受压概述性能
页岩陶粒混凝土受压性能分析
嚣i塑!璺：凰页岩陶粒混凝土受压性能分析梁欣欣刘道永(徐州空军学院，江苏徐州221000)脯要】研究了水胶比及筒压强度对页岩陶粒混凝土受压性能的影响。
研究结果表明：同种页岩陶粒配制的页岩陶粒混凝土的立方体抗压强度随混凝土水胶比的减小而增大，当到达一定程度后，继续降低水胶比，页岩陶柱混凝土的强度上升幅度很小。
以相同的体积砂率配常l 的粉煤灰陶粒混凝￡，在相同的水胶比Q36下，随着筒压强度的增大，页岩陶粒混凝士抗压强度明显提高。
滂攘}词]页岩陶粒混凝土；水胶比；筒压强度；抗压强度页岩陶粒混凝土是轻骨科混凝土的一种，其具有强度高、容重轻、吸水副氏、保温、隔热、所配置的混疑土抗震性好等特点，与普通混凝土相比，约轻20％一50％，用做结构构件，可降低自重约20％一25％，是改革墙体结构的重要材科之一。
目前国外轻骨科混凝土中，页岩陶粒混凝土已经得到广泛引用。
为了满足结构用页岩陶粒混凝土的应用需求，本次试验成功配制出强度等级L C35一LC55的轻骨料混凝土。
1页岩陶粒的特征及选择页岩是一种沉积岩，成分复杂，但都具有薄页状或薄片层状的节理，主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石，但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质，是烧制膨胀页岩陶粒的重要原料。
本文选用上海群拥及江苏博大两种品牌页岩陶粒，物理力学性能见表1表1陶粒物理力学性能齄垃缓配堆识窖度吸水罩l生产厂襄闱粒品种软化系数筒压强度t卵-)C^-){kl，f)(■)l上海薛抛页宕阁粒5～155O．∞8．01江并博大蕊君陶拉5～208505O．85．1 2试件制备1)根据辍骨科混凝土技术规国(J G J51—2002)，本文采用绝对体积法进行配合比设计，配合比见表2、表3。
假定水灰比范围为(045一Q60)和砂率范围(30％一40％)，然后计算在某一水泥用量(330～480kg)下陶粒、粉煤灰及砂的用量(附加陶粒1h的吸水率)。
2)采用标号为42．5R的硅酸盐水泥，徐州毛村电厂l级粉煤灰，砂的表现密度为2580kg／m3，堆积密度1450kg，m3，细度模数2Js03)试件配制时采用人工搅拌，先将陶粒预湿1h，同时将水泥，粉煤灰，砂干拌均匀，然后将两者混合加入并加入水，搅拌均匀为止。
混凝土受压性能测试方法
混凝土受压性能测试方法一、引言混凝土作为建筑工程中常用的材料，其性能的优劣直接影响着工程的质量和使用寿命。
其中混凝土的受压性能是评价混凝土质量的重要指标之一。
因此，对混凝土的受压性能进行测试是必不可少的。
本文将介绍混凝土受压性能测试的方法。
二、测试原理混凝土受压性能测试原理基于材料的力学性质。
混凝土在受到压力时，会发生压缩变形，既可以在弹性阶段内恢复原状，也可以在超过一定压力时发生不可逆的塑性变形。
测试方法的目的就是通过施加一定的荷载，观察混凝土的变形情况，来评价其受压性能。
三、测试方法1.试件制备混凝土试件的制备是测试的基础。
试件必须按照标准规定的尺寸、配合比、振实度和养护条件制备。
常用的试件包括立方体、圆柱体和棱柱体等。
试件的尺寸和配合比应根据实际工程要求和标准规定进行选择。
2.试验设备混凝土受压性能测试设备主要包括压力机、试件夹具、变形计、荷载传感器和数据采集系统等。
其中压力机是测试设备的核心，其质量和性能直接影响测试结果的准确性和可靠性。
试件夹具的作用是固定试件，保证试件在受到荷载时不发生滑移或旋转。
