钢筋和混凝土的力学性能.ppt

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1、第2章钢筋和混凝土的力学性能第一节：钢筋第二节：混凝土第三节：钢筋与混凝土的粘结§2．1钢筋2.1.1钢筋的种类钢筋在钢筋混凝土和预应力混凝土结构中采用的棒状或丝状钢材，是钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构中主要用于受拉的材料。目前我国用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的钢筋主要品种有钢筋、钢丝和钢绞线。钢筋主要品种钢筋钢绞线钢筋钢丝钢筋的分类按化学成分碳素钢普通低合金钢锰系硅矾系低碳钢中碳钢高碳钢硅钛系硅锰系硅铬系C<0.25%C=0.25%~0.6%C=0.6%~1.4%力学性能有无钢绞线热处理钢筋钢丝热轧钢筋软钢硬钢冷加工钢筋钢筋的分类轧制和加工工艺热轧钢

2、筋热处理钢筋HPB235HRB335HRB400RRB400宜用于预应力混凝土结构40Si2Mn48Si2Mn45Si2Cr《规范》未列入，执行相应的行业技术规程。冷拉钢筋冷拨钢丝冷轧带肋钢筋冷轧扭钢筋热轧钢筋：钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力普通钢筋。(1)热轧光面钢筋HPB235(符号Φ)，用于钢筋混凝土板和小型构件的受力钢筋以及各种构件的构造钢筋。(2)热轧带肋钢筋HRB335(符号)，用于大中型钢筋混凝土结构构件的受力钢筋和构造钢筋以及预应力混凝土结构构件中的非预应力钢筋。(3)热轧带肋钢筋HRB400(符号)，用于大中型钢筋混凝土结

3、构和高强混凝土结构构件的受力钢筋。(4)余热处理钢筋RRB400（符号R）。热处理钢筋热处理钢筋又称调质钢筋，是用中碳低合金带肋钢筋通过加热、淬火和回火等调质工艺处理的钢筋。热处理后，钢筋强度能得到较大幅度提高，塑性降低不多。热处理钢筋是硬钢，其应力应变曲线没有明显的屈服点，伸长率小，质地硬脆。热处理钢筋(40Si2Mn、48Si2Mn、45Si2Cr，符号φHT)，宜用于预应力混凝土结构。冷加工钢筋冷加工钢筋是指在常温下采用冷加工工艺对热轧钢筋进行加工得到的钢筋。以强度较低的钢筋盘条经冷拔、冷拉、冷轧、冷扭后截面缩小、外形改变而形成的冷拉钢筋、冷拔钢丝、冷轧带

4、肋钢筋、冷轧扭钢筋统称为冷加工钢筋。《混凝土结构设计规范》中未列入各类冷加工钢筋（冷拉、冷拔、冷轧、冷扭），采用冷加工钢筋时，应当执行相应的行业技术规程。冷拉钢筋冷拉钢筋由热轧钢筋在常温下经机械拉伸而成，冷拉应力值应超过钢筋的屈服强度。冷拉钢筋有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个级别。钢筋经冷拉后，抗拉屈服强度提高，但塑性降低，这种现象称为冷拉强化。冷拉后，经过一段时间钢筋的屈服点比原来的屈服点有所提高，这种现象称为时效硬化。冷拔钢筋冷拔钢丝是将钢筋用强力拔过比它本身直径还小的硬质合金拔丝模而成的钢丝。分为甲级和乙级两个级别。可提高钢筋的抗拉强度和抗压强度，但塑性降低很多，冷拔

5、低碳钢丝的延性较差，且表面光滑，与混凝土粘结性差。冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋是以普通低碳钢、优质碳素钢或低合金钢热轧圆盘条为母材，在表面冷轧成具有三面或两面月牙形横肋的钢筋，分为五个级别（CRB550、CRB650、CRB800、CRB970和CRB1170），极限强度与冷拔低碳钢丝相近，但伸长率比冷拔低碳钢丝有明显提高。冷轧扭钢筋冷轧扭钢筋是以热轧光面钢筋HPB235为原材料，在常温下按规定的工艺参数，经钢筋冷轧扭机一次加工，轧扁扭曲呈连续螺旋状的冷强化钢筋，有矩形、菱形和螺旋肋几种。钢筋形式钢筋的形式分为柔性钢筋和劲性钢筋。普通钢筋可作为钢筋混凝土结构各种构件

6、的受力钢筋和构造钢筋以及预应力混凝土结构构件的非预应力钢筋。普通钢筋普通钢筋有光面钢筋和变形钢筋两种。HPB235钢筋是光面钢筋，HRB335、HRB400、RRB400钢筋是带肋变形钢筋。光面钢筋螺纹钢筋人字纹钢筋月牙纹钢筋内埋的钢骨架使构件承载力大为提高，且具有较大的延性，抗震性能好；此外，型钢骨架在施工阶段可作为支架结构。由于外包混凝土的约束，可以防止钢构件的局部失稳并提高构件的整体刚度，从而使钢材的强度得到充分利用，节省钢材；外包混凝土还能提高构件的耐火性及耐久性。劲性钢筋劲性钢筋是指各种型钢、钢轨或者用型钢与钢筋焊成的骨架。预应力钢筋预应力钢筋必须采用

7、高强度材料，可分为高强度钢筋、预应力钢丝和钢绞线。高强度钢筋分为冷拉热轧低合金钢筋和热处理低合金钢筋。预应力钢丝是以优质高碳钢盘条经等温淬火再拉拔而成的钢丝。《规范》的预应力钢丝是采用消除应力的矫直回火钢丝，预应力钢丝经过矫直回火后，可消除钢丝冷拔中产生的残余应力，提高钢丝的比例极限、屈服强度和弹性模量，并改善塑性。消除应力钢丝按外形分为光面钢丝、刻痕钢丝和螺旋肋钢丝等。钢绞线是用一种稍粗的直钢丝为中心，其余钢丝围绕其进行螺旋状绞合，再经低温回火处理。预应力混凝土钢绞线规格有2股、3股、7股等，常用的是3股、7股钢绞线。刻痕钢丝螺旋肋钢丝2.1.2钢筋的强度与变

8、形1）弹性阶段2）屈服阶