凝土压碎，也呈明显脆性，但不如斜拉破坏明显。这种破坏多数发生在剪力大而弯矩小的区段，以及梁腹板很薄的数发生在剪力大而弯矩小的区段，以及梁腹板很薄的T T形截面或工字形形截面或工字形截面梁内。破坏时，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而被截面梁内。破坏时，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而被压坏，破坏是突然发生。压坏，破坏是突然发生。 斜压破坏斜压破坏 2012-20132012-2013学期总