钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能.ppt

2、热轧钢筋按外型特征分类 光面钢筋 螺纹钢筋 月牙纹钢筋 人字纹钢筋 光圆钢筋（R235（HPB235）） 带肋钢筋(HRB335,HRB400,KL400（RRB400）) 软钢：有明显屈服台阶的钢筋(热轧钢筋、冷拉钢筋) 硬钢：无明显屈服台阶的钢筋(高强碳素钢丝、钢绞线) 3、按力学性能不同可分为 主要物理力学指标： 对于有明显屈服台阶的软钢取屈服强度 fsk 作为强度设计依据。 对于无明显屈服台阶的硬钢取条件屈服强度? 0.2作为强度设计依据。 ——屈服强度、抗拉极限强度、伸长率、冷弯性能 1、软钢------有明显流服钢筋的应力应变曲线 二、钢筋的强度和变形 oa－弹性阶段 ?a－比例极限 fd－强化阶段 ?d－极限强度 de －颈缩阶段 比例极限 屈服强度 极限强度 o ?(N/mm2) ? fy ft e d 流幅 a b c f cf－屈服台阶 ?c－屈服强度 －极限压应变 四个受力阶段 四个特征值 l P P A 钢筋拉伸试验 两个强度指标： （1）c点的屈服强度——是钢筋混凝土结构设计计算中强度取值的主要依据，因为钢筋应力达到屈服极限后，荷载不增加，应变继续增大，使得钢筋混泥土裂缝开尺过宽，变形过大，结构不能正常使用。 （2）d点的极限强度——材料的实际破坏强度，衡量钢筋经大变形后的抗拉能力，不能作为计算依据。 屈强比：表示结构的可靠性潜力，屈强比小则结构的可靠性高，但太小钢材利用率太低。但为了保证钢筋的综合强度性能，在检验钢筋的质量时，仍要保证它的极限抗拉强度并满足检验标准的要求，特别在抗震结构中，由于构件要进入大变形工作，考虑到钢筋可能受拉进入强化阶段。 （1）伸长率——又称延伸率，e点所对应的横坐标，用（指标注为10倍或5倍钢筋直径即）表示， 两个塑性指标： （2）冷弯性能——指钢材在冷加工过程中产生塑性变形时，对产生裂缝的抵抗能力。通过冷弯试验，检查试件表面是否有裂纹或分层断裂来反映塑性。 2．无明显流幅钢筋的应力—应变关系曲线 主要针对强度高，塑性差，脆性大的钢筋。 条件流限（或条件屈服强度）——经加载、卸载后尚存有0.2%的残余变形时的应力，用? 0.2表示。一般取极限强度的85%。 0.2% ? 0.2 ?(N/mm2) ? o ? 0.2－条件屈服强度 3．钢筋应力—应变曲线数学模型 （3）双斜线模型 （2）三折线模型 （完全弹塑性加硬化模型） （1）双直线模型（完全弹塑性模型） 其中： 式中： ； 时，表达式同（1） （2）影响因素： 初始应力、温度、钢筋品种 （3） 分类：分普通松弛和低松弛（低松弛约为普通松弛值的1/3）两类 4．钢筋的松弛（徐舒） （1）定义：钢筋受力长度保持不变的情况下，应力随时间 增长而降低的现象。 焊接接头 机械连接接头 绑扎接头 套筒挤压 接头 镦粗直螺纹接头 1、钢筋的接头 对焊 电弧搭接焊(夹杆式电弧焊 搭叠式电弧焊) 绑扎接头的钢筋直径：一般不宜大于28mm 受压构件中的受压钢筋可不大于32mm 四、钢筋的接头、弯钩和弯折 钢筋的搭接长度可见电子教材相关内容(p93-94) 有绑扎接头的受力钢筋的截面积：受拉区不超过25%；受压区不超过50% 普通钢筋的焊接接头 a)闪光接触 b)夹杆式电弧焊 c)搭叠式电弧焊 钢筋的绑扎搭接接头 （1）受拉的光面钢筋需在端头设半圆弯钩 （2）带肋钢筋设直角形弯钩 （3）弯折处钢筋内侧弯曲直径D不得小于20d(表1-1) 2、钢筋的弯钩和弯折 钢筋的弯钩与弯折示意图 （尺寸单位：mm） a)钢筋135°弯钩 b)钢筋的弯折 五、混凝土结构对钢筋的要求 1. 钢筋的强度 · 屈强比小则结构的可靠性高，但太小钢材利用率太低。 2. 钢筋的塑性 · 为了使钢筋在断裂前有足够的变形需要求钢材有一定的塑性。钢筋的伸长率和冷弯性能是施工单位验收钢筋是否合格的主要指标。 3. 钢筋的可焊性 · 可焊性是评定钢筋焊接后的接头性能的指标。可焊性好，即要求在一定的工艺条件下钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形。 4. 钢筋的耐火性 热轧钢筋的耐火性能最好，冷轧钢筋其次，预应力钢筋最差。结构设计时应注意混凝土保护层厚度满足对构件耐火极限的要求。 5. 钢筋与混凝土的粘结力 为了保证钢筋与混凝土共同工作，要求钢筋与混凝土之间必须有足够的粘结力。钢筋表面的形状是影响粘结力的重要因素。