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1、建筑工程管理与实务第1页，此课件共150页哦2A310000建筑工程技术建筑工程技术第2页，此课件共150页哦2A311000建筑工程技术要求v2A311010建筑工程技术要求v 一、房屋结构平衡的技术要求v1、荷载的分类v按随时间的变异分类：永久作用、可变作用、偶然作用v按结构的反应分类：静态作用或静力作用、动态作用或动力作用v按荷载作用面大小分类：均布面荷载、线荷载、集中荷载v按荷载作用面分类：垂直荷载、水平荷载第3页，此课件共150页哦结构的平衡条件v一、力的基本性质v1）力的作用效果 促使或限制物体运动状态的改变，称为力的运动效果；促使物体发生变形或破坏，称为力的变形效果。v2）力的三
2、要素 力的大小、方向和作用点大小、方向和作用点是力的三要素。其中任意一个要素改变，都将改变力的作用效果。v3）作用与反作用原理 力是物体之间的相互作用。作用力与反作用总是大小相等，方向相反，沿同一作用线相互作用，分别作用在两个物体两个物体上。第4页，此课件共150页哦v4）力的合成与分解 作用在物体上的两个力可以用一个力来代替，称之为力的合成。力的合成可用平行四边形法则进行。利用平行四边形法则也可将一个力分解为两个力。但是力的合成只有一个结果，而力的分解会有多种结果。v5）约束与约束反力 一个结构是由多个杆件组成的，其中每一个杆件的运动都受到相联杆件的限制约束。约束杆件对被约束杆件的反作用叫约
3、束反力。第5页，此课件共150页哦v二、平面汇交力系的平衡方程及其应用v1）物体的平衡状态 物体相对于地球处于静止状态和等速直线运动状态，力学上称之平衡状态。v2）二力的平衡条件 大小相等，方向相反，都作用在同一条作用线上。v3）平面汇交力系的平衡条件 平面上所有力的作用线都汇交于一点，这样的力系叫平面汇交力系。其平衡条件是：v x=0 ；y=0第6页，此课件共150页哦v4）应用：利用平衡条件可以求未知力。如图所示重量为W=600N的物体由两根绳索悬吊，绳索AC的拉力多大？v 题解 Y0 NBCsin45600N NBC 600N s in45 X0 NAC NBCcon45 =con45*
4、600N s in45600N第7页，此课件共150页哦v三、力偶、力矩的特征及应用三、力偶、力矩的特征及应用 1）力矩：力与力矩的乘积叫力矩。2）力矩的平衡：v 物体绕某点没有转动（平衡）的条件是：对该点的顺时针力矩之和等于逆时针力矩之和，即M=0。v 3）力矩平衡方程的应用v 可以用来求杆件的未知力或支座反力。v如：vMA0 P aRB(ab)0 RB a/(a+b)PvMB0 RA(ab)P b0v RAb/(a+b)P第8页，此课件共150页哦v四、平面力系的平衡条件及其应用 作用在一个物体上的平面力系，若物体保持平衡状态的必要条件平衡条件是：v X=0v Y=0v M=0第9页，此课
5、件共150页哦v五、五、利用截面法求梁的支座反力及内力利用截面法求梁的支座反力及内力v 如：求如：求Mx和和Vxv 第一步求支座反力第一步求支座反力:v RARB1/2 qLv v第二步取脱离体第二步取脱离体:v v v v X0 则则 N0v Y0 RAqXV0 VRA qXv M0 RA.XqX X/2 Mx0 MxRA X1/2 q.x.x第10页，此课件共150页哦v 第三步绘制弯矩图和剪力图v弯矩：以下侧受拉为正，上侧受拉负;v剪力:以顺时针为正，逆时针为负。第11页，此课件共150页哦v一、结构的功能要求与极限状态v安全性、适用性、耐久性v极限状态：承载力极限、正常使用极限v 二、
6、结构的安全性要求v（一）杆件的受力形式拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转v（二）材料强度的概念 2A311012房屋结构的安全性、适用性及耐久性要求第12页，此课件共150页哦v材料本身应具有一定的承载能力。在荷载作用下，材料抵抗破坏的能力叫材料的强度。用单位面积上所能承受的极限应力来表示。按外力作用方式不同，材料强度分为：抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等，对于有屈服强度的钢材，还有屈服强度和极限强度的区别。第13页，此课件共150页哦v（三）杆件的稳定v1、概念 受压的长细杆件，在构件没有达到强度，杆件突然发生纵向弯曲，使整个结构丧失承载能力而破坏，这种现象叫失稳失去稳定。因此受压构件除满足强度、刚
