钢筋和混凝土材料的力学性能钢筋.pptx

混凝土结构Concrete Structure第二章 钢筋和混凝土材料的力学性能Mechanical Properties of Reinforcement and Concrete第一页，共十九页。 第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.1 钢筋§2.2 钢筋的物理力学性能 钢筋的品种 钢筋的应力-应变关系 混凝土结构对钢材性能的要求第二章 钢筋和混凝土材料的力学性能基本要求重点、难点钢筋的典型应力应变关系；种类和级别，冷加工钢筋强度指标和变形能力指标。第二页，共十九页。 第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.1 钢筋热轧钢筋、中高强钢丝和钢绞线、热处理钢筋和冷加工钢筋§2.1钢 筋 Steel Reinforcement 2.1.1 钢筋的品种第三页，共十九页。 第四页，共十九页。 第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.1 钢 筋热轧钢筋 Hot Rolled Steel Reinforcing BarHPB235级、HRB335级、HRB400级、RRB400级HPBHot rolledPlainBarHRBHot rolledRolledBarRRBRolledRibbedBar屈服强度 fyk（标准值=钢材废品限值，保证率97.73%）HPB235级： fyk = 235 N/mm2HRB335级： fyk = 335 N/mm2HRB400级、RRB400级： fyk = 400 N/mm2第五页，共十九页。 第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.1 钢 筋HPB235级(Ⅰ级)钢筋多为光面钢筋（Plain Bar），多作为现浇楼板的受力钢筋和箍筋HRB335级(Ⅱ级)和 HRB400级(Ⅲ级)钢筋强度较高，多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋，尺寸较大的构件，也有用Ⅱ级钢筋作箍筋的为增强与混凝土的粘结（Bond），外形制作成月牙肋或等高肋的变形钢筋（Deformed Bar）。Ⅳ级钢筋强度太高，不适宜作为钢筋混凝土构件中的配筋，一般冷拉后作预应力筋延伸率：d5=25、16、14、10%，直径8~40。第六页，共十九页。 第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.1 钢筋钢丝 Wire：中强钢丝的强度为800~1200MPa，高强钢丝、钢绞线(Strand or Tendon)的为 1470 ~1860MPa；延伸率d10=6%，d100=3.5~4%；钢丝的直径3~9mm；外形有光面、刻痕和螺旋肋三种，另有二股、三股和七股钢绞线，外接圆直径9.5~15.2 mm。中高强钢丝和钢绞线均用于预应力混凝土结构。冷加工钢筋 Cold working rebar：是由热轧钢筋和盘条经冷拉、冷拔、冷轧、冷扭加工后而成。冷加工的目的是为了提高钢筋的强度，节约钢材。但经冷加工后，钢筋的延伸率降低。近年来，冷加工钢筋的品种很多，应根据专门规程使用。热处理钢筋 Heat treatment ：是将Ⅳ级钢筋通过加热、淬火和回火等调质工艺处理，使强度得到较大幅度的提高，而延伸率降低不多。用于预应力混凝土结构。第七页，共十九页。 第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.1 钢筋◆钢筋拉伸试验lPPA2.1.2 钢筋的应力-应变关系 Stress-Strain Relation第八页，共十九页。 se第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.1 钢筋 ◆ (1) 有明显屈服点的钢筋 Rebar with yield point (热轧钢筋、冷拉钢筋)a’为比例极限proportional limit s =Esea’a为弹性极限elastic limitade为强化段strain hardening stagebb为屈服上限upper yield strengthc为屈服下限，即屈服强度 fylower yield strengthcdcd为屈服台阶yield plateauefue为极限抗拉强度 fu ultimate tensile strengthfyf比例极限屈服强度极限强度流幅第九页，共十九页。 第二章 钢筋和混凝土的材料性能2.1 钢筋几个指标：屈服强度yield strength：是钢筋强度的设计依据，因为钢筋屈服后将很大的塑性变形，且卸载时这部分变形不可恢复，这会使钢筋混凝土构件产生很大的变形和不可闭合的裂缝。屈服上限与加载速度有关，不太稳定，一般取屈服下限作为屈服强度。伸 长 率elongation strain：钢筋拉断时的应变，是反映钢筋塑性性能的指标。延伸率大的钢筋，在拉断前有足够预兆，延性较好屈 强 比反映钢筋的强度储备，fy/fu=0.6~0.7。均匀伸长率dgt对应最大应力时应变，包括了残余应变和弹性应变，反映了钢筋真实的变形能力(≥2.5%)第十页，