[工学]钢筋和混凝土的物理力学性能.ppt

冷拉 k k’ 软钢 常温下张拉 应力超过屈服强度k 立即重 新张拉 o’ b ε σ o c d e d’ e’ 卸载o’ o’kde 放置相当一段 时间后重新张拉 o’k’d’e’ 高温下短时间 后重新张拉 o’k’d’e’ 冷拉可提高钢筋的屈服强度，但塑性降低 时效硬化 1、冷拉仅能提高钢筋的抗拉屈服强度，不能提高其抗压屈服强度。 2、人工加热时温度不可过高，否则将失去冷拉效果。 （3）钢筋的冷拉和冷拔 冷拔 在拔丝机上用强力将钢筋拉过硬质合金钢模上比钢筋直径稍小的拔丝孔，迫使钢筋截面缩小，长度增大。 在拉拔过程中，钢筋同时受到纵向拉力及横向压力的作用后，强度比原来有很大提高，但塑性降低很多。 冷拔可同时提高钢筋的抗拉和抗压强度。 中高强钢丝、钢绞线、热处理钢筋 中高强钢丝和钢绞线强度较高，均无明显的屈服点和屈服台阶，主要用于预应力混凝土结构。 热处理钢筋，将强度大致相当于Ⅳ级热轧钢筋的某些特定品种热轧钢筋通过加热、淬火和回火等调质工艺处理，使强度得到较大幅度的提高，但无明显的屈服点和屈服台阶。主要用于预应力混凝土结构。 ε σ 0 0.2% σ0.2 没有明显屈服点的钢筋 有明显屈服点的钢筋 硬钢 软钢 对于硬钢，通常以卸载后残余应变为0.2%时对应的应力值σ0.2作为屈服极限，称为“条件屈服极限”，并取σ0.2=0.85σb。 硬钢的应力应变曲线 1600 N/mm2 6% * 第2章 钢筋和混凝土的物理力学性能 2.2 钢筋的物理力学性能 2.3 混凝土与钢筋的粘结 2.1 混凝土的物理力学性能 §2.1 混凝土的力学性能 混凝土是由水泥、 砂、石子和水等搅拌而成的人造石材，不是匀质弹性材料。 一、混凝土的强度（单轴向） 在钢筋混凝土结构中，混凝土主要用于抗压。 1、混凝土的抗压强度(Gompression) （1)混凝土立方体抗压强度 ， 和强度等级 采用边长为150mm立方体试块，在温度20±3℃，湿度90%以上的潮湿空气中养护28天，依据标准试验方法对试件进行加压，测得的强度为立方体抗压强度 具有95%保证率的抗压强度为混凝土的立方体抗压强度标准值 ，作为划分混凝土强度等级的依据。 立方体抗立方体抗压强度fcu 压强度fc立方体抗压强度fcu u 《混凝土结构设计规范》根据混凝土立方体抗压强度将混凝土划分为14个强度等级： C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80 C15 C CONCRETE 15 立方体抗压强度标准值为15N/mm2。 若无边长为150mm的立方体试件，也可用边长为100mm或200mm的试件代替，但测得的强度应乘以相应的换算系数： 100mm 200mm ×0.95 ×1.05 立方体抗压强度fcu 轴心抗压强度fc 采用边长为150mm×150mm×300mm的棱柱体试件作为混凝土轴心抗压强度的标准试件，制作养护方法与立方体试件的方法相同。 (2)、 轴心抗压强度fc fcfcu 棱柱体抗压强度平均值与立方体抗压强度平均值之间存在线性关系，比值大概在0.7~0.92之间。 规范规定：轴心抗压强度标准值fck与立方体抗压强度标准值fcu,k之间的关系如下式： 棱柱体强度与立方体强度之比，C50以下取0.76，C80取0.82,中间按线性插值。 高强混凝土的脆性折减系数，C40以下取1.00，C80取0.87，中间线性插值。 考虑实际构件与试件混凝土之间的差异等，引入的修正系数。 轴心抗拉强度ft Tension 轴心抗拉强度ft远远小于轴心抗压强度fc，一般只有5%~10%，且强度等级越高，这个比值越小。 测定方法： 轴心受拉试验 500 150 150 150 150 100 100 直径16-20mm 压 拉 P P P P P d d 劈裂试验 2、 d：立方体边长或圆柱体直径 l：立方体边长或圆柱体长度 P 根据试验结果统计分析，取混凝土轴心抗拉强度试验平均值ft与立方体抗压强度试验平均值fcu的关系为： 轴心抗拉强度ft 规范规定轴心抗拉强度标准值ftk与立方体抗压强度标准值fcu,k的关系为： 高强混凝土的脆性折减系数，C40以下取1.00，C80取0.87，中间线性插值。 考虑实际构件与试件混凝土之间的差异等，引入的修正系数。 混凝土强度变异系数。 复合应力状态下的混凝土强度 二、 在钢筋混凝土结构中，混凝土一般处于复合应力状态