建筑结构基础与识图第二章 建筑结构材料课件

建筑结构基础与识图主讲人：张春玉建筑结构基础与识图主讲人：张春玉第2章建筑结构材料

本章学习目的：（1）掌握常见结构形式的优缺点；（2）掌握钢筋的种类、力学性能和变形特点；（3）掌握混凝土的力学性能和变形性能；（4）掌握钢筋和混凝土共同工作的原理；（5）掌握钢筋混凝土常见的构造措施；（6）了解常用砌体及其材料的性能；第2章建筑结构材料本章学习目的：2.1材料对结构型式的影响建筑结构在设计基准期内将承受使用环境的影响，合理选用建筑材料将决定建筑结构的安全性、适用性、耐久性以及建筑的经济性。不同材料结构型式特点如下：2.1.1钢筋混凝土结构的特点（1）材料分布广泛，便于就地取材；（2）抵御不利环境的耐久性能好；（3）可模性好；（4）整体性好；（5）自重大；（6）抗裂性差；（7）隔声隔热性能差。钢筋与混凝土组合的理由？2.1材料对结构型式的影响钢筋与混凝土2.1.2钢结构的特点钢结构作为建筑结构的一种，与其他结构相比，具有如下特点： （1）轻质高强，自重小； （2）朔性韧性好，工作安全可靠； （3）密封性好，具有可焊性； （4）制造、安装简便，工业化程度高；（5）耐热性好； （6）防火性差； （7）易锈蚀。2.1.2钢结构的特点2.1.3钢-混凝土组合结构的特点（1）施工速度快，工期短； （2）抗震性能好； （3）受力合理； （4）自重轻； （5）节省钢材；（6）工序复杂； （7）防火性差；大连远洋大厦内筒为钢筋混凝土;外框自下而上为RC-SRC-S结构；2.1.3钢-混凝土组合结构的特点大连远洋大厦大连远洋大厦结构平面布置图大连远洋大厦结构平面布置图施工中的大连远洋大厦施工中的大连远洋大厦施工中的大连远洋大厦施工中的大连远洋大厦2.1.4砖石砌体结构的特点（1）取材方便；（2）造价低廉；（3）耐火性、耐久性好；（4）工艺简单；（5）保温隔热性好；（6）强度低，用量多，自重大；（7）施工量大；（8）抗震性能差；（9）不利于环境保护。2.1.4砖石砌体结构的特点2.2钢筋2.2.1钢筋的种类为了争取选用钢筋，有必要将钢筋划分不同的种类。1.建筑钢材类别碳素钢：按含碳量的不同划分为高碳钢、中碳钢和低碳钢。钢筋常用低碳钢，其C含量低于0.25%，。合金钢：按合金元素的含量分高、中、低合金钢，按有害杂质多少分高优、优质、普通合金钢。合金元素如硅、锰、矾、铌、钛等等。我国钢筋混凝土结构目前常用的钢筋分热轧碳素钢和普通低合金钢。钢材性质影响因素很多，选用时应注意相关规范要求。2.2钢筋2.钢筋种类按照划分标准的不同，钢筋包括如下种类：（1）按加工方法分热轧钢筋冷拉钢筋热处理钢筋冷轧钢筋冷拔低碳钢丝钢绞线钢筋混凝土规范对钢筋的规定2.钢筋种类（1）按加工方法分热轧钢筋冷轧钢筋钢筋混（3）按外形分类光面钢筋变形钢筋（2）按预应力分普通钢筋预应力钢筋（3）按外形分类光面钢筋变形钢筋（2）按预应力分普通钢筋3.钢筋特点（1）普通钢筋

普通钢筋指用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋。钢筋混凝土结构的热轧钢筋分为HPB235、HRB335、HRB400和RRB400四个级别。

1）HPB235级钢筋特点：光圆钢筋，公称直径范围为8～20mm，推荐直径为8、10、12、16、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。3.钢筋特点

2）HRB335级钢筋特点：月牙纹钢筋，公称直径范围为6～50mm，推荐直径为6、8、10、12、16、20、25、32、40和50mm。主要用作大中型混凝土结构的主筋、构造钢筋以及预应力结构的非预应力筋。特别适合用作承受动力荷载结构的主筋。3）HRB400级钢筋特点：月牙纹钢筋，公称直径范围和推荐直径同HRB335钢筋。

