1、第一章 钢筋混凝土材料的力学性能(土木)本文由 wangchen_698贡献ppt文档可能在 WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。第一章钢筋混凝土结构的材料钢筋混凝土结构和力学研究的对象不同，是针对具体 材料，所以要充分了解材料的性能。 本章主要讲三个问题： 一.钢筋的品种和力学性能。 二.混凝土的力学性能。 三.钢筋和混凝土的粘结及锚固与连接 第一节 钢筋的品种和力学性能 分类： （一）分类：可按不同的方法分类 1.按直径分 钢筋 d 6mm(6 40)钢丝 d p 6mm(2.5 5.5)2.按化学成分分碳素钢钢筋 普通低合金钢钢筋什么是碳素钢？ 钢的成分
2、:铁、碳、 硅 、 锰 、硫 、磷等元素。含碳 10% 为中合金钢 为高合金钢（）HRB335 级、 （）HRB400 级均为低合金钢钢筋。 例如： 级（HRB335)20MnSi 1%。 含碳量 0.2% 、含锰 1% 、含硅光圆钢筋 柔性钢筋 3.按外形分 劲性钢筋 肋纹钢筋 各种型钢 钢轨 型钢与钢筋焊成的骨架光面圆钢筋 螺旋纹钢筋 等高肋钢筋： 等高肋钢筋： 人字纹钢筋与钢筋砼粘结力 好，纹路与肋相 交，易产生应力 集中。 集中。肋纹钢筋月牙纹钢筋：纹路与肋不相交， 月牙纹钢筋：纹路与肋不相交，不易产生应力集中， 不易产生应力集中，粘结强度 略低于等高肋钢筋。 略低于等高肋钢筋。4.按
3、强度等级分种 类 符 号HPB235(Q235) HRB335(20MnSi) HRB400(20MnSiV 20MnSiNb 20MnTi) RRB400(K20MnSi)f d(mm) 820 235 650 335 650 400yk840400HRB400级和 HRB335级钢筋是指现行国家标准钢筋混凝土用热 轧带肋钢筋GB1499 中的 HRB400和 HRB335钢筋；HPB235 级钢筋是指 现行国家标准钢筋混凝土用热轧光圆钢筋GB13013 中的Q235钢 筋；RRB400 级钢筋系指现行国家标准钢筋混凝土用余热处理钢筋 GB13014 中的 KL400钢筋。5.按生产方式分热
4、轧钢筋 级钢筋： （HPB235)级钢筋： 级钢筋 光面低碳钢，塑性好、强度低； 光面低碳钢，塑性好、强度低； 多作为厚度不大楼板的受力钢筋和箍筋。 多作为厚度不大楼板的受力钢筋和箍筋。 级钢筋、 级钢筋： (HRB335)级钢筋、 (HRB400)级钢筋： 级钢筋 级钢筋 月牙肋、低合金钢，强度较高； 月牙肋、低合金钢，强度较高； 多作为钢筋砼构件受力钢筋，尺寸较大的构件，多作为钢筋砼构件受力钢筋，尺寸较大的构件，为增强与砼 的粘结可用 级钢作箍筋。 的粘结可用(HRB335)级钢作箍筋。 级钢作箍筋 冷加工钢筋 热轧钢筋常温下经冷拉、冷拔、冷轧、冷扭加工后而成。 热轧钢筋常温下经冷拉、冷拔
5、、冷轧、冷扭加工后而成。 冷加工提高钢筋的强度，节约钢材。冷加工后，强度提高， 冷加工提高钢筋的强度，节约钢材。冷加工后，强度提高，塑 性降低。一般用于预应力砼结构。 性降低。一般用于预应力砼结构。热处理钢筋 等高肋低合金钢， 级钢经加热、 等高肋低合金钢，级钢经加热、淬火和回火等调质 工艺而成，强度提高，塑性降低不多。 工艺而成，强度提高，塑性降低不多。用于预应力砼结 构。 钢丝 直径 直径6mm，外形有光面、刻痕和螺旋肋三种，另 ，外形有光面、刻痕和螺旋肋三种， 有二股、三股和七股钢绞线，外接圆直径 9.515.2 mm。 有二股、三股和七股钢绞线，外接圆直径 。 用于预应力砼结构。 用于
