混凝土结构材料的力学性能.pdfVIP

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第一章 混凝土结构材料的力学性能 一、钢筋的品种、等级 我国在钢筋混凝土结构中目前通用的为普通钢筋,按化学成分的不同,分有碳素结 构钢和普通低合金钢两类。 按照我国《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002 )的规定,在钢筋混凝土结构中 所用的国产普通钢筋有以下四种级别: (1)HPB235 (Q235 ):即热轧光面钢筋(Hotrolled Plain Steel bars )235 级; (2 )HRB335 (20MnSi ):即热轧带肋钢筋(Hotrolled Ribbed Steel bars )335 级; (3 )HRB400 (20MnSiV 、20MnSiNb、20MnTi ):即热轧带肋钢筋(Hotrolled Ribbed Steel bars )400 级; (4 )RRB400 (K20MnSi ):即余热处理钢筋(Remained heat treatment Ribbed Steel bars )400 级。 在上述四种级别钢筋中,除HPB235 级为光面钢筋外,其他三级为带肋钢筋。 目前我国生产的上述普通钢筋,其性能和使用特点为: 1.HPB235 级钢筋 是一种低碳钢 (通称I 级钢筋)。强度较低,外形光圆钢筋(图1-1),它与混凝土 的粘结强度较低,主要用作板的受力钢筋、箍筋以及构造钢筋。 2 .HRB335 级钢筋 低合金钢 (通称Ⅱ级钢筋)。为增加钢筋与混凝土之间的粘结力,表面轧制成外形为 等高肋(螺纹),现在生产的外形均为月牙肋(图 1-1)。是我国钢筋混凝土结构构件钢 筋用材最主要品种之一。 3 .HRB400 级钢筋 低合金钢(通称新Ⅲ级钢筋),外形为月牙肋,表面有“3 ”的标志,有足够的塑性 和良好的焊接性能,主要用于大中型钢筋混凝土结构和高强混凝土结构构件的受力钢筋, 是我国今后钢筋混凝土结构构件受力钢筋用材最主要品种之一。 4 .RRB400 级钢筋 是用 HRB335 级钢筋(即 20MnSi )经热轧后,余热处理的钢筋。这种钢筋强度较 高,有足够塑性和韧性,但当采用闪光对焊时,强度有不同程度的降低,即塑性和可焊 性较差,使用时应加以注意。这种钢筋一般经冷拉后作预应力钢筋。 图1-1钢筋的形式 二、钢筋的强度和变形 混凝土结构所用的钢筋有两类:有物理屈服点的钢筋和无物理屈服点的钢筋。 1.钢筋的应力-应变曲线 图1-2a有明显屈服点 图1-2b没有明显屈服点钢筋 钢筋的应力-应变 曲线的应力-应变曲线 在钢筋混凝土构件计算中,一般取钢筋的屈服强度作为强度计算指标。 无明显屈服点的钢筋的典型应力-应变曲线如图 1-2b所示。由图可见,它没有明显 的屈服平台,其强度很高,但延伸率大为降低,塑性性能减弱。设计上取相应于残余应 变为0.2%的应力为名义屈服强度 。 0.2 图 1-2c为各级钢筋的应力-应变曲线。图中可以看出,普通钢筋应力-应变曲线 都有明显的屈服点,这种钢筋即为低碳钢,亦称软钢。没有明显屈服点的热处理钢筋和 钢丝,称为硬钢。 钢筋在弹性阶段应力与应变的比值,称为弹性模量,用 表示: E s  E  s (0.1) s  s 各种钢筋的弹性模量见附表3。

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