变形计用于测量试件的变形，荷载传感器用于测量荷载大小。
数据采集系统则用于记录和处理试验数据。
3.试验过程混凝土受压性能测试的试验过程一般包括预压、加载、卸载和残余应力测定等步骤。
预压是为了使试件达到一定的应力状态，以消除试件内部的微观裂缝和空洞，从而保证试验数据的准确性。
加载是施加荷载，观察试件的变形情况。
卸载是在试件达到最大荷载时，逐渐减小荷载，观察试件的回弹情况。
残余应力测定是在卸载后，测量试件内部的残余应力。
4.数据处理试验数据的处理包括计算试件的应力、应变和弹性模量等指标。
应力可以根据荷载和试件的截面积计算得出，应变可以根据变形计测量得出。
弹性模量可以根据试验数据绘制应力-应变曲线，并在弹性阶段内计算得出。
四、注意事项1.试件的制备必须符合标准规定。
2.试验设备和仪器必须经过校准和检查，确保其准确性和可靠性。
杆件轴心受压及抗弯受力分析
杆件轴心受压及抗弯受力分析在工程领域中，杆件是一种常见的构件，承受着很重要的力学作用。
当杆件受压时，轴心受到压力，而受到弯曲作用时则表现为抗弯能力。
本文将讨论杆件轴心受压及抗弯受力的分析。
首先，我们来探讨杆件轴心受压的情况。
当一个杆件承受压力时，压力从杆件的顶端施加到底部。
这种情况下，杆件的轴心会受到压力的作用，并试图将杆件从中间螺栓固定点向外压缩。
通过分析力学，我们可以得到杆件轴心受压的判断条件：当轴心受到的压力超过了杆件的抗压极限时，杆件将发生稳定性失效，常见的表现为杆件变形或断裂。
因此，在设计和使用杆件时，我们必须确保所施加的压力不超过杆件的承压极限。
接下来，我们转而讨论杆件的抗弯受力分析。
在某些情况下，杆件会承受到外力的弯曲作用，也就是所谓的弯矩。
当杆件受到弯矩作用时，杆件的轴心会发生偏移，并试图将杆件弯曲成弧形。
为了分析杆件抗弯能力，我们首先需要确定杆件的截面特性，如截面形状、尺寸和材料属性等。
然后，根据梁的受力原理，我们可以通过计算得到杆件在不同位置的应力分布情况。
最后，我们可以根据所施加的弯矩和截面的应力分布，判断杆件是否具有足够的抗弯能力。
在进行杆件轴心受压及抗弯受力分析时，还需要考虑一些额外的因素。
例如，杆件在使用过程中可能会受到动载荷或温度变化的影响，这将进一步改变杆件的受力情况。
因此，在进行受力分析时，我们必须综合考虑这些因素，并对杆件进行合适的设计和选择。
此外，杆件的轴心受压及抗弯受力分析在实际工程中也有一定的应用。
比如在建筑设计中，梁柱结构中的柱子承受着压力和弯曲力，它们的稳定性和强度非常重要。
在机械设计中，轴承、轴等零件的轴心受压和抗弯性能直接影响着机器的运行稳定性和寿命。
总结起来，杆件的轴心受压及抗弯受力分析是一个重要的工程问题。
在实际应用中，我们必须充分了解杆件的材料特性和所受力的情况，以确保杆件在承受压力或弯曲作用时能保持稳定和强度。
通过合理的杆件设计和合适的材料选择，我们可以有效地提高杆件的使用寿命和工程安全性，为工程实践提供有力的支持。
第三章 轴心受力构件的受力性能
3.2.3 建筑工程中轴心受拉构件正截面承载力计算 建筑工程中轴心受拉构件正截面承载力计算
1 构造要求
钢筋连接有绑扎连接、焊接连接、 钢筋连接有绑扎连接、焊接连接、螺栓连 套筒挤压连接等多种方式。 接、套筒挤压连接等多种方式。轴拉构件不 得采用绑扎的搭接接头。 得采用绑扎的搭接接头。 纵筋一侧配筋率 ρ ≥ 0.2% ，且 ≥ 45 f t f y。 为混凝土轴心抗拉强度设计值） （ f t 为混凝土轴心抗拉强度设计值） 纵筋应沿截面周边均匀对称布置， 纵筋应沿截面周边均匀对称布置，并宜优先 采用直径较小的钢筋。 采用直径较小的钢筋。 箍筋直径 d≥6mm, 间距s ≤200mm (腹杆中 间距 腹杆中 s ≤150mm)。 。
