第2章钢筋和混凝土材料的力学性能钢筋.ppt

* 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 2.2.1 钢筋的品种 2.2.2 钢筋的应力-应变关系 2.2.3 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 钢筋强度指标和变形能力指标。 钢筋的典型应力应变关系；种类和级别，冷加工 重点、难点 基本要求 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 Bar HPB235级、HRB335级、HRB400级、RRB400级 HPB Hot rolled Plain Bar HRB Hot rolled Rolled Bar RRB Rolled Ribbed Bar 屈服强度 fyk（标准值=钢材废品限值，保证率97.73%） HPB235级： fyk = 235 N/mm2 HRB335级： fyk = 335 N/mm2 HRB400级、RRB400级： fyk = 400 N/mm2 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。 第二章 钢筋和混凝土的材料性能 2.1 钢筋 ◆钢筋拉伸试验 l P P A 2.1.2 钢筋的应力-应变关系 Stress-Strain Relation s e 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 =Ese a’ a为弹性极限elastic limit a de为强化段strain hardening stage b b为屈服上限upper yield strength c为屈服下限，即屈服强度 fy lower yield strength c d cd为屈服台阶yield plateau e fu e为极限抗拉强度 fu ultimate tensile strength fy f 比例极限 屈服强度 极限强度 流幅 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，