p1 1
p2 2 p1 1
p1 1
p2 2
P 1 P 2
材料处于弹 性状态
p2 2 p1 1
P2 P3
？
塑性
当结构材料荷载承 受更大荷载时，移 去荷载，有残余变 形，变形不能恢复 原状。
P3 P2 3 2 P2 P 2 1 1
Pmax A
拉应力
拉应变
P H1 H 1 t ,t A H
压缩
横截面A
P 2
Pmax
压杆
H2
H
竖向裂缝
c c. max
压应力 压应变
Pmax A
P2 H H2 c ,c A H
对短柱，柱的截面形式不是主要问题，同面积的柱有同样 的承载力
但是，对于细长柱，在很低的荷载下，柱子会由于压屈而 破坏。压屈是柱在压力作用下另一种破坏形式。
• 类型
石砌体、实（空）砖砌体、中小混凝土块砌体、硅酸 盐块砌体等
• 评价
所有砌体，强度都低。砌体优 点是易于就地取材，价格低廉， 施工简便，隔热保温性以及耐 火耐久性好；但因强度低，导 致结构笨重，施工劳动量大， 工程质量问题多。实心粘土砖 与农争田，破坏生态，应限制、 废止使用。提倡节能环保材料。
专题
1.土木工程 (结构用)材料
பைடு நூலகம்
工程材料是房屋的物 质基础，同时由它构 成的房屋构件又受到 各种作用，在荷载作 用下，如何充分发挥 所采用材料的作用是 土木工程研究和解决 的重要问题。 房屋结构所受的 荷载，经板、梁、 柱、基础的传递， 最后传给地基。
3.1土木工程材料的一般性质 1. 物理、力学、耐久性 1）物理性质
⑷. 木材
• 类型 圆材、方材、条材、 板材等。 • 木材属于各向异性 材料，要注意顺纹和 横纹方向的强度差异 很大。 • 应用特点
结构自重、制作容易， 架设简便，工期快，造 价便宜等优点；但易燃、 易腐朽，结构变形较大 等缺点。
四种常用材料综合评价
• 钢材应用是发展方向 • 木材应用要限制
• 砌体普遍建造中小型房屋 • 组合结构，将得到很快发展。
3. 2
四种常用建筑结构材料
⑴. 钢材
• 按化学成分分 类 低碳钢（Fe 99%, C 低于 0.22％） 合金钢（添加 锰、硅、钒等 元素） • 常用型材
• 钢材的连接方式：
• 线材（钢筋、钢丝等）在工 程中的应用
大梁中的CABR钢 筋接头
① 钢筋端部镦粗 ② 切削直螺纹 ③ 用连接套筒对接钢筋
• 混凝土广泛应用
Buckling
压缩
压杆
构件被 压曲
ya
pcr y.max A
构件材料若受拉被折断， 受压被压屈，在工程中是 不能允许的。因此学习研 究材料的强度非常重要。 强度：结构材料承受荷载 的极限能力。
弹性
结构材料承受荷载其 形状会改变，移去荷 载，恢复原状。 在弹性状态荷载与 变形成正比。
小结：
• 承受荷载较小时
处于弹性状态；
0 ~ P2
• 较大时处于塑性 P ~ P 2 3 状态； • 超过极限应力时 P3 处于破坏失效状态
• 不同的结构材料弹、
塑性是不同的。有塑性 的材料称为塑性材料， 如钢材、混凝土等，这 类材料一旦出现塑性有 发生破坏的预兆；反之 称为脆性材料如石材、 玻璃等。
扬州客车厂 钢网架
淮南广播电视局钢网架
• 常用钢材的强度 低碳钢：抗拉、抗压 均为235Mpa
低合金钢：高一些， 为335~400Mpa • 评价：
材质均匀、强度高、 塑性好、便于加工安 装；缺点是耐火性差， 易于锈蚀，维护费用 较高。
⑵ 混凝土（砼）
• 定义：人工石
• 类型：
水泥混凝土 轻混凝土 沥青混凝土等 • 强度 混凝土的强度等级一 般为 C 20 ~ C 45
新规范最高到 C 80
• 砼抗拉强度低，与钢筋粘结组成钢筋砼结构。
• 评价：
优点是：可模性、耐久 性、耐火性、整体性都 好，易于就地取材，价 格较低，强度比砖、石 材都高，能与钢筋粘结 做成各种强度高的钢筋 砼结构； 缺点是：自重较大、 施工复杂、工序多、 工期长、易产生裂缝。
⑶. 砌体
• 概念：是由石材、 粘土、混凝土、工 业废料等材料做成 的块材和水泥、石 灰膏等胶凝材料与 砂、水混合做成的 砂浆，叠合粘结而 成的复合材料。
容积密度度、密度、含水率、吸水性、导热性等。
2）力学性质 强度、变形、弹性、塑性等 •强度
抗压、抗拉、抗剪强度等
•变形
拉伸、压缩、压曲等
压缩 压缩
结构材料完成荷载的传递是 通过两个基本作用完成的： “拉”、“压”。
拉伸
压缩
压缩 拉伸 拉伸 压缩
伸拉
Pmax
横截面A
P1
横向裂缝
拉杆
H1
H
t t . max