3.3.1 配有普通箍筋的轴心受压构件
2. 受力分析及破坏特征 短柱 受力分析及破坏特征-短柱
初始偏心距对构件承载力没有明显影响 极限荷载时， 极限荷载时，短柱的极限压应变与混凝土棱柱体 受压破坏时的压应变相同， 受压破坏时的压应变相同，混凝土应力达到棱柱 体抗压强度f 体抗压强度 ck 不论受压钢筋在构件破坏时是否屈服， 不论受压钢筋在构件破坏时是否屈服，构件的最 终承载力都是由混凝土被压碎来控制
3.3 轴心受压构件正截面承载力计算
3.3.1 配有普通箍筋的轴心受压构件
1. 柱的分类 短柱（短构件）： 短柱（短构件）： l0 /i≤28 矩形截面短柱： 矩形截面短柱： l0 /b≤8 长柱（长构件）： 长柱（长构件）： l0 /i＞28 ＞ 矩形截面长柱： 矩形截面长柱：l0 /b＞8 ＞ 为柱计算长度， 为回转半径 l0 为柱计算长度， i为回转半径
计算注意事项： 计算注意事项：
方柱尺寸、模数 方柱尺寸、 φ的计算 的计算 钢筋强度表示f 钢筋强度表示 y，，fy 纵筋个数 小数位数的选取 钢筋表示， 钢筋表示，前后呼应 单位统一 验算， 验算，构造要求
混凝土受压性能标准
混凝土受压性能标准一、引言混凝土是建筑工程中常用的材料之一，其受压性能是评价混凝土质量的重要指标之一。
本文旨在对混凝土受压性能的标准进行详细的介绍和解析。
二、混凝土受压性能的定义和作用混凝土受压性能是指混凝土在受到压力作用时的抵抗能力。
它是评价混凝土材料抗压性能的重要参数之一。
混凝土受压性能的好坏直接影响着建筑物的安全性和使用寿命。
因此，混凝土受压性能标准的制定和实施对于保障建筑物的安全和使用寿命具有重要的意义。
三、混凝土受压性能的测试方法混凝土受压性能的测试方法主要有以下两种：1. 圆柱体压缩试验圆柱体压缩试验是衡量混凝土受压性能的主要方法之一。
测试时，将混凝土制成圆柱体，并在试验机上施加垂直于圆柱体轴线方向的压力，测定圆柱体的抗压强度。
圆柱体压缩试验的优点是操作简单、可靠性高、适用范围广。
2. 立方体压缩试验立方体压缩试验是衡量混凝土受压性能的另一种常用方法。
测试时，将混凝土制成立方体，并在试验机上施加垂直于立方体表面的压力，测定立方体的抗压强度。
立方体压缩试验的优点是测定结果更加准确，适用于混凝土密度较大、强度较高的情况。
四、混凝土受压性能的标准混凝土受压性能的标准主要包括以下几个方面：1. 抗压强度标准抗压强度是评价混凝土受压性能的重要指标之一。
在圆柱体压缩试验或立方体压缩试验中，测定混凝土的抗压强度应该符合国家标准或行业标准的要求。
例如，GB/T 50081《混凝土抗压强度试验方法标准》规定，混凝土抗压强度应该在试件龄期为28天时测试，其抗压强度应该符合设计要求。
2. 压缩变形标准压缩变形是混凝土在受到压力作用时发生的变形。
为了确保建筑物的安全性和使用寿命，混凝土在受到压力作用时应该保持较小的变形。
因此，国家标准和行业标准规定了混凝土在受到压力作用时的变形限制，例如GB/T 50081规定，混凝土在28天龄期时的压缩变形应该小于0.003。
3. 抗裂性标准混凝土在受到压力作用时容易出现裂缝，这会影响建筑物的安全性和使用寿命。
h型钢的力学