规范中提倡用HRB400级(即新Ⅲ级)钢筋作为我国钢筋混凝土结构的主力钢筋。但是将使得轴力作用下的裂缝变大。4）RRB400级钢筋：月牙纹钢筋，公称直径范围为8～40mm，推荐直径为8、10、12、16、20、25、32和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。2）HRB335级钢筋特点：（2）预应力钢筋预应力钢筋应优先采用预应力钢绞线和钢丝，也可采用热处理钢筋。1）钢绞线特点：由多根高强钢丝绞织在一起而形成的，有3股和7股两种，多用于后张法大型构件。2）预应力钢丝特点：主要是消除应力钢丝，其外形有光面、螺旋肋、三面刻痕三种。3）热处理钢筋特点：包括40Si2Mn、48Si2Mn及45Si2Cr几种牌号，它们都以盘条形式供应，无需焊接、冷拉，施工方便。（2）预应力钢筋补充内容：型钢表示方法质量等级代号：A、B、C、D屈服点数值（N/mm2）：195、215、235、255、275钢材屈服点代号：Q脱氧程度代号：F、b、Z、TZ，其中Z、TZ可以省略

钢材牌号举例：Q235A1.钢板用符号“-”后加“厚×宽×长（单位为mm）”的方法表示，如-12×800×2100。补充内容：型钢表示方法质量等级代号：A、B、C、D屈服点数值2.角钢1）等边角钢：“L”后加“边宽×厚度”（单位为mm），如L100×10。2）不等边角钢：“L”后加“长边宽×短边宽×厚度”，如L100×80×8。3.槽钢1）普通槽钢：“［”后加截面高度（单位为cm），并以a、b、c区分同一截面高度中的不同腹板厚度，［30a。2）轻型槽钢：“Q［”后加截面高度（单位为cm）2.角钢4.工字钢1）普通工字钢：“I”后加截面高度（单位为cm。20号以上的工字钢，同一截面高度有3种腹板厚度，以a、b、c区分（其中a类腹板最薄），如I30b。2）轻型工字钢：“QI”后加截面高度（单位为cm），如QI25。5.H型钢分为宽翼缘、中翼缘和窄翼缘三类，此外还有H型钢柱，其代号分别为HW、HM、HN、HP。表示方法：代号后加“高度×宽度×腹板厚度×翼缘厚度”(单位为mm)，如HW340×250×9×14。4.工字钢

6.剖分T型钢代号与H型钢相对应，采用TW、TM、TN分别表示宽翼缘T型钢、中翼缘T型钢和窄翼缘T型钢，其表示方法亦与H型钢相同，如：TN225×200×12。7.钢管分为无缝钢管和焊接钢管。表示方法：“Φ”后加“外径×厚度”（单位为mm）6.剖分T型钢

2.2.2钢筋的机械性能钢筋在外力的作用下所体现出的性能，叫机械性能，具体包括强度、塑形、韧性、冷弯性能以及疲劳等。1.钢材一次拉伸试验2.2.2钢筋的机械性能有明显塑性变形钢材的应力应变曲线有明显塑性变形钢材的应力应变曲线无明显塑性变形钢材的应力应变曲线无明显塑性变形钢材的应力应变曲线

（1）强度一次拉伸曲线中fp、fy、fu分别为比例强度、屈服强度和抗拉强度。各种类钢筋强度参见规范。（2）塑形钢材应力超过屈服强度以后，发生塑性变形（如拉伸、弯折等变形）而不断裂的能力。断裂前试件的永久变形与原标定长度的百分比称为伸长率ε，它是衡量钢材塑性的重要指标，数值参见规范。（1）强度2.钢材的冷弯试验钢筋在使用过程中常需弯折，因此应具有良好的弯折加工能力，此能力通过冷弯试验检验。冷弯合格标准：不起层、不断裂、不鳞裂2.钢材的冷弯试验冷弯合格标准：不起层、不断裂、不鳞裂3.钢材的冲击试验在动力荷载的作用下，钢材易于发生脆性破坏，因此应选用韧性较好的钢材。钢材的韧性指标ak

