1、12:03,CH.3 材料及性能,12:03,环球金融中心混凝土开浇,12:03,钢筋混凝土桩内部,12:03,12:03,12:03,6,一、钢筋的种类及选用,12:03,Fig. 我国常见钢筋外形,12:03,二、钢筋的力学性能,有明显屈服点（软钢）,oa弹性阶段bc屈服阶段cd硬化阶段 de颈缩阶段,条件屈服点 0.2 是残余应变为0.2%时的应力,c条件屈服强度0.2=0.85 fu,无明显屈服点（硬钢）,a比例极限fp c屈服强度fy d极限强度fu,1. 强度相关,是钢筋强度的设计依据,屈强比反映钢筋的强度储备，fy/fu=0.60.7。,12:03,冲击韧性：是对于钢结构使用钢材
2、的特殊要求，是检验钢材对于冲击荷载的承受能力。,2. 塑性性能,伸长率：钢材拉断后的塑性变形量较钢材原始尺度的变化率，是衡量钢材变形能力的重要指标。,冷弯指标：是检验钢材冷加工性能的指标，对于钢筋与钢板，其冷弯指标是指在常温下被检验材料对于某一相对的半径（相对板材厚度与钢筋直径）的弯曲角度。,伸长率:, 越大, 钢筋延性或塑性越好,12:03,3. 钢材的加工性能,常见的建筑工程钢材加工有冷加工、热加工两类：冷加工：板材、线材的冷弯；线材的冷拉、冷拔；热加工：焊接。,冷拉后的钢筋没有明显的屈服阶段，如B图。冷拉卸载后经过一段时间的停滞，再对其张拉，会重新恢复屈服阶段而呈现出屈服强度提高的应力应
3、变图形；这种现象被称为冷做硬化现象；冷拉仅提高钢筋的抗拉强度，不提高其抗压强度；,冷拉,12:03,冷拔是指将光圆钢筋以强力拉拽使其通过小直径的硬质合金模具，使其截面减小而长度增长；冷拔后的钢筋的强度会大大提高；冷拔后钢筋的塑性会降低；冷拔后的钢筋与之前的钢筋不属于同一种钢筋。,冷拔,12:03,三、钢筋的计算指标,钢筋的强度标准值,钢筋的强度设计值,具有95%保证率的基本代表值。其中，热轧钢筋根据屈服强度确定，用 表示；预应力钢绞线、钢丝和热处理钢筋的强度根据极限抗拉强度确定，用 表示。,热轧钢筋强度设计值：,预应力钢筋强度设计值：,四、钢筋的截面面积,常规直径:d=6,8,10,12,14
4、,16,18,20,22,25,28,32mm12种。,等于标准值除以分项系数。,12:03,混凝土,一、混凝土的强度,定义：,立方体抗压强度是指按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件，在28天龄期，用标准试验方法测得的抗压强度。,强度等级：,C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50C80共14级,C 混凝土15立方体抗压强度的标准值为15N/mm2,12:03,定义：,折算：,轴心抗压强度是指按照标准方法制作养护的截面为150mm150mm高300mm的棱柱体，在28天龄期，用标准试验方法测得的抗压强度。,轴心抗压强度与立方体抗压强度比值,高强混凝土脆性折减
5、系数,0.88经验折减系数,12:03,轴心抗拉强度,混凝土的抗拉强度比抗压强度低得多，一般只有抗压强度的5%10%,12:03,二、混凝土的变形,OA弹性阶段AB微裂缝开展BC弹塑性，竖向裂缝形成CD下降段,混凝土是弹塑性材料,收缩、徐变,受压混凝土一次短期加荷的应力-应变曲线,12:03,混凝土的变形模量原点弹性模量定义：过原点作切线的斜率取值：变形模量定义：原点和任意点作割线的斜率。关系： 弹性特征系数 切线模量：过任一点作切线的斜率为时的切线模量剪切模量：根据弹性模量和泊松比确定：,12:03,混凝土的弹性模量测定,12:03,原因 ：水分蒸发,影响因素：配合比、养护、体表比,12:0
6、3,影响因素：配合比、养护、应力条件,12:03,建筑工程中，钢筋混凝土构件的混凝土强度等级不应低于C15;当采用HRB335级钢筋时，不宜低于C20;当采用HRB400和RRB400级钢筋以及承受重复荷载的构件，不得低于C20;预应力混凝土结构不应低于C30;采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时，不宜低于C40.,三、混凝土的选用,12:03,第三节 钢筋与混凝土的相互作用-粘结力,1. 粘结力,若钢筋和混凝土有相对变形（滑移），就会在钢筋和混凝土交界面上产生沿钢筋轴线方向的相互作用力，这种力称为钢筋与混凝土的粘结力。,化学胶结力：混凝土凝结时，由于水泥的水化作用在钢筋与混凝土接触面上
7、产生的化学吸附作用力摩擦力：混凝土收缩后将钢筋紧紧地握裹住而产生的力 机械咬合力：钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用而产生的力 钢筋端部的锚固力：采取锚固措施后所造成的机械锚固力,2. 粘结力的组成,12:03,钢筋与混凝土的粘结强度通常采用拔出试验来测定,3. 粘结强度,钢筋与砼的粘结面上所能承受的平均剪应力的最大值。,12:03,4. 影响因素：,钢筋的表面形状、直径；砼的强度等级、保护层厚度；侧向压力及横向钢筋；浇筑位置；等,5. 构造措施：,钢筋的搭接长度、锚固长度、保护层厚度、钢筋净距、受力光圆钢筋弯钩、配置箍筋等。,进行拔出试验时，受拉钢筋达到屈服的同时发生粘结破坏，该临界情况的锚固长度称为基本锚固长度，用 表示,
