注冊建筑師鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)輔導(dǎo)精選(3)

　　二、混凝土強(qiáng)度

　　強(qiáng)度分為標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值。將強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項系數(shù)即為強(qiáng)度的設(shè)計值。

　　1 .立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(記為 fcu ， k )

　　按標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長為 150mm 的立方體試件，在 28 天齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的具有 95 %保證率的抗壓強(qiáng)度。

　　混凝土強(qiáng)度等級按其fcu ， k值確定，即 fcu ， k 為 ××N / mm2的混凝土記為 C×× 。

　　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于 C15 ;當(dāng)采用 HRB335 級鋼筋時，混凝土強(qiáng)度等級不宜低于 C20 ;當(dāng)采用 HRB400 和 RRB400 級鋼筋以及承受重復(fù)荷載的構(gòu)件時，混凝土強(qiáng)度等級不得低于 C20 。

　　預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于 C30 ;當(dāng)采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時，混凝土強(qiáng)度等級不宜低于 C40 。

　　2 .軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(記為 fcx )

　　按標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的截面為 150mm×150mm ，高度為 h ( h 一般為 150 mm的 3 ~4 倍)的棱柱體，在 28 天齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的具有 95 %保證率的抗壓強(qiáng)度。其設(shè)計值記為 fc 。

　　3 .軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(記為ftk)

　　它是采用棱柱體試件直接軸向拉伸試驗或立方體試件的劈裂試驗來測定的。

　　混凝土的抗拉強(qiáng)度很低，遠(yuǎn)小于其抗壓強(qiáng)度(一般只有其抗壓強(qiáng)度的 1 / 8 ~1/1 6 )。其設(shè)計值記為 ft 。

　　三、混凝土變形

　　混凝土變形有兩類，一類是受力變形;另一類為體積變形，它與受力無關(guān)，如混凝土在結(jié)硬過程中的收縮(或膨脹)等。

　　(一)混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系

　　混凝土在一次短期單軸加壓時的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系如圖 4 - 1 所示。是一曲線。所以其應(yīng)力應(yīng)變的比值(即 σ/ε)是一個變量而不是常數(shù)，因此稱 E =σ/ε混凝土的變形模量。在計算設(shè)計時常用三種方式表示，即彈性模量 Ec，變形模量 和切線模量 。如圖 4 - 2 所示：

　　(l)混凝土的彈性模量 Ec 定義為過，。曲線原點 O 所作切線的斜率。( Ec = tanα0)

　　(2)變形模量 E c‘定義為二曲線上任一點尸與原點連線的斜率，即E c‘=tanα1

　　(3)切線模量E“c為過曲線上任一點P的切線的斜率，即E“c=tanα。

　　混凝土受拉時的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線與混凝土受壓時的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線相似，只不過各特征值均要小得多。

　　(二)混凝土的徐變

　　(1)定義：混凝土在恒定荷載的長期作用下，變形隨時間而增長的現(xiàn)象稱為徐變。

　　(2)影響徐變應(yīng)變量(簡稱徐變)的因素有以下幾方面：

　　1 )水灰比大，水泥用量多，徐變量就大;

　　2 )養(yǎng)護(hù)條件好，徐變量就小;

　　3 )骨料質(zhì)量及級配好，徐變量小;

　　4 )構(gòu)件體表比越大，徐變量越小;

　　5 )構(gòu)件的應(yīng)力與其受荷時強(qiáng)度的比值(即σ/fc )越大，則徐變量越大。

　　(3)徐變對結(jié)構(gòu)受力的影響：

　　1 )徐變使結(jié)構(gòu)的變形(包括撓度和裂縫)增大;

　　2 )徐變使結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力重分布;

　　3 )徐變將引起預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力損失;

　　4 )受拉徐變，會延緩混凝土收縮裂縫的出現(xiàn)，及將減少由于支座不均勻沉降產(chǎn)生的應(yīng)力等。

　　(三)混凝土的收縮(或膨脹)

　　(1)定義：混凝土在空氣中結(jié)硬時體積縮小稱為收縮，在水中結(jié)硬時體積膨脹稱為膨脹;但收縮值要比膨脹值大得多。

　　(2)影響收縮值的因素有以下幾方面：

　　1 )水灰比大，水泥用量多，收縮值就大;

　　2 )養(yǎng)護(hù)條件好，使用環(huán)境的濕度較高，收縮值小;

　　3 )骨料質(zhì)量及級配好，收縮值就小;

　　4 )構(gòu)件體表比越大，收縮值越小;

　　5 )混凝土振搗密實，收縮值就小。

　　(3)收縮對結(jié)構(gòu)受力的影響：

　　1 )會在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，使混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力，加速裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，甚至在未受荷前，即出現(xiàn)初始的收縮裂縫;

　　2 )收縮將引起預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力損失;

　　3 )對跨度變化比較敏感的靜不定結(jié)構(gòu)(如拱結(jié)構(gòu)等)將產(chǎn)生不利的內(nèi)力。

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