混凝土包裹在钢筋外面,火灾时钢筋不会很快达到软化温度而导致结构整体破坏(不会像木结构那样燃烧,也不会像钢结构那样很快达到软化温度而破坏)。与裸露的木结构、钢结构相比耐火性要好。
(5)可模性好:
根据需要,可以较容易地浇筑成各种形状和尺寸的钢筋混凝土结构。 (6)整体性:
整浇或装配整体式钢筋混凝土结构有很好的整体性,刚度大,又具有较好的延性,有利于抗震、抵抗振动和爆炸冲击波。
其主要缺点有:
(1) 自重大(普通钢筋混凝土比重25KN/m3):
这对于大跨度结构、高层建筑结构及抗震不利,也给运输和施工吊装带来困难。 (2)抗裂性较差:
混凝土的抗拉强度非常低,因此受拉和受弯等构件在正常使用时往往带裂缝工作,尽管裂缝的存在并不一定意味着结构发生破坏,但是它影响结构耐久性和美观。当裂缝数量较我和开展较宽时,还将给人造成一种不安全感。同时对一些不允许出现裂缝或对缝宽度有严格限制的结构,要满足这些要求就需要提高工程造价。
(3)性质脆:
混凝土有脆性随着混凝土强度等级的提高而加大。 (4)隔热隔声性能也较差。
(5)施工时费工大、模板用料多、施工周期长,施工还要受到气候的限制。
7、与钢结构、木结构以及砌体结构相比,混凝土结构出现得较晚,但是由于它具有许多其他结构无法相比的优点,所以在建筑领域发展得很快。即使在以往钢结构占主导地位的超高层建筑中,也正在逐步地为混凝土结构或钢-混凝土结构所取代。目前,混凝土结构在许多领域中都已经取代其他结构,成为世界各国占主导地位的结构。随着建设事业的不断发展,混凝土结构在土木建筑工程中所占的比重将会越来越大。
8、普通混凝土是由水泥、砂、石和水组成。在混凝土中,砂、石起骨架作用,称为骨料;水泥与水形成水泥浆,包裹在骨料表面并填充其空隙。水泥浆在硬化前起润滑作用,赋予拌和物一定和和易性,便于施工。水泥浆硬化后将骨料胶结成一个坚实的整体。
混凝土在构造上有下面几个主要特点:
(1)水泥水化所需要的水,远小于混凝土施工时和易性所要求的水。因此,拌和在混凝土中的水在混凝土硬化后,一部分和水泥消化,一部分残留在混凝土内,一部分挥发空气中使混凝土形成许多微细的空隙。所以,混凝土是一种多空隙、不均匀的物体;
(2)水泥水化的过程可能要延续几个月、几年或几十年,因此,混凝土的硬结过程也很长,混凝土的许多物理和力学性能需要延续一段较长的时间才能趋于稳定;
(3)混凝土在空气中结硬时,水泥石产生收缩。当水泥石收缩较大时,在骨料与水泥石的粘结面以及水泥石内部有可能产生许多细微的裂缝。
9、按标准方法制作、养护的边长为150mm的立方体试块,在28天龄期用标准试验
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方法测得的具有95%保证率的抗压强度作为立方体抗压标准强度,以fcu,k表示。 规范规定以混凝土立方强度作为混凝土强度等级指标。
10、标准试块尺寸为:边长为150mm的立方体,工程上还有用边长为100mm或边长200mm的立方体试块。
由于试件的尺寸效应,需将非标准试块实测值乘以换算系数转换成标准试件的立方体抗压强度标准值,其换算关系为:
fcu,k(150)?0.95fcu,k(100) fcu,k(150)?1.05fcu,k(200)
11、C30表示混凝土立方体抗压强度的标准值为30N/mm2。
12、是按混凝土立方强度划分的,是衡量混凝土强度大小的基本指标,也是评价混凝土等级的标准。分14个等级(C15~C80)。
13、(1)混凝土是一种很好的抗压材料,在混凝土结构中主要用于承受压力,以混凝土立方体抗压强度作为划分混凝土的主要标准,可以较好地反映混凝土的主要受力特征。
