2钢筋和混凝土的力学性能(1)

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1、单元二钢筋和混凝土材料的力学性能12.1钢筋2.1.1钢筋分类按化学成分碳素钢（铁、碳、硅、锰、硫、磷等元素）低碳钢（含碳量<0.25%）中碳钢（含碳量0.25~0.6%）高碳钢（含碳量0.6~1.4%）普通低合金钢（另加硅、锰、钛、钒、铬等）2按加工方法钢筋热轧钢筋冷拉钢筋热处理钢筋钢丝碳素钢丝刻痕钢丝钢绞线冷拔低碳钢丝按外形光圆钢筋变形钢筋冷拔钢筋冷轧钢筋2.1钢筋3HPB235屈服强度钢筋：bar表面形状：plain生产工艺：hotrolledHRB335RRB400热轧带肋屈服强度335Mpa余热处理带肋屈服强度400Mpa种类符号fyk热轧钢筋HPB235(Q2

2、35)235HRB335(20MnSi)335HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)400RRB400(K20MnSi)R40020MnSiV2.1钢筋1、热轧钢筋是用低碳钢或低合金钢在高温下热轧制而成的。42.1钢筋2钢筋的冷加工冷拉：在常温下用机械方法将有明显流幅的钢筋拉到超过屈服强度的某一应力值，然后卸载至零。52.1钢筋冷拔：将HPB235级热轧钢筋强行拔过小于其直径的硬质合金拔丝模具。经过几次冷拔的钢丝，抗拉、抗压强度均大大提高，但塑性降低。61、钢筋的强度和变形AB’BCDE有明显流幅的钢筋0.2%0.2无明显流幅的钢筋（软钢

3、）（硬钢）标距上屈服点不稳定下屈服点出现颈缩BC段为屈服平台CD段为强化段拉断2.1钢筋2.1.2钢筋的主要力学性能7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AB’BCDE*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0.2%0.22.1钢筋8变形指标*伸长率：钢筋拉断后的伸长与原长的比值*冷弯要求：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2.1钢筋延伸率越大，钢筋的塑性和变形能力越好。弯心直径越小，

4、弯过的角度越大，冷弯性能越好，钢筋的塑性性能越好。93、混凝土结构对钢筋的要求强度要求：屈服强度和极限强度，抗震设计时还要求有一定的屈强比塑性要求：伸长率和冷弯要求可焊性与混凝土的粘结性4、钢筋的应用范围非预应力钢筋：HRB235，HRB335，HRB400，RRB400预应力钢筋：碳素钢丝，刻痕钢丝，钢绞线，热处理钢筋，冷拉钢筋2.1钢筋102.2.1混凝土的强度2.2混凝土混凝土的强度指标立方体抗压强度轴心抗压强度轴心抗拉强度111、混凝土立方体抗压强度fcu2.2混凝土混凝土立方体抗压强度的测定：边长150mm立方体标准试件，在标准条件下（20±3℃，≥90%湿度）

5、养护28天，按照标准试验方法（两端不涂润滑剂）测得的具有95%保证率的抗压强度，作为混凝土的立方体抗压强度。用上述标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度，称为混凝土的强度等级。混凝土的强度等级一般可划分为：C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80，共14个等级。12承压板试块摩擦力压力试件裂缝发展扩张整个体系解体，丧失承载力另影响强度的因素还有：龄期、加载速率、试块尺寸等2.2混凝土试验方法不涂润滑剂涂润滑剂强度大于我国规范的方法：不涂润滑剂132、轴心抗压强度（棱柱体抗压强度fc）承压板试块标准试块：150

6、×150×300非标准试块：100×100×300换算系数0.95200×200×400换算系数1.05考虑到承压板对试件的约束，立方体抗压强度大于棱柱体抗压强度，且有：fc=0.76fcu(试验结果)对国外（美国、日本、欧洲混凝土协会等）采用的圆柱体试件（d=150,h=300），有fc’=0.79fcu圆柱体抗压强度2.2混凝土143、轴心抗拉强度ft2.2混凝土1）直接测试法2）劈裂试验混凝土抗拉强度的测定方法：劈拉试验PaP15复合应力状态包括：（1）双向受力（双向受拉，双向受压，一拉一压）（2）三向受压（对混凝土的横向变形加以约束）混凝土三向受压时，强度提高，变

7、形能力增加工程实例：螺旋箍筋柱，钢管混凝土柱4、复合应力状态下混凝土的强度2.2混凝土162、混凝土的变形混凝土的变形受力变形：一次短期加荷时的变形、多次重复加荷时的变形、长期荷载作用下的变形体积变形：收缩、膨胀、温度变形混凝土受压应力-应变曲线2.2混凝土17混凝土的泊松比和剪切模量混凝土的泊松比，在压力较小时为0.15~0.18，接近破坏时可达0.5以上，一般可取0.2混凝土的剪切模量为2.2混凝土18长期荷载作用下混凝土的变形性能----徐变原因之一，胶凝体的粘性流动原因之二，混凝土内部微裂缝的不断发展定义：在荷载长期作