6、预应力砼结构。有明显流幅的钢筋：软钢6.按力学性能分无明显流幅的钢筋：硬钢二.钢筋的力学性能： 钢筋的力学性能：1.软钢的力学性能:N N ( N / mm 2 )极限强度 屈服阶级 d 破坏阶级LL+L屈服强度 比例强度b ac强化阶级e弹性阶段 (%)伸长率强度 所以钢筋也不是 完全弹性材料屈服强度 极限强度变形,e 点对应的坐标为伸长率,伸长大 表示塑性好。 特点：1.有明显的四个阶段。 2.有明显的屈服点。 3.有两个强度,以屈服强度作为设计依据。 4.塑性性能好（即伸长率大，延性好） 。 5.级别高，强度高，伸长率小。 ( N / mm 2 ) 级 级 (%)2.硬钢的力学性能： 极
7、限强度 例如热处理钢筋就属于硬钢。 0 .2 特点： a 1.强度高。 比例极限 2.塑性差（伸长率小） 。 3.没有明显的四个阶段。 0.2% (%) 4.没有明显的屈服点,用 0.2 伸长率 作为设计依据。 0.2 条件屈服强度，是指加荷及卸荷后尚存在 0.2%残余 应变的应力。 0.2 一般相当于极限抗拉强度的 0.70.85,为统一起 见,规范统一取用 0.2 0.85 b 硬钢塑性差，伸长率小。 钢筋的冷加工： 三.钢筋的冷加工： 钢筋的冷拔: 钢筋的冷拔: 用强力拔过比钢筋直径 但塑性降低 很多,软钢变 还要小的硬质合金拔丝模,使其 成硬钢。 在长度和直径方向均产生塑性 ( N /
8、 mm 2 )产生塑性变形,并且使抗拉、抗压强度提高很多。 例如：d(mm) 6mm 屈服强度( N / mm )2伸长率级低碳钢 (软钢） 三次冷拔变 为低碳钢丝 （硬钢）26021.9%3mm7503.3%冷拉钢筋： 冷拉钢筋： 将钢筋拉伸超过其屈服强度，放松，经一段时间之后， 超过其屈服强度 将钢筋拉伸超过其屈服强度，放松，经一段时间之后，钢筋 会获得比原来屈服强度更高的屈服强度值。如图所示。 会获得比原来屈服强度更高的屈服强度值。如图所示。 为什么要冷拉钢筋？表示结构的可靠性潜力 屈服强度 = 屈强比 极限强度 小安全储备大 大安全储备小 太小不经济 或安全储备例如：HPB235 级钢
9、筋屈强比=240/380=0.63,有 37%的安全储备，如果把屈强比提高到 0.83，就可节约钢材 20%左右，钢筋冷拉 冷拉 屈服强度提高了 流幅缩短，伸长率降低， 后，屈服强度提高了，流幅缩短，伸长率降低，钢材性质变 硬变脆。 硬变脆。 注意：冷拉只能提高钢筋的抗拉强度，不能提高抗压强度； 注意：冷拉只能提高钢筋的抗拉强度，不能提高抗压强度； 高抗压强度 钢筋冷拔既可提高抗拉强度，也可提高抗压强度。 钢筋冷拔既可提高抗拉强度，也可提高抗压强度。如何控制冷拉的质量？ 只控制冷拉伸长率的叫单控；既控制冷拉伸长率，又控制冷拉 应力的叫双控。 例如：HPB235 级钢筋冷拉 伸长率不小于己于 1
10、0%;冷拉应力HRB335级钢筋冷啦伸长率不小于 5%, 冷拉应力小于等于450N/mm2。 冷轧 将热轧钢筋在常温下表面轧制成 不同的形状，强度提高，塑性降低。 不同的形状，强度提高，塑性降低。冷拉伸长率冷轧带肋钢筋采用低碳热轧盘圆进行冷轧减径， 冷轧带肋钢筋 采用低碳热轧盘圆进行冷轧减径，表面轧出月 采用低碳热轧盘圆进行冷轧减径 牙纹。 牙纹。 冷轧扭钢筋钢筋经冷轧并经扭转而成。 冷轧扭钢筋 钢筋经冷轧并经扭转而成。 钢筋经冷轧并经扭转而成四.普通钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求: 普通钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求: 1.有一定的强度。 2.有足够的塑性。 3.有良好的焊接性。 4.与混凝土有良好的粘结。 根据以上要求，在普通钢筋混凝土结构中常用 HPB235级、 HRB335、HRB400 级钢筋，有时也用 RRB400级钢筋。1
