钢筋混凝土材料的力学性能

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1、第二章钢筋混凝土材料力学性能钢筋种类，力学性能，混凝土的强度指标，变形性能，钢筋与混凝土的粘结作用。§2.1钢筋一、钢筋的成分、级别和品种1.按化学成分碳素钢（主要铁、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、铬等改善综合性能）硅钒系锰系一、钢筋的成分、级别和品种钢筋热轧钢筋：热轧光面钢筋HPB235，热轧带肋钢筋HRB335、HRB400，RRB400冷拉钢筋：由热轧钢筋在常温下用机械拉伸而成，目的提高热轧钢筋的强度，节约钢材热处理钢筋：将HRB400、RRB

2、400钢筋通过加热、淬火、回火而成，适宜于作预应力筋2.按加工工艺分钢丝碳素钢丝：高碳镇静钢通过多次冷拔、应力消除、矫正、回火处理而成刻痕钢丝：在钢丝表面刻痕，以增强其与混凝土间的粘结力钢绞线：六根相同直径的钢丝成螺旋状绕在一起冷拔低碳钢丝：由低碳钢冷拔而成★热轧钢筋根据其含碳量不同又分为HPB235、HRB335、HRB400、RRB400级。光面钢筋螺纹钢筋月牙纹钢筋人字纹钢筋Φ一、钢筋的成分、级别和品种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Diameters:d=

3、6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,30mm~50mm二、钢筋的强度和变形分为有屈服点的钢筋（有流幅），又称软钢和无屈服点的钢筋（无流幅）又称硬钢1.有屈服点的钢筋（有流幅）－－软钢2.无屈服点的钢筋（无流幅）－－硬钢强度高、塑性差、脆性大钢筋的－曲线lPPA应力应变二、钢筋的强度和变形比例极限屈服强度极限强度o(N/mm2)fyfted流幅abcoa－弹性阶段a－比例极限b－屈服强度cd－强化阶段0.2%0.2(N/mm2)od－极限强度de－颈缩阶段0.2－条件屈服强度软钢的应力－应变曲线硬钢的应力－应变曲线二、钢筋的强

4、度和变形对于有明显屈服台阶的软钢取屈服强度fy作为强度设计依据。p9表2－1对于无明显屈服台阶的硬钢取条件屈服强度0.2作为强度设计依据。三、钢筋的冷加工冷加工的方法：冷拉、冷拔、冷轧。对有物理屈服点的钢筋进行冷加工冷加工的目的：改变钢材内部结构，提高钢材强度，节约钢筋1.冷拉，可采用冷拉控制应力和冷拉率控制。冷拉后可提高钢材的抗拉强度，但其屈服台阶变短。2.冷拔，可同时提高钢材的抗拉和抗压强度。塑性降低很多。3.冷轧后，钢筋表面轧成带肋，使钢材强度和粘结性提高三、钢筋的冷加工三、钢筋的冷加工★冷拔经过冷拔后钢筋没有明显的屈服点和流幅冷拔既能提高抗拉强度又能提高抗压强度

5、,塑性降低混凝土:由水泥、细骨料（砂）、粗骨料（石子）和水，有时加入外加剂，按一定比例搅拌，经过养护经凝结和硬化后形成的人工石材。砼的强度及变形随时间、随环境的变化而变化。§2.2混凝土的强度和变形一、混凝土的强度1．混凝土立方体强度用标准制作方式制成的150mm的立方体试块，在温度（20±3）℃、湿度90%以上养护28天，用标准试验方法测得具有95％保证率的抗压强度。常用等级：C7.5,C10,C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C55,C60,C65,C70,C80.混凝土强度等级：立方体抗压强度表示混凝土Concrete一、混凝土的强度2.轴心抗

6、压强度fck真实反映以受压为主的混凝土结构构件的抗压强度，用150mmX150mmX300mm棱柱体为标准试件测得的抗压强度极限值――抗压强度标准值一、混凝土的强度平均为1/103.轴心抗拉强度ftk直接测试方法间接测试方法(弯折，劈裂)一、混凝土的强度试验方法混凝土的抗拉强度是确定砼抗裂度的重要指标混凝土抗压强度设计值fc混凝土抗压强度标准值fck轴心抗拉强度ftk混凝土抗拉强度设计值ft砼材料分项系数rc=1.4一、混凝土的强度p12表2－3，表2－4二、混凝土的变形混凝土的变形混凝土的受力变形混凝土的体积变形混凝土一次短期加荷的变形混凝土长期作用的变形：徐变多次重复

7、荷载作用下的变形收缩变形温度引起的变形1。在一次短期加载时的变形(如图)图1-7OA–––弹性阶段A:0.3fcAB–––弹塑性阶段:0.3fc～0.8fc裂缝稳定阶段BC–––裂缝不稳定阶段:0.8fc～1.0fcCBDEfc00•••Acu••二、混凝土的变形破坏过程承载力从增加到减小特征点：0–––对应于峰值点应变《规范》0=0.002cu–––混凝土极限压应变《规范》cu=0.0033fc–––轴心抗压强度二、混凝土的变形2.混凝土在荷载长期作用下的变形–––徐变混凝土在受到荷载作用后，在荷载(应