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钢筋混凝土结构的材料优秀课件


(一)冷拉
K’
BK
残余变形 冷拉伸长率
Z’
Z 无时效
K点的选择:应力控制和应变控制
温度的影响:温度达700ºC时恢复 到冷拉前的状态,先焊后拉
经时效
特性:只提高抗拉强度,不提高抗 压强度,强度提高,塑性下降
(二)冷拔
经过冷拔后钢筋没有明显的屈服点 和流幅
冷拔既能提高抗拉强度又能提高抗 压强度
(三)热处理
1.1.2、钢筋的力学性能
(一) 钢筋的应力-应变曲线
上屈服点不稳定 出现颈缩
D
标距
B’
E
0.2
A B
C BC段为屈服平台
拉断
CD段为强化段
下屈服点
0.2%
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
(二) 钢筋的徐变和松弛
徐变
应力不变,随时间的增长 应变继续增加
松弛
•fts=0.19fcu 3/4
F
F fts
1.2 混凝土的物理力学性能 1.2.1、混凝土的强度
(一) 单轴受力状态下混凝土的抗压强度
1.立方体抗压强度fcu
承压板
摩擦力
•压力试件裂缝 发展扩张整个体 系解体,丧失承载力
试块
不涂润滑剂 涂润滑剂
强度大于
我国规范的方法:不涂润滑剂
•另影响强度的因素 还有:龄期、加载速 率、试块尺寸等
(一) 单轴受力状态下混凝土的抗压强度
不降低强度的前提下,消除 由淬火产生的内力,改善塑 性和韧性
对特定钢号的钢筋进行淬火和回火处理
强度提高, 塑性降低
(四) 钢筋的弹性模量 在弹性阶段的应力与应变的比值,用Es表示。 常用钢筋的弹性模量Es见本教材附录2表5。
(五) 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
表示混凝 土Concrete
立方体抗 压强度
(一) 单轴受力状态下混凝土的抗压强度
2.棱柱体抗压强度fc
承压板 标准试块:150×150 ×300 非标准试块:100×100 ×300
换算数 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
按表面形状分为光圆钢棒、螺旋槽钢棒、螺旋肋钢棒、带肋钢棒
钢棒
优点:强度高、延性好、具有可焊性、镦锻性、可判卷
主要用于预应力砼离心管桩、电杆、铁路轨枕、桥梁、码头基础、地 下工程、污水处理及其他预制构件中
钢筋的应用范围
非预应力钢筋:HRB235,HRB335,HRB400,RRB400
预应力钢筋:钢丝,,钢绞线,热处理钢筋,螺纹钢筋、钢棒
1.立方体抗压强度fcu 标准试块:150×150 ×150
非标准试块:100×100 ×100 换算系数 0.95
200×200 ×200 换算系数 1.05
•立方体抗压强度是区分混凝土强度等级的指标,我国规范混凝土的强度等 级有:
•C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60
150
150
500
100 100
•试验结果:ft=0.26fcu 2/3
•考虑到构件和试件的区别,尺寸效应,加荷速度等的 影响,取ft=0.88*0.26fcu 2/3=0.23fcu 2/3
(二) 单轴受力状态下混凝土的抗拉强度
劈裂试验fts
F
F
d
d
•我国根据100mm立方体的 劈裂与抗压试验结果有:
冷拉钢筋:由热轧钢筋在常温下用机械拉伸而成
余热处理钢筋:RRB400,钢筋通过加热、淬火、回火而成
钢丝
光圆钢丝:有3mm、4mm、5mm、6mm、6.25mm、7mm、8mm、 9mm、10mm、12mm
螺旋肋钢丝:以普通低碳钢或普通低合金钢热轧的圆盘条为母材,经 冷轧 减径后,在其表面冷轧成两面或三面有月牙肋的钢 丝。直径有4mm、4.8mm、5mm、6mm、6.25mm、7mm、 8mm、9mm、10mm。
钢筋混凝土结构的材料
▪ 本课程解决三个问题:
▪ 1、混凝土为什么配钢筋? ▪ 2、钢筋与混凝土能够一起工作吗? ▪ 3、混凝土中怎样配钢筋?(课程重点)
▪ 1、混凝土为什么配钢筋? ▪ 梁的受力图
V V
M
b
As
h
h0
a
2、钢筋与混凝土能够一起工作吗?
答:二者之间存在粘结力,钢筋与混凝土能够一起 工作。
(二)按表面形状和直径
按表面形状: 光圆钢筋 变形钢筋
按直径: 钢筋 钢丝
见图1-1
(三)按加工
钢筋
热轧钢筋:热轧光面钢筋HPB235,热轧带肋钢筋HRB335, HRB400,HRB500,余热处理钢筋RRB400
H:热轧(HOT ROLLED) P: 光面(PLAIN) B: 钢筋(BAR) R:带肋的(RIBBED)
第1章 混凝土结构材料的物 理力学性能
1.1 钢筋的品种和力学性能
1.1.1、钢筋的品种
(一)按化学成分
碳素钢(铁、碳、硅、 锰、硫、磷等元素)
普通低合金钢(另加硅、 锰、钛、钒、铬等)
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%) 硅系 硅钒系 硅钛系 硅锰系 硅铬系
压强度,且有:fc=0.76fcu (试验结果)
•考虑到构件和试件的区别,取fc=0.88*0.76fcu= 0.67fcu
•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’=(0.79~0.81)fcu
圆柱体抗 压强度
(二) 单轴受力状态下混凝土的抗拉强度 1.直接受拉试验ft
长度不变,随时间的增长 应力降低
对结构,尤 其是预应力 结构,产生 不利的影响, 需采取必要 的措施
(三) 钢筋的疲劳
重复荷载作用下,钢筋的强度<静载作用下的强度
规定的应力幅度内,经一定次数的重复荷载后, 发生疲劳破坏的最大应力值称为疲劳强度。对 钢筋用疲劳应力幅来表示其疲劳强度。
试验方法
单根钢筋的轴拉疲劳 钢筋埋入混凝土中重复受拉或受弯
刻痕钢丝:在光圆钢丝的表面上进行机械刻痕处理。 <5mm和>5mm
钢绞线
由多根高强光圆或刻痕钢丝捻制在一起经过低温回火处理清除内应力 后制成 分为2股、3股和7股
对7股钢丝捻制的钢绞线还可经拔模制成型号为(1*7)C的钢绞线
螺纹钢筋
在目前称为混凝土用螺纹钢筋,主要用作为预应力锚杆 有18mm、25mm、32mm、40mm、50mm等
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