鋼筋混凝土材料的力學性能

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1、鋼筋混凝土材料的力學性能鋼筋混凝土材料的力學性能1．《規(guī)范》規(guī)定鋼筋混凝土結構（包括預應力鋼筋混凝土結構）中的鋼筋有哪幾種，其等級如何？答：《規(guī)范》規(guī)定鋼筋混凝土結構（包括預應力鋼筋混凝土結構）中的鋼筋有以下幾種：（1）熱軋鋼筋：是低碳鋼、普通低合金鋼在高溫狀態(tài)下軋制而成，包括光圓鋼筋和帶肋鋼筋。等級分為HPB235級，HRB335級，HRB400級，HRB500級。（2）余熱處理鋼筋：熱軋后立即穿水，進行表面控制冷卻，然后利用芯部自身余熱完成回火處理所得成品鋼筋。鋼筋混凝土中常用RRB400級。（3）熱處

2、理鋼筋：是將熱軋鋼筋在通過加熱、淬火和回火等調質工藝處理的鋼筋。熱處理后鋼筋強度能得到較大幅度的提高，而塑性降低并不多。常用的有三種，分別是40Si2Mn，48Si2Mn，45Si2Cr。（4）冷軋帶肋鋼筋：采用強度較低、塑性較好的普通低碳鋼或低合金鋼熱軋圓盤條作為母材，經冷軋減徑后其表面形成二面或三面有月牙肋的鋼筋，根據(jù)其力學指標的高低，分為LL550，LL650，LL800三種。《規(guī)范》規(guī)定預應力混凝土結構中用的鋼絲按外形有下列幾類：（1）光面鋼絲（消除應力鋼絲）：用高碳鎮(zhèn)定鋼軋制成圓盤后經過多道冷拔，

3、并進行應力消除矯直回火處理而成。（2）刻痕鋼絲：在光面鋼絲的表面上進行機械刻痕處理，以增加與混凝土的粘結能力。（3）螺旋肋鋼絲：是用普通低碳鋼或低合金鋼熱軋的圓盤條作為母材，經冷軋減徑在其表面形成二面或三面有月牙肋的鋼絲。（4）鋼絞線：是由多根高強鋼絲捻制在一起，并經低溫回火處理清除內應力后制成?？煞譃?股、3股、7股3種。2．上述種類鋼筋的受力和變形有何特點？答：在上述鋼筋種類中，熱軋鋼筋為軟鋼，其應力-應變曲線有明顯的屈服點和流幅，斷裂時有“頸縮”現(xiàn)象，伸長率比較大；冷軋帶肋鋼筋、熱處理鋼筋、光面鋼絲、

4、刻痕鋼絲、螺旋形鋼絲及鋼絞線均為硬鋼，它們的應力-應變曲線沒有明顯的屈服點，伸長率小，質地硬脆。從各級熱軋鋼筋和光面鋼絲的應力-應變曲線中可以看出：隨著鋼材強度的提高其塑性性能降低，HPB235級鋼筋有較好的塑性，但強度較低，碳素鋼絲雖強度很高，但塑性較差。3．鋼筋混凝土結構及預應力混凝土結構的鋼筋按《規(guī)范》規(guī)定如何選用？答：《規(guī)范》規(guī)定，鋼筋混凝土結構及預應力混凝土結構的鋼筋，應按下列規(guī)定選用：普通鋼筋，即鋼筋混凝土結構中的鋼筋和預應力混凝土結構中的非預應力鋼筋，宜采用HRB400級和HRB335級鋼筋，

5、也可采HPB235級鋼筋和RRB400級鋼筋，以HRB400級鋼筋作為主導鋼筋。預應力鋼筋宜采用預應力鋼鉸線、高強鋼絲，也可采用熱處理鋼筋。HRB400和HRB335級鋼筋是指國家標準《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》GB1499-1998中的HRB400和HRB335級鋼筋；HPB235級鋼筋是指《鋼筋混凝土用熱軋光面鋼筋》GB13013中的Q235級鋼筋；RRB400級鋼筋是指國家標準《鋼筋混凝土用余熱處理鋼筋》GB13014中的KL400級鋼筋；預應力鋼絲系指國家標準《預應力混凝土用鋼絲》GB/T5223中

6、的三面刻痕鋼絲、螺旋肋鋼絲以及光面并經消除應力的高強度圓形鋼絲。4．鋼筋強度標準值是如何取值的？為什么？答：鋼筋強度標準值應具有不小于95%的保證率。對于熱軋鋼筋的強度標準值是根據(jù)屈服強度確定，用fyk表示。因為構件中的鋼筋應力達到屈服點后，將產生很大的塑性變形，使鋼筋混凝土構件出現(xiàn)很大變形和不可閉合的裂縫，以至不能使用。對預應力鋼絞線、鋼絲和熱處理鋼筋等沒有明顯屈服點的鋼筋強度標準值是根據(jù)國家標準極限抗拉強度(b確定的，采用鋼筋應力為0.85(b的點作為條件屈服點。5．鋼筋的塑性通常用哪兩個指標來衡量？它

7、們對鋼筋的塑性有和影響？答：鋼筋的塑性通常用伸長率和冷彎性能兩個指標來衡量。鋼筋拉斷后的伸長值與原長的比值稱為伸長率，伸長率越大塑性越好；冷彎是將直徑為d的鋼筋繞直徑為D的彎芯彎曲到規(guī)定的角度而無裂紋及起層現(xiàn)象，則表示合格。彎芯的直徑D越小，彎轉角越大，說明鋼筋的塑性越好。6．鋼筋應力-應變曲線數(shù)學模型常用的有哪幾種？各有何特點和適用？其數(shù)學表達式如何？答：．鋼筋應力-應變曲線數(shù)學模型常用的有：雙直線、三折線和雙斜線三種。（1）雙直線（完全彈塑性模型）將鋼筋的應力-應變曲線簡化為兩根直線，該模型不計屈服強度

8、的上限和由于應變硬化階段增加的應力，如圖題-6。圖中OB段為完全彈性階段，B點為用于設計的屈服下限，相應的應力及應變?yōu)閒y和(y，彈性模量為Es，即為OB段的斜率；BC為完全塑性階段，C點為應力強化的起點，對應的應變?yōu)?y，h。過C點后，認為鋼筋變形過大不能正常使用。此模型適用于流幅較長的低強度鋼筋。其數(shù)學表達式為：當(s((y時，(s=Es(s，(Es=fy/(y)當(y((s((s,h時，(s=fyEs—為鋼