混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理新規(guī)范第2章鋼筋和混凝土材料的基本性能(已修改)
2025-01-20 14:37 本頁面
【正文】 ?本章主要內(nèi)容 鋼筋的材料性能 ? 混凝土的材料性能 ? 混凝土與鋼筋的粘結(jié) ? 本章提要 ★ 材料性能（物理力學(xué)性能） 鋼筋 的強(qiáng)度、變形性能 混凝土 的強(qiáng)度、變形性能 鋼筋與混凝土之間 的粘結(jié) 滑移性能 ★ 重點(diǎn) 混凝土 的強(qiáng)度、變形性能 ★ 本章在本課程中的 作用 后續(xù)各章的 基礎(chǔ) ? 鋼筋的成分、級別和種類 ? 鋼筋的強(qiáng)度和變形性能（ 重點(diǎn) ） ? 混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求 混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋 普通鋼筋 預(yù)應(yīng)力筋 熱軋鋼筋 鋼絞線 消除應(yīng)力鋼絲 預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋 低碳鋼 普通低合金鋼 ? 混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋 HRB335 HRB400 RRB400 HPB300 HRB500 HRBF335 HRBF400 HRBF500 HPB300 Ф HRB335 HRB400 RRB400 ? 熱軋鋼筋的符號說明 hot rolled plain bar fyk=300 N/mm2 hot rolled ribbed bar fyk=335 N/mm2 hot rolled ribbed bar fyk=400 N/mm2 remained heat treatment ribbed bar fyk=400 N/mm2 鋼筋的品種和級別 普通鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（ N/mm2） HPB300 d = 8~20 fyk=300 HRB335 , HRBF335 d = 6~50 f yk = 335 HRB400, HRBF400, RRB400 d = 6~50 f yk = 400 HRB500， HRBF500 d = 8~40 f yk = 500 主要成分 ： 鐵 其他成分 ：碳、錳、硅、磷、硫等 碳素鋼 ：低碳鋼 （含碳量 ＜ %）； 中碳鋼 （ %~%） 高碳鋼 （ %~%）。 含碳量高，強(qiáng)度高，延性差 錳、硅 ：可提高鋼材強(qiáng)度，保持一定的塑性 ykf? 熱軋鋼筋的外形 光圓鋼筋 螺紋鋼筋 人字紋鋼筋 月牙紋鋼筋 ? 預(yù)應(yīng)力鋼筋外形 普通鋼筋一般為 軟鋼 ；預(yù)應(yīng)力筋一般為 硬鋼。 從受力性能分 ：軟鋼；硬鋼 鋼筋的強(qiáng)度和變形性能 ? 鋼筋的應(yīng)力－應(yīng)變曲線 （有明顯流幅的鋼筋 ,軟鋼 ） ??Oufyf比例極限 彈性極限 屈服上限 屈服下限 屈服平臺 強(qiáng)化階段 頸縮階段 ? 鋼筋的兩個強(qiáng)度指標(biāo) : 屈服強(qiáng)度 和 極限強(qiáng)度 ? 屈服強(qiáng)度 作為鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度取值 依據(jù) 0? ? 彈 性 模 量? 鋼筋的應(yīng)力－應(yīng)變曲線 （無明顯流幅的鋼筋 ,硬鋼 ） 比例極限 σa a極限強(qiáng)度σ b bc條件屈服強(qiáng)度 0 .7 5ab???0 .2 0 .8 5 b???%?Oσ 鋼筋的強(qiáng)度和變形性能 條件屈服強(qiáng)度 ： 取殘余應(yīng)變?yōu)?% 所對應(yīng)的應(yīng)力 ? 鋼筋的塑性性能 ? 鋼筋的兩個塑性指標(biāo) :延伸率 和 冷彎性能 dl 0= 5,10d l 05, 1 00100%lll? ???? 延伸率試驗(yàn) ? 冷彎試驗(yàn) Ｄ ?oo90 ,180? ?1 , 2 , 3ddD d? 鋼筋的強(qiáng)度和變形性能 最大力下的總伸長率 普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力筋在最大力下的總伸長率 δgt應(yīng)不小于附表 5 的規(guī)定的數(shù)值。 