第一章混凝土结构的材料1.ppt

第一章 钢筋砼结构的材料;一、钢筋的品种 我国建筑工程中所用的钢筋有热轧钢筋、冷拉钢筋、冷轧带肋钢筋及热处理钢筋四种。 钢丝一般有碳素钢丝、刻痕钢丝及钢绞线等几种。 ★ 按化学成分区分： 我国生产的钢筋和钢丝按化学成分分为碳素钢和普通低碳合金钢。碳素钢按碳的含量多少分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。 ; ★ 按化学成分区分： 我国生产的钢筋和钢丝按化学成分分为碳素钢和普通低碳合金钢。碳素钢按碳的含量多少分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。 低碳钢：（含碳量0.25%）强度低、塑性好 中碳钢：（0.25%≤含碳量≤0.6%） 高碳钢：（含碳量0.6%）强度高、塑性差 低合金钢：碳素钢基础上加入少量（一般不超过3.5%）合金元素而成，强度高、塑性及可焊性好。 含碳量增加，强度提高，塑性、韧性降低，焊接性能也差。 用作钢筋的碳素钢主要是低碳钢和中碳钢。 ;注意： 合金元素锰、硅、矾、钛等可使钢材的强度、塑性等综合性能提高。磷、硫则是有害杂质，其含量超过约0.045%后会使钢材变脆，塑性显著降低，不利于焊接。 普通低合金钢具有强度高、塑性及可焊性好的特点，因此应用较为广泛。;★ 按表面形状划分 光面钢筋：表面光滑，与混凝土的粘结性较差。 变形钢筋 月牙肋—— 纹路与肋不相交， 不易产生应力集中，粘结强度 略低于等高肋钢筋。 等高肋——（螺旋纹、人字纹）与钢筋砼粘结力好，纹路与肋相交，易产生应力集中。 ;★ 按表面形状划分 月牙肋钢筋时我国近年来使用 的一种新外形变形钢筋，与同样 直径的等高肋钢筋相比，强度稍 有提高，凸缘处应力集中也得到 改善；它与混凝土之间的粘结 强度略低于等高肋钢筋， 但仍具有良好的粘结性能。;光面圆钢筋;光面钢筋;★按加工工艺划分： 热轧钢筋：将钢材在高温状态下轧制而成的，按其强度由低到高分为HPB235、HRB335、HRB400和RRB400。 Ⅰ级钢筋：光面低碳钢，塑性好、强度低、易于焊接、易于加工成型。与混凝土的粘结稍差，多作为厚度不大楼板的受力钢筋和箍筋。 Ⅱ级钢筋：低合金钢，强度较高，与混凝土的粘结性能好；多作为钢筋砼构件受力钢筋。 Ⅲ级钢筋、Ⅳ级钢筋：低碳合金钢，强度高，塑性、焊接性能差，一般经冷拉后用于预应力钢筋砼结构。;冷加工钢筋 热轧钢筋常温下经冷拉、冷拔、冷轧、冷扭加工后而成。冷加工提高钢筋的强度，节约钢材。冷加工后，钢筋内部组织发生了变化，强度提高，塑性降低。一般用于预应力砼结构。 冷拉：热轧钢筋在常温下用机械拉伸而成，其强度提高，可节约钢材。 冷拔：将钢筋用力拔过比其自身直径小的合金拔丝模，使其直径变小而成的。 冷轧带肋：由低合金热轧圆盘条为母材，经多道冷轧和热拔减径后，在其表面压肋，形成月牙肋的变形钢筋。屈服强度和粘结性能提高。 冷轧扭钢筋：由热轧圆盘为母材，经冷轧成扁平状并扭转而成。; 热处理钢筋 等高肋低合金钢，Ⅳ级钢经加热、淬火和回火等调质工艺而成，强度提高，塑性降低不多。用于预应力砼结构。 高强钢丝和钢绞线 直径＜6mm，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。用于预应力砼结构。 钢丝的直径越细，强度越高，故用做预应力钢筋。 钢绞线是有七根光面钢丝绞制而成，它与混凝土的粘结优于光面钢丝，常用于预应力混凝土结构中。 ;;;比例极限;屈服阶段;钢筋由力学性能不同分成：;钢筋力学性能指标：有强度指标和塑性指标。;强度指标：对软钢来讲，其明显的强度指标有屈服强度和极限抗拉强度。 屈服强度：是钢筋强度的设计依据，在混凝土中的钢筋，应力达到屈服强度，荷载不增加，应变继续增大，裂缝开展过宽，构件变形过大，结构不能正常使用。 塑性指标：软钢的塑性指标有伸长率和冷弯性能。 伸 长 率：钢筋拉断后的伸长值与原长的比率，反映钢筋塑性性能的指标。伸长率大的钢筋，拉断前有足够预兆，延性较好。;弯曲试验：钢筋围绕直径为D 的钢辊弯转α角而不发生裂纹、起层和断裂，是反映钢筋塑性性能的另一指标。 D 越大，α值越小，钢筋的冷弯性能越好。; ★含碳量高，屈服强度和抗拉强度高，伸长率小，流幅缩短。;;;冷拉钢筋：将钢筋拉伸超过其屈服强度，放松，经一段时间之后，钢筋会获得比原来屈服强度更高的屈服强度值。如图所示。; 冷拉钢筋可采用控制应力的方法，其冷拉控制应力下的最大冷拉率，应符合有关规范要求。冷拉钢筋也可采用控制冷拉率的方法，冷拉率必须有实验确定，测定冷拉率时的冷拉应力，也应符合规范要求。 冷拉后，只提高抗拉强度，抗压强度没有提高，计算仍取用原来的抗压强度。冷拉后钢筋变长，可起到节约钢材、除锈的作用，受到高温强度会降低。 冷拉钢筋受到高温时，它的