材料力学性能及结构设计原理.ppt

第1页，共38页，星期日，2025年，2月5日（一）钢筋的力学性能1.钢筋的分类碳素钢钢筋合金钢钢筋（1）按化学元素第2页，共38页，星期日，2025年，2月5日钢筋主要成分为铁元素，还含有少量的碳、硅、锰、硫、磷等元素，力学性能主要与碳的含量有关：钢筋含碳量越高，则钢筋的强度越高，质地硬，但塑性变差。第3页，共38页，星期日，2025年，2月5日钢筋钢丝钢绞线热轧钢筋冷轧钢筋（冷轧带肋、冷轧扭钢筋）冷拉钢筋冷拔钢筋消除应力钢丝热处理钢筋（2）按加工方式分第4页，共38页，星期日，2025年，2月5日钢筋按外形分类光面钢筋变形钢筋（3）按外形分第5页，共38页，星期日，2025年，2月5日1）普通钢筋2)预应力钢筋用于钢筋混凝土结构的热轧钢筋分为HPB235、HRB335、HRB400和RRB400四个级别。（4）按用途分第6页，共38页，星期日，2025年，2月5日常用热轧钢筋第7页，共38页，星期日，2025年，2月5日HPB235级钢筋：光圆钢筋，公称直径范围为8～20mm。实际工程中只用作板、基础和荷载不大的梁、柱的受力主筋、箍筋以及其他构造钢筋。第8页，共38页，星期日，2025年，2月5日HRB335热轧带肋钢筋HRB335级钢筋：月牙纹钢筋，公称直径范围为6～50mm。实际工程中主要用作结构构件中的受力主筋。第9页，共38页，星期日，2025年，2月5日HRB400热轧带肋钢筋HRB400级钢筋：月牙纹钢筋。实际工程中主要用作结构构件中的受力主筋。第10页，共38页，星期日，2025年，2月5日RRB400余热处理钢筋RRB400级钢筋：月牙纹钢筋，公称直径范围为8～40mm。强度虽高，但疲劳性能、冷弯性能以及可焊性均较差，其应用受到一定限制。第11页，共38页，星期日，2025年，2月5日2）预应力钢筋预应力钢筋应优先采用钢绞线和钢丝，也可采用热处理钢筋。第12页，共38页，星期日，2025年，2月5日2.钢筋的强度和变形有明显屈服点的钢筋无明显屈服点的钢筋第13页，共38页，星期日，2025年，2月5日（1）有明显屈服点钢筋的应力－应变关系—比例极限—弹性极限—屈服上限—屈服下限—极限强度第14页，共38页，星期日，2025年，2月5日反映钢筋力学性能的基本指标：屈服强度、延伸率、冷弯性能和屈强比第15页，共38页，星期日，2025年，2月5日冷弯性能是反映钢筋变形能力的另一个指标第16页，共38页，星期日，2025年，2月5日（2）无明显屈服点钢筋的应力－应变关系条件屈服点为残余变形为0.2％时对应的应力第17页，共38页，星期日，2025年，2月5日不同钢筋应力－应变关系的比较第18页，共38页，星期日，2025年，2月5日钢筋强度标准值：《规范》取国家标准规定的屈服强度废品限制作为钢筋强度的标准值。钢筋强度设计值：钢筋强度设计值=钢筋强度标准值/材料性能分项系数（约为1.15）钢筋的弹性模量：ES第19页，共38页，星期日，2025年，2月5日混凝土结构对钢筋的要求强度－屈服强度塑性－延伸率和冷弯性能具有较好的可焊性有较好的粘结力－带肋钢筋第20页，共38页，星期日，2025年，2月5日（二）混凝土的力学性能混凝土材料是由水泥、砂、石子和水按一定比例组成，经凝结和硬化形成的，属于复合材料。第21页，共38页，星期日，2025年，2月5日1.混凝土的强度混凝土立方体抗压强度混凝土轴心抗压强度混凝土抗拉强度混凝土的强度等级是用立方体抗压强度来划分的。混凝土强度等级：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，用标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度，用符号C表示，C30表示fcu,k=30N/mm2C15、C20、C25~C80共划分为14个强度等级C50以上为高强混凝土。第22页，共38页，星期日，2025年，2月5日轴心抗压强度轴心抗压强度采用棱柱体试件测定，用符号fc表示，它比