通过冲击试验得到。3.钢材的冲击试验2.2.3钢筋的冷加工常温下对钢材进行加工的工艺为冷加工，包括冷拉、冷拔和冷轧。冷加工可以提高钢材的强度，但降低塑形。1.冷拉常温下将钢材拉伸至超过屈服点后卸荷，使钢材的屈服强度提高的加工方法。同时可以调直、除锈。冷拉控制应力注意：冷拉不提高抗压屈服强度2.2.3钢筋的冷加工冷拉控制应力注意：

2.冷拔常温下将钢筋盘圆纵向拉长、横向挤压，使其长度变大、截面变小，强度提高、硬度提高、塑形降低的方法。钢筋冷拔的操作工序是：除锈剥皮→钢筋轧头→拔丝→外观检查→力学试验→成品验收。

钢筋盘条硬质合金拔丝模2.冷拔钢筋盘条硬质合金拔丝模3.冷轧将热轧钢筋再进行常温下的轧制，使钢筋直径较小、表面形成凸肋，使得强度提高、粘结性能提高、塑性下降的加工方法。国内常用低碳热轧盘圆进行冷轧减径，并形成月牙形横肋。具体使用参见相应规范。3.冷轧

2.2.4混凝土结构对钢筋的要求混凝土结构使用的钢筋应满足以下要求：（1）应具有较高的强度和良好的塑性；（2）便于加工和焊接；（3）并应与混凝土之间具有足够的粘接力。

混凝土结构规范对钢筋的指导意见：提倡用HRB400级（即新Ⅲ级）钢筋作为我国钢筋混凝土结构的主力钢筋；用高强的预应力钢绞线、钢丝作为我国预应力混凝土结构的主力钢筋，推进在我国工程实践中提升钢筋的强度等级。

思考：采用高强度钢材带来的好处？2.2.4混凝土结构对钢筋的要求2.3混凝土19世纪20年代出现水泥后，混凝土开始应用于建筑结构。水泥、砂、石子和水以及适当的外加剂按照一定的比例拌合后，经过凝结、硬化后而形成的人造石材即为混凝土。本节重点掌握两方面内容：（1）混凝土的强度；强度标准值和强度设计值；（2）混凝土的变形；受力变形和体积变形。2.3混凝土

2.3.1混凝土的强度

1.混凝土强度的影响因素（1）水灰比；（2）水泥种类、标号以及外加剂；（3）骨料级配及骨料种类；（4）混凝土的浇筑方法；（5）硬化时的环境条件（温度、湿度等）；（6）混凝土的龄期；（7）试件的大小；（8）加荷速率的影响；（9）试验方法。

2.3.1混凝土的强度2.混凝土强度的标准值（1）混凝土的立方抗压强度及强度等级

1）立方抗压强度标准值fcu,k：

150mm；标准条件（温度20±3℃，相对湿度不小于90%）；28天；标准试验方法（不涂油、速率0.15～0.3N/mm2）；保证率95%。单位：“N/mm2”。2）强度等级：共14级，C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。高强混凝土C60~C80。2.混凝土强度的标准值

3）结构混凝土强度等级的要求钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于Ｃ15；当采用HRB335级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于Ｃ20；当采用HRB400和RRB400级钢筋以及承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于Ｃ20。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于Ｃ30；当采用钢丝、钢绞线、热处理钢筋作为预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于Ｃ40。3）结构混凝土强度等级的要求（2）混凝土的轴心抗压强度标准值fck

我国采用150×150×300mm棱柱体试件测得的强度作为混凝土的轴心抗压强度，标准值表示为fck，单位N/mm2。式中0.88为考虑试件和构件混凝土强度差异的折减系数；α

1为棱柱强度与立方强度之比，对C50及以下取0.76，对C80取0.82，中间按线形规律变化；α2为混凝土脆性的折减系数，对C40取1.0，C80取0.87，中间按线形规律变化。（2）混凝土的轴心抗压强度标准值fck式中0.88为考（3）混凝土的轴心抗拉强度标准值ftk

混凝土的抗拉强度可采用尺寸为100×100×500mm的柱体试件进行直接轴心受拉试验，但其准确性较差。故国内为多采用圆柱体或立方体的劈裂试验来间接测定。（3）混凝土的轴心抗拉强度标准值ftk3.混凝土强度的设计值