0bgt0s( ) 1 0 0 %LLLE?? ?? ? ?0bgt0s( ) 1 0 0 %LLLE ?? ?? ? ??? b?0殘 余 變 形 ? r彈 性 變 形 ? e最 大 力 下 總 伸 長 率 ( % )0bgt0s( ) 1 0 0 %LLLE ?? ?? ? ? 鋼筋的強(qiáng)度和變形性能 ★ 軟鋼與硬鋼的區(qū)別 軟鋼：有明顯的屈服平臺、屈服強(qiáng)度，極限強(qiáng)度 硬鋼：只有極限強(qiáng)度，人為規(guī)定 “條件屈服強(qiáng)度 ” ★ 設(shè)計(jì)取值依據(jù) 屈服強(qiáng)度（軟鋼）、條件屈服強(qiáng)度（硬鋼） ★ 鋼筋的屈強(qiáng)比 = 屈服強(qiáng)度 /極限強(qiáng)度 ≤ ★ 鋼筋的延性 （ ductility） 鋼筋在強(qiáng)度無顯著降低情況下抵抗變形的能力（屈服后的變形能力） .軟鋼延性好，硬鋼延性較差。 ★ 彈性模量 ： 彈性極限以下應(yīng)力 應(yīng)變曲線的斜率 鋼筋的強(qiáng)度和變形性能 鋼筋的疲勞性能 鋼筋的疲勞 是鋼筋在承受重復(fù)、周期性的動荷載作用下，經(jīng)過一定次數(shù)后突然脆性斷裂的現(xiàn)象。鋼筋疲勞斷裂的主要原因是應(yīng)力集中。 鋼筋的疲勞強(qiáng)度 是指在一定規(guī)定應(yīng)力幅度內(nèi)，經(jīng)受一定次數(shù)的循環(huán)荷載后發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力值。與應(yīng)力變化的幅值、最小應(yīng)力值、鋼筋外表面幾何尺寸及形狀等因素有關(guān)。 鋼筋疲勞斷裂試驗(yàn) 有兩種方法：一種是直接進(jìn)行單根原狀鋼筋拉試驗(yàn)；一種是將鋼筋埋入混凝土中使其重復(fù)受拉或受彎試驗(yàn)。 鋼筋的冷加工 ? 冷拉 ? 冷拉是在常溫下用機(jī)械方法將有明顯流幅的鋼筋拉到超過屈服強(qiáng)度即強(qiáng)化階段中的某一應(yīng)力值 ， 然后卸載至零 。 ?冷拉強(qiáng)化 ：冷拉控制應(yīng)力必須超過屈服點(diǎn) ， 進(jìn)入強(qiáng)化階段 。屈服強(qiáng)度提高 ， 屈服平臺消失 ， 極限強(qiáng)度未提高 ， 延性降低 ?冷拉時效 ：鋼筋經(jīng)首次冷拉后 ， 在自然條件下一段時間后進(jìn)行第二次張拉 ， 屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度均提高 ， 且恢復(fù)屈服臺階 。 ? 只能提高抗拉強(qiáng)度 ， 抗壓屈服強(qiáng)度將降低 。 鋼筋 的冷加工 鋼筋的冷加工 ? 冷拔 ? 冷拔一般是將 ?6的 HPB235熱軋鋼筋強(qiáng)行拔過小于其直徑的硬質(zhì)合金拔絲模具。 ? 可同時提高抗拉和抗壓強(qiáng)度 。 ? 冷加工目的 是節(jié)約鋼材和擴(kuò)大鋼筋的應(yīng)用范圍。 ? 《 混凝土規(guī)范 》 不提倡冷拉鋼筋，已取消冷拉鋼筋 . 混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求 ? 適當(dāng)?shù)那鼜?qiáng)比 ≤ ? 足夠的塑性 HPB300： 不小于 %； HRB400~HRB500: 不小于 % 預(yù)應(yīng)力筋：不小于 % ? 可焊性 ? 耐久性 ? 耐火性 ? 與混凝土具有良好的粘結(jié) ? 抗低溫性能 ? 混凝土的強(qiáng)度 ? 混凝土的變形性能 混凝土的強(qiáng)度 ★ 簡單受力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度 立方體抗壓強(qiáng)度 (uniaxial pressive cube strength) 軸心抗壓強(qiáng)度 (uniaxial pressive strength) 軸心抗拉強(qiáng)度 (uniaxial tensile strength) ★ 復(fù)雜受力狀態(tài)下混凝土的強(qiáng)度 雙軸受力強(qiáng)度 三軸受力強(qiáng)度 剪壓及剪拉強(qiáng)度 ? 簡單受力狀態(tài)下混凝土的 強(qiáng)度 立方體抗壓強(qiáng)度 ? 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法 邊長為 15
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