钢筋和混凝土的物理力学性能.doc

钢筋和混凝土的物理力学性能 一、要点解析 1、钢筋的应力应变曲线及强度取值 （1）有明显流幅的钢筋应力应变曲线 构件从受荷到破坏分为四个阶段，弹性阶段 点相应的应力称为比例极限（或弹性极限）。，点的应力称为屈服应力或。强化阶段点叫做钢筋的抗拉强度或极限强度)。颈缩：截面逐渐缩小，直至试件断裂。作为钢筋设计强度的依据。 （2）无明显流幅的钢筋的应力应变曲线钢筋作为名义屈服点，称为条件屈服强度。一般取＝0.85作为其设计强度。 此类钢筋在钢筋混凝土结构中较少使用。 2、钢筋的塑性指标 反映钢筋塑性性能的基本指标是伸长率和冷弯性能。 （1）伸长率： 钢筋试件拉断后的伸长值与原长的比值，即 式中：－伸长率； －试件受力前的标距长度； －试件拉断后的标距长度。 伸长率愈大，即标志着钢筋的塑性指标好。由于断裂前钢筋有相当大的变形，。钢筋不致突然发生危险的脆性破坏，冷弯性能弯转角度愈大、弯心直径愈小，钢筋的塑性就愈好。 对于有明显流幅的钢筋，其主要指标为屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯性能四项；对于没有 我国用于混凝土结构的钢筋主要有热轧钢筋、热处理钢筋、预应力钢丝及钢绞线四种。在钢筋混凝土结构中主要采用热轧钢筋。 热轧钢筋是低碳钢、普通低合金钢在高温下轧制而成。其应力应变曲线有明显的屈服点和流幅，断裂时有“颈缩”现象，伸长率较大。 根据力学指标的高低，分为HPB235级Ⅰ级，符号HRB335级（Ⅱ级，符号 HRB400级（Ⅲ级，符号RRB400级（余热处理Ⅲ级，符号RHRB400级钢筋外形可分为光圆钢筋变形钢筋。 用于混凝土结构中的钢筋，一般应能满足下列要求： （1）有较高的强度和适宜的屈强比：在钢筋的应力应变曲线中，强度有两个：一是钢筋的屈服强度(或条件屈服强度)，这是设计计算时的主要依据，屈服强度高则材料用量省，所以要选用高强度钢筋；另一是钢筋的抗拉强度，屈服强度与抗拉强度的比值称为屈强比，它可以代表结构的强度储备，比值小则结构的强度后备大，但比值太小则钢筋强度的有效利用率太低，所以要选择适当的屈强比。 （2）较好的塑性 （3）可焊性 （4）低温性能 （5）与混凝土要有良好的粘结力 对钢筋的各项要求应满足《混凝土工程施工验收规范》GB50204—2002中的规定。、轴心抗压强度和轴心抗拉强度等。 （1）立方体抗压强度 定义：立方体抗压强度标准值指按照标准方法制作养护的边长为150的立方体试块，在28天龄期，用标准试验方法测得的具有95％保证率的抗压强度。 C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。以为单位的立方体抗压强度值。,加荷速度过快内部裂缝难以开展，强度数值。反之，若加荷速度过慢，则所强度数值低。 “尺寸效应”。，《规范》规定，当用边长为200和l00的立方体试块时，所得强度数值要分别乘以强度换算系数1.05和0.95加以校正。 轴心抗压强度 以150×150×300的棱柱体作为标准试件更好地反映混凝土的实际抗压能力, 式中：为棱柱体强度与立方体强度之比，对混凝土等级为C50及以下的取=0.76，对C80取=0.82，在此之间按直线变化取值。为高强度混凝土的脆性折减系数，对C40取=1.00，对C80取=0.87中间按直线规律变化取值。0.88为考虑实际构件与试件之间的差异而取用的折减系数。 抗拉强度,一般只有其立方抗压强度的1／17～1／8。 6、混凝土的变形性能 混凝土的变形可分为两类。一类是在荷载作用下的受力变形，如短期加荷及荷载长期作用下的变形。另一类与受力无关，如混凝土收缩以及由于温度变化所产生的变形等。 （1）混凝土在短期加荷作用下的变形性能 在实用上，我国《混凝土规范》将混凝土轴心受压的应力-应变曲线加以简化以便应用（见图1-2），其所采用的表达式为： 在上升段，当时取为二次抛物线： 水平段 , 当时 式中：－混凝土压应变为时的混凝土压应力； －混凝土轴心抗压强度设计值，按附表1采用； －混凝土压应力刚达到时的混凝土压应变； －正截面的混凝土极限压应变，当处于非均匀受压时，按式（1－8）计算；当处于轴心受压时，取为； －混凝土立方体抗压强度标准值； －系数。 （2）混凝土在荷载长期作用下的变形性能 在荷载的长期作用下，混凝土的变形随时间而增长的现象称为徐变。 混凝土的徐变，会使钢筋与混凝土间产生应力重分布、挠度增