考虑到结构可靠性要求，标准值应进行折减，折减系数为1.4。折减后的强度为混凝土强度设计值。混凝土轴心抗压强度设计值fc：fc=fck/1.4混凝土轴心抗拉强度设计值ft：

ft=ftk/1.4混凝土强度值参见设计规范。3.混凝土强度的设计值2.3.2混凝土的变形

混凝土的变形有两类：一类是受力变形；另一类是体积变形，主要指体积收缩。混凝土在荷载作用下的变形曲线叫应力-应变曲线。1.棱柱体试件；2.等应变加载或加装吸能装置。思考：变形特点！2.3.2混凝土的变形1.棱柱体试件；思考：弹性模量：应力应变之比。kcu,57.342.210fEc+=规范规定，采用应力上限为0.5fc循环5~10次后的应力-应变曲线的0.5fc的割线模量为受压弹性模量。取值见规范。弹性模量：应力应变之比。kcu,57.342.210fEc+

1.混凝土在长期荷载作用下的变形——徐变1）徐变定义混凝土在长期不变荷载作用下，应变随时间继续增长的现象，叫做混凝土的徐变。2）对结构构件的不利影响：增大混凝土构件的变形；在预应力混凝土构件中引起预应力损失。3）徐变影响因素：荷载作用情况：应力大小及作用时间长短；混凝土所处环境条件：温度；湿度；混凝土的组成：水泥含量；集料含量、刚度。1.混凝土在长期荷载作用下的变形——徐变

2.混凝土的体积变形——收缩凝结初期或硬化过程中出现的体积缩小现象。2.混凝土的体积变形——收缩（1）收缩种类1）塑性收缩：混凝土凝结硬化前（处于塑性状态）由水分蒸发导致的体积收缩。2）凝缩：硬化初期水泥水化引起的体积缩小。3）干燥收缩：混凝土硬化后，长期处于干燥环境，内部水分迁移到表面蒸发损失，导致的体积收缩。4）碳化收缩：混凝土在空气中与co2反映引起的体积收缩。（2）减小收缩措施：合理选择混凝土的组分；加强早期养护；设变形缝；设构造钢筋。（1）收缩种类2.3.3混凝土结构的耐久性按使用年限的不同，对混凝土的要求有所不同：1.设计使用年限为50年的一般结构混凝土质量应符合规范的规定。2.设计使用年限为100年的结构混凝土要求更加严格，参见规范。3.对临时性混凝土结构，可不考虑耐久性要求。有关标准的要求：三类环境中的结构构件，其受力钢筋宜采用环氧涂层带肋钢筋；对预应力锚具及连接器应有专门防护措施。四类和五类环境中的混凝土结构，其耐久性要求应符合有关标准的规定。2.3.3混凝土结构的耐久性2.4砌体材料

利用砂浆将块材砌筑成整体的结构为砌体结构。常用砌体材料如下：块材砂浆砖砌块石材水泥砂浆水泥混合砂浆石灰砂浆混凝土砌块砌筑砂浆烧结普通砖非烧结硅酸盐砖烧结多孔砖小型、中型、大型料石、毛石2.4砌体材料块材砂浆砖砌块石材水泥砂浆水泥混合砂浆石建筑结构基础与识图第二章建筑结构材料课件建筑结构基础与识图第二章建筑结构材料课件建筑结构基础与识图第二章建筑结构材料课件砌体材料强度表示方法：1.砖强度等级表示方法：MU30、MU25、MU20、MU15和MU10。2.石材强度等级表示方法：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20。3.砂浆强度等级表示方法：M5、M10…..砌体材料强度表示方法：2.5钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土形成整体、共同工作有两方面的基础，一是两者线膨胀系数相近，二是两者之间有良好的粘结性。钢筋端部与混凝土的粘结称为锚固。2.5.1粘结应力钢筋混凝土构件受力后会沿钢筋和混凝土接触面上产生的剪应力，通常称为粘结应力。锚固粘结局部粘结2.5钢筋与混凝土的粘结锚固粘结局部粘结1.锚固粘结应力主要发生在钢筋端部，因此端部应加弯钩、弯折，或在锚固区贴焊短钢筋、贴焊角钢等，以提高锚固能力。同时，钢筋应保证必要的锚固长度。受力筋锚固弯钩1.锚固粘结应力受力筋锚固弯钩主梁负筋锚固主梁负筋锚固2.局部粘结应力在相邻裂缝之间的混凝土与钢筋接触面上发生。大小将影响到构件的刚度和裂缝的状况。2.局部粘结应力2.5.2粘结力组成及影响因素1.粘结应力的组成（1）胶结力：接触面上的化学吸附作用力；（2）摩阻力：混凝土收缩握裹钢筋而产生；（3）咬合力：来自表面的粗糙不平。

