1 混凝土结构材料的物理力学性能.ppt

◆ 成分 钢材按化学成分分类 混凝土结构中使用的钢材按化学成分，可分为碳素钢及普通低合金钢两大类。 (1) 碳素钢 除含有铁元素外还含有少量的碳、硅、锰、硫、磷等元素。根据含碳量的多少，碳素钢又可分为低碳钢（含碳量＜0.25％＝、中碳钢（含碳量0. 25％～0.6％）和高碳钢（含碳量0.6％～1.4％），含碳量越高强度越高，但是塑性和可焊性会降低。 1.2 钢筋(reinforcing steel bar) 第1章 钢筋混凝土结构的材料的物理力学性能 1.2.2 钢筋的品种和成分、级别（The Types and Elements and Levels of Steel bar） ◆ 成分 钢材按化学成分分类 (2) 普通低合金钢 除碳素钢中已有的成分外，再加入少量的硅、锰、钛、钒、铬等合金元素，可有效地提高钢材的强度和改善钢材的其他性能。目前我国普通低合金钢按加入元素种类有以下几种体系：锰系（20MnSi,25MnSi）、硅钒系(40Si2MnV、45SiMnV )、硅钛系(45Si2MnTi)、硅锰系(40Si2Mn,48Si2Mn)、硅铬系(45Si2Cr)。 1.2 钢筋(reinforcing steel bar) 第1章 钢筋混凝土结构的材料的物理力学性能 1.2.2 钢筋的品种和成分、级别（The Types and Elements and Levels of Steel bar） 1.2 钢筋(reinforcing steel bar) 第1章 钢筋混凝土结构的材料的物理力学性能 1.2.2 钢筋的品种和成分、级别（The Types and Elements and Levels of Steel bar） ◆ 品种和级别 热轧钢筋 Hot Rolled steel Reinforcing Bar ⑴ R235 （或HPB235） （HPB Hot rolled Plain Bar） ⑵ HRB335 （HRB Hot rolled Rolled Bar） ⑶ RRB 400 （RRB Rolled Ribbed Bar） ◆ R235级 （Ⅰ级） HRB335级 （Ⅱ级） HRB400级 （Ⅲ级） RRB400级、KL400 （余热处理Ⅲ级） ◆ R235 级（I级） 钢筋，多为光面钢筋（Plain Bar） 多作现浇楼板的受力钢筋和箍筋。 ◆ HRB335级 （II级）和 RRB 400、KL400 （III级）钢筋强度较高，多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋。用于较大的构件，也有用II级钢筋作为箍筋的，为增强与混凝土的粘结（Bond），外形制作成月牙或等高肋的变形钢筋（Deformed Bar）。 第1章 钢筋混凝土结构的材料的物理力学性能 1.2.2 钢筋的品种和成分、级别（The Types and Elements and Levels of Steel bar） 1.3 1.3 钢筋和混凝土之间的粘结 ◆ 钢筋与混凝土之间的粘结是这两种材料共同工作的保证，使之能共同承受外力、共同变形、抵抗相互间的滑移。而钢筋能否可靠地锚固在混凝土中则直接影响到这两种材料的共同工作，从而关系到结构和构件的安全和材料强度的充分利用。 一般来说，钢筋与混凝土的粘结锚固作用所包含的内容有：1.混凝土凝结时，水泥胶的化学作用，使钢筋和混凝土在接触面上产生的胶结力；2.由于混凝土凝结时收缩，握裹住钢筋，在发生相互滑动时产生的摩阻力，3.钢筋表面租糙不平或变形钢筋凸起的肋纹与混凝土的咬合力；以及4.当采用锚固措施后所造成的机械锚固力等。 第1章 钢筋混凝土结构的材料的物理力学性能 ◆ 通过对粘结力基准试件的试验和模拟构件试验，可以测定出粘结力的分布情况、用以计算粘结强度，并作为设计钢筋锚固长度的基础。 将钢筋的一端埋置在混凝土试件中，在伸出的一端施加拉拨力，称为拉拔试验或拔出试验，示如图1－16、17。经测定，粘结应力的分布果曲线形，从拔力一边的混凝土端面开始迅速增长，在靠近端面的一定距离处达到峰值，其后逐渐衰减 第1章 钢筋混凝土结构的材料的物理力学性能 图1-15钢筋的粘结应力图（钢筋直径13mm）； a）光圆钢筋；b）变形钢筋 第1章 钢筋混凝土结构的材料的物理力学性能 图1-1 6拔出试验 （光圆钢筋） 图1-17 拔出试验 （变形钢筋，肋纹的咬合作用） 第1章 钢筋混凝土结构的材料的物理力学性能 粘结机理分析 根据各种试验结果，构件上裂缝的出现和裂缝的分布，都与钢筋与混凝土之间的粘结力和沿移量有直接关系。现将有关粘结力的破坏机理和影