h型钢的力学H型钢是一种广泛使用的建筑结构材料，其力学性能对于建筑物的安全性和稳定性具有重要影响。
本文将介绍H型钢的主要力学性能，包括屈服强度、抗拉强度、屈服伸长率、截面性能、弯曲性能和轴心受压性能。
1.屈服强度屈服强度是材料在受力后开始发生塑性变形时的应力。
对于H型钢，屈服强度是衡量其抵抗塑性变形能力的重要指标。
H型钢的屈服强度通常在200-400MPa范围内，具体数值取决于其化学成分、冶炼质量、轧制工艺等因素。
2.抗拉强度抗拉强度是指材料在拉力作用下抵抗破坏的能力。
H型钢的抗拉强度通常在270-400MPa范围内，最高可达600MPa。
抗拉强度的提高意味着材料具有更好的承载能力，但同时也需要更高的加工工艺和更好的材料质量。
3.屈服伸长率屈服伸长率是衡量材料在受力后塑性变形能力的指标。
H型钢的屈服伸长率通常在18%-25%之间，具体数值取决于其化学成分、冶炼质量、轧制工艺等因素。
适当增加屈服伸长率可以提高材料的吸能能力，对于抵抗地震等自然灾害时的作用力更为有利。
4.截面性能H型钢的截面形状具有较好的力学性能，可以在承受相同载荷的情况下减小截面积，从而减小结构重量和提高结构效率。
H型钢的截面尺寸通常包括高度、宽度和厚度三个维度，这些尺寸的选择对于材料的截面性能具有重要影响。
5.弯曲性能弯曲性能是指材料在承受弯曲载荷时的力学性能。
H型钢具有良好的弯曲性能，可以在承受较大弯曲载荷的情况下保持稳定性。
弯曲性能通常通过实验进行测试，以评估其在不同条件下的适用性。
6.轴心受压性能轴心受压性能是指材料在承受轴向压力时的力学性能。
H型钢的轴心受压性能与其截面形状和尺寸、材料的力学性质等因素有关。
在建筑结构中，H型钢通常用于承受轴向压力，因此其轴心受压性能对于建筑物的安全性和稳定性具有重要影响。
第三章 受压构件
图3.1 受压构件的类型
二、受压构件的构造要求
（一）截面形式
轴心受压构件以正方形为主，偏心受压构件以矩
形为主。柱截面尺寸一般不宜小于250mm×250mm，
构件长细比应控制在l0/b≤30、l0/h≤25、l0/d≤25。 此处l0为柱的计算长度，b为柱的短边，h为柱的 长边，d为圆形柱的直径。
构件的计算长度l0与构件端部的支承情况有关。 一般多层房屋中梁、柱为刚接的框架结构，各层 柱的计算长度l0可按表3.2取用。当纵向钢筋配筋率大于
3％时，式中 A改用 Ac ，
图3.6 轴心受压柱计算图形
表3.2 框架结构各层柱的计算长度
楼盖类型
现浇楼盖
柱的类别
底层柱
l0
1.0H
其余各层柱底层柱 其余各层柱（三） 纵向钢筋3. 纵向受力钢筋配筋率
受压构件的全部受压钢筋的最小配筋率为0.6％， 受压构件受力方向每侧的最小配筋率为0.2％；按最小 配筋率计算钢筋截面面积时，取用构件的实际截面面 积A 。
全部纵向钢筋的配筋率不宜大于5％，一般不宜 大于3％ 。
圆柱纵向钢筋宜沿周边均匀布置，根数不宜少于 8根。
（四）箍筋
（4） 当柱中全部纵向受力钢筋的配筋率超过3% 时，则箍筋直径不应小于8mm，其间距不应大于10d， 且不应大于200mm；箍筋末端应做成135°弯钩，且 弯钩末端平直段长度不应小于箍筋直径的10倍；箍 筋也可焊成封闭环式。 （5） 当柱截面短边尺寸大于400mm，且各边纵向 钢筋多于3根时，或当柱截面短边不大于400mm，但 各边纵向钢筋多于4根时，应设置复合箍筋，其布置 要求是使纵向钢筋至少每隔一根位于箍筋转角处， 见图3.2所示。
（一） 大小偏压分类 1. 大偏心受压破坏（受拉破坏）
第二章 砌体的受压性能