2.粘结力影响因素（1）钢筋表面形状：光圆、变形；（2）钢筋在构件内部的位置：顶部、底部；（3）保护层厚度：劈裂；（4）钢筋间距：箍筋、纵筋；思考：光圆钢筋与变形钢筋的粘结机理有何不同？2.5.2粘结力组成及影响因素2.5.3钢筋与混凝土的粘结构造

1.常见构造措施

（1）保证最小搭接长度和锚固长度；（2）满足钢筋间距和混凝土保护层厚度的要求；（3）在钢筋的搭接接头范围内应加密箍筋；（4）在钢筋端部应设置弯钩。（5）应分层浇筑或二次浇捣较深混凝土构件；（6）合理处置锈蚀的钢筋表面；2.5.3钢筋与混凝土的粘结构造2.钢筋锚固长度lala取决于钢筋强度及混凝土抗拉强度，并与钢筋的外形有关。《混凝土结构设计规范》规定以纵向受拉钢筋的锚固长度作为钢筋的基本锚固长度la，它与钢筋强度、混凝土强度、钢筋直径及外形有关，计算式如下：2.钢筋锚固长度la钢筋锚固形式：化学锚固、机械锚固。机械锚固形式如图：机械锚固增大了粘结力，锚固长度可以缩短。规范有相应的措施。钢筋锚固形式：化学锚固、机械锚固。机械锚固形式建筑结构基础与识图第二章建筑结构材料课件3.钢筋的搭接搭接的作用：传力；搭接原则：受力小处；尽可能的少；优先机械连接。搭接常用部位：后浇带、施工缝、钢筋接长。3.钢筋的搭接连接区段当受拉钢筋的直径d>28mm及受压钢筋的直径d>32mm时，不宜采用绑扎搭接接头。连接区段当受拉钢筋的直径d>28mm及受压钢筋的直径d>建筑结构基础与识图主讲人：张春玉建筑结构基础与识图主讲人：张春玉第2章建筑结构材料

本章学习目的：（1）掌握常见结构形式的优缺点；（2）掌握钢筋的种类、力学性能和变形特点；（3）掌握混凝土的力学性能和变形性能；（4）掌握钢筋和混凝土共同工作的原理；（5）掌握钢筋混凝土常见的构造措施；（6）了解常用砌体及其材料的性能；第2章建筑结构材料本章学习目的：2.1材料对结构型式的影响建筑结构在设计基准期内将承受使用环境的影响，合理选用建筑材料将决定建筑结构的安全性、适用性、耐久性以及建筑的经济性。不同材料结构型式特点如下：2.1.1钢筋混凝土结构的特点（1）材料分布广泛，便于就地取材；（2）抵御不利环境的耐久性能好；（3）可模性好；（4）整体性好；（5）自重大；（6）抗裂性差；（7）隔声隔热性能差。钢筋与混凝土组合的理由？2.1材料对结构型式的影响钢筋与混凝土2.1.2钢结构的特点钢结构作为建筑结构的一种，与其他结构相比，具有如下特点： （1）轻质高强，自重小； （2）朔性韧性好，工作安全可靠； （3）密封性好，具有可焊性； （4）制造、安装简便，工业化程度高；（5）耐热性好； （6）防火性差； （7）易锈蚀。2.1.2钢结构的特点2.1.3钢-混凝土组合结构的特点（1）施工速度快，工期短； （2）抗震性能好； （3）受力合理； （4）自重轻； （5）节省钢材；（6）工序复杂； （7）防火性差；大连远洋大厦内筒为钢筋混凝土;外框自下而上为RC-SRC-S结构；2.1.3钢-混凝土组合结构的特点大连远洋大厦大连远洋大厦结构平面布置图大连远洋大厦结构平面布置图施工中的大连远洋大厦施工中的大连远洋大厦施工中的大连远洋大厦施工中的大连远洋大厦2.1.4砖石砌体结构的特点（1）取材方便；（2）造价低廉；（3）耐火性、耐久性好；（4）工艺简单；（5）保温隔热性好；（6）强度低，用量多，自重大；（7）施工量大；（8）抗震性能差；（9）不利于环境保护。2.1.4砖石砌体结构的特点2.2钢筋2.2.1钢筋的种类为了争取选用钢筋，有必要将钢筋划分不同的种类。1.建筑钢材类别碳素钢：按含碳量的不同划分为高碳钢、中碳钢和低碳钢。钢筋常用低碳钢，其C含量低于0.25%，。合金钢：按合金元素的含量分高、中、低合金钢，按有害杂质多少分高优、优质、普通合金钢。合金元素如硅、锰、矾、铌、钛等等。我国钢筋混凝土结构目前常用的钢筋分热轧碳素钢和普通低合金钢。钢材性质影响因素很多，选用时应注意相关规范要求。2.2钢筋2.钢筋种类按照划分标准的不同，钢筋包括如下种类：（1）按加工方法分热轧钢筋冷拉钢筋热处理钢筋冷轧钢筋冷拔低碳钢丝钢绞线钢筋混凝土规范对钢筋的规定2.钢筋种类（1）按加工方法分热轧钢筋冷轧钢筋钢筋混（3）按外形分类光面钢筋变形钢筋（2）按预应力分普通钢筋预应力钢筋（3）按外形分类光面钢筋变形钢筋（2）按预应力分普通钢筋3.钢筋特点（1）普通钢筋

