钢筋和溷凝土材料的基本性能

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1、第2章钢筋和混凝土材料的基本性能本章主要内容钢筋的材料性能混凝土的材料性能混凝土与钢筋的粘结本章提要★材料性能（物理力学性能）钢筋的强度、变形性能混凝土的强度、变形性能钢筋与混凝土之间的粘结-滑移性能★重点混凝土的强度、变形性能★本章在本课程中的作用后续各章的基础钢筋的成分、级别和种类钢筋的强度和变形性能（重点）混凝土结构对钢筋性能的要求2.1钢筋的基本性能2.1.1钢筋的品种和级别钢筋混凝土结构中的钢筋普通钢筋预应力钢筋热轧钢筋钢绞线消除应力钢丝热处理钢筋低碳钢普通低合金钢HRB335HRB400RRB400

2、RHPB300混凝土结构中的钢筋HPB300HRB335HRB400RRB400R热轧钢筋的符号说明hotrolledplainbarfyk=300N/mm2hotrolledribbedbarfyk=335N/mm2hotrolledribbedbarfyk=400N/mm2remainedheattreatmentribbedbarfyk=400N/mm22.1.1钢筋的品种和级别2.1.1钢筋的品种和级别普通钢筋强度标准值（N/mm2）HPB300（Q300）d=6~22fyk=300HRB335（2

3、0MnSi）d=6~50fyk=335HRB400（20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi）d=6~50fyk=400RRB400（K20MnSi）d=8~40fyk=400主要成分：铁其他成分：碳、锰、硅、磷、硫等碳素钢：低碳钢（含碳量＜0.25%）；中碳钢（0.25%~0.6%）高碳钢（0.6%~1.4%）。含碳量高，强度高，延性差锰、硅：可提高钢材强度，保持一定的塑性热轧钢筋的外形光面钢筋螺纹钢筋人字纹钢筋月牙纹钢筋2.1.1钢筋的品种和级别2.1.1钢筋的品种和级别预应力钢筋外形普通钢筋一般为软刚；预应

4、力钢筋一般为硬钢。从受力性能分：软钢；硬钢2.1.2钢筋的强度和变形性能钢筋的应力－应变曲线（有明显流幅的钢筋,软钢）比例极限弹性极限屈服上限屈服下限屈服平台强化阶段颈缩阶段钢筋的两个强度指标:屈服强度和极限强度屈服强度作为钢筋设计强度取值依据钢筋的应力－应变曲线（无明显流幅的钢筋,硬钢）比例极限σa极限强度σb条件屈服强度σ0.2σ2.1.2钢筋的强度和变形性能条件屈服强度：取残余应变为0.2%所对应的应力钢筋的塑性性能钢筋的两个塑性指标:延伸率和极冷弯性能l0=5,10dl延伸率试验冷弯试验dＤ2.1.2钢筋的强度

5、和变形性能2.1.2钢筋的强度和变形性能★软钢与硬钢的区别软钢：有明显的屈服平台、屈服强度，极限强度硬钢：只有极限强度，人为规定“条件屈服强度”★设计取值依据屈服强度（软钢）、条件屈服强度（硬钢）★钢筋的屈强比=屈服强度/极限强度≤0.8★钢筋的延性（ductility）钢筋在强度无显著降低情况下抵抗变形的能力（屈服后的变形能力）.软刚延性好，硬钢延性较差。★弹性模量：弹性极限以下应力-应变曲线的斜率2.1.3钢筋的冷加工冷拉冷拉是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即强化阶段中的某一应力值，然后卸载至

6、零。冷拉强化：冷拉控制应力必须超过屈服点，进入强化阶段。屈服强度提高，屈服平台消失，极限强度未提高，延性降低冷拉时效：钢筋经首次冷拉后，在自然条件下一段时间后进行第二次张拉，屈服强度和极限强度均提高，且恢复屈服台阶。只能提高抗拉强度，抗压屈服强度将降低。2.1.3钢筋的冷加工2.1.3钢筋的冷加工冷拔冷拔一般是将6的HPB235热轧钢筋强行拔过小于其直径的硬质合金拔丝模具。可同时提高抗拉和抗压强度。冷加工目的是节约钢材和扩大钢筋的应用范围。《混凝土规范》不提倡冷拉钢筋，已取消冷拉钢筋.2.1.4混凝土结构对钢筋性能的

7、要求适当的屈强比≤0.8足够的塑性HPB300：不小于10.0%；HRB400~HRB500:不小于7.5%预应力钢筋：不小于3.5%可焊性耐久性耐火性与混凝土具有良好的粘结抗低温性能混凝土的强度混凝土的变形性能2.2混凝土的基本性能2.2.1混凝土的强度★简单受力状态下混凝土的强度立方体抗压强度(uniaxialcompressivecubestrength)轴心抗压强度(uniaxialcompressivestrength)轴心抗拉强度(uniaxialtensilestrength)★复杂受力状态下混凝土的强度

8、双轴受力强度三轴受力强度剪压及剪拉强度简单受力状态下混凝土的强度立方体抗压强度混凝土受压破坏机理骨料之间的微裂缝是内因纵向受压破坏是横向拉裂造成的。影响立方体抗压强度的因素材料组成尺寸效应加载速度端部约束，环箍效应混凝土的龄期骨料之间的微裂缝2.2.1混凝土的强度2.2.1混凝土的强度影响因素分析材料组成：最主要因素，在材料组成一