第1章钢筋和混凝土材料的力学性能1.ppt

钢筋的应力-应变曲线 * 第1章 钢筋和混凝土材料的力学性能 第1章 钢筋和混凝土材料的力学性能 主要内容： 钢筋的物理力学性能 砼的物理力学性能 重点： 钢筋的级别、强度和变形性能 混凝土的强度和变形性能 粘结破坏机理 1.1 钢筋 热轧钢筋、中高强钢丝和钢绞线、热处理钢筋和冷加工钢筋 ? ? A B’ B C D E 上屈服点不稳定 下屈服点 出现颈缩 拉断 BC段为屈服平台 CD段为强化段 0.2% ? ? ?0.2 标距 有明显流幅的钢筋 无明显流幅的钢筋 钢筋受压和受拉时的应力-应变曲线几乎相同 ? ? A B’ B C D E 0.2% ? ? ?0.2 强度指标 * 明显流幅的钢筋：下屈服点对应的强度作为设计强度的依据，因为，钢筋屈服后会产生大的塑性变形，钢筋混凝土构件会产生不可恢复的变形和不可闭合的裂缝，以至不能使用 * 无明显流幅的钢筋：残余应变为0.2%时所对应的应力作为条件屈服强度 钢筋 有明显屈服点钢筋应力-应变关系的数学模型 双直线的理想弹塑性模型－－即《规范》模型 1 Es 0.01 ? ? A B’ B C D E 变形指标 * 延伸率：钢筋拉断后的伸长与原长的比值 伸长率越大，钢筋的塑性和变形能力越好。 2.2 钢筋 弯芯直径越小，弯转度越大，冷弯性能越好，即塑性越好。 ? D 变形指标 * 冷弯性能：将直径为d的钢筋绕直径为D的钢辊弯成一定的角度而不发生断裂 钢筋 2 钢筋的品种 热轧钢筋、钢绞线、高强钢丝、热处理钢筋和冷加工钢筋。 热轧钢筋 钢筋 预应力钢筋 热轧钢筋 Hot Rolled Steel Reinforcing Bar HPB235级、HRB335级、HRB400级、RRB400级 HPB Hot rolled Plain Bar HRB Hot rolled Rolled Bar RRB Rolled Ribbed Bar HPB235级(Ⅰ级)钢筋多为光面钢筋（Plain Bar），多作为现浇楼板的受力钢筋和箍筋 HRB335级(Ⅱ级)和 HRB400级(Ⅲ级)钢筋强度较高，多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋，尺寸较大的构件，也有用Ⅱ级钢筋作箍筋的为增强与混凝土的粘结，外形制作成月牙肋或等高肋的变形钢筋。 RRB400级钢筋为余热处理钢筋 屈服强度标准值 钢筋屈服标准值=钢材废品限值，保证率97.73% （95%） 400 8~40 RRB400（K20MnSi） 400 6~50 HRB400（20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi） 335 6~50 HRB335（20MnSi） 235 8~20 ? HPB235（Q235） 热 轧 钢 筋 fyk、 fsk d(mm) 符号 种类 普通钢筋强度标准值(N/mm2) 钢筋的弹性模量Es (N/mm2 ) 种 类 Es HPB235级钢筋 2.1 × 10 5 HRB335级钢筋、 HRB400级钢筋、 RRB400级钢筋、 热处理钢筋 2.0 × 10 5 消除应力钢丝（光面钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝） 2.05 × 10 5 钢绞线 1.95 × 10 5 10 45Si2Cr 8.2 48Si2Mn 1470 6 ?HT 40Si2Mn 热处理钢筋 1570 5、7 ?I 刻痕 1570 7、8 、9 1670、1570 6 1770、1670、1570 4、5 ?P ?H 光面 螺旋助 清除应力钢丝 1860、1720 15.2 1860 9.5、11.1、12.7 1×7 1720、1570 12.9 1860、1720、1570 8.6、10.8 ?s 1×3 钢绞线 fptk d(mm) 符号 种 类 预应力钢筋强度标准值（N/mm2） 混凝土结构对钢筋性能的要求 1 屈服强度 2 极限强度 3 伸长率 4 冷弯性能 5 焊接性能 6 耐火性能 7 粘结性能 变形指标 强度指标 检验钢筋性能的四大指标 900 3d HRB400 1800 3d HRB335 1800 1d HPB235 冷弯角度? 冷弯直径D 级别 参数 D ? d 混凝土 1.2 混凝土的强度 混凝土立方抗压强度 混凝土轴心抗压强度 混凝土抗拉强度 150× 150× 150 150× 150× 300 100× 100× 500 2.1 混凝土 （混凝土结构中，主要是利用它的抗压强度。因此抗压强度是混凝土力学性能中最主要和最基本的指标） （1）立方体抗压强度标准值：边长150mm立方体标准试件，在标准条件下（20±3℃，≥90%