普通钢筋指用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋。钢筋混凝土结构的热轧钢筋分为HPB235、HRB335、HRB400和RRB400四个级别。

1）HPB235级钢筋特点：光圆钢筋，公称直径范围为8～20mm，推荐直径为8、10、12、16、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。3.钢筋特点

2）HRB335级钢筋特点：月牙纹钢筋，公称直径范围为6～50mm，推荐直径为6、8、10、12、16、20、25、32、40和50mm。主要用作大中型混凝土结构的主筋、构造钢筋以及预应力结构的非预应力筋。特别适合用作承受动力荷载结构的主筋。3）HRB400级钢筋特点：月牙纹钢筋，公称直径范围和推荐直径同HRB335钢筋。

规范中提倡用HRB400级(即新Ⅲ级)钢筋作为我国钢筋混凝土结构的主力钢筋。但是将使得轴力作用下的裂缝变大。4）RRB400级钢筋：月牙纹钢筋，公称直径范围为8～40mm，推荐直径为8、10、12、16、20、25、32和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。2）HRB335级钢筋特点：（2）预应力钢筋预应力钢筋应优先采用预应力钢绞线和钢丝，也可采用热处理钢筋。1）钢绞线特点：由多根高强钢丝绞织在一起而形成的，有3股和7股两种，多用于后张法大型构件。2）预应力钢丝特点：主要是消除应力钢丝，其外形有光面、螺旋肋、三面刻痕三种。3）热处理钢筋特点：包括40Si2Mn、48Si2Mn及45Si2Cr几种牌号，它们都以盘条形式供应，无需焊接、冷拉，施工方便。（2）预应力钢筋补充内容：型钢表示方法质量等级代号：A、B、C、D屈服点数值（N/mm2）：195、215、235、255、275钢材屈服点代号：Q脱氧程度代号：F、b、Z、TZ，其中Z、TZ可以省略

钢材牌号举例：Q235A1.钢板用符号“-”后加“厚×宽×长（单位为mm）”的方法表示，如-12×800×2100。补充内容：型钢表示方法质量等级代号：A、B、C、D屈服点数值2.角钢1）等边角钢：“L”后加“边宽×厚度”（单位为mm），如L100×10。2）不等边角钢：“L”后加“长边宽×短边宽×厚度”，如L100×80×8。3.槽钢1）普通槽钢：“［”后加截面高度（单位为cm），并以a、b、c区分同一截面高度中的不同腹板厚度，［30a。2）轻型槽钢：“Q［”后加截面高度（单位为cm）2.角钢4.工字钢1）普通工字钢：“I”后加截面高度（单位为cm。20号以上的工字钢，同一截面高度有3种腹板厚度，以a、b、c区分（其中a类腹板最薄），如I30b。2）轻型工字钢：“QI”后加截面高度（单位为cm），如QI25。5.H型钢分为宽翼缘、中翼缘和窄翼缘三类，此外还有H型钢柱，其代号分别为HW、HM、HN、HP。表示方法：代号后加“高度×宽度×腹板厚度×翼缘厚度”(单位为mm)，如HW340×250×9×14。4.工字钢

