混凝土结构基本原理----第一章.ppt

第一章材料基本力学性能
钢筋的物理力学性能

热轧钢筋
中高强钢丝和钢绞线
热处理钢筋
冷加工钢筋
第一章材料基本力学性能
热轧钢筋的分类
HPB235级、HRB335级、HRB400级、RRB400级
◆HPB235级:钢筋多为光面钢筋,多作为现浇楼板
的受力钢筋和箍筋
◆HRB335级和 HRB400级:钢筋强度较高,多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋,尺寸较大的构件,也有用Ⅱ级钢筋作箍筋以增强与混凝土的粘结,外形制作成月牙肋或等高肋的变形钢筋。
◆RRB400级钢筋:强度太高,不适宜作为钢筋混凝土构件中的配筋,一般冷拉后作预应力筋。
第一章材料基本力学性能
s
e
钢筋的强度与变形
◆有明显屈服点的钢筋
a’
a
b
c
d
e
fu
a´为比例极限
oa为弹性阶段
de为强化阶段
b为屈服上限
c为屈服下限,即屈服强度 fy
cd为屈服台阶
e为极限抗拉强度 fu
fy
f
ef为颈缩阶段
第一章材料基本力学性能
有明显屈服点钢筋的应力-应变关系
一般可采用双线性的理想弹塑性关系
1
Es
第一章材料基本力学性能
几个指标:
※屈服强度:是钢筋强度的设计依据,因为钢筋屈服后将发生很大的塑性变形,且卸载时这部分变形不可恢复,这会使钢筋混凝土构件产生很大的变形和不可闭合的裂缝。屈服上限与加载速度有关,不太稳定,一般取屈服下限作为屈服强度。
※屈强比:反映钢筋的强度储备,fy/fu=~。
第一章材料基本力学性能
◆无明显屈服点的钢筋
a点:比例极限,
a点前:应力-应变关系为线弹性
a点后:应力-应变关系为非线性,有一定塑性变形,且没有明显的屈服点
条件屈服点:%
《规范》 = fb
第一章材料基本力学性能
钢筋的塑性性能
伸长率:钢筋拉断后的伸长值与原长的比率,是反映钢筋塑性性能的指标。延伸率大的钢筋,在拉断前有足够预兆,延性较好。
钢筋的冷弯:
钢筋的冷弯性能是检验钢筋的韧性和内部质量的有效方法。即防止在弯折加工和使用时不致发生脆断的试验手段。在常温下要求把钢筋围绕具有某个规定直径D的轮轴(弯心)进行弯转,在达到规定的冷弯角度“α”后不发生裂纹、鳞落或裂断现象。
1)强度:要求钢筋有足够的强度和适宜的强屈比(极限强度与屈服强度的比值)。例如,对抗震等级为一、二级的框架结构,。
2)塑性:要求钢筋应有足够的变形能力。
3)可焊性:要求钢筋焊接后不产生裂缝和过大的变形,焊接接头性能良好。
4)与混凝土的粘结力:要求钢筋与混凝土之间有足够的粘结力,以保证两者共同工作。
混凝土结构对钢筋性能的要求
第一章材料基本力学性能
粘结力的形成
◆光圆钢筋与变形钢筋具有不同的粘结机理,其粘结作用主要由三部分组成:
(1)钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力(胶结力)。一般很小,仅在受力阶段的局部无滑移区域起作用,当接触面发生相对滑移时,该力即消失。
(2)混凝土收缩握裹钢筋而产生的摩阻力。
(3)钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用力(咬合力)。对于光圆钢筋,这种咬合力来自于表面的粗糙不平。
第一章材料基本力学性能
混凝土与钢筋的粘结