7、度要求外尚应满足稳定的要求。v 失稳破坏承载能力的大小不取决于材料的强度，而取决于杆件的刚度、支座约束情况及长细比。工程中失稳破坏往往比强度破坏损失更惨重，因为这种破坏具有突然性，没有预兆。第14页，此课件共150页哦v 2、临界荷载（临界力）对于一根细长受压构件，承受轴向压力P，随着压力的增加，构件即将失稳、但尚未失稳的一瞬间，称之为临界状态，此时的荷载叫临界荷载，用Plj 来表示。Plj 第15页，此课件共150页哦v 式中：L0 受压杆件的计算长度。是受压杆件变形曲线正弦半波的长度。第16页，此课件共150页哦v3、影响临界荷载的因素是：v（1）杆件的材料体现在弹性模量（E）v（2）杆件
8、的截面形状及尺寸体现在截面惯性矩上（I），EI称之为刚度v（3）杆件的长度v（4）杆件的支承情况：两端固定两端铰接一端固定一端铰接第17页，此课件共150页哦v4、临界应力：v 临界荷载除以受压杆件的面积，称之为临界应力，用lj 来表示。v lj vi 截面回转半径；i=；矩形截面i=;v 圆形截面i=d/4v=长细比第18页，此课件共150页哦三、房屋结构的适用性要求 v （一）、杆件刚度与梁的位移计算v （二）、混凝土结构的裂缝控制裂缝控制的三个等级：杆件不出现拉应力；虽有拉应力，但不超过砼抗拉强度；允许出现裂缝，但裂缝不超过允许值第19页，此课件共150页哦v1、杆件的刚度v 在荷载作用
9、下，杆件会产生一定的变形。构件抵抗荷载作用的变形能力叫刚度。通常用产生单位位移所需的力来表示。v 梁的变形主要是弯矩引起的，叫弯曲变形，通常叫挠度。v 悬臂梁在均布荷载作用下：v 简支梁在集中荷载作用下：v 简支梁在均布荷载作用下：第20页，此课件共150页哦v2、影响挠度的因素是：（1）材料性能反映在材料的弹性模量上（E）。（2）构件的截面形状及尺寸反映在截面惯性矩上（I）。其中EI称之为刚度（抵抗弯曲变形的能力），EI越大，刚度越大，变形越小。（3）构件的跨度（4）荷载大小及作用形式（5）支座的约束方式。v 在五个影响因素中，跨度是主要影响因素。第21页，此课件共150页哦四、房屋结构的耐
10、久性v一、结构设计的使用年限v1、临时结构：5年v2、易于替换的结构构件：25年v3、普通房屋和构筑物：、普通房屋和构筑物：50年年v4、纪念性建筑和特别重要的建筑结构：、纪念性建筑和特别重要的建筑结构：100年年第22页，此课件共150页哦四、房屋结构的耐久性v1、混凝土最低强度等级：v2、保护层厚度：25年v3、最大水灰比和最小水泥用量、最大水灰比和最小水泥用量v（主要根据结构类型、构件所处环境、混凝土类别确定）第23页，此课件共150页哦2A311013 钢筋混凝土梁、板、柱的特点和配筋要求v一、钢筋混凝土梁的受力特点及配筋要求v1、钢筋混凝土梁的受力特点 梁的正截面破坏 梁的斜截面破坏
11、：配筋率 2、钢筋混凝土梁的配筋要求 纵向受力筋、箍筋、弯起钢筋、架立钢筋、纵向构造钢筋第24页，此课件共150页哦2A311013 钢筋混凝土梁、板、柱的特点和配筋要求v二、钢筋混凝土板的受力特点及配筋要求v1、钢筋混凝土梁的受力特点 单向板、双向板受力特点 连续板受力特点 2、钢筋混凝土板的配筋要求 受力钢筋、分布钢筋第25页，此课件共150页哦2A311014 砌体结构的特点及构造要求v砌体结构的特点：教材P12-13v一、砌体的力学性能：受压、弯、剪、拉力v二、砌体结构静力计算v（一）计算方案 刚性、弹性、刚弹性v横墙的定义及要求：开洞口不超过横墙截面50%；墙厚不小于180mm；多层
12、横墙厚度不小于H/2（H为横墙总高度）v（二）房屋结构静力计算内容第26页，此课件共150页哦v1、墙、柱高厚比验算v 墙、柱的高厚比应小于墙、柱允许的高厚比 即：=H0/h 12 v1非承重墙允许高厚比的修正系数v 墙厚h=240mm时,1=1.2;h=90mm 时 1=1.5;90mmh240mm时,1 按直线插入法选取。对于承重墙1=1v2 有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数v2=10.4bs/s 0.7第27页，此课件共150页哦v 2、影响允许高厚比的主要因素v 砂浆的强度等级v 砌体的类型v 构件的种类v 支承约束条件、截面形式v 墙体开洞、承重和非承重第28页，此课件共150页哦v
