钢筋混凝土材料的力学性质 课件.ppt

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1、2钢筋混凝土材料的力学性能MechanicsPerformanceofRC第二章钢筋和混凝土的材料性能2.1钢筋的形式和品种1钢筋的成分（1）碳素钢：低碳钢（含C量少于0.25%）；高碳钢（含C量0.6%-1.4%）。*钢筋含C量越高强度越高，但塑性和可焊性降低。（2）普通低合金钢：在钢材中除C元素外加入Mn（锰）、Si（硅）、V（矾）、Nb（铌）、Ti（钛）、Cr（铬）等合金元素，既能使钢筋的强度提高，又能保持一定的塑性。第二章钢筋和混凝土的材料性能2钢筋的品种和级别第二章钢筋和混凝土的材料性能第二章钢筋和混凝土的材料性能RRB400（KL400）级(Ⅳ

2、级)（《钢筋混凝土用余热处理钢筋》GB1499-2019）钢筋强度太高，不适宜作为钢筋混凝土构件中的配筋，一般冷拉后作预应力筋。第二章钢筋和混凝土的材料性能（2）冷拉钢筋：由热轧钢筋和盘条经冷拉、冷拔、冷轧、冷扭加工后而成。冷加工的目的：为了提高钢筋的强度，节约钢材。但经冷加工后，钢筋的延伸率降低。近年来，冷加工钢筋的品种很多，应根据专门规程使用。（3）钢丝、钢绞线：高强钢丝（1570Mpa、1860Mpa），中强钢丝（800-1370Mpa），钢绞线（1570Mpa、1860Mpa，分为7股、3股等）。第二章钢筋和混凝土的材料性能（4）热处理钢筋：是将Ⅳ

3、级钢筋通过加热、淬火和回火等调质工艺处理，使强度得到较大幅度的提高，而延伸率降低不多。用于预应力混凝土结构。第二章钢筋和混凝土的材料性能柔性钢筋和劲性钢筋(1)劲性钢筋：由各种型钢或型钢与钢筋焊成骨架，施工时模板及混凝土的重量由钢筋本身承担。(2)柔性钢筋：由钢筋经绑扎或焊接成钢筋网及空间骨架，便于固定在模板中浇注混凝土。第二章钢筋和混凝土的材料性能2.2钢筋的力学性能1钢筋的应力-应变关系Stress-StrainRelation有明显屈服点的钢筋（软钢）第二章钢筋和混凝土的材料性能①比例极限，应力和应变成比例，卸荷后应变恢复为零，②弹性极限，超过比例极

4、限后应变增长速度比应力增长速度略快，但卸荷后应变仍能恢复为零，③上屈服点（其值不够稳定），④下屈服点（其值稳定），对有明显屈服点的钢筋，下屈服点的应力值称为钢筋的屈服强度或流限，⑤屈服台阶或流幅，⑥强化阶段，d点的应力称为极限抗拉强度，⑦颈缩阶段。第二章钢筋和混凝土的材料性能几个指标：屈服强度：是钢筋强度的设计依据。？因为钢筋屈服后将发生很大的塑性变形，且卸载时这部分变形不可恢复，这会使钢筋混凝土构件产生很大的变形和不可闭合的裂缝。延伸率：钢筋拉断后的伸长值与原长的比率，是反映钢筋塑性性能的指标。延伸率大的钢筋，在拉断前有足够预兆，延性较好。屈强比：反映钢

5、筋的强度储备，fy/fu=0.6~0.7。在抗震结构中：fy/fu不小于0.8第二章钢筋和混凝土的材料性能有明显屈服点钢筋的应力-应变关系一般可采用双线性的理想弹塑性关系1Es第二章钢筋和混凝土的材料性能（2）无明显屈服点的钢筋（硬钢）a点：比例极限，约为0.65fua点前：应力-应变关系为线弹性a点后：应力-应变关系为非线性，有一定塑性变形，且没有明显的屈服点强度设计指标——条件屈服点(Equivalentyieldpoint)残余应变为0.2%所对应的应力《规范》取s0.2=0.85fu第二章钢筋和混凝土的材料性能2.3钢筋的冷加工和热处理钢筋的冷加工

6、（冷拉、冷拔、冷轧、冷轧扭）（1）冷拉冷拉（所有冷加工钢筋）一般情况下不能焊接，如必须焊接，应先焊后拉。冷拉只能提高钢材的抗拉强度第二章钢筋和混凝土的材料性能（2）冷拔*冷拔可同时提高钢筋的抗拉屈服强度和抗压屈服强度。(3)冷轧：冷轧带肋钢筋(4)冷轧扭：冷轧扭钢筋2.钢筋的热处理对某些特定钢号（40Si2Mn、48Si2Mn、45Si2Cr）的热轧钢筋进行淬火和回火处理，钢筋强度大幅度提高，并保留较好的塑性和韧性，成为较理想的预应力钢筋。第二章钢筋和混凝土的材料性能2.4对钢筋质量的要求1强度钢筋的屈服强度是设计依据，极限强度表示钢筋拉断时的实际强度。2

7、塑性（1）伸长率（伸长率越大，表示钢筋塑性或延性越好）钢筋的断后伸长率：（2）冷弯性能第二章钢筋和混凝土的材料性能=90°,180°,反复弯曲要求：冷弯过程中无裂缝、鳞落或断裂。D愈小，要求愈高。反复次数愈高，要求愈高。冷弯是检验钢筋局部变形能力的指标。钢筋塑性愈好，构件破坏前预兆愈明显。冷弯第二章钢筋和混凝土的材料性能*对有明显屈服点的钢筋：检验屈服强度、极限抗拉强度、伸长率、冷弯性能四项指标，*对没有明显屈服点的钢筋：只须检验极限抗拉强度、伸长率、冷弯性能三项指标。可焊性第二章钢筋和混凝土的材料性能松弛：钢筋受力后，若保持长度不变，其应力随时间增长而

8、降低的现象。钢筋的疲劳：指钢筋在重复、周期荷载作用下，经过一定次数