1章混凝土结构用材料的力学能.pptVIP

1.1 钢筋 1.1.1混凝土结构用钢筋的种类 1、按化学成分分类 低碳钢（含碳量＜0.25%） 碳素钢 中碳钢（含碳量0.25～0.6%） 高碳钢（含碳量＞0.6%） 普通低合金钢 含碳量越高，强度越高，但塑性和可焊性下降。普通低合金钢是在碳素钢的基础上，再加入微量的合金元 素，如硅、锰、钒、钛、铌等，目的是提高钢材的强度， 改善钢材的塑性性能。 2、按生产加工工艺和力学性能分类 HPB235： 光圆钢筋 Φ 热轧钢筋 HRB335：变形筋（月牙纹）Φ HRB400、RRB400：变形钢筋 热处理钢筋：经淬火、回火处理 钢丝、钢绞线 3、钢筋按其外形不同分为 光面钢筋 变形钢筋(螺纹、人字纹和月牙纹) 1.1.2钢筋的主要力学性能 1、钢筋σS –εS曲线 有明显屈服点钢筋：强度较低、塑性变形大(左图) 无明显屈服点钢筋：强度高、塑性变形小(右图) 2、钢筋的力学性能指标 （1）、钢筋的强度 对于有明显屈服点钢筋，取屈服强度fy作为钢筋强度的计算指标。这是因为当钢筋屈服后，钢筋虽然没有断裂，但会产生较大的塑性变形，即使荷载不增加，构件也会产生很大的裂缝和变形，超出正常使用的允许值。 对于无明显屈服点钢筋，为了防止构件的突然破坏并防止构件的裂缝和变形太大，设计强度取其条件屈服强度σ0.2作为钢筋强度的计算指标。目前，《规范》统一取σ0.2为极限抗拉强度σb的0.85倍，即σ0.2=0.85σb。 （2）、钢筋的塑性性能指标 钢筋的伸长率（δ5或δ10）：伸长率大，则钢筋塑性好，拉断前有明显的预兆，属于延性破坏；伸长率小，说明钢筋塑性较差，拉断前变形小，破坏突然，属于脆性破坏。 钢筋的冷弯性能：在常温下将钢筋绕规定的直径D弯曲α角度而不出现裂纹、鳞落和断裂现象,既认为钢筋的冷弯性能符合要求。D愈小,α愈大,则弯曲性能愈好。 3、钢筋的冷加工 （1）、冷拉：在常温下将热轧钢筋拉到超过其屈服强度进入强化阶段的某一应力值，然后卸荷至零，利用“冷拉时效”，使钢筋的强度得到提高，但其塑性有所下降。 （2）、冷拔：将热轧钢筋用强力拔过比它本身直径还小的硬质合金拔丝模，可使钢筋强度大幅提高，但塑性大幅度下降。 （3）、冷轧：在常温下将热轧钢筋表面轧制成不同的形状，其材料内部组织变得更加密实，钢筋的强度及与混凝土的粘结力有所提高，但塑性性能有所下降。目前常用的冷轧钢筋有冷轧带肋钢筋和冷轧扭钢筋两种。 1.1.3混凝土结构对钢筋性能的要求 1、一般要求 ⑴有较高的强度和适宜的屈强比。 ⑵有较好的塑性。 ⑶具有较好的焊接性能。 ⑷与混凝土之间具有良好的粘结。 2、抗震要求 ⑴抗震等级为一、二级的框架结构，其纵向受力钢筋采用普通钢筋时，应满足： ①钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值（强屈比）不应小于1.25， ②钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3。 ⑵普通钢筋宜优先采用延性、韧性和可焊性较好的钢筋。 钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构用钢筋，《规范》规定如下：普通钢筋宜采HRB400级和HRB335级钢筋，也可采用HPB235级和RRB400级钢筋；预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋。 1.2 混凝土 1.2.1混凝土的强度 1.立方体抗压强度 测定: 边长为150mm的混凝土立方体试件，在标准条件下（温度为20±3℃，湿度≥90%）养护28天，用标准试验方法（加载速度0.15~0.3N/mm2/s，两端不涂润滑剂）测得的具有95%保证率的抗压强度，用符号C表示。 作用: 混凝土强度的基本指标,划分混凝土强度等级。 2、轴心抗压强度 采用150×150×300mm的棱柱体试件测得的抗压强度为混凝土的轴心抗压强度标准值，用fc,k表示。其与立方体抗压强度标准值之间近似下列关系 fc,k＝0.88αc1αc2fcu,k （1-1） 式中 αc1——棱柱体强度与立方体强度之比值，对≤C50混凝土取αc1＝0.76，对C80取αc1＝0.82，中间按线性规律变化； αc2——C40以上混凝土脆性折减系数，对C40取αc2＝1.0，对C80取αc2＝0.87，中间按线性规律变化。 混凝土轴心抗压强度是用于承载力计算的强度指标。