第8章钢材的抗拉性能要点解析.ppt

热轧钢筋的力学性能和工艺性能 二 冷轧带肋钢筋 　　冷轧带肋钢筋既具有冷拉钢筋强度高的特点，同时又具有很强的握裹力，混凝土对冷轧带肋钢筋的握裹力是同直径冷拔低碳钢丝的3~6倍，大大提高了构件的整体强度和抗震能力。这种钢筋适用于中、小型预应力混凝土结构构件和普通钢筋混凝土结构构件。 冷轧带肋钢筋 　　热处理钢筋经过调质热处理而成，具有强度高、韧性高、粘结力高和塑性降低小等优点，特别适用于预应力混凝土构件 。 三 预应力混凝土用热处理钢筋 热处理钢筋的力学性质(GB 4463—1984) 公称直径(mm) 牌号 屈服强度(MPa) 抗拉强度(MPa) 伸长率(%) 不小于 6 40Si2Mn 1325 1470 6 8.2 48Si2Mn 10 45Si2Cr 第四节　预应力混凝土钢丝 和钢绞线 一 预应力混凝土用钢丝 　　预应力混凝土用钢丝质量稳定、安全可靠、强度高、无接头、施工方便，主要用于大跨度的屋架、薄腹架、吊车梁或桥梁等大型预应力混凝土构件，还可用于轨枕、压力管道等预应力混凝土构件。 螺旋肋钢丝外形示意图 三面刻痕钢丝外形示意图 二 预应力混凝土用钢绞线 　　钢绞线具有强度高，与混凝土粘结好，断面面积大，使用根数少，在结构中排列布置方便，易于锚固等优点，主要用于大跨度、大荷载的预应力屋架、薄腹梁等构件。 预应力钢绞线截面图 * * * * * * * 钢材的拉伸性能，典型地反映在广泛使用的软钢（低碳钢）拉伸试验时得到的应力σ与应变ε的关系上，如图6-1。钢材从拉伸到拉断，在外力作用下的变形可分为四个阶段，即弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。 在拉伸的开始阶段，0A为直线，说明应力与应变成正比，即σ/ε=E 。A点对应的应力σp称为比例极限。当应力超过比例极限时，应力与应变开始失去比例关系，但仍保持弹性变形。所以，e点对应的应力σe称为弹性极限。Oe为弹性阶段。 * 当荷载继续增大，线段呈曲线形,开始形成塑性变形。应力增加到B上点后，变形急剧增加，应力则在不大的范围(B上、B下、B)内波动，呈现锯齿状。把此时应力不增加，应变增加时的应力σs，定义为屈服极限强度。屈服点σs是热轧钢筋和冷拉钢筋的强度标准值确定的依据，也是工程设计中强度取值的依据。该阶段为屈服阶段。超过屈服点后，应力增加又产生应变，钢材进入强化阶段，C点所对应的应力，即试件拉断前的最大应力σb，称为抗拉强度。抗拉强度σb是钢丝、钢绞线和热处理钢筋强度标准值确定的依据。BC为强化阶段。超过C点后，塑性变形迅速增大，试件出现颈缩，应力随之下降，试件很快被拉断，CD为颈缩阶段。 * 当荷载继续增大，线段呈曲线形,开始形成塑性变形。应力增加到B上点后，变形急剧增加，应力则在不大的范围(B上、B下、B)内波动，呈现锯齿状。把此时应力不增加，应变增加时的应力σs，定义为屈服极限强度。屈服点σs是热轧钢筋和冷拉钢筋的强度标准值确定的依据，也是工程设计中强度取值的依据。该阶段为屈服阶段。 * 超过屈服点后，应力增加又产生应变，钢材进入强化阶段，C点所对应的应力，即试件拉断前的最大应力σb，称为抗拉强度。抗拉强度σb是钢丝、钢绞线和热处理钢筋强度标准值确定的依据。BC为强化阶段。 * 超过C点后，塑性变形迅速增大，试件出现颈缩，应力随之下降，试件很快被拉断，CD为颈缩阶段。 * * 二、冲击韧性 　 钢材抵抗冲击荷载的能力。 定义 试件 讨论与分析 计算式 测试方法 演示 ak↑冲击韧性↑。 返回  钢的化学成分; 例：S、P↑冲击韧性↓ 冶炼及轧制质量 质量↑冲击韧性↑ 温度 温度↓，冲击韧性↓ ak 影响冲击韧性的因素 三、疲劳强度 　　 设计承受交变荷载且须进行疲劳验算的结构时，应当了解所用钢材的疲劳强度。 四、钢材的硬度 硬度――是指钢材抵抗硬物体压入钢材的表面的能力。 方法：布氏法、洛氏法和维氏法，常用方法是布氏法和洛氏法。 定义 测定方法 演示 返回 讨论与分析 材料的硬度往往与材料的其它性能有一定的相关系，如：钢材的HB值与抗拉强度 之间有较好的相关关系。 五、钢材的冷弯性能 指钢材在常温下承受弯曲变形的能力， 试件被 弯曲角度α、弯心直径与厚度的比值d/a 定义 指标 试验演示 弯曲角度α ↑ d/a↑，表示对冷弯性能要求越高。 结论 试验演示 弯曲角度α ↑ d/a ，表示对冷弯性能要求越高。 结论 钢材的冷弯 　　钢材的冷加工方式有冷拉、冷拔和冷轧。 六 钢材的冷加工 (一) 钢材的冷加工及时效 冷加工强化处理是指常温下对钢材进行冷拉、冷拔或冷轧，使其产生塑性变形并提高屈服点。