钢筋混凝土的力学性能

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1、第一章钢筋混凝土的力学性能1.1钢筋1.2混凝土的强度1.3混凝土的变形1.4钢筋和混凝土的共同工作11.1.1钢筋的性能钢筋作用受力钢筋架立钢筋分布钢筋纵向构造钢筋(腰筋)构造箍筋1.1钢筋主要承担拉力，也可加强砼的抗压能力.保证受力钢筋的设计位置不因捣制砼而有所移动将构件所受到的外力分布在较广的范围，以改善在板中受力情况，同时固定受力钢筋。改善梁、柱中受力情况，同时固定受力钢筋。梁截面高度较大时梁中构造钢筋2受力、架立和分布钢筋并不一定能绝对区别开来，即同一钢筋往往可同时起上述两种以上的作用，此外，钢筋往往还有其

2、它作用，如，一般砼收缩及温度变化的应力能常就利用受力与分布钢筋来承受，但有时也设专门的温度钢筋。3砼结构对钢筋质量要求适当强度：屈服和极限强度，屈服强度是计算主要依据；可焊性好：要求钢筋焊接后不产生裂纹及过大变形；足够塑性：以伸长率和冷弯性能为主要指标，即要求钢筋断裂前有足够变形，在钢筋混凝土结构中，能给出构件将要破坏的预告信号，同时保证钢筋冷弯要求。一般而言强度高的钢筋塑性和可焊性就差些；钢筋耐火性：热轧钢筋最好，冷拉钢筋其次，预应力钢筋最差，设计时注意砼保护层厚度满足耐火极限要求。与砼粘结良好:保证共同工作。41

3、.1.2钢筋品种、级别和分类《砼结构设计规范》规定，用于钢筋混凝土结构的国产普通钢筋可使用热轧钢筋。用于预应力砼结构的国产预应力钢筋可使用预应力钢丝（消除应力钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝）、钢绞线，也可使用热处理钢筋。热轧钢筋由低碳钢、普通低合金钢在高温状态下轧制而成。按其强度由低到高分为HPB235（原Ⅰ级）、HRB335（Ⅱ级）、HRB400（Ⅲ级）和RRB400（余热处理Ⅲ级，可作为三级钢筋使用，但焊接受热回火可能降低强度且高强部分集中在钢筋表层，疲劳性能、冷弯性能受到影响。）其余钢筋的制作工艺可参考相关资料。《

4、规范》规定钢筋混凝土结构中的纵向受力钢筋宜优先采用HRB400级钢筋。5用冷拉或冷拔的冷加工方法可提高热轧钢筋强度。冷拉时，钢筋冷拉应力值必须超过钢筋屈服强度。冷拉后经过一段时间钢筋屈服点有所提高，这种现象称为时效硬化。时效硬化和温度有关，温度过高（450℃以上）强度反而有所降低而塑性性能却有所增加，温度超过700℃，钢材会恢复到冷拉前力学性能，不会发生时效硬化。为避免冷拉钢筋在焊接时高温软化，要先焊好后再进行冷拉。钢筋经过冷拉和时效硬化，能提高屈服强度、节约钢材，但冷拉后钢筋塑性有所降低。为了保证钢筋在强度提高的同

5、时又具有一定的塑性，冷拉时应该同时控制应力和控制应变。冷拔钢筋是将钢筋用强力拔过比小直径硬质合金拔丝模，同时受到纵向拉力和横向压力作用，截面变小而长度拔长。经过几次冷拔，钢丝的强度比原来有很大提高，但塑性降低很多。冷拉只能提高钢筋的抗拉强度，冷拔则可同时提高抗拉及抗压强度。应用冷加工钢筋应参照相应的行业标准。知识点：冷拉及冷拔钢筋6知识点：按外形特点分类目前广泛使用的变形钢筋是纵肋与横肋不相交的月牙纹钢筋，与螺纹钢筋相比，月牙纹钢筋避免了纵横肋相交处的应力集中现象，使钢筋的疲劳强度和冷弯性能得到一定改善，而且还具有在

6、轧制过程中不易卡辊的优点；不足的是与螺纹钢筋相比，月牙纹钢筋与砼的粘结强度略有降低。光面钢筋螺纹钢筋月牙纹钢筋人字纹钢筋7知识点：柔性及劲性钢筋钢筋混凝土结构中使用的钢筋又可以分为柔性钢筋及劲性钢筋。柔性钢筋常用的普通钢筋的统称。其外形有光圆和带肋两类，带肋钢筋又可分为等高肋和月牙肋两种。I级钢筋是光圆钢筋，II级、III级钢筋是带肋的，统称为变形钢筋。钢丝的外形通常为光圆，也有在表面刻痕的。柔性钢筋可绑轧或焊接成钢筋骨架或钢筋网，分别用于梁、柱、板、壳结构中。劲性钢筋是由各种型钢与钢筋焊接成的骨架。劲性钢筋本身刚度

7、很大，施工时模板及混凝土的重力可以由劲性钢筋本身来承担，因此能加速并简化支模工作，承载能力也比较大。8软钢：有明显屈服台阶的钢筋(热轧钢筋、冷拉钢筋)硬钢：无明显屈服台阶的钢筋(钢丝、热处理钢筋)1.1.3钢筋的强度和变形91.1.3钢筋的强度和变形1、钢筋的变形指标lPP伸长率——钢筋拉断后的伸长值与原长的比值伸长率越大，塑性越好。冷弯性能——将直径为d的钢筋绕过直径为D的弯芯弯曲到规定角度后无裂纹断裂及起层现象为合格D越小，弯转角越大，塑性越好。102钢筋应力－应变曲线oa－弹性阶段,ac－流塑阶段,cd－强化阶

8、段,de－颈缩阶段a－比例极限,b－屈服强度,d－极限强度,0.2－条件屈服强度比例极限屈服强度极限强度o(N/mm2)fyfted流幅abc0.2%0.2(N/mm2)o软钢硬钢113钢筋强度设计值的取值依据对于软钢取屈服强度fy作为强度设计依据。对于硬钢取条件屈服强度0.2作为强度设计依据(取0.2=0.8fsu)。由