钢筋混凝土结构用材料的力学性能

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1、第一章钢筋混凝土结构用材料的力学性能（一）钢筋的品种和级别1.钢筋的分类（1）根据化学成分：A.碳素钢：低碳钢、中碳钢及高碳钢，其特点是随着含碳量的增加，强度提高，脆性增加；B.普通低合金钢：为改善碳素钢的力学特性，加入少量合金元素。一、钢筋（2）根据生产工艺：A.热轧钢筋：在高温下直接轧制成型（如碳素钢和普通低合金）；B.热处理钢：将热轧钢经过调质（加热、淬火和回火），主要是提高强度，而塑性降低不多；C.冷加工钢筋：将普通热轧钢筋在常温下进行冷拉或冷拔。一、钢筋（3）根据钢筋外型：A.柔性钢筋：普通钢筋;a.光圆钢筋：表面是光滑的；b.变形

2、钢筋：表面有肋（如月牙肋等）；c.习惯上，直径大于4mm称为钢筋；小于或等于4mm称为钢丝。B.劲性钢筋：型钢、钢轨及其组合。一、钢筋（4）根据力学特性：A.软钢：有明显屈服台点（如热轧钢筋、冷轧钢筋）；B.硬钢：无屈服点（钢丝、钢绞线、热处理钢）；有明显屈服点钢筋的应力－应变关系—比例极限—弹性极限—屈服上限—屈服下限—极限强度cd段为屈服点df段为强化段二、钢筋的力学性能对有明显屈服点的钢筋，取屈服强度fy为钢筋强度的计算指标。钢筋的双线性理想弹塑性本构模型二、钢筋的力学性能无明显屈服点钢筋的应力－应变关系条件屈服点为残余变形为0.2％时

3、对应的应力二、钢筋的力学性能无明显屈服点的钢筋，取为钢筋强度计算指标2.钢筋的级别(热轧钢筋）（1）分级原则：力学指标（fy）；（2）具体分级：Ⅰ级钢，HPB235，强度标准值为235N/mm²；Ⅱ级钢，HRB335，强度标准值为335N/mm²；Ⅲ级钢，HRB400，强度标准值为400N/mm²；二、钢筋的力学性能3.关于冷加工钢筋（1）冷拉A.加工方法：在常温下将钢筋拉伸至屈服，然后卸载；B.力学性质：经过一段时间后，再次拉伸时，其屈服强度将增大，但塑性降低；C.时效硬化：被拉伸至屈服点，经过一段时间后，屈服强度增加的现象。二、钢筋的力学

4、性能（2）冷拔A.加工方法：在常温下将钢筋拔过比其自身直径小的硬质合金拔丝模拉伸至屈服；B.力学性质：经过一段时间后，再次拉伸或压缩时，其屈服强度将增大，但塑性降低。二、钢筋的力学性能1.一般要求a有较高的强度和适宜的屈强比b较好的塑性c具有较好的焊接性能d与混凝土之间具有良好的粘结能力2.抗震要求优选延性、韧性和可焊接性较好的钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求（一）混凝土的组成结构1.组成：混凝土=水泥+细骨料（砂）+粗骨料（碎石或鹅卵石）+水+外加剂2.混凝土的物理力学性能主要反映在两个方面：（1）破坏强度的问题（2）变形的问题三、混凝土1.

5、混凝土的立方体抗压强度和强度等级A.立方体抗压强度的物理意义：混凝土强度的基本指标和评定混凝土强度等级的标准B.确定混凝土立方体抗压强度的标准方法a.标准试件：150mm150mm150mm的立方体；b.标准制作条件：在温度（20±3）C和相对湿度90%以上的环境下，养护28天；c.标准试验方法：试件表面不涂润滑剂、均匀加载和匀速加“静”载；具有95%以上保证率的抗压强度。d.单位：N/mm²。（二）混凝土的强度C.强度等级a.确定方法：采用混凝土的立方体抗压强度；b.数值确定：具有95%的保证率；c.工程符号：（N/mm²），d.“规

6、范”的等级范围：C15~C80，共14级；e.应用范围：C15~C45为普通混凝土，适用于一般的混凝土结构；C50~C80为高强混凝土，适用于预应力混凝土构件。（二）混凝土的强度2.混凝土的轴心抗压强度A.确定混凝土轴心抗压强度的标准方法a.标准试件：150mm150mm300mm的棱柱体；b.其余同混凝土立方体抗压强度的标准方法；c.工程符号：（N/mm²），（二）混凝土的强度B.关于的讨论a.高宽比：随着高宽比的增加，会降低，但高宽比为3时，会稳定；b.混凝土立方体抗压强度与轴心抗压强度的关系：c.混凝土轴心抗压强度为钢筋混凝土结构构

7、件承载力计算的强度指标。（二）混凝土的强度3.混凝土的轴心抗拉强度a.确定方法：轴心受拉试验和劈裂试验；b.混凝土轴心抗拉强度约为压强度的1/10~1/8；公式详见P9c.在荷载较小时，混凝土即开裂，所以混凝土结构一般带裂缝工作，混凝土轴心抗拉强度不起决定作用。d.作为混凝土构件抗裂、裂缝宽度和变形验算时的强度指标。（二）混凝土的强度4.复合状态下的混凝土强度混凝土构件一般处于多轴向应力状态下，复合应力状态下，混凝土的强度和变形性能与单轴应力状态下有明显不同。双向应力三向应力注：约束混凝土构件就是利用三向受压提高混凝土的抗压强度和延性。（二）

8、混凝土的强度变形的分类：受力变形—荷载产生的；体积变形—收缩、膨胀即温差产生的。1.一次短期加载下混凝土的变形性能（1）混凝土受压时的应力-应变关系实际试验曲线其规