（三）砌体抗压强度平均值计算公式
fm k1 f1 (1 0.07 f2 )k2 （P13）
K1、k2和α为相关参数（P13）
2.3 砌体的受拉、受弯和受剪性能
一、砌体轴心受拉（如圆形水池）
1.破坏形态： （1）沿齿缝截面破坏：抗拉强度主要取
因而随着σy/τ的变化，可能出现 三种剪切破坏形态。
1.破坏形态
（1）当 σy/τ较小（ σy /fm≤0.2），通缝方向与作用力方 向的夹角小于45度时，沿通缝截面 受剪且在摩擦力作用下产生滑移破 坏。此时称为剪摩破坏。此时随着 σy的增大，砌体抗剪强度增加。
（2）当σy/τ较大（ 0.2≤σy /fm≤ 0.6），通缝方向与作用力方向的夹角大
§2-2砌体的受压性能
一、块体和砂浆的受压性能
1.块体：脆性材料。如砖在极限强度 前，应力-应变曲线接近直线，达到 极限强度后很快就达到极限变形， 峰值应变ε0和极限应变εu均很小
2.砂浆：变形能力好于块体，峰值应 变和极限应变略大。
3.应力-应变曲线：（如图）
二、砌体的受压性能： （一）砌体轴心受压破坏特征与破坏
2、影响砌体抗剪强度的因素
①块体与砂浆的强度。 ②垂直压应力。 ③砌筑质量。 ④其他因素，如试验方法、试件的形状、尺寸及
加载方式等。
2.抗剪强度平均值计算公式
平均值 f v,m k5 f 2 （P15）
k5——与块体类别有关的参数（P15表2.7）
2.4 砌体的变形性能
一、砌体的弹性模量
结论：砌体强度远低于块体强度。
原因：①块体外形不规则、平整，灰缝不 饱满、均匀，使块体处于压、弯、剪复杂 的受力状态。
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l0/b 30 l0/d 26
32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 28 29.5 31 33 34.5 26.5 38 40 41.5 43
l0/i 104 111 118 125 132 139 146 153 160 167 174
稳定系数
轴压力
Nu
1
0.002
l0
8
2
1
b
长细比 l0/i
表 8-1 钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数
l0/b ≤8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 l0/d ≤7 8.5 10.5 12 14 15.5 17 19 21 22.5 24 l0/i ≤28 35 42 48 55 62 69 76 83 90 97
二、承载力计算
二、承载力计算 基本计算公式
轴心受压短柱
Nus fc A f yAs
轴心受压短柱 Nus fc A f yAs
轴心受压长柱
N
l u
N
s u
稳定系数
N
l u
Nus
稳定系数 主要与柱的长细
比l0/b有关
N Nu 0.9 ( fc A f yAs )
折减系数 0.9是考虑初始偏心(accidental eccentricity)的影响， 以及主要承受恒载作用的轴压受压柱的可靠性。
达到极限状态时（保护层已剥落，不考虑）
Nu
1 Acor
f yAs
fc Acor
f
yAs
8 f y Ass1 s dcor
混凝土圆柱体三向受压状态的纵向抗压强度
1 fc 4 2
(a)
(b)
2
s
(c)
s
dcor fyAss1
2
fyAss1
(a)
(b)
s
(c)