6.剖分T型钢代号与H型钢相对应，采用TW、TM、TN分别表示宽翼缘T型钢、中翼缘T型钢和窄翼缘T型钢，其表示方法亦与H型钢相同，如：TN225×200×12。7.钢管分为无缝钢管和焊接钢管。表示方法：“Φ”后加“外径×厚度”（单位为mm）6.剖分T型钢

2.2.2钢筋的机械性能钢筋在外力的作用下所体现出的性能，叫机械性能，具体包括强度、塑形、韧性、冷弯性能以及疲劳等。1.钢材一次拉伸试验2.2.2钢筋的机械性能有明显塑性变形钢材的应力应变曲线有明显塑性变形钢材的应力应变曲线无明显塑性变形钢材的应力应变曲线无明显塑性变形钢材的应力应变曲线

（1）强度一次拉伸曲线中fp、fy、fu分别为比例强度、屈服强度和抗拉强度。各种类钢筋强度参见规范。（2）塑形钢材应力超过屈服强度以后，发生塑性变形（如拉伸、弯折等变形）而不断裂的能力。断裂前试件的永久变形与原标定长度的百分比称为伸长率ε，它是衡量钢材塑性的重要指标，数值参见规范。（1）强度2.钢材的冷弯试验钢筋在使用过程中常需弯折，因此应具有良好的弯折加工能力，此能力通过冷弯试验检验。冷弯合格标准：不起层、不断裂、不鳞裂2.钢材的冷弯试验冷弯合格标准：不起层、不断裂、不鳞裂3.钢材的冲击试验在动力荷载的作用下，钢材易于发生脆性破坏，因此应选用韧性较好的钢材。钢材的韧性指标ak

通过冲击试验得到。3.钢材的冲击试验2.2.3钢筋的冷加工常温下对钢材进行加工的工艺为冷加工，包括冷拉、冷拔和冷轧。冷加工可以提高钢材的强度，但降低塑形。1.冷拉常温下将钢材拉伸至超过屈服点后卸荷，使钢材的屈服强度提高的加工方法。同时可以调直、除锈。冷拉控制应力注意：冷拉不提高抗压屈服强度2.2.3钢筋的冷加工冷拉控制应力注意：

2.冷拔常温下将钢筋盘圆纵向拉长、横向挤压，使其长度变大、截面变小，强度提高、硬度提高、塑形降低的方法。钢筋冷拔的操作工序是：除锈剥皮→钢筋轧头→拔丝→外观检查→力学试验→成品验收。

钢筋盘条硬质合金拔丝模2.冷拔钢筋盘条硬质合金拔丝模3.冷轧将热轧钢筋再进行常温下的轧制，使钢筋直径较小、表面形成凸肋，使得强度提高、粘结性能提高、塑性下降的加工方法。国内常用低碳热轧盘圆进行冷轧减径，并形成月牙形横肋。具体使用参见相应规范。3.冷轧

2.2.4混凝土结构对钢筋的要求混凝土结构使用的钢筋应满足以下要求：（1）应具有较高的强度和良好的塑性；（2）便于加工和焊接；（3）并应与混凝土之间具有足够的粘接力。

混凝土结构规范对钢筋的指导意见：提倡用HRB400级（即新Ⅲ级）钢筋作为我国钢筋混凝土结构的主力钢筋；用高强的预应力钢绞线、钢丝作为我国预应力混凝土结构的主力钢筋，推进在我国工程实践中提升钢筋的强度等级。

思考：采用高强度钢材带来的好处？2.2.4混凝土结构对钢筋的要求2.3混凝土19世纪20年代出现水泥后，混凝土开始应用于建筑结构。水泥、砂、石子和水以及适当的外加剂按照一定的比例拌合后，经过凝结、硬化后而形成的人造石材即为混凝土。本节重点掌握两方面内容：（1）混凝土的强度；强度标准值和强度设计值；（2）混凝土的变形；受力变形和体积变形。2.3混凝土