13、3、墙体受压承载力计算、墙体受压承载力计算v 砌体受压构件的承载力计算公式：Nf Av 高厚比和轴向力的偏心距对受压构件承载力的影响系数。v A 砌体的截面面积（按毛截面计算）第29页，此课件共150页哦v4、砌体局部受压承载力计算砌体局部受压承载力计算砌体局部抗压强度验算。砌体局部抗压强度验算。v 砌体局部受压时，局压区由于受四周非受力砌体对其的约束作用，使局部受压砌体处于三向受压状态，所以砌体的局部抗压强度是高于砌体的抗压强度。v 砌体局部抗压强度计算公式：Nlr f Alv r 砌体局部抗压强度提高系数。r=1+0.35 v 当梁端下砌体的局部抗压强度不足时，可在梁端下加设砼或钢筋砼垫块
14、，以扩大局部受压面积。第30页，此课件共150页哦2A311014 砌体结构的特点及构造要求v三、砌体结构的主要构造要求墙体的构造措施：伸缩缝、沉降缝、圈梁v四、多层砌体房屋的抗震构造措施v（一）、多层砖房抗震构造措施：构造柱最小截面尺寸；构造柱与圈梁相连、加密箍筋；构造柱与墙的连接（马牙槎）；构造柱不可单独设置基础；构造柱竖向钢筋（绑扎、搭接长度为35d）；楼梯的构造要求 第31页，此课件共150页哦2A311014 砌房屋结构的特点及构造要求v（二）混凝土小型空心砌块抗震构造措施v1、构造柱最小截面尺寸、纵向钢筋、箍筋间距；构造柱与墙的连接；构造柱不单独设基础但应伸入地下500mm或与埋深
15、小于500mm的圈梁相连；先砌切块墙体再浇筑构造柱v2、墙体芯柱v何为芯柱 第32页，此课件共150页哦2A311024 砌体房屋结构的特点及构造要求v一、地震震级和烈度v1、地震的成因：构造地震 火山地震 陷落地震 房屋结构抗震主要研究构造地震发生时房屋结构的抗震设防能力。第33页，此课件共150页哦v2、地需震级 震级是指一次地震时的能量大小，用标准地震仪在距震中100Km处记录的以微米为单位的最大水平地面位移的对数值。v3、地震裂度 裂度是指地震对地面建筑物的影响程度。一次地震只有一个震级，而裂度在不同地区却是不同的。距震中越远，裂度就越小。第34页，此课件共150页哦v二、抗震设防的基
16、本思想v 我国规范抗震设防的基本思想和原则是“三个水准”为抗震设防目标。简单地说是“小震不坏、大震不倒”。v “三个水准三个水准”的抗震设防目标是：当遭受低于本地区的抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损坏或抗震设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用；当遭受相当于本地区抗震设防裂不需修理仍可继续使用；当遭受相当于本地区抗震设防裂度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用；当遭受高于本地区抗震设防烈度的地震影响时，继续使用；当遭受高于本地区抗震设防烈度的地震影响时
17、，不会倒塌或发生危及生命的严重破坏不会倒塌或发生危及生命的严重破坏第35页，此课件共150页哦v三、概念设计考虑的因素 1、选择对抗震有利的场地 2、建筑物形状力求简单，质量中心与刚度中心尽可能靠近 3、选择技术先进合理的抗震结构体系 4、保证结构整体性 5、选择抗震性能好的建筑材料 6、非结构构件与承重结构有可靠连接v四、多层砌体房屋的抗震构造措施 1、设置构造柱 2、设置圈梁 3、加强墙体的连接，楼板和梁有足够的支撑长度 4、加强楼梯间的整体性第36页，此课件共150页哦2A311020 建筑构造要求v2A311021熟悉民用建筑构造要求v一、民用建筑分类v1、按层数分类v2、按高度分类：
18、24以下为单层或多层；大于24m为高层；大于100m为超高层。v二、建筑高度的计算v注意其中：6、8、9、10、11的内容第37页，此课件共150页哦2A311020 建筑构造要求v2A311022熟悉建筑物理环境技术要求v一、室内光环境v1、自然采光v2、人工照明（光源的类别：热辐射光源、气体放电光源；光源的选择）v二、室内声环境v1、音频范围 人耳听到的声音频率2020000Hzv2、声压级：单位分贝建筑物第38页，此课件共150页哦2A311020 建筑构造要求v3、噪声v推土机、挖掘机、装载机：昼间：75dB，夜间55dB；v各种打桩机：昼间85dB，夜间禁止施工v混凝土搅拌机、振捣棒
19、、电锯：昼间70dB，夜间55dBv装修、吊车、升降机：昼间65dB，夜间55dB第39页，此课件共150页哦2A311020 建筑构造要求v三、室内热工环境v体形系数=建筑屋的外围面积/内部体积（F0/V0）体形系数越小，热量损失越小。体形系数从小到大的排列为：体形系数从小到大的排列为：圆形平面、正方形平面、长方形平面、组合形平面圆形平面、正方形平面、长方形平面、组合形平面v防结露：将地板架空、通风，用导热系数小的材料装饰室内墙、地面。v隔热：外表面采用牵涉处理，增设墙面遮阳以及绿化；设置通风间层，内设铝箔隔热层。第40页，此课件共150页哦2A311030 建筑材料v2A311031掌握常
