第三章结构的案例.ppt

学习目标与要求： 掌握钢筋与混凝土共同工作的原理，及保证二者粘结作用的措施； 重点掌握钢筋、混凝土、砌体的主要力学性能及材料选用的要求。 本章重点： 钢筋、混凝土、砌体的主要力学性能及材料选用的要求。 本章难点： 保证钢筋与混凝土粘结作用的措施。;学习目标： 掌握钢材的主要力学性能及材料选用要求。 3.1.1钢材的品种与规格 钢材按其化学成分的不同：碳素钢和普通低合金钢。 碳素钢：低碳钢（含碳量小于0.25%）； 中碳钢（含碳量0.25% ~0.6%）； 高碳钢（含碳量大于0.6%）。 普通低合金钢：是在碳素钢的基础上，加入了少量的合金元素，如锰、硅等。 普通低合金钢优点：使钢材强度提高，塑性影响不大。 ;钢筋主要品种 ; 热轧钢筋：是在高温状态下轧制成型。 强度由低到高分为HPB235（Ⅰ级钢，Q235）、HRB335（Ⅱ级钢）、HRB400（Ⅲ级钢）、HRB500（Ⅳ级钢）、HRB600。 ;钢筋的种类及符号解释;热轧钢筋的屈服强度; 冷轧带肋钢筋是：由热轧圆盘条经冷拉后在其表面冷轧成带有斜肋的钢筋。 强度由低到高分为CRB550、CRB650、CRB970、CRB1170。 钢丝（d6mm）分为碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线（用光面钢丝绞在一起）、冷拔低碳钢丝和螺纹肋钢丝等几种。 钢丝直径愈细，其强度愈高。;钢筋按外形分类;钢筋的种类及符号说明;3.钢结构钢材的规格 钢结构的轧制钢材：热轧成型的钢板和型钢两大类。 热轧钢板分为毛边钢板和轧边钢板两种。 钢板符号用口表示。 如口200×12×1000 表示钢板200mm，厚12mm，长1000mm。 ;;;;3)工字钢 ;3.1.2建筑钢材的主要力学性能 3.1.2.1影响钢材力学性能的因素 1.化学成分的影响 铁含量达99%；其它为碳、硅、锰和硫、磷等，总和约1%。 在低合金钢中还有其它合金元素，但其含量低于 5%。 硫和磷作用：钢材呈现脆性，因此应严格控制其含量。 锰和硅作用：改善钢材的性能，增加钢材的塑性。 含碳量越高，钢材的强度就越大，但塑性、韧性、可焊性下降。 少量的合金元素锰、硅、矾、钛等：能钢材强度提高，塑性影响不大。;2.钢材缺陷的影响 (1)偏析 偏析：钢材中化学成分的不均匀的现象。 偏析能恶化钢材的性能，如：塑性、冷弯性能、冲击韧性及可焊性变坏。 (2)非金属夹杂 掺杂：在钢材中的非金属杂物(硫化物和氧化物)对钢材的性能有极为不利的影响。 硫化物在800～1200℃高温下，使钢材变脆(即热脆)。 氧化物则严重地降低钢材的力学性能和工艺性能。; (3)裂纹 钢材的冷弯性能、冲击韧性及疲劳强度大大降低； 使钢材抗脆性破坏的能力降低。 (4)分层 分层：钢材在厚度方向不密合，分成多层的现象。 分层并不影响垂直于厚度方向的强度，但会严重降低冷弯性能。 ;3.钢材的硬化 钢材的硬化对钢结构是不利的。 加工硬化或冷作硬化：钢材经过冲孔、剪切、冷压、冷弯等加工后，都会产生局部或整体硬化。 ; 4.温度的影响 冷脆温度 :钢材几乎完全处于脆性状态时的温度。 温度超过85℃以后，随着温度的升高：钢材的抗拉强度屈服点及其弹性模量等均随着降低，而应变增大。 温度在250 ℃左右，出现蓝脆现象， 蓝脆:钢材的抗拉强度反而略有提高，而塑性和冲击韧性下降，钢材会变脆。 温度达到600 ℃时：其流限、极限强度及弹性模量等均下降至零。;5.应力集中 应力集中：在截面突变处附近比较密集、曲折并出现局部的高峰应力。 截面变化越急剧，应力集中愈严重，钢材变脆的程度越厉害。 ;3.1.2.2建筑钢材的主要力学性能 1. 钢材受拉、受压及受剪时的性能 钢材应力应变曲线是标准试件在室温环境（10～35℃）下，满足静力加载加速度一次拉伸所得。; 低碳钢在整个拉伸试验过程中，大致分四个阶段： 第Ⅰ阶段 应力—应变呈线性关系，弹性阶段； 第Ⅱ阶段 当应力超过弹性极限后，应变较应力增加的较快，应力—应变曲线形成屈服台阶； 工程上取屈服阶段的最低点作为规定计算强度的依据，称为屈服强度，以fy表示。对于无屈服台阶的钢材，通常采用相当于残余应变为 0.2％时所对应的应力作为条件屈服点(或