2.3.1混凝土的强度

1.混凝土强度的影响因素（1）水灰比；（2）水泥种类、标号以及外加剂；（3）骨料级配及骨料种类；（4）混凝土的浇筑方法；（5）硬化时的环境条件（温度、湿度等）；（6）混凝土的龄期；（7）试件的大小；（8）加荷速率的影响；（9）试验方法。

2.3.1混凝土的强度2.混凝土强度的标准值（1）混凝土的立方抗压强度及强度等级

1）立方抗压强度标准值fcu,k：

150mm；标准条件（温度20±3℃，相对湿度不小于90%）；28天；标准试验方法（不涂油、速率0.15～0.3N/mm2）；保证率95%。单位：“N/mm2”。2）强度等级：共14级，C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。高强混凝土C60~C80。2.混凝土强度的标准值

3）结构混凝土强度等级的要求钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于Ｃ15；当采用HRB335级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于Ｃ20；当采用HRB400和RRB400级钢筋以及承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于Ｃ20。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于Ｃ30；当采用钢丝、钢绞线、热处理钢筋作为预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于Ｃ40。3）结构混凝土强度等级的要求（2）混凝土的轴心抗压强度标准值fck

我国采用150×150×300mm棱柱体试件测得的强度作为混凝土的轴心抗压强度，标准值表示为fck，单位N/mm2。式中0.88为考虑试件和构件混凝土强度差异的折减系数；α

1为棱柱强度与立方强度之比，对C50及以下取0.76，对C80取0.82，中间按线形规律变化；α2为混凝土脆性的折减系数，对C40取1.0，C80取0.87，中间按线形规律变化。（2）混凝土的轴心抗压强度标准值fck式中0.88为考（3）混凝土的轴心抗拉强度标准值ftk

混凝土的抗拉强度可采用尺寸为100×100×500mm的柱体试件进行直接轴心受拉试验，但其准确性较差。故国内为多采用圆柱体或立方体的劈裂试验来间接测定。（3）混凝土的轴心抗拉强度标准值ftk3.混凝土强度的设计值

考虑到结构可靠性要求，标准值应进行折减，折减系数为1.4。折减后的强度为混凝土强度设计值。混凝土轴心抗压强度设计值fc：fc=fck/1.4混凝土轴心抗拉强度设计值ft：

ft=ftk/1.4混凝土强度值参见设计规范。3.混凝土强度的设计值2.3.2混凝土的变形

混凝土的变形有两类：一类是受力变形；另一类是体积变形，主要指体积收缩。混凝土在荷载作用下的变形曲线叫应力-应变曲线。1.棱柱体试件；2.等应变加载或加装吸能装置。思考：变形特点！2.3.2混凝土的变形1.棱柱体试件；思考：弹性模量：应力应变之比。kcu,57.342.210fEc+=规范规定，采用应力上限为0.5fc循环5~10次后的应力-应变曲线的0.5fc的割线模量为受压弹性模量。取值见规范。弹性模量：应力应变之比。kcu,57.342.210fEc+

1.混凝土在长期荷载作用下的变形——徐变1）徐变定义混凝土在长期不变荷载作用下，应变随时间继续增长的现象，叫做混凝土的徐变。2）对结构构件的不利影响：增大混凝土构件的变形；在预应力混凝土构件中引起预应力损失。3）徐变影响因素：荷载作用情况：应力大小及作用时间长短；混凝土所处环境条件：温度；湿度；混凝土的组成：水泥含量；集料含量、刚度。1.混凝土在长期荷载作用下的变形——徐变

2.混凝土的体积变形——收缩凝结初期或硬化过程中出现的体积缩小现象。2.混凝土的体积变形——收缩（1）收缩种类1）塑性收缩：混凝土凝结硬化前（处于塑性状态）由水分蒸发导致的体积收缩。2）凝缩：硬化初期水泥水化引起的体积缩小。3）干燥收缩：混凝土硬化后，长期处于干燥环境，内部水分迁移到表面蒸发损失，导致的体积收缩。4）碳化收缩：混凝土在空气中与co2反映引起的体积收缩。（2）减小收缩措施：合理选择混凝土的组分；加强早期养护；设变形缝；设构造钢筋。（1）收缩种类2.3.3混凝土结构的耐久性按使用年限的不同，