20、用建筑金属材料的品种、性能及应用v一、建筑钢材的主要钢种v1、钢的定义：含碳量0.022.06%第41页，此课件共150页哦v各类钢材第42页，此课件共150页哦第43页，此课件共150页哦第44页，此课件共150页哦第45页，此课件共150页哦v1.1.按化学成分分类按化学成分分类v（）碳碳素素钢钢。碳碳素素钢钢的的化化学学成成分分主主要要是是铁铁，其其次次是是碳碳，故故也也称称铁铁一一碳碳合合金金。其其含含碳碳量量为为0.020.022.062.06。此此外外尚尚含含有有极极少少量量的的硅硅、锰锰和和微微量量的的硫硫、磷磷等等元元素素。碳碳素素钢钢按含碳量又可分为：按含碳量又可分为：v低碳
21、钢（含碳量小于低碳钢（含碳量小于0.250.25）、）、v中碳钢（含碳量为中碳钢（含碳量为0.250.250.600.60）v高碳钢（含碳量大于高碳钢（含碳量大于0.600.60）第46页，此课件共150页哦v（）合合金金钢钢。是是指指在在炼炼钢钢过过程程中中，有有意意识识地地加加入入一一种种或或多多种种能能改改善善钢钢材材性性能能的的合合金金元元素素而而制制得得的的钢钢种种。常常用用合合金金元元素素有有：硅硅、锰锰、钛钛、钒钒、铌铌、铬铬等等。按按合合金金元元素素总含量的不同，合金钢可分为总含量的不同，合金钢可分为v低合金钢（合金元素总含量小于）低合金钢（合金元素总含量小于）v中合金钢（合金
22、元素总含量为中合金钢（合金元素总含量为1010）v高合金钢（合金元素总含量大于高合金钢（合金元素总含量大于1010）。）。第47页，此课件共150页哦v2.2.按冶炼时脱氧程度分类按冶炼时脱氧程度分类v（）沸沸腾腾钢钢。炼炼钢钢时时仅仅加加入入锰锰铁铁进进行行脱脱氧氧，则则脱脱氧氧不不完完全全。这这种种钢钢水水浇浇入入锭锭模模时时，会会有有大大量量的的气气体体从从钢钢水水中中外外逸逸，引引起起钢钢水水呈呈沸沸腾腾状状，故故称称沸沸腾腾钢钢，代代号号为为“。沸沸腾腾钢钢组组织织不不够够致致密密，成成分分不不太太均均匀匀，硫硫、磷磷等等杂杂质质偏偏析析较较严严重重，故故质质量量较较差差。但但因因其
23、其成成本本低低、产产量量高，故被广泛用于一般建筑工程。高，故被广泛用于一般建筑工程。第48页，此课件共150页哦v（）镇镇静静钢钢。炼炼钢钢时时采采用用锰锰铁铁、硅硅铁铁和和铝铝锭锭等等作作脱脱氧氧剂剂，脱脱氧氧完完全全，且且同同时时能能起起去去硫硫作作用用。这这种种钢钢水水铸铸锭锭时时能能平平静静地地充充满满锭锭模模并并冷冷却却凝凝固固，故故称称镇镇静静钢钢，代代号号为为“”。镇镇静静钢钢虽虽成成本本较较高高，但但其其组组织织致致密密，成成分分均均匀匀，性性能能稳稳定定，故故质质量量好好。适用于预应力混凝土等重要的结构工程适用于预应力混凝土等重要的结构工程。第49页，此课件共150页哦v（）
24、半半镇镇静静钢钢。脱脱氧氧程程度度介介于于沸沸腾腾钢钢和和镇镇静静钢钢之之间间，为为质质量量较较好好的的钢钢，其其代代号号为为“”。v（）特特殊殊镇镇静静钢钢。比比镇镇静静钢钢脱脱氧氧程程度度还还要要充充分分彻彻底底的的钢钢，故故其其质质量量最最好好，适适用用于于特别重要的结构工程，代号为特别重要的结构工程，代号为“TZTZ”。第50页，此课件共150页哦v3.3.按有害杂质含量分类按有害杂质含量分类 接钢中有害杂质磷（）和硫接钢中有害杂质磷（）和硫（S S）含量的多少，钢材可分为以下）含量的多少，钢材可分为以下四类：四类：（）（）普通钢普通钢。磷含量不大于。磷含量不大于0.0450.045；
25、硫含量不大于；硫含量不大于0.050%0.050%。（）（）优质钢优质钢。磷含量不大于磷含量不大于0.035%0.035%；硫含量不大于；硫含量不大于0.035%0.035%。（）（）高级优质钢高级优质钢。磷含量不大于。磷含量不大于0.025%0.025%；硫含量不大于；硫含量不大于0.015%0.015%。（）（）特级优质钢特级优质钢。磷含量不大于。磷含量不大于0.025%0.025%；硫含量不大于；硫含量不大于0.015%0.015%。第51页，此课件共150页哦v二、二、常用的建筑钢材常用的建筑钢材v1.1.钢结构用钢钢结构用钢v钢板和型钢钢板和型钢v钢钢结结构构常常用用的的热热轧轧型型
