【正文】 鋼筋的抗壓強(qiáng)度。 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 鋼筋 鋼筋的冷加工－－ 冷拉 和 冷拔 （ 1）冷拉的概念 冷拉 是將鋼筋拉至 超過屈服強(qiáng)度 的某一應(yīng)力，然后卸載為零，再次拉伸時鋼筋的屈服強(qiáng)度得到提高，是一種提高鋼筋受拉屈服強(qiáng)度的方法。 （ 2）鋼絞線、鋼絲： 高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線的 強(qiáng)度為 1570 ~1860MPa； 延伸率 ?10=6%， ? 100=~4%；鋼絲的直 徑 4~9mm；外形有光面、刻痕和螺旋肋三種。冷加工的 目的是為了提高鋼筋的 強(qiáng)度 ，節(jié)約鋼材。用于 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 。 HPB235（ R235 ）級 (Ⅰ 級 )鋼筋為光面鋼筋 ， 多作為 現(xiàn)澆樓板的受力鋼筋和箍筋。 熱軋鋼筋 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 鋼筋 預(yù)應(yīng)力鋼筋 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 鋼 筋 （ 1）熱軋鋼筋 ： Hot Rolled Steel Reinforcing Bar 建規(guī) ： HPB235級、 HRB335級、 HRB400級、 RRB400級 橋規(guī) ： R235級、 HRB335級、 HRB400級、 KL400級 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 鋼 筋 HRB335級 (Ⅱ 級 )和 HRB400級 (Ⅲ 級 )鋼筋 強(qiáng)度較高， 多 作為鋼筋混凝土構(gòu)件的受力鋼筋； 尺寸較大的構(gòu)件，也有用 Ⅱ 級鋼筋作箍筋 。 磷、硫元素 ：使塑性降低、焊接性能降低、冷脆（磷）或熱脆（硫）。低碳鋼（ %)、中碳鋼（ ~%)、高碳鋼（ ~%)。 鐵元素 ：主要成分。 但混凝土的膨脹值一般較小，對結(jié)構(gòu)的影響也較小，所以經(jīng)常不予考慮。 （ 3）收縮對結(jié)構(gòu)的影響 圖 b) 墻板干燥收縮裂縫與邊框架的變形 圖 a) 鋼筋混凝土構(gòu)件的收縮裂縫 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 ▲ 早期發(fā)展快， 兩周 可完成全部收縮的 25%， 一個月 可完成 50%；以后發(fā)展逐漸減慢， 整個收縮過程 可延續(xù) 兩年 以上。 （ 2）引起收縮的原因 （ 1）收縮的概念 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 ▲ 當(dāng)收縮受到 約束 （如支座、內(nèi)部鋼筋）時，將使混凝土中 產(chǎn)生拉應(yīng)力，甚至引起混凝土的開裂。） 混凝土的收縮 ▲ 物理方面 ：干燥失水。 混凝土在重復(fù)荷載作用下的變形性能－ 疲勞 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 （ 1） 重復(fù)荷載作用下的應(yīng)力 應(yīng)變曲線 ▲ 疲勞破壞的特征： 裂縫小而變形大 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 （ 2） 混凝土疲勞強(qiáng)度試驗 ▲ 標(biāo)準(zhǔn)試件 ： 150 150 300或 150 150 450mm 的棱柱體 ▲ ? 200萬次 ▲ 荷載應(yīng)力大小，即 疲勞應(yīng)力比值 是影響 疲勞強(qiáng)度大小的關(guān)鍵因素 fm a xc,fm inc,fcss? ?▲ 混凝土疲勞強(qiáng)度 fcf fcf= ?? fc 見 建工教材 P316附表 24 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 混凝土在空氣中硬化時體積會縮小， 這種現(xiàn)象稱為混凝土的收縮 。 當(dāng)初應(yīng)力 si 時， 混凝土內(nèi)部微裂縫的發(fā)展已處于 不穩(wěn)定 的狀態(tài)，徐變的發(fā)展將不收斂，最終導(dǎo)致混凝土的破壞。 產(chǎn)生 非線性徐變 的 主要原因 是裂縫的出現(xiàn)與發(fā)展。產(chǎn)生線性徐變的主要原因 是 凝膠體的塑性流動。 受荷后 構(gòu)件所處的環(huán)境溫度越高，相對濕度越小，徐變就越大。 ▲ 環(huán)境影響： 包括養(yǎng)護(hù)和使用條件。 骨料的剛度（彈性模量）越大，體表比越大，徐變就越小 。 ▲ 有利影響： 有利于結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生 內(nèi)（應(yīng)）力重分布 ，降低結(jié)構(gòu)的受力； 減小 大體積混凝土 內(nèi)的溫度應(yīng)力； 受拉徐變可 延緩收縮裂縫 的出現(xiàn)。 （ 2）產(chǎn)生徐變的原因 混凝土在荷載的長期作用下，其應(yīng)變或變形隨時間增長的現(xiàn)象稱為 徐變 。 實際工程采用 箍筋 、 鋼管 提供約束 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 s ? 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 （ 6） 混凝土的變形模量 s?E c = tan ?s?E c = tan ?混凝土彈性模量 s?E c?= tan ??變形模量 切線模量 混凝土 0??s?sddEc ?sddEc ???彈性系數(shù) n 隨應(yīng)力增大而減（ n =1~） ?s??cE ??elcE? cEn?▲ 混凝土變形模量的概念 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 ▲ 混凝土彈性模量的測定與計算 )N / m m(10 2,5kcucfE??s ? 5~10 次 ?e ?p sA sA=(~)fc )/(10 2,5mmNfEkcuc??建規(guī) 橋規(guī) ▲ 混凝土剪變模量 Gc Gc= Ec 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 （ 7） 混凝土受拉的應(yīng)力 應(yīng)變曲線 （ 了解 ） s? ft?t0ctctctt EfEfEf 2?????第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 （ 1）徐變的概念 荷載長期作用下混凝土的變形性能－－徐變 ▲ 凝膠體的塑性流動。 E點的應(yīng)變 ? = (2~3) ? 0，應(yīng)力 s = (~) fc。 縱向應(yīng)變發(fā)展達(dá)到 D點，內(nèi)部裂縫在試件表面出現(xiàn)第一條可見平行于受力方向的縱向裂縫。普通強(qiáng)度混凝土sB約為 ，高強(qiáng)強(qiáng)度混凝土 sB可達(dá) 。在此應(yīng)力的長期作用下，裂縫會持續(xù)發(fā)展最終導(dǎo)致破壞。混凝土的最終破壞就是由于這些微裂縫的發(fā)展造成的。但該階段微裂縫的發(fā)展是穩(wěn)定的。 點以后 ，由于微裂縫處的應(yīng)力集中，裂縫開始有所延伸發(fā)展，產(chǎn)生部分塑性變形，應(yīng)變增長開始加快，應(yīng)力 應(yīng)變曲線逐漸偏離直線。 0 2 4 6 8 10 20 30 s (MPa) ? 10 3 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 B A C E D A點以前 ，微裂縫沒有明顯發(fā)展，混凝土的變形主要彈性變形，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系近似直線。） 3 三軸應(yīng)力狀態(tài) 150100500 5 10 15 20 25000s???s??ss? ?s?s?s ????????MpaLfcfccf )7~(???? 一次短期荷載下 受力變形 長期荷載下 砼變形 多次重復(fù)荷載下 收縮變形 體積變形 膨脹變形 溫度變形 四、混凝土的變形 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 混凝土 一次短