钢筋的屈服应力不低于规定值 屈服应力/极限抗拉强度的比值（屈强比）不宜
过大
中、高强钢丝和钢绞线
钢筋的直径 d=6~50mm
常用： 6mm，6.5mm，8mm，8.2mm，10mm，12mm， 14mm，16mm，18mm，20mm，22mm，25mm， 28mm，32mm，36mm，40mm，50mm。其中， 8.2mm仅适用有纵肋的热处理钢筋。
均匀伸长率更真实反映钢筋在拉断前的平均伸 长率，客观反映钢筋的变形能力。
冷弯
α D
d
=90°,180 °,反复弯曲要 求：冷弯过程中无裂缝、鳞 落或断裂。 D 愈小，要求愈高。 反复次数愈高，要求愈高。
冷弯是检验钢筋局部变形能力的指标。 钢筋塑性愈好，构件破坏前预兆愈明显。
热轧钢筋的弹性模量和强度
Bar Ribbed
Remained heat treatment
种类 HPB235(Q235)
HRB335(20MnSi)
HRB400(20MnSiV, 20MnSiNb,20MnTi) RRB400(K20MnSi)
符号 d/(mm) fyk/(N/mm2)
8~20
235
6~50
335
6~50
400
剪力存在时：
拉-剪：抗拉、抗剪强度都降低；
压-剪：当 s / fc 0.6 时，抗剪强度随压应力提高而增大； 当 s / fc 0.6 时，内部裂缝增加，抗剪抗压强度
均降低。
三向受力：
三轴应力状态有多种组合，实际工程遇到较多的螺旋箍 筋柱和钢管混凝土柱中的混凝土为三向受压状态。三向 受压试验一般采用圆柱体在等侧压条件进行。
热轧钢筋的塑性性能
伸长率
l l1
d
l1 l 100%
l
5 : l 5d
10 : l 10d
100 : l 100mm
同一根钢筋 5 10
上述伸长率只反映断口附近残留变形大小， 不反映钢筋总伸长率情况。
钢筋均匀伸长率的测定：
残余 伸长
已回复弹 性应变
钢筋的选用
普通钢筋：宜用HRB400和HRB335钢筋 可用HPB235、RRB400和冷加工钢筋
预应力筋：宜用钢铰线、钢丝 可用热处理钢筋和强度较高的冷加工钢筋
§1.2 混凝土
1.2.1 组成及特点
主要材料：水泥、水、砂、石
特点: 1）以固相为主，包含固体、液体、气体的三相体； 2）水化过程长，性能要很长时间才稳定； 3）水泥石收缩可形成微裂缝； 4）受制作、养护、使用条件影 响大。
混凝土结构设计原理
第1章
本章重点
熟悉土木工程用钢筋的品种、级别、性能 及其选用原则；
熟悉混凝土在各种受力状态下的强度与 变形性能及其选用原则；
了解钢筋与混凝土的共同工作原理。
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HPB
HRB
Bar Plain Hot rolled
RRB
Bar Ribbed Hot rolled
b b
f f ck cu,k
1.0 0.5
0 1 2 345
hb
脆性影响 系数
棱柱体强度 与立方体强 度之比值
h
轴心抗压强度 fck 0.88c1c2 fcu,k
混凝土强度与试块混 凝土强度的修正系数
混凝土 强度
≤
C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80
பைடு நூலகம்等级 C40
到轴心抗压强度fc时，试验机中集聚的弹性应变能大于
混凝土单轴短期荷载作用下的应力-应变关系是混凝土材料最 基本的力学性能，是对混凝土进行理论分析的基本依据，是研 究和建立混凝土构件的承载力、变形、延性以及应用计算机进 行构件的非线性全过程分析的重要依据。
混凝土单轴受压应力-应变关系曲线
常采用标准棱柱体或圆柱体试件来测定。
混凝土单轴受压应力-应变关系曲线，常采用棱柱体试 件来测定。 在普通试验机上采用等应力速度加载，达
三向受压时，试件由于 侧压限制，其内部裂缝 的产生和发展受到阻碍， 因此破坏时的轴向抗压 强度提高。
三向受压时，强度增 加，最大增加5倍。
螺旋箍筋约束对强度和变 形能力均有很大提高；
矩形箍筋约束对强度的提 高不是很显著，但对变形 能力有显著改善。
1.2.2 混凝土的变形
混凝土的变形可分为两类：荷载作用下的受力变形和由于混凝土 的收缩、温度变化等引起的非受力变形。 1、单轴（单调）受力应力-应变关系Stress- strain Relationship
◆ 双轴应力状态 Biaxial Stress State 双向受压时，两个方向的 抗压强度都有所提高；
双向受拉时，两个方向的 抗拉强度均接近于单轴抗 拉强度；
拉压受力时，混凝土的强 度均低于单轴受力（压或 拉）强度。
双向受力
ft* — 混凝土单轴抗拉强度； fc*—混凝土单轴抗压强度
此图说明： 压-压：强度提高； 拉-拉：强度不变； 拉-压：抗拉和抗压强度都低。
c1 0.76 0.76 0.76 0.77 0.78 0.79 0.80 0.81 0.82
c2 1.00 0.984 0.968 0.951 0.935 0.919 0.903 0.887 0.87
混凝土受压破坏机理可概括为：随着应力的增大， 沿粗骨料界面和砂浆内部的微裂缝逐渐延伸和扩展， 导致砂浆的损伤不断积累；裂缝贯通后，混凝土的 连续性遭到破坏，逐渐丧失其承载力，破坏的实质 是由连续材料逐步变成不连续材料的过程。
8~40
400
热轧钢筋应力-应变曲线
s
fu
e
b
fy a
a’
c
d
o
a´为比例极限
a为弹性极限 f b为屈服上限
c为屈服下限，即屈服强度 fy cd为屈服台阶 de为强化阶段 e为极限抗拉强度 fu
ef为颈缩阶段
e
s Ese s fy
e ey e ey
热轧钢筋的简化应力—应变曲线
轴心抗拉强度
轴心抗拉强度与立 方体抗压强度的折
算系数
f tk

0.882 0.395
f 0.55 cu,k
(1

1.645
)0.45
试验离散性的影 响系数
试验离散性 系数
混凝土的复合受力强度
实际结构中，混凝土很少处于单向受力状态。更多的是处于双 向或三向受力状态。如钢筋混凝土梁弯剪段的剪压区、框架的 梁、柱节点区、牛腿、深梁等。