第1章钢筋混凝土的力学性能_1.ppt

第一章 钢筋混凝土的力学性能;1.1.1 钢筋的性能; 受力、架立和分布钢筋并不一定能绝对区别开来，即同一钢筋往往可同时起上述两种以上的作用，此外，钢筋往往还有其它作用，如，一般砼收缩及温度变化的应力能常就利用受力与分布钢筋来承受，但有时也设专门的温度钢筋。;砼结构对钢筋质量要求;1.1.2 钢筋品种、级别和分类;用冷拉或冷拔的冷加工方法可提高热轧钢筋强度。 冷拉时，钢筋冷拉应力值必须超过钢筋屈服强度。冷拉后经过一段时间钢筋屈服点有所提高，这种现象称为时效硬化。时效硬化和温度有关，温度过高（450℃以上）强度反而有所降低而塑性性能却有所增加，温度超过700℃，钢材会恢复到冷拉前力学性能，不会发生时效硬化。为避免冷拉钢筋在焊接时高温软化，要先焊好后再进行冷拉。钢筋经过冷拉和时效硬化，能提高屈服强度、节约钢材，但冷拉后钢筋塑性有所降低。为了保证钢筋在强度提高的同时又具有一定的塑性，冷拉时应该同时控制应力和控制应变。 冷拔钢筋是将钢筋用强力拔过比小直径硬质合金拔丝模，同时受到纵向拉力和横向压力作用，截面变小而长度拔长。经过几次冷拔，钢丝的强度比原来有很大提高，但塑性降低很多。冷拉只能提高钢筋的抗拉强度，冷拔则可同时提高抗拉及抗压强度。应用冷加工钢筋应参照相应的行业标准。;知识点：按外形特点分类;知识点：柔性及劲性钢筋;软钢：有明显屈服台阶的钢筋(热轧钢筋、冷拉钢筋);1.1.3 钢筋的强度和变形;2 钢筋应力－应变曲线;3 钢筋强度设计值的取值依据;1.1.4 钢筋的强度和变形指标;2 钢筋变形性能指标;1.1.5 钢筋的冷拉和冷拔; 合理选择控制点，可使钢筋既保持一定的塑性又能提高强度，控制点的应力称为冷拉控制应力，对应的应变称为冷拉控制应变或冷拉率。相应的冷拉工艺有应力控制和应变控制两种。当采用应力控制时，冷拉控制应力直接取强度标准值；当采用控制应变时，冷拉控制应力取强度标准值加30N/mm2，并按应力确定相应的冷拉率。通常为了保证钢筋在强度提高的同时又具有一定的塑性，冷拉时应同时控制应力和控制应变。 值得注意的是，时效硬化和温度有很大关系，温度过高（450摄氏度以上）强度反而有所降低而塑性性能却有所增加，温度超过700摄氏度，钢材会恢复到冷拉前的力学性能，不会发生时效硬化。焊接时产生的高温会使钢筋软化，因此需焊接的钢筋应先焊好再进行冷拉；同时，冷拉只能提高钢筋的抗拉强度而不能提高抗压强度。;将钢筋用强力拔过比其直径小的硬质合金拔丝模。钢筋受到纵向拉力和横向压力的作用，内部结构发生变化，截面变小而长度拔长。经过几次反复冷拔，钢筋强度比原来的有很大的提高，而塑性则显著降低，且没有明显屈服点。冷拔可同时提高钢筋的抗拉强度和抗压强度。;1.1.6 钢筋疲劳;1.1.7 钢筋应力应变的数学模型;1.1.7 钢筋应力应变的数学模型;3 弹塑性双斜线型模型;1.2.1 混凝土立方体抗压强度; 砼立方体强度的定义：立方体试件的强度比较稳定，我国把立方体强度值作为混凝土强度的基本指标，并把立方体抗压强度作为评定混凝土强度等级的标准。我国《规范》规定：，用?cu,k表示，单位N/mm2。 ;立方体标准强度（?cu,k）; 砼强度等级规定：《规范》规定混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。《规范》规定的混凝土强度等级有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共14个等级。例如，C30表示立方体抗压强度标准值为30N/mm2。其中C50～C80属于高强度混凝土范畴。; 试验方法对混凝土的立方体强度有很大影响。试件在试验机上单向受压时，竖向缩短，横向扩张，由于混凝土与压力机垫板弹性模量和横向变形系数不同，压力机垫板的横向变形明显小于砼的，垫板通过接触面上的摩擦力约束混凝土试块横向变形，就象在试件上下端各加了一个套箍，致使混凝土破坏时形成两个对顶的角锥形破坏面，抗压强度比没有约束的情况要高。如果在试件上下表面涂一些润滑剂，测得的抗压强度就低。我国规定的标准试验方法是不涂润滑剂的。 加载速度对立方体强度也有影响，加载速度越快，测值越大。通常规定加载速度为：混凝土强度等级低于C30时，取每秒0.3～0.5N/mm2；高于或等于C30时，取每秒0.5～0.8N/mm2。; 《规范》规定，钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15；当采用HRB335级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C20；当采用HRB400和RRB400级钢筋以及承受重复荷载的构件，混凝土群雕的不得低于C20。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C30；当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。;1.2.2 混凝土