(2)混凝土的其他力学性能,如轴心抗压强度和轴心抗拉强度等,都与混凝土立方体抗压强度有一定的关系。
(3)立方体抗压试验最简单,结果最稳定。
14、混凝土横向应变与纵向应变之比即混凝土的泊松比,在钢筋混凝土板、壳结构计算时,常需用到混凝土的泊松系数(泊松比?)。
实用上常取??0.6或??16。
15、(1)混凝土的收缩与膨胀:混凝土在空气中的结构结硬时,体积会收缩;在水中结硬时,体积会膨胀,一般收缩值比膨胀值要大得多。
(2)收缩对钢筋混凝土的危害很大。对一般构件来说,收缩会引起初应力,甚至产生早期裂缝,因为钢筋的存在企图阻止混凝土的收缩,这样将使钢筋受压,混凝土受拉,当拉应力过大时,混凝土便出现裂缝。此
件产生预应力损失。
(3)减少混凝土收缩裂缝的措施有: ①加强混凝土的早期养护; ②减少水灰比;
③提高水泥标号,减少水泥用量; ④加强混凝土密实振捣; ⑤选择弹性模量大的骨料;
⑥在构造上设置伸缩缝、设置施工后浇带、配置一定数量的构造筋等。
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16、(1)徐变是指混凝土在长期不变荷载的作用下,应变随时间持续增长的现象。 (2)产生原因:
①混凝土受荷后产生的水泥胶体粘性流动要持续比较长的时间,所以混凝土棱柱体在不变荷载作用下,这种粘性流动还要继续发展;
②混凝土内部微裂缝在荷载长期作用下将继续发展和增加,从而引起裂缝的增长。 (3)影响徐变的因素:
①内在因素:混凝土组成配合比是影响徐变的内在因素。骨料的弹性模量越大、骨料的体积比越大,徐变就越小。水灰比越小,徐变也越小;
②环境影响:养护及使用条件下的温度、温度是影响徐变的环境因素。受荷前养护的温度、湿度越高,水泥水化作用越充分,徐变就越小,蒸汽养护可使徐变减少约20%~25%。试件受荷后所处使用环境的温度越高、湿度越低,徐变就越大。因此高温干燥环境将使徐变显著增大;
③应力条件:包括施加初应力的水平和加荷时混凝土的龄期,是影响徐变的重要因素。加荷时试件的龄期越长,混凝土中结晶体的比例越大,胶体的粘性流动就越小,徐变也越小。加荷龄期相同时,初应力越大,徐变也越大。
(4)对结构的危害:混凝土的徐变对钢筋混凝土构件的受力性能有重要影响。 ①受弯构件在荷载长期作用下使挠度增加; ②长细比较大的柱偏心距增大;
③预应力混凝土构件将会产生较大的预应力的损失。 (4)采取措施: 17、(1)延性是指混凝土耐受变形的能力或混凝土的后期变形能力。
(2)对结构的影响:延性好,可以防止构件脆性破坏,对抗震结构特别有利。 (3)影响因素:
① 强度等级:低强混凝土受压时的延性要比高强度混等级混凝土的好些; ②加荷速度:同强度等级的混凝土随加荷速度的降低,延性有所增加。
③横向钢筋(螺旋筋)的约束作用使混凝土应力-应变曲线的峰值应力和相应峰值应变均有提高,而以极限应变的提高最为明显。
因此,工程上,受地震作用的梁、柱和节点区,采用间距较密的箍筋约束混凝土,不仅可使混凝土强度有所提高,而且可以有效地提高构件的延性。
18、建筑用钢材有普通碳素结构钢和普通低合金钢两类。钢筋的力学性能主要取决于它的化学成分。
随着C的增加,钢材的强度增加,但塑性和可焊性降低。建筑用钢材,主要用低碳钢和中碳钢。
(1)低碳钢:?0.22%
(2)中碳钢:0.22%~0.60% (3)高碳钢:?0.60% 19、(1)按其加工工艺:可分为热轧钢筋、冷加工钢筋、热处理钢筋和钢丝四类。 (2)按外形:光面钢筋和变形钢筋两种。
(3)按力学性能:把钢筋分为有明显屈服点的钢筋(软钢:热轧钢筋和冷轧钢筋)
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和无明显屈服点的钢筋(硬钢:钢丝、钢绞线及热处理钢筋)
