钢筋混凝土及砌体结构 第1章ppt课件.ppt

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1、第1章材料的力学性能第1章材料的力学性能1.1钢筋1.1钢筋1.1.1钢筋的种类热轧钢筋、中高强钢丝和钢绞线、热处理钢筋和冷加工钢筋第1章材料的力学性能1.1钢筋热轧钢筋的分类HPB235级、HRB335级、HRB400级、RRB400级屈服强度fyk（标准值=钢材废品限值，保证率97.73%）HPB235级：fyk=235N/mm2HRB335级：fyk=335N/mm2HRB400级、RRB400级：fyk=400N/mm2第1章材料的力学性能HPB235级(Ⅰ级)钢筋多为光面钢筋，多作为现浇楼板的受力钢筋和箍筋

2、。HRB335级(Ⅱ级)和HRB400级(Ⅲ级)钢筋强度较高，多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋，尺寸较大的构件，也有用Ⅱ级钢筋作箍筋以增强与混凝土的粘结，外形制作成月牙肋或等高肋的变形钢筋。RRB400级(Ⅳ级)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。延伸率d5=25、16、14、10%，直径8~40。1.1钢筋第1章材料的力学性能钢丝中强钢丝的强度为800~1200MPa，高强钢丝、钢绞线的为1470~1860MPa；延伸率d10=6%，d100=3.5~4%；钢丝的直径3~9mm；外形

3、有光面、刻痕和螺旋肋三种，另有二股、三股和七股钢绞线，外接圆直径9.5~15.2mm。中高强钢丝和钢绞线均用于预应力混凝土结构。冷加工钢筋是由热轧钢筋和盘条经冷拉、冷拔、冷轧、冷扭加工后而成。冷加工的目的是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。热处理钢筋是将Ⅳ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。1.1钢筋se第1章材料的力学性能1.1.2钢筋的应力－应变曲线及塑性性能◆有明

4、显屈服点的钢筋a’abcdefua´为比例极限oa为弹性阶段de为强化阶段b为屈服上限c为屈服下限，即屈服强度fycd为屈服台阶e为极限抗拉强度fufyfef为颈缩阶段1.1钢筋第1章材料的力学性能几个指标：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。屈服上限与加载速度有关，不太稳定，一般取屈服下限作为屈服强度。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

5、性较好。屈强比：反映钢筋的强度储备，fy/fu=0.6~0.7。1.1钢筋第1章材料的力学性能◆无明显屈服点的钢筋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——条件屈服点残余应变为0.2%所对应的应力《规范》取s0.2=0.85fu1.1钢筋冷加工的方法：冷拉、冷拔、冷轧。冷加工的目的：改变钢材内部结构，提高钢材强度，节约钢筋。冷加工对钢材性能的影响。•热处理是对某些特定型号的热轧钢进行淬火和回火处理。1.1.3钢筋的

6、冷加工的热处理o冷拉控制应力(N/mm2)冷拉率残余变形o'abcc'd'd冷拉无时效冷拉经时效(a)(b)d1d2Pd2d1(a)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。(b)为冷拔，可同时提高钢材的抗拉和抗压强度。塑性降低很多。冷轧后，钢筋表面轧成带肋，强度与冷拔低碳丝接近，塑性要好一些。1.1.4钢筋在重复荷载下的力学性能•钢筋的疲劳破坏是指钢筋在承受重复、周期动荷载作用下，经过一定次数后，从塑性破坏的性质转变成脆性突然断裂的现象。第1章材料的力学性能1）强度：

7、要求钢筋有足够的强度和适宜的强屈比(极限强度与屈服强度的比值)。例如，对抗震等级为一、二级的框架结构，其纵向受力钢筋的实际强屈比不应小于1.25。2）塑性：要求钢筋应有足够的变形能力。3）可焊性：要求钢筋焊接后不产生裂缝和过大的变形，焊接接头性能良好。4）耐火性：要求混凝土保护层厚度满足对构件耐火极限的要求5）与混凝土的粘结力：要求钢筋与混凝土之间有足够的粘结力，以保证两者共同工作。1.1.5钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求1.1钢筋第1章材料的力学性能1.2混凝土1.2混凝土混凝土的组成结构通常把混凝土的结构分为三种

8、类型：Ａ.微观结构：也即水泥石结构，包括水泥凝胶、晶体骨架、未水化完的水泥颗粒和凝胶孔组成。Ｂ.亚微观结构：即混凝土中的水泥砂浆结构。Ｃ.宏观结构：即砂浆和粗骨料两组分体系。注意：1.骨料的分布及骨料与基相之间在界面的结合强度是影响混凝土强度的重要因素；2.在荷载的作用下，微裂缝的扩展对混凝土的力学性能有着极为重要的影响。第1章材料的力学性能1