建筑结构（上册） 3 钢筋与混凝土的力学性能.pdf

33 钢筋与混凝土的力学性能钢筋与混凝土的力学性能 本章提要 本章主要论述了混凝土的力学性能（混凝土的 立方体抗压强度立方体抗压强度、轴心抗压强度轴心抗压强度、轴心抗拉强度轴心抗拉强度；； 混凝土的变形和混凝土的选用）和钢筋的力学性能。 重点讨论了钢筋与混凝土之间的相互作用——粘结 力力。。它们是学习混凝土结构设计原理和构造要求的它们是学习混凝土结构设计原理和构造要求的 基础。 本章内容 3.1 钢筋 3.2 混凝土 3.3 钢筋与混凝土的相互作用 －粘结力粘结力 3.1 钢筋 33.11.11 钢筋的力学性能钢筋的力学性能 3.1.1.13.1.1.1 有屈服点的钢筋有屈服点的钢筋 有屈服点的钢筋试件在试验机上进行拉伸试验 得出的典型应力－应变曲线如图3.1所示。其中颈缩 现象如图3.2 。 对于有明显屈服点的钢筋取其屈服强度作为钢 筋强度的限值筋强度的限值——强度指标强度指标。 反映钢筋塑性性能的基本指标是反映钢筋塑性性能的基本指标是伸长率伸长率和和冷弯冷弯 性能。 伸长率伸长率是钢筋试件拉断后的伸长值与原长的比是钢筋试件拉断后的伸长值与原长的比 率。应按下式计算：　 l l  1 2 100% ll 1 图图3.13.1 钢筋的应力钢筋的应力－应变曲线应变曲线 图图3.2 钢筋的颈缩钢筋的颈缩 3.1.1.23.1.1.2 无屈服点的钢筋无屈服点的钢筋 无明显屈服点的钢筋试件在试验机上进行拉伸试无明显屈服点的钢筋试件在试验机上进行拉伸试 验得出的典型应力－应变曲线如图3.3所示。 实际设计中通常取相应于残余应变ε=0.2% 时的应 力σ0.2作为名义屈服点，即条件屈服强度。　 对于无明显屈服点的钢筋，由于其条件屈服点不 容易测定容易测定，，因此因此，，这类钢筋的质量检验以其极限强度这类钢筋的质量检验以其极限强度 作为主要指标。《混凝土结构设计规范》规定，条件 屈服强度屈服强度σ 取极限强度取极限强度σ 的的00.88倍倍，即即： 　 0.2 b σ =0.8σ　 0.2 b 图图33.33 无明显屈服点钢筋无明显屈服点钢筋 3.1.1.33.1.1.3 钢筋的冷加工钢筋的冷加工 钢筋在常温下的加工称为冷加工，常用冷拉、冷 拔等方法。其目的就是使钢筋的内部组织结构发生变 化，从而提高钢筋的强度，达到节约钢筋的目的。 1.冷拉　 冷拉是把钢筋张拉到应力超过屈服点的某冷拉是把钢筋张拉到应力超过屈服点的某一应力应力 值，然后放松钢筋，经时效硬化后再张拉钢筋时，则 应力应力－应变曲线将发生变化应变曲线将发生变化，，如图如图33.44所示所示。。 2.冷拔　 冷拔是在常温下将钢筋冷拔是在常温下将钢筋 （（热轧热轧HPB235 ））用强力用强力 拔过比它直径小的硬质合金拔丝模，如图3.5，拔成比 原来直径小的钢丝原来直径小的钢丝。 图图33.44 钢筋冷拉的应力钢筋冷拉的应力－应变曲线应变曲线 图图3.53.5 钢筋冷拔示意图钢筋冷拔示意图 3.1.1.43.1.1.4 钢筋的计算指标钢筋的计算指标 1.钢筋的强度标准值　 《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2002 ） 规定规定，材料强度的标准值应具有不少于材料强度的标准值应具有不少于9595%%保证率保证率。 热轧钢筋的强度标准值根据屈服强度确定，用fyyk 表示。预应力钢绞线、钢丝和热处理钢筋的强度标 准值根据极限抗拉强