26、钢钢有有：工工字字钢钢、H H型型钢钢、T T型型钢钢、槽槽钢、等边角钢、不等边角钢钢、等边角钢、不等边角钢v2.2.钢筋混凝土结构用钢钢筋混凝土结构用钢v国国标标钢钢筋筋混混凝凝土土用用热热轧轧光光圆圆钢钢筋筋（GB1301391）和和钢钢筋筋混混凝凝土土用用热热轧轧带带肋肋钢钢筋筋（GB149991）规规定定，按按强强度度（屈屈服服强强度度和和抗抗拉拉强强度度）将将钢钢筋筋分分为为四四级级。热热轧轧直直条条圆圆钢钢筋筋为为级级，强强度度等等级级代代号号为为R235；热热轧轧带带肋肋钢钢筋筋的的级级别别为为、级，其强度等级代号为级，其强度等级代号为RL335、RL400、RL500；第52页
27、，此课件共150页哦v三、三、建筑钢材的力学性能建筑钢材的力学性能v1.1.抗拉性能抗拉性能v抗抗拉拉性性能能是是建建筑筑钢钢材材最最重重要要的的技技术术性性质质。其其技技术术指指标标为为由由拉拉力力试试验验测测定定的的屈屈服服点点、抗抗拉拉强强度度和和伸伸长长率率。低低碳碳钢钢（软软钢钢）受受拉拉的的应应力力一一应应变变图图能能够够较较好好地地解解释释这这些些重重要要的的技技术术指指标标.低碳钢受拉时的应力一应变图低碳钢受拉时的应力一应变图第53页，此课件共150页哦第54页，此课件共150页哦v（）屈服点：当试件拉力在（）屈服点：当试件拉力在 范范围内时，如卸去拉力，试件能恢复原状，围内时
28、，如卸去拉力，试件能恢复原状，应力与应变的比值为常数，因此，该阶应力与应变的比值为常数，因此，该阶段被称为弹性阶段。当对试件的拉伸进段被称为弹性阶段。当对试件的拉伸进入塑性变形的屈服阶段时，称屈服入塑性变形的屈服阶段时，称屈服下限下限下下所对应的应力为屈服强度或所对应的应力为屈服强度或屈服点，记做屈服点，记做s s。设计时一般以。设计时一般以s s作作为强度取值的依据。对屈服现象不明为强度取值的依据。对屈服现象不明显的钢材，规定以显的钢材，规定以0.20.2残余变形时的残余变形时的应力应力0.20.2作为屈服强度。作为屈服强度。第55页，此课件共150页哦v（）抗拉强度：从图（）抗拉强度：从图
29、2 2中曲线中曲线逐步上升可以看出：试件在屈服阶段以后，逐步上升可以看出：试件在屈服阶段以后，其抵抗塑性变形的能力又重新提高，称为其抵抗塑性变形的能力又重新提高，称为强化阶段。对应于最高点的应力称为抗强化阶段。对应于最高点的应力称为抗拉强度，用拉强度，用b b表示。表示。v 设设计计中中抗抗拉拉强强度度虽虽然然不不能能利利用用，但但屈屈强强比比s sb b有有一一定定意意义义。屈屈强强比比愈愈小小，反反映映钢钢材材受受力力超超过过屈屈服服点点工工作作时时的的可可靠靠性性愈愈大大，因因而而结结构构的的安安全全性性愈愈高高。但但屈屈强强比比太小，则反映钢材不能有效地被利用。太小，则反映钢材不能有效
30、地被利用。第56页，此课件共150页哦v(3)(3)伸长率：图伸长率：图2 2中当曲线到达点中当曲线到达点后，试件薄弱处急剧缩小，塑性变形迅速后，试件薄弱处急剧缩小，塑性变形迅速增加，产生增加，产生“颈缩现象颈缩现象”而断裂。量出拉而断裂。量出拉断后标距部分的长度断后标距部分的长度L Ll l，标距的伸长值，标距的伸长值与原始标距与原始标距L L0 0的百分率称为伸长率。即的百分率称为伸长率。即第57页，此课件共150页哦v伸伸长长率率表表征征了了钢钢材材的的塑塑性性变变形形能能力力。由由于于在在塑塑性性变变形形时时颈颈缩缩处处的的伸伸长长较较大大，故故当当原原始始标标距距与与试试件件的的直直
31、径径之之比比愈愈大大，则则颈颈缩缩处处伸伸长长中中的的比比重重愈愈小小，因因而而计计算算的的伸伸长长率率会会小小些些。通通常常以以5 5和和1010分分别别表表示示L L0 0=5d=5d0 0和和 L L0 0=10d=10d0 0（0 0为为试试件件直直径径）时时的的伸伸长长率率。对对同同一一种种钢钢材材，5 5应大于应大于1010。第58页，此课件共150页哦v2.2.冷弯性能冷弯性能v 冷冷弯弯性性能能是是指指钢钢材材在在常常温温下下承承受受弯弯曲曲变变形的能力，是钢材的重要工艺性能。形的能力，是钢材的重要工艺性能。v 冷冷弯弯性性能能指指标标是是通通过过试试件件被被弯弯曲曲的的角角度