s
1 fc 4 2
2
dcor
2
fyAss1
2sd cor 2 f y Ass1
2
2 f y Ass1 s dcor
fyAss1
பைடு நூலகம்
1
fc
8 f y Ass1 s dcor
轴心受压承载力是正截面受压承载力 的上限。
先讨论轴心受压构件的承载力计算，
然后重点讨论单向偏心受压的正截面承载力计算。
第一节 配有纵向钢筋和普通箍筋的 轴心受压构件承载力计算
一、受力特点和破坏特征
• 短柱
受力特点：对于配有纵筋和普通箍筋的短柱， 在轴心荷载作用下，整个截面的应变基本上是 均匀分布的。
5 Reinforcement detailing?
第七章 受压构件
(a)轴心受压
(b)单向偏心受压 (c) 双向偏心受压
受压构件（柱）往往在结构中具有重要作用，一旦产生破 坏，往往导致整个结构的损坏，甚至倒塌。
7.1 轴心受压构件的承载力计算
(a)轴心受压
(b)单向偏心受压 (c) 双向偏心受压
达到极限状态时（保护层已剥落，不考虑）
Nu
1 Acor
f yAs
fc Acor
f
yAs
8 f y Ass1 s dcor
Acor
(a)
(b)
s
(c)
s
1 fc 4 2
2
dcor Ass1 s Ass0
dcor
Ass 0
dcor Ass1
s
fyAss1
2
fyAss1
Nu fc Acor f yAs 2 f y Ass0
复核时，公式中只有N 为未知数，其余均已知，可直接代入公 式计算出N。但所给数据应满足公式推导条件和构造要求。
N Nu 0.9 ( fc A f yAs )
轴心受压构件的受力性能 Behavior of Axial Compressive Member 矩形截面轴心受压短柱
N
变形条件：es =ec =e
3 How to determine the strength of column under the combined action of axial force and moment?
4 What about the shear strength when there exist axial force?
第五章 受压构件 Compressive Element or Column
Questions:
1 What about the influence of axial force on the strength and behavior of RC column (section)?
2 What else should be considered in the strength calculation of column?
0.52 0.48 0.44 0.40 0.36 0.32 029 0.26 0.23 0.21 0.19
设计方法
设计时，公式中只有N 、l0已知，其余均为未知数，而一个方 程只能解一个未知数，要通过计算得到设计所需的全部要数
（ 、fc、Ac、fy ´、As ´ ）是不可能的。
解决办法：将最重要的未知数（As ´ ）由方程求出，其余未知 数根据设计经验、构造要求先进行假设。 配筋构造要求：根数为4的倍数，直径应与产品相符。
破坏特征：在混凝土中出现与荷载平行的纵 向裂缝后，箍筋间的纵筋压屈外鼓，混凝土 被压碎，构件破坏。
一、受力特点和破坏特征
• 长柱
受力特点：在荷载作用下将产生附加弯 曲和侧向挠度，而侧向挠度又加大了荷 载的偏心距。长柱在轴向压力和弯矩的 共同作用下而破坏。
破坏特征：凹侧混凝土出现纵向裂缝，被 压碎，纵筋被压屈外鼓。凸侧混凝土出现 横向裂缝，侧向挠度急剧增大，柱子破坏
物理关系： s Ese
e
ey
fy Es
s fy
e ey
箍筋的作用？
c
f
c
2e e0
e e0
2
0 e e0
平衡条件： N c Ac s As
第二节 配有纵向钢筋和螺旋箍筋 的轴心受压构件承载力计算
螺旋箍筋柱
A concrete column with adequate spiral reinforcement fails at a higher load and in a ductile manner, since the spiral confines the concrete core and prevent buckling of the longitudinal bars.