钢筋混凝土材料的性能

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▪ 回前26文
单向受力的结构和构件极少 一般处于复合应力状态
试验设备复杂
复合应力状态下混凝土强度如何确定
单向应力状态下混凝土强度 是复合应力状态混凝土强度基础
理论分析困难
单向应力状态下混凝土强度指标：
•进行钢筋混凝土结构构件强度分析的重要依据 •建立强度理论公式的重要依据
▪ （二）钢筋在单调受拉时所反映的应力—应变 性质的不同分
▪ （三）柔性钢筋、劲性钢筋
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（一）钢筋按加工方法分
▪ 1、热轧钢筋 ▪ 2、冷加工钢筋 ▪ 3、热处理钢筋 ▪ 4、钢丝
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1、热轧钢筋
▪为低碳钢，普通低合金钢在高温状态下轧制而成
▪HPB235、HRB335、HRB400 RRB400四级。 HPB235是低碳钢，外表光圆，称为光圆钢筋。 HRB335、HRB400 RRB400外表有肋纹， 称为变形钢筋。
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（二）按钢筋在单调受拉时的应力—应变性质的不同分 ▪ 有明显屈服点的钢筋
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（二）按钢筋在单调受拉时的应力—应变性质的不同分 ▪ 无明显屈服点的钢筋
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（三）柔性钢筋、劲性钢筋
▪ 柔性钢筋：
• 光圆（ Ⅰ级）、变形钢筋（Ⅱ级、Ⅲ级） • 绑扎或焊接成钢筋骨架或钢筋网，分别用于梁、柱
或板、壳结构中
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▪ 在左图中，找不到一个 明显的屈服点，在达到 极限抗拉强度后，由于 颈缩现象，曲线具有一 个下降段。
无明显屈服点的钢筋所对
应的 应力---应变曲线 h
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二、钢筋的性能
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▪ 分析： 以有明显屈服点钢筋的思路， 在钢筋塑性变形开始明显增 长处找到一个相当的假想屈 服点，以便在设计中把它作 为这类钢筋可以利用的应力 上限，
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第二节 混凝土的强度
▪ 一、混凝土的组成 ▪ 二、单向受力状态下混凝土的强度 ▪ 三、复合受力状态下混凝土的强度（自阅）
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一、混凝土的组成
▪ 普通混凝土组成：由水泥、石子、砂子三种材 料及水按一定配合比拌合，经过凝固硬化后作 成的人工石才。
▪ 是一种各组份具有不同fffccufucu,k,k 性质的多相复合材料。 ▪ 分类：微观结构、亚微观结构、宏观结构
▪ 松弛：钢筋受力后，若保持长度不变，则其应 变随时间增长而降低的现象。
▪ 疲劳破坏：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 为脆断的现象。
•钢筋在疲劳破坏时的强度低于在静荷载下的极限强度。
•钢筋的疲劳强度：在某一规定的应力幅度内，经受某一规定
次数循环加载后，才发生疲劳破坏的最大应力值
磷使钢筋冷脆。二者焊接质量不易保证
▪普通低合金钢：除碳素钢已有的成分外，再加入少量的合金元
素如硅、锰、钛、钒、铬等。 h
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ห้องสมุดไป่ตู้一节
钢筋
▪ 一、钢筋的类型 ▪ 二、钢筋的性能 ▪ 三、钢筋的冷加工
▪ 四、钢筋的蠕变、松弛和疲劳
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一、钢筋的类型（钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构）
▪ （一）钢筋按加工方法分
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2、冷加工钢筋
▪ 通过对某些等级的热轧钢筋进行冷加工处理。 ▪ 分为：冷拉钢筋和冷拔钢筋；
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3、热处理钢筋
▪ 对某些特定钢号的热轧钢筋进行热处理得到。
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4、钢丝：
▪ 分为：碳素钢丝、消除应力钢丝和刻痕钢丝。 ▪ 刻痕钢丝：用高碳钢光圆盘条钢筋经冷拔和矫
直回火。
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（二）按钢筋在单调受拉时的应力—应变性质的不同分 ▪ 有明显屈服点的钢筋 ▪ 无明显屈服点的钢筋
▪ HPB235级:现行国家标准 《钢筋混凝土用热轧光圆钢 筋》GB13013 中Q235的 钢筋;
▪ RRB400级:现行国家标准《钢筋混凝土用余热处理钢 筋》GB13014中的KL400钢筋;
▪ 参阅附录
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第二节 混凝土的强度
主要内容： ▪ 混凝土的组成及强度等级 ▪ 单向受力状态下混凝土的强度 了解： ▪ 混凝土的组成
▪条件屈服强度：一般取残余
应变为0.2%的应力σ0
无明显屈服点的钢筋所对 应的 应力---应变曲线 h
•以残余应变0.2%所对应的
应力作为无明显屈服点的
钢筋的应力上限。 18
软钢
硬钢
钢筋表示形式：
HPB235级：Ⅰ级，符号
HRB335级、Ⅱ级，符号
HRB400级：Ⅲ级，符号
RRB400级：余热处理Ⅲ级，符号 h
▪碳素钢：主要成份是铁元素，少量的碳、锰、硅、硫磷等元素。
▪低碳钢（含碳量少于0.25%） ▪中碳钢(0.25%---0.6%) ▪高碳钢(0.6%----1.4%)。 ▪含碳量越高,强度越高，但塑性和可焊性 降低。
▪锰、硅元素可提高钢材的强度，并保持一定的塑性。
▪硫、磷为有害元素：含量超过一定限度时，硫使钢筋热
▪ 劲性钢筋：
• 由各种型钢、钢轨或用型钢与钢筋焊接成的骨架； • 劲性钢筋刚度、强度较大
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二、钢筋的性能
屈服上限 屈服下限
极限强度
▪ 概念介绍：
弹性极限、
弹性阶段 屈服阶段 强化阶段 颈缩阶段
比例极限
上图为有明显屈服点的钢筋试
件在试验机上进行拉伸试验，
绘制出应力—应变图形
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二、钢筋的性能
第二章 钢筋混凝土材料的性能
▪ 第一节 钢筋
▪ 第二节 混凝土的强度
▪ 第三节 混凝土的变形性能
▪ 第四节 钢筋与混凝土的粘结
▪ 第五节 钢筋混凝土的一般构造规定
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第一节
主要研究内容： 了解：钢筋的类型 掌握：钢筋的力学性能
钢筋
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引言
▪钢筋的力学性能主要决定于其化学成分。
▪ 钢材的种类：按化学成份分，有碳素钢和普通低合金钢。
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三、钢筋的冷加工
▪ 冷拔：将光圆钢筋通过比其直径稍小的硬质合 金拔丝模。钢筋受纵向的拉力和横向挤压力共 同工作。使钢筋截面变小、长度拔长。冷拔可 提高钢筋的抗拉、抗压强度。
▪ 冷拉：通过介绍冷拉过程可了解冷拉的含义。
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三、钢筋的冷加工
▪ 冷拉：
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四、钢筋的蠕变、松弛和疲劳
▪ 蠕变：钢筋在高应力状态下，随时间增长应变 继续增加的现象。
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补充:《混凝土结构设计规范 》规定：
▪ 普通钢筋宜用HRB400级和HRB335级钢筋，也可采用 HPB235级和RRB400级钢筋；
▪ 普通钢筋指钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土 结构中的非预应力钢筋；
▪ HRB400级和HRB335级：现行国家标准《钢筋混凝土 用热轧带肋钢筋》GB1499 中HRB400级和HRB335级 的钢筋；