32、度（9090、180180）及及弯弯心心直直径径 对对试试件件厚厚度度（或或直直径径）a a的的比比值值（/a/a）区区分分的的，试试件件按按规规定定的的弯弯曲曲角角和和弯弯心心直直径径进进行行试试验验，试试件件弯弯曲曲处处的的外外表表面面无无裂裂断断、裂裂缝缝或或起起层层，即认为冷弯性能合格。即认为冷弯性能合格。第59页，此课件共150页哦v3.3.冲击韧性冲击韧性v 冲冲击击韧韧性性是是指指钢钢材材抵抵抗抗冲冲击击荷荷载载的的能能力力。冲冲击击韧韧性性指指标标是是通通过过标标准准试试件件的的弯弯曲曲冲冲击击韧韧性性试试验验确确定定的的。以以摆摆锤锤打打击击试试件件，于于刻刻槽槽处处将将其其
33、打打断断，试试件件单单位位截截面面积积上上所所消消耗耗的的功功，即即为为钢钢材材的的冲冲击击韧韧性性指指标标，用用冲冲击击韧韧性性a ak k（/cm/cm2 2）表表示示。a ak k值值愈愈大大，冲冲击韧性愈好。击韧性愈好。第60页，此课件共150页哦v试验表明，冲击韧性随温度的降低而试验表明，冲击韧性随温度的降低而下降，其规律是开始下降缓和，当达下降，其规律是开始下降缓和，当达到一定温度范围时，突然下降很多而到一定温度范围时，突然下降很多而呈脆性，这种脆性称为钢材的冷脆性。呈脆性，这种脆性称为钢材的冷脆性。第61页，此课件共150页哦v 发发生生冷冷脆脆时时的的温温度度称称为为临临界界温
34、温度度，其其数数值值愈愈低低，说说明明钢钢材材的的低低温温冲冲击击性性能能愈愈好好。所所以以在在负负温温下下使使用用的的结结构构，应应当当选选用用脆脆性性临临界界温度较工作温度为低的钢材。温度较工作温度为低的钢材。v 随随时时间间的的延延长长而而表表现现出出强强度度提提高高，塑塑性性和和冲冲击击韧韧性性下下降降的的现现象象称称为为时时效效。完完成成时时效效变变化化的的过过程程可可达达数数十十年年，但但是是钢钢材材如如经经受受冷冷加加工工变变形形，或或使使用用中中经经受受震震动动和和反反复复荷荷载载的的影影响响，时时效效可可迅迅速速发发展展。因因时时效效而而导导致致性性能能改改变变的的程程度度称
35、称为为时时效效敏敏感感性性，对对于于承承受受动动荷荷载的结构应该选用时效敏感性小的钢材。载的结构应该选用时效敏感性小的钢材。第62页，此课件共150页哦v4.4.耐疲劳性耐疲劳性v 在在反反复复荷荷载载作作用用下下的的结结构构构构件件，钢钢材材往往往往在在应应力力远远小小于于抗抗拉拉强强度度时时发发生生断断裂裂，这这种种现现象象称称为为钢钢材材的的疲疲劳劳破破坏坏。疲疲劳劳破破坏坏的的危危险险应应力力用用疲疲劳劳极极限限来来表表示示，它它是是指指疲疲劳劳试试验验中中，试试件件在在交交变变应应力力作作用用下下，于于规规定定的的周周期期基数内不发生断裂所能承受的最大应力。基数内不发生断裂所能承受的
36、最大应力。v 一一般般认认为为，钢钢材材的的疲疲劳劳破破坏坏是是由由拉拉应应力力引引起起的的，因因此此，钢钢材材的的疲疲劳劳极极限限与与其其抗抗拉拉强强度度有有关关，一一般般抗抗拉拉强强度度高高，其其疲疲劳劳极极限限也也较较高高。由由于于疲疲劳劳裂裂纹纹是是在在应应力力集集中中处处形形成成和和发发展展的的，故故钢钢材材的的疲疲劳劳极极限限不不仅仅与与其其内内部部组组织有关，也和表面质量有关。织有关，也和表面质量有关。第63页，此课件共150页哦v5.5.焊接性能焊接性能v钢钢材材的的可可焊焊性性是是指指焊焊接接后后在在焊焊缝缝处处的的性性质质与与母母材材性性质质的的一一致致程程度度。影影响响钢
37、钢材材可可焊焊性性的的主主要要因因素素是是化化学学成成分分及及含含量量。如如硫硫产产生生热热脆脆性性，使使焊焊缝缝处处产产生生硬硬脆脆及及热热裂裂纹纹。又又如如，含含碳碳量量超超过过0.30.3，可可焊焊性性显显著著下下降降等。等。第64页，此课件共150页哦v钢材的冷加工和热处理钢材的冷加工和热处理v1.1.钢材的冷加工钢材的冷加工v 将将钢钢材材在在常常温温下下进进行行冷冷拉拉、冷冷拔拔或或冷冷轧轧，使使产产生生塑塑性性变变形形，从从而而提提高高屈屈服服强强度度，这这个过程称为钢材的冷加工强化。个过程称为钢材的冷加工强化。v 冷冷加加工工强强化化的的原原理理是是：钢钢材材在在塑塑性性变变形
38、形中中晶晶格格的的缺缺陷陷增增多多，而而缺缺陷陷的的晶晶格格严严重重畸畸变变，对对晶晶格格的的进进一一步步滑滑移移将将起起到到阻阻碍碍作作用用，故故钢钢材材的的屈屈服服点点提提高高，塑塑性性和和韧韧性性降降低低。由由于于塑塑性性变变形形中中产产生生内内应应力力，故故钢钢材材的弹性模量降低。的弹性模量降低。第65页，此课件共150页哦v 工工地地或或预预制制厂厂钢钢筋筋混混凝凝土土施施工工中中常常利利用用这这一一原原理理，对对钢钢筋筋或或低低碳碳钢钢盘盘条条按按一一定定制制度度进进行行冷冷拉拉或或冷冷拔拔加加工工，以以提提高高屈屈服服强强度。度。v 将将经经过过冷冷拉拉的的钢钢筋筋于于常常温温下
