钢筋混凝土材料的力学性能.ppt

一、钢筋 1. 钢筋的成分、级别和品种 第2章 钢筋混凝土材料的力学性能 a、按化学成分分 普通低合金钢 碳素钢 （如40si2mnv钢） 低碳钢（含c量：0.6%） 普通碳素钢 加入少量合金元素(如mn、ti、v) 一、钢筋 1. 钢筋的成分、级别和品种 钢筋 热轧钢筋：热轧光面钢筋hpb235，热轧带肋钢筋hrb335、hrb400， 冷拉钢筋 ：由热轧钢筋在常温下用机械拉伸而成 热处理钢筋：将hrb400、rrb400钢筋通过加热、淬火、回火而成 b、按加工 钢丝 碳素钢丝：高碳镇静钢通过多次冷拔、应力消除、矫正、回火处理而成 刻痕钢丝：在钢丝表面刻痕，以增强其与混凝土间的粘结力 钢绞线：几根相同直径的钢丝成螺旋状铰绕在一起 冷拔低碳钢丝：由低碳钢冷拔而成 第2章 钢筋混凝土材料的力学性能 1x31x7 余热处理钢筋rrb400 一、钢筋 1. 钢筋的成分、级别和品种 c、按表面形状 光圆钢筋 变形钢筋 第2章 钢筋混凝土材料的力学性能 钢筋的选用规定： 非预应力钢筋：hrb235，hrb335 预应力钢筋：钢绞线、钢丝，热处理钢筋 hrb400，rrb400 一、钢筋 2. 钢筋的力学性能 a b b c d e 上屈服点不稳定 下屈服点 出现颈缩 拉断bc段为屈服平台 cd段为强化段 0.2% 0.2 标距 有明显流幅的钢筋 无明显流幅的钢筋 钢筋受压和受拉时的应力-应变曲线几乎相同 第2章 钢筋混凝土材料的力学性能 一、钢筋 2. 钢筋的力学性能 a b b c d e 0.2% 0.2 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 第2章 钢筋混凝土材料的力学性能 一、钢筋 2. 钢筋的力学性能 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 第2章 钢筋混凝土材料的力学性能 塑性 弯转角度越大，塑性性能越好。 一、钢筋 3. 钢筋应力-应变曲线的数学模型 s s s=ess y s, h fy s s s=ess y s, h fy fs,u s,u s, u s s s=ess y fy s,h fs,u 有明显流幅的钢筋 无明显流幅的钢筋 第2章 钢筋混凝土材料的力学性能 一、钢筋 4. 钢筋的疲劳 重复荷载作用下，钢筋的强度0.8fc，造成混凝土破坏，不稳定 加荷时混凝土的龄期，越早，徐变越大 水泥用量越多，水灰比越大，徐变越大 骨料越硬，徐变越小 第2章 钢筋混凝土材料的力学性能 二、混凝土 4. 混凝土的变形性能 混凝土的收缩-结硬过程中混凝土体积缩小的性质 水泥品种：等级越高，收缩越大 水泥用量：水泥用量越多，水灰比越大，收缩越大 骨料：骨料越硬，收缩越小 养护条件、制作方法、使用环境、体积与表面积的比值等 第2章 钢筋混凝土材料的力学性能 二、混凝土 4. 混凝土的变形性能 徐变对混凝土结构的影响 p as p as s1 c1 p s2 as s2 p拆去，钢筋受压混 凝土受拉，可能会 引起混凝土开裂 徐变： s， c 第2章 钢筋混凝土材料的力学性能 二、混凝土 4. 混凝土的变形性能 收缩对混凝土结构的影响 as s as s 收缩： 钢筋受压， 混凝土受拉 as 第2章 钢筋混凝土材料的力学性能 三、钢筋与砼的粘结作用 第2章 钢筋混凝土材料的力学性能 (a)砼硬化后钢筋与砼之间产生了良好的粘结力； (b)钢筋与砼的温度线膨胀系数非常接近； 钢筋与砼共同工作的基础： (c)钢筋由于砼的保护而避免锈蚀。 三、钢筋与砼的粘结作用 1. 粘结作用的组成 第2章 钢筋混凝土材料的力学性能 摩擦力 胶结力 机械咬合力 粘 结 作 用 砼收缩且裹紧钢筋 砼颗粒的化学作用 钢筋表面凹凸不平 三、钢筋与砼的粘结作用 2. 粘结强度及其影响因素 第2章 钢筋混凝土材料的力学性能 粘结强度 拉拔试验 钢筋与混凝土粘结作用的大小 钢筋埋入混凝土的长 度称为锚固长度。 三、钢筋与砼的粘结作用 2. 粘结强度及其影