20、分成四个级别,如图1-1所示,表示符号依次为:(1)HPB235:光面;
(2)HRB335:螺纹和人字纹两种,变形钢筋的螺纹形式已逐渐被月牙纹取代; (3)HRB400:月牙纹(新Ⅲ级钢); (4)RRB400:余热处理钢筋,是用屈服度当于HRB335的钢筋在轧制后穿水冷却,然后利用芯部的余热对钢筋表面的淬水硬壳回火处理而成的变形钢筋。其性能接近于HRB400级钢筋,但不如HRB400级钢筋稳定,焊接时钢筋回火强度有所降低,因此应用范围受到限制。
。
图1-1 热轧钢筋的外形
21、(1)冷轧带肋钢筋是采用强度较低、塑性较好的普通低碳钢或低合金钢热轧圆盘条钢筋为母材,经冷轧或冷拔减径后在其表面冷轧成具有三面或二面月牙形横肋的钢筋,如图1-2(a)、(b)所示。
轧制普通低碳钢牌号有:HPB215和HPB235热轧盘圆条钢筋。
低合金钢热轧圆盘条钢筋牌号有:24MnTi和20MnSi等热轧盘圆条钢筋。
(2)母材的力学性能是影响冷轧带肋钢筋 力学性能的主要因素之一。一般来说,母材的强度越高,塑性越好,则冷轧带肋钢筋的强度也高,塑性也好。鉴于我国目前生产冷轧带肋钢筋的母材的品种较多,冷轧加工工艺也不尽相同,冷轧带肋钢筋的强度差异较大。
(3)分五个级别:CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170。
CRB550级钢筋:由于强度较低,主要用以替换钢筋混凝土结构中的小直径HPB235级光圆钢筋,做钢筋混凝土结构构件中的受力主筋、架立钢筋、分布钢筋和箍筋。
CRB650 、CRB800级钢筋:由于强度较高,主要用以取低冷拔钢丝作预应力混凝土中小构件的受力钢筋。(有专门的设计与施工操作规程)
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(a) (b) (c)
图1-2 冷轧钢筋的外形
22、由直径为4~10mm的中、高强钢丝捻制成的钢绞线,直径不超过15.2mm,可盘成卷状,用于做预应力筋,如图1-2(c)所示。
23、冷轧扭钢筋是以热轧光圆钢筋HPB235为原材料,按规定的工艺参数,经钢筋冷轧扭机一次加工轧扁扭曲连续螺旋状的冷强化钢筋,如图1-3所示。其规格按原材料直径?6.5、?8、?10、?12分别有?r6.5、?r8、?r10、?r12, 抗拉强度标准值为600KN/mm。
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图1-3 冷轧扭钢筋外形
24、有明显屈服点的钢筋,当结构构件中某一截面钢筋应力达到屈服强度后,它将在荷载基本不增加的情况下产生持续的塑性变形,以致无法使用。而根据各类结构构件的试验表明,绝大多数构件的钢筋尚未进入强化阶段之前或最多进入强化段后不久就将产生最终破坏。因此,钢筋的屈服强度是钢筋强度的设计依据。
25、硬钢的极限强度很高,变形很小,没有明显的屈服点,通过取相应于残余应变为0.2%时的应力?0.2作为名义屈服点,并称之为“条件屈服强度”。即取:?0.2?0.85?b(?b为国家标准的极限抗拉强度)。
26、屈强比:钢筋的屈服强度与极限抗拉强度之比。
表示结构可靠性的潜力(作为安全储备),抗震结构中,考虑到钢筋有可能受拉进入强化段,因此要求钢筋的屈强比不大于0.8,因而钢筋的极限抗拉强度是检验钢筋质量的另一强度指标。
27、钢筋的伸长率:是钢筋试件拉断后的伸长值与原长的比率(用标距为5d或者说
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