39、下存存放放15152020，或或加加热热到到100100200200并并保保持持一一段段时时间间，这这个个过过程程称称为为时时效效处处理理。前前者者称称为为自然时效，后者称为人工时效。自然时效，后者称为人工时效。v 第66页，此课件共150页哦v冷冷拉拉以以后后再再经经过过时时效效处处理理的的钢钢筋筋，其其屈屈服服点点进进一一步步提提高高，抗抗拉拉强强度度稍稍见见增增长长，塑塑性性继继续续有有所所降降低低。由由于于时时效效过过程程中中应应力力的的消消减减，故弹性模量可基本恢复。故弹性模量可基本恢复。v 钢钢材材产产生生时时效效的的主主要要原原因因是是，溶溶于于一一FeFe中中的的碳碳、氮氮原原
40、子子，向向晶晶格格缺缺陷陷处处移移动动和和集集中中的的速速度度大大为为加加快快，这这将将使使滑滑移移面面缺缺陷陷处处碳碳、氮氮原原子子富富集集，使使晶晶格格畸畸变变加加剧剧，造造成成其其滑滑移移、变变形形更更为为困困难难，因因而而强强度度进进一一步步提提高高，塑塑性性和和韧韧性性则则进进一一步步降降低低，而而弹弹性性模模量量则则基基本恢复。本恢复。第67页，此课件共150页哦v2.2.钢材的热处理钢材的热处理v 按按照照一一定定的的制制度度，将将钢钢材材加加热热到到一一定定的的温温度度，在在此此温温度度下下保保持持一一定定的的时时间间，再再以以一一定定的的速速度度和和方方式式进进行行冷冷却却，
41、以以使使钢钢材材内内部部晶晶体体组组织织和和显显微微结结构构按按要要求求进进行行改改变变，或或者者消消除除钢钢中中的的内内应应力力，从从而而获获得得人人们们所所需需求求的的机机械械力力学学性性能能，这一过程就称为钢材的热处理。这一过程就称为钢材的热处理。v 钢材的热处理通常有以下几种基本方法：钢材的热处理通常有以下几种基本方法：v ()淬淬火火。将将钢钢材材加加热热至至723723（相相变变温温度度）以以上上某某一一温温度度，并并保保持持一一定定时时间间后后，迅迅速速置置于于水水中中或或机机油油中中冷冷却却，这这个个过过程程称称钢钢材材的的淬淬火火处处理理。钢钢材材经经淬淬火火后后，强强度度和
42、和硬硬度度提提高高，脆脆性性增增大，塑性和韧性明显降低。大，塑性和韧性明显降低。第68页，此课件共150页哦v()回回火火。将将淬淬火火后后的的钢钢材材重重新新加加热热到到723723以以下下某某一一温温度度范范围围，保保温温一一定定时时间间后后再再缓缓慢慢地地或或较较快快地地冷冷却却至至室室温温，这这一一过过程程称称为为回回火火处处理理。回回火火可可消消除除钢钢材材淬淬火火时时产产生生的的内内应应力力，使使其其硬硬度度降降低低，恢恢复复塑塑性性和和韧韧性性。回回火火温温度度愈愈高高，钢钢材材硬硬度度下下降降愈愈多多，塑塑性性和和韧韧性性等等性性能能均均得得以以改改善善。若若钢钢材材淬淬火火后
43、后随随即即进进行行高高温温回回火火处处理理，则则称称调调质质处处理理，其其目目的的是是使使钢钢材材的的强强度度、塑性、韧性等性能均得以改善。塑性、韧性等性能均得以改善。第69页，此课件共150页哦v（）退退火火。退退火火是是指指将将钢钢材材加加热热至至723723以以上上某某一一温温度度，保保持持相相当当时时间间后后，在在退退火火炉炉中中缓缓慢慢冷冷却却。退退火火能能消消除除钢钢材材中中的的内内应应力力，细细化化晶晶粒粒，均均匀匀组组织织，使使钢钢材材硬度降低，塑性和韧性提高。硬度降低，塑性和韧性提高。v（）正正火火。是是将将钢钢材材加加热热到到723723以以上上某某一一温温度度，并并保保持
44、持相相当当长长时时间间，然然后后在在空空气气中中缓缓慢慢冷冷却却，则则可可得得到到均均匀匀细细小小的的显显微微组组织织。钢钢材材正正火火后后强强度度和和硬硬度提高，塑性较退火为小度提高，塑性较退火为小第70页，此课件共150页哦2A311032 无机胶凝材料的性能及应用v一、石灰的技术性质及应用v、主要原料：碳酸钙较多的石灰石v、主要成分：氧化钙v、性质：结硬后体收缩、不能单独使用；受潮熟化时体积膨胀；放久后自动粉化，失去胶结能力。v、应用：配置混合砂浆和石灰砂浆；拌制灰土或三和土；生产硅酸盐制品。第71页，此课件共150页哦v二、水泥的技术性质及适用范围v（一）硅酸盐熟料的组成v、硅酸三钙；
