第一章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能幻灯片.ppt

* * * * 黏土，真正的混凝土 因其颜色与英国波特兰岛的石灰石相近，因此把它称之为波特兰水泥(Portland Cement)，我国把它命名为硅酸盐水泥是因为主要组分为硅酸盐矿物。 * * Setting is defined as the onset of rigidity in fresh concrete. Hardening describes the development of useful and measurable strength. 1cm, 10-4cm * * 延性是指结构抵抗变形的能力一般可用延性系数来衡量延性系数μ＝nd／ξynd为极限变形ξy为屈服变形.由于力变与变形是广义指标延性系数也是广义概念对某栋建筑物常用位移延性系数来表示 * * (淬火：经高温突然冷却的过程，提高强度，但降低塑性韧性) (回火：经高温逐渐冷却的过程，在不降低强度的条件下改善塑性和抗冲击韧性) 钢绞线：斜拉悬索 * 余热处理钢筋，即钢筋经过热扎后，立即穿水，进行表面冷却，利用芯部余热自身完成回火处理。是月牙肋钢筋，塑性和可焊性好，强度高。如果用于普通钢筋混凝土，又要发挥其强度会使混凝土裂缝开展较宽。因此，常经过冷却后作预应力钢筋。 用公称直径的毫米数表示。变形钢筋的公称直径相当于横截面相等. 的光圆钢筋的公称直径。 * 目前在公路桥涵中基本不用C15 * * * 强度指标的确定(钢材废品限值)ftk 强度 随机变量 强度标准值 根据统计资料，运用数理统计方法确定的具有一定保证率（钢筋为97.73%）的统计特征值： 强度标准值=强度平均值-2×均方差 概率密度 材料强度 强度平均值 强度标准值 《公路桥规》：钢筋的抗拉强度标准值应具有不小于95%的保证率。 4 钢筋 * ? ? B K Z Z’ K’ 残余变形 冷拉伸长率 无时效 经时效 特性：只提高抗拉强度，不提高抗压强度，强度提高，塑性下降 冷拉 经过停放或加热后进一步提高了屈服强度并恢复了屈服台阶，这种现象称为冷拉时效硬化。 * 温度过高(450度以上)强度有所降低而塑性性能却有所增加,温度超过700度，钢材会恢复到冷拉前的力学性能，不会发生时效硬化。 为了避免冷拉钢筋再焊接时高温软化，要先焊好后再进行冷拉！！ 4 钢筋 在常温下用机械方法将有明显流幅的钢筋拉到超过屈服强度的某一应力值，然后卸载至零。 * 冷拔 经过冷拔后钢筋没有明显的屈服点和流幅 冷拔既能提高抗拉强度又能提高抗压强度，但塑性降低。 将钢筋(HPB235)用强力拔过比本身直径小的硬质合金拔丝模，使钢筋产生塑性变形，同时拉伸力和挤压力。 4 钢筋 * * 按外形 4.1 钢筋的分类 光圆(round)：表面平整，截面为圆形 变形或带肋(deformed,ribbed) 螺纹钢筋 人字纹 月牙纹 4 钢筋 * * 按供应方式 4.1 钢筋的分类 盘圆或盘条钢筋：直径为6-10mm的钢筋卷成圆盘 直条或碾条钢筋：直径大于12mm的钢筋轧成6-12m长一根 4 钢筋 * 4.2 钢筋的强度和变形 有明显屈服点的钢筋(软钢) 无明显屈服点的钢筋(硬钢) 单向拉伸实验 4 钢筋 * ? ? A B’ B C D E 上屈服点不稳定 下屈服点 fu 拉断 BC段为屈服平台 CD段为强化段 标距 有明显屈服点的钢筋 钢筋计算的基本指标fy 屈服下限 结构构件某一截面屈服后，将在荷载不增加的情况下产生持续的塑性变形，构件可能在钢筋未进入强化段前就产生过大的变形和裂缝，结构不能正常使用或已破坏。 在RC构件中，受到混凝土极限应变的限制，截面达到破坏时钢筋不大可能进入这样大的应变状态。 fy fy/fu屈强比:反映出结构可靠性能的大小, 小表明结构的可靠储备越大,一般要求0.8。 极限强度 * 钢筋种类 Es (×105MPa) R235 2.1 HRB335,HRB400,KL400 2.0 4 钢筋 （1）理想弹塑性模型 （2）三段线性模型 钢筋受压和受拉时的应力-应变曲线几乎相同：Es 钢筋的应力—应变简化模型 有明显屈服点的钢筋 * 有明显屈服点的钢筋 塑性性能：延伸率，冷弯性能 延伸率(Elongation Rate) (ductility rate) l0—钢筋拉伸试验试件的应变量侧标距，常采用l0=5d(?5)或l0=10d(?10)， l—钢筋拉断或重新拼和后量侧断口两侧的标距，即产生残留伸长后的标距。 延性好 4 钢筋 l0 l * 延伸率缺陷 仅反映钢筋残余变形，包含断口颈缩区域的局部变形； 忽略弹性变形，不能反映钢筋的总体变形能力； 人为误差影响较大 * l0—不包含颈缩区拉伸前的量测标距长度 l—拉伸断裂后不包含颈缩