钢筋材料的基本性能PPT课件

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
s
5
or
10

l
l0 l0
均匀延伸率dgt对应最大应力时应变，
包括了残余应变和弹性应变，反映
了钢筋真实的变形能力(≥2.5%)
µ¯ ÐÔ ±ä ÐÎ ee
e
屈 强 比反映钢筋的强度储备，
fy/fu=0.6~0.7。
²Ð Óà ±ä ÐÎ er
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（Percentage of elongation）：d5=25、16、
14、10%，直径8~40。
2.1 钢 筋
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
钢丝 Wire：中强钢丝的强度为800~1200MPa，高强钢丝、钢绞
求。
普通钢筋强度标准值（N/mm2）
种类
符号
fyk
热 HPB235(Q235)
235
轧 HRB335(20MnSi)
335
钢 筋
HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi) RRB400(20MnSi)
400
2.1 钢筋
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
几个指标(Index)：
屈服强度yield strength：是钢筋强度的设计依据，因为钢筋屈 服后将很大的塑性变形，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elongation strain：钢筋拉断时的应变，是反映钢筋
HPB
HRB
RRB
Bar
Bar
Bar
Plain
Rolled
Ribbed
Hot rolled
Hot rolled
Rolled
屈服强度 fyk（标准值=钢材废品限值，保证率97.73%） HPB235级： fyk = 235 N/mm2 HRB335级： fyk = 335 N/mm2 HRB400级、RRB400级： fyk = 400 N/mm2
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
2.1 钢 筋 Steel Reinforcement
一、钢筋的品种(Reinforcement types) 热轧钢筋、中高强钢丝和钢绞线、热处理钢筋和冷加工钢筋
2.1 钢筋
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
热轧钢筋 Hot Rolled Steel Reinforcing Bar HPB235级、HRB335级、HRB400级、RRB400级
fu
s0.2
a
0.2%
a点：比例极限，约为0.65fu
a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 (Equivalent yield point) 残余应变为0.2%所对应的应力
《规范》取s0.2 =0.85 fu
2.1 钢筋
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
二、钢筋的应力-应变关系 Stress-Strain Relation
◆ point
s
fu
b
fy a
a’
c
有明显屈服点的钢筋 Rebar with yield
a’为比例极限proportional
e
limit
f a为弹性极s限=eElsaestic limit
2.1 钢筋
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
三、钢筋的强度标准值( Characteristic or Unfactored Strength)
按冶金钢材质量控制标准，钢筋的强度标准值是取其出
厂时的废品限值，其数值相当于fy,m-3s，具有97.73%的保证率，
满足《建筑结构设计统一标准》材料强度标准值保证率95%的要
2.1 钢 筋
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
HPB235级(Ⅰ级)钢筋多为光面钢筋（Plain Bar）， 多作为现浇楼板的受力钢筋和箍筋
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级钢筋作箍筋的为增强与混凝土的粘 结（Bond），外形制作成月牙肋或等高肋的变形钢 筋（Deformed Bar）。
线(Strand or Tendon)的为 1470 ~1860MPa；延伸率d10=6%， d100=3.5~4%；钢丝的直径3~9mm；外形有光面、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9.5~15.2 mm。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 Cold working rebar：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 Heat treatment ：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。
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e பைடு நூலகம்y
Es 2.1Á¡ 105 2.0Á¡ 105 2.05Á¡ 105 1.95Á¡ 105
2.1 钢筋
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
◆无明显屈服点的钢筋 Rebar without yield point
2.1 钢筋
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
Bilinear elasto-plastic relation
fy
s Ese e e y
Es
1
s fy
ey
¸¸¸¸¸¸¸(N/mm2)
Ö àÀ
HPB235 ¼¶ ¸Ö ½î
HRB335 ¼¶ ¸Ö ½î ¡¢ HRB400 ¼¶ ¸Ö ½î ¡¢ RRB400 ¼¶ ¸Ö ½î ¡¢ È ´¦ íÀ ¸Ö ½î
d
b为屈服上限upper yield
sct为re屈ng服th下限，即屈服强度 fy
lower yield strength
cd为屈服台阶yield plateau
e de为强化段strain hardening set为ag极e限抗拉强度 fu
ultimate tensile strength
2.1 钢筋