45、、硅酸二钙；、铝酸三钙；、铁硅酸四钙 水泥熟料矿物含量与主要特征第72页，此课件共150页哦v（二）技术性质：v、细度：颗料的粗细程度颗粒越细：水化速度快；早期强度高；成本越高。颗粒越粗：强度低；活性差；其它性质与越细相反。v 硅酸盐水泥的细度用比表面积来表示，要求其比表面积大于300m/kg。v、凝结时间：初凝时间：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥不小于45分钟分钟。终凝时间：硅酸盐水泥不大于390分钟分钟；普通硅酸盐水泥不大于600分钟分钟。初凝时间不合格的水泥应报废；终凝时间不合格的水泥视为不合格品。第73页，此课件共150页哦v、安定性：体积变化是否均匀。安定性不合格的水泥，不得用于工程。v
46、、强度：用抗折、抗压强度划分。水泥的强度是胶砂的强度，不是净砂的强度。v、水化热：水泥结硬时放出的热量。主要与水泥熟料矿物成分有关，主要是硅酸三钙和铝酸三钙的含量有关，含量越多，水化热越大。大体积砼因内外温差过大使砼产生裂缝，所以水化热大的水泥不用于大体的砼。v、碱含量：不大于0.6%，其含量越小越好。第74页，此课件共150页哦v（三）硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的特征及适用范围v、特征：高强度、早期强度高；凝结硬化快、抗冻性好；耐水性差；抗化学腐蚀性差；水化热大。v、适用范围：特征决定适用范围。适用于：高强砼；早强砼；冬季施工砼；严寒地区砼；预应力砼。v（四）矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥
47、、粉煤灰硅酸盐水泥的特征及适用范围v、特征：与硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥特征基本相反。v、适用范围：适用于大体积砼；蒸气养护砼；硫酸盐侵蚀的工程；水中砼。第75页，此课件共150页哦v三、普通混凝土的技术性质和质量要求v1、水泥：一般以水泥强度等级为混凝土强度的1.52倍为宜。v2、石子的最大粒径：1）不大于结构截面最小尺寸的1/4 2）不大于钢筋间最小净距的3/4 3）泵送混凝土碎石不大于输送管内径的1/3；卵石不大于输送管内径的1/2.5第76页，此课件共150页哦 3、砼的和易性及应影响因素v1）和易性：包括保水性、流动性和粘聚性。工程中用坍落度表示流动性，用流动性反映和易性。砼坍落度的
48、大小与构件截面尺寸、钢筋疏密、捣实方法有关。v2）影响和易性的因素 水泥浆的数量 水泥浆的稠度（水灰比）：水灰比小流动性差，和易性差；水灰比大，流动性大，但和易性不一定好，因为粘聚性和保水性不一定好。砂率：砂重/（砂重+石重）100%，砂率大，动流行好，和易性就好。外加剂和掺量 时间和温度第77页，此课件共150页哦v（二）砼的强度、变形、耐久性及其影响因素v1、砼的强度v（1）立方体抗压强度v 标准试件尺寸：150mm150mm150mmv 具有不低于95%的保证率v 是划分砼强度等级的依据v（2）抗拉强度：只有抗拉强度的1/101/20，且强度等级越高，该比值越小。v（3）影响砼强度的因素
49、v 水泥强度等级；水泥用量；养护温度和湿度；水灰比：水灰比越小，砼强度越高。第78页，此课件共150页哦v2、砼的变形：v 砼的变形分：非荷载变形和荷载变形v 非荷载变形：主要是物理化学因素引起的。主要有干湿变形和温度变形。v 荷载变形：荷载有长期荷载和短期荷载作用。因此荷载变形分短期荷载作用下的变形和长期荷载作用下的变形。长期荷载作用下的变形叫徐变。即砼在长期不变荷载作用下，随着时间的增加而加大，这种现象叫徐变。第79页，此课件共150页哦v3、砼的抗渗性和抗冻性v 抗渗性是指砼抵抗水压力渗透作用的能力，用P或S来表示。v 抗冻性是指砼抵抗冻融循环作用的能力，用F来表示。砼的抗冻等级是砼能够
50、抵抗冻融的循环次数，如砼抗冻等级F15号是指所能承受的最大冻融次数是15次（在15的温度冻结后，再在20的水中融化，为一个循环）。第80页，此课件共150页哦v五、混凝土外加剂五、混凝土外加剂v1、减水剂v 坍落度不变，可节水用量5%25%，可提高砼的强度、密实度和耐久性。v 用水量不变，可增大坍落度1020mm，满足泵送砼的要求。v 强度不变，可节约水泥5%20%。v2、早强剂v 用于抢修工程和冬季施工的砼v 品种有：氯盐、硫酸盐、三乙醇胺早强剂v3、引气剂v 用于抗冻、防渗、抗硫酸盐砼及沁水严重的砼、装饰砼和轻骨料砼。v 不用于蒸汽养护砼及预应力砼v4、缓凝剂v 用于大体积砼v 用于炎热气