2018一级注册建筑师建筑结构章节讲义第三章

　　第三章 结构材料的力学性能及指标

　　1. 结构材料基本要求

　　1)结构材料基本要求

　　强度: 材料抵抗破坏能力的指标。

　　弹性极限强度、屈服强度、极限强度、疲劳强度

　　弹性：弹性是材料在外力作用下产生变形，当外力去除后能完全恢复到原始形状的性质。

　　塑性：塑性是材料在外力作用下产生变形，当外力去除后，有一部分变形不能恢复的性质 。

　　冲击韧性：钢材抗冲击而不破坏的能力。

　　徐变：徐变是指在恒定温度和应力条件下，构件或材料的变形随时间增加而增大的现象。

　　应力松弛：应力松弛是指在恒定温度和应力条件下，构件或材料的变形随时间增加而减小的现象。

　　2)其他要求

　　协同工作性能、耐久性、可加工性、取材便利，价格合理，经济实用。

　　2. 木材

　　1)木材的性能指标

　　密度：构成木材细胞壁物质的密度 ，约为1.50~1.56 g/cm³

　　含水率：木材中水分质量占干燥木材质量的半分比

　　湿涨干缩性：木材具有显著的湿涨干缩性

　　强度：工程上常利用木材的抗压、抗拉、抗弯和抗剪强度。

　　影响因素：含水率、环境温度、负荷时间、表观密度、疵病。

　　2)木材的防护

　　木材的腐朽与防腐：

　　1.创造条件，使木材不适于真菌的寄生和繁殖;

　　2.把木材变成有毒的物质，使其不能作为真菌的养料 。

　　木材的防虫：采用化学药剂处理

　　木材的防火：浸渍、添加阻燃剂、覆盖

　　第四章 混凝土结构

　　第一节 钢筋和混凝土材料的力学性能

　　1.钢筋的强度、变形和型号

　　1)强度

　　屈服强度(屈服极限)

　　明显流幅的钢筋：下屈服点对应的强度作为设计强度的依据

　　无明显流幅的钢筋：残余应变为0.2%时所

　　对应的应力作为条件屈服强度, 实际应用中可取极限抗拉强度σb的85%作为条件屈服点。

　　疲劳强度：规定的应力幅度内，经一定次数的重复荷载后，发生疲劳破坏的最大应力值称为疲劳强度。

　　极限抗拉强度：C点对应应力值

　　2)变形

　　变形指标

　　伸长率：钢筋拉断后的伸长与原长的比值

　　冷弯要求：将直径为d的钢筋绕直径为D的钢筋弯成一定的角度而不发生断裂

　　弹性模量：AB段应力应变比值

　　徐变：应力不变，随时间的增长应变继续增加

　　松弛：长度不变，随时间的增长应力降低

　　弹性模量、屈服强度、极限抗拉强度、伸长率是钢材最重要的四个力学指标。拉伸性能是建筑钢材最重要的性能。

　　3)钢筋的型号

　　1.按化学成分：

　　a.碳素钢(铁、碳、硅、锰、硫、磷等元素)：低碳钢(含碳量<0.25%);中碳钢(含碳量0.25~0.6%);高碳钢(含碳量0.6~1.4%)

　　b.普通低合金钢(另加硅、锰、钛、钒、铬等)：锰系;硅钒系;硅钛系;硅锰系;硅铬系

　　2.按加工：

　　a.钢筋：热轧钢筋;冷拉钢筋;热处理钢筋

　　b.钢丝：碳素钢丝;刻痕钢丝;钢绞线;冷拔低碳钢丝

　　3.按表面形状：

　　光圆钢筋;变形钢筋

　　4.按钢筋的应用范围：

　　非预应力钢筋：HPB235，HRB335，HRB400，RRB400

　　预应力钢筋：碳素钢丝，刻痕钢丝，钢绞线，热处理钢筋，冷拉钢筋

　　2.混凝土的强度、变形和型号

　　1)强度

　　1.单轴受力状态下混凝土的抗压强度

　　立方体抗压强度fcu

　　立方体抗压强度是区分混凝土强度等级的指标，我国规范混凝土的强度等级有：

　　C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80

　　强度标准值=强度平均值-1.645×均方差

　　C代表混凝土，C后的数字即为混凝土的立方体抗压强度

　　棱柱体抗压强度fc

　　取fc=0.67fcu

　　2.单轴受力状态下混凝土的抗拉强度

　　直接受拉试验ft

　　取ft=0.348fcu0.55

　　劈裂试验fts

　　fts=0.19fcu3/4

　　是抗压强度的1/20`1/8，抗压强度越大抗拉强度越小。