钢筋和混凝土的力学性能1.pptxVIP

1 2.1 钢筋 2.1.1 钢筋分类 按化学成分 碳素钢（铁、碳、硅、锰、硫、磷等元素） 低碳钢（含碳量0.25%） 中碳钢（含碳量0.25~0.6%） 高碳钢（含碳量0.6~1.4%） 普通低合金钢（另加硅、锰、钛、钒、铬等） 2 按加工方法 钢筋 热轧钢筋 冷拉钢筋 热处理钢筋 钢丝 碳素钢丝 刻痕钢丝 钢绞线 冷拔低碳钢丝 按外形 光圆钢筋 变形钢筋 冷拔钢筋 冷轧钢筋 2.1 钢筋 3 HPB235 屈服强度 钢筋：bar 表面形状：plain 生产工艺： hot rolled HRB335 RRB400 热轧带肋屈服强度335Mpa 余热处理带肋屈服强度400Mpa 种类 符号 fyk 热轧钢筋 HPB 235(Q235) 235 HRB 335(20MnSi) 335 HRB 400(20MnSiV、 20MnSiNb、20MnTi) 400 RRB 400(K20MnSi) R 400 20MnSiV 2.1 钢筋 1、热轧钢筋 是用低碳钢或低合金钢在高温下热轧制而成的。 4 2.1 钢筋 2 钢筋的冷加工 冷拉： 在常温下用机械方法将有明显流幅的钢筋拉到超过屈服强度的某一应力值，然后卸载至零。 5 2.1 钢筋 冷拔： 将HPB235级热轧钢筋强行拔过小于其直径的硬质合金拔丝模具。 经过几次冷拔的钢丝，抗拉、抗压强度均大大提高，但塑性降低。 6 1、钢筋的强度和变形 有明显流幅的钢筋 无明显流幅的钢筋 （软钢） （硬钢） 上屈服点不稳定 下屈服点 出现颈缩 BC段为屈服平台 CD段为强化段 拉断 2.1 钢筋 2.1.2 钢筋的主要力学性能 7 强度指标 * 明显流幅的钢筋：下屈服点对应的强度作为设计强度的依据，因为，钢筋屈服后会产生大的塑性变形，钢筋混凝土构件会产生不可恢复的变形和不可闭合的裂缝，以至不能使用 * 无明显流幅的钢筋：残余应变为0.2%时所对应的应力作为条件屈服强度 2.1 钢筋 8 变形指标 * 伸长率：钢筋拉断后的伸长与原长的比值 * 冷弯要求：将直径为d的钢筋绕直径为D的钢辊弯成一定的角度而不发生断裂 2.1 钢筋 延伸率越大，钢筋的塑性和变形能力越好。 弯心直径越小，弯过的角度越大，冷弯性能越好，钢筋的塑性性能越好。 9 3、混凝土结构对钢筋的要求 强度要求：屈服强度和极限强度，抗震设计时还要求有一定的屈强比 塑性要求：伸长率和冷弯要求 可焊性 与混凝土的粘结性 4、钢筋的应用范围 非预应力钢筋：HRB235，HRB335，HRB400，RRB400 预应力钢筋：碳素钢丝，刻痕钢丝，钢绞线，热处理钢筋，冷拉钢筋 2.1 钢筋 10 2.2.1 混凝土的强度 2.2 混凝土 混凝土的强度指标 立方体抗压强度 轴心抗压强度 轴心抗拉强度 11 1、混凝土立方体抗压强度fcu 2.2 混凝土 混凝土立方体抗压强度的测定： 边长150mm立方体标准试件，在标准条件下（20±3℃，≥90%湿度）养护28天，按照标准试验方法（两端不涂润滑剂）测得的具有95%保证率的抗压强度，作为混凝土的立方体抗压强度。 用上述标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度，称为混凝土的强度等级。 混凝土的强度等级一般可划分为： C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80，共14个等级。 12 压力试件裂缝发展扩张整个体系解体，丧失承载力 另影响强度的因素还有：龄期、加载速率、试块尺寸等 2.2 混凝土 试验方法 我国规范的方法：不涂润滑剂 13 2、轴心抗压强度（棱柱体抗压强度fc ） 标准试块：150×150 ×300 非标准试块：100×100 ×300 换算系数 0.95 200×200 ×400 换算系数 1.05 考虑到承压板对试件的约束，立方体抗压强度大于棱柱体抗压强度，且有：fc=0.76fcu (试验结果) 对国外（美国、日本、欧洲混凝土协会等）采用的圆柱体试件（d=150, h=300），有fc’=0.79fcu 圆柱体抗压强度 2.2 混凝土 14 3、轴心抗拉强度ft 2.2 混凝土 1）直接测试法 2）劈裂试验 混凝土抗拉强度的测定方法： 15 复合应力状态包括： （1）双向受力（双向受拉，双向受压，一拉一压） （2）三向受压（对混凝土的横向变形加以约束） 混凝土三向受压时，强度提高，变形能力增加 工程实例：螺旋箍筋柱，钢管混凝土柱