鋼筋混凝土材料的力學(xué)性能

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1、第二章鋼筋混凝土材料力學(xué)性能鋼筋種類，力學(xué)性能，混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)，變形性能，鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用。§2.1鋼筋一、鋼筋的成分、級(jí)別和品種1.按化學(xué)成分碳素鋼（主要鐵、碳、硅、錳、硫、磷等元素）低碳鋼（含碳量<0.25%）中碳鋼（含碳量0.25~0.6%）高碳鋼（含碳量0.6~1.4%）普通低合金鋼（另加硅、錳、鈦、釩、鉻等改善綜合性能）硅釩系錳系一、鋼筋的成分、級(jí)別和品種鋼筋熱軋鋼筋：熱軋光面鋼筋HPB235，熱軋帶肋鋼筋HRB335、HRB400，RRB400冷拉鋼筋：由熱軋鋼筋在常溫下用機(jī)械拉伸而成，目的提高熱軋鋼筋的強(qiáng)度，節(jié)約鋼材熱處理鋼筋：將HRB400、RRB

2、400鋼筋通過(guò)加熱、淬火、回火而成，適宜于作預(yù)應(yīng)力筋2.按加工工藝分鋼絲碳素鋼絲：高碳鎮(zhèn)靜鋼通過(guò)多次冷拔、應(yīng)力消除、矯正、回火處理而成刻痕鋼絲：在鋼絲表面刻痕，以增強(qiáng)其與混凝土間的粘結(jié)力鋼絞線：六根相同直徑的鋼絲成螺旋狀繞在一起冷拔低碳鋼絲：由低碳鋼冷拔而成★熱軋鋼筋根據(jù)其含碳量不同又分為HPB235、HRB335、HRB400、RRB400級(jí)。光面鋼筋螺紋鋼筋月牙紋鋼筋人字紋鋼筋Φ一、鋼筋的成分、級(jí)別和品種鋼筋的應(yīng)用范圍非預(yù)應(yīng)力鋼筋：HRB235，HRB335，HRB400，RRB400預(yù)應(yīng)力鋼筋：碳素鋼絲，刻痕鋼絲，鋼絞線，熱處理鋼筋，冷拉鋼筋Diameters:d=

3、6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,30mm~50mm二、鋼筋的強(qiáng)度和變形分為有屈服點(diǎn)的鋼筋（有流幅），又稱軟鋼和無(wú)屈服點(diǎn)的鋼筋（無(wú)流幅）又稱硬鋼1.有屈服點(diǎn)的鋼筋（有流幅）－－軟鋼2.無(wú)屈服點(diǎn)的鋼筋（無(wú)流幅）－－硬鋼強(qiáng)度高、塑性差、脆性大鋼筋的?－?曲線lPPA應(yīng)力應(yīng)變二、鋼筋的強(qiáng)度和變形比例極限屈服強(qiáng)度極限強(qiáng)度o?(N/mm2)?fyfted流幅abcoa－彈性階段?a－比例極限?b－屈服強(qiáng)度cd－強(qiáng)化階段0.2%?0.2?(N/mm2)?o?d－極限強(qiáng)度de－頸縮階段?0.2－條件屈服強(qiáng)度軟鋼的應(yīng)力－應(yīng)變曲線硬鋼的應(yīng)力－應(yīng)變曲線二、鋼筋的強(qiáng)

4、度和變形對(duì)于有明顯屈服臺(tái)階的軟鋼取屈服強(qiáng)度f(wàn)y作為強(qiáng)度設(shè)計(jì)依據(jù)。p9表2－1對(duì)于無(wú)明顯屈服臺(tái)階的硬鋼取條件屈服強(qiáng)度?0.2作為強(qiáng)度設(shè)計(jì)依據(jù)。三、鋼筋的冷加工冷加工的方法：冷拉、冷拔、冷軋。對(duì)有物理屈服點(diǎn)的鋼筋進(jìn)行冷加工冷加工的目的：改變鋼材內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高鋼材強(qiáng)度，節(jié)約鋼筋1.冷拉，可采用冷拉控制應(yīng)力和冷拉率控制。冷拉后可提高鋼材的抗拉強(qiáng)度，但其屈服臺(tái)階變短。2.冷拔，可同時(shí)提高鋼材的抗拉和抗壓強(qiáng)度。塑性降低很多。3.冷軋后，鋼筋表面軋成帶肋，使鋼材強(qiáng)度和粘結(jié)性提高三、鋼筋的冷加工三、鋼筋的冷加工★冷拔經(jīng)過(guò)冷拔后鋼筋沒(méi)有明顯的屈服點(diǎn)和流幅冷拔既能提高抗拉強(qiáng)度又能提高抗壓強(qiáng)度

5、,塑性降低混凝土:由水泥、細(xì)骨料（砂）、粗骨料（石子）和水，有時(shí)加入外加劑，按一定比例攪拌，經(jīng)過(guò)養(yǎng)護(hù)經(jīng)凝結(jié)和硬化后形成的人工石材。砼的強(qiáng)度及變形隨時(shí)間、隨環(huán)境的變化而變化?！?.2混凝土的強(qiáng)度和變形一、混凝土的強(qiáng)度1．混凝土立方體強(qiáng)度用標(biāo)準(zhǔn)制作方式制成的150mm的立方體試塊，在溫度（20±3）℃、濕度90%以上養(yǎng)護(hù)28天，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得具有95％保證率的抗壓強(qiáng)度。常用等級(jí)：C7.5,C10,C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C55,C60,C65,C70,C80.混凝土強(qiáng)度等級(jí)：立方體抗壓強(qiáng)度表示混凝土Concrete一、混凝土的強(qiáng)度2.軸心抗

6、壓強(qiáng)度f(wàn)ck真實(shí)反映以受壓為主的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度，用150mmX150mmX300mm棱柱體為標(biāo)準(zhǔn)試件測(cè)得的抗壓強(qiáng)度極限值――抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值一、混凝土的強(qiáng)度平均為1/103.軸心抗拉強(qiáng)度f(wàn)tk直接測(cè)試方法間接測(cè)試方法(彎折，劈裂)一、混凝土的強(qiáng)度試驗(yàn)方法混凝土的抗拉強(qiáng)度是確定砼抗裂度的重要指標(biāo)混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck軸心抗拉強(qiáng)度f(wàn)tk混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft砼材料分項(xiàng)系數(shù)rc=1.4一、混凝土的強(qiáng)度p12表2－3，表2－4二、混凝土的變形混凝土的變形混凝土的受力變形混凝土的體積變形混凝土一次短期加荷的變形混凝土長(zhǎng)期作用的變形：徐變多次重復(fù)

7、荷載作用下的變形收縮變形溫度引起的變形1。在一次短期加載時(shí)的變形(如圖)圖1-7OA–––彈性階段?A:0.3fcAB–––彈塑性階段?:0.3fc～0.8fc裂縫穩(wěn)定階段BC–––裂縫不穩(wěn)定階段?:0.8fc～1.0fcCBDEfc??0?0???A?cu??二、混凝土的變形破壞過(guò)程承載力從增加到減小特征點(diǎn)：?0–––對(duì)應(yīng)于峰值點(diǎn)應(yīng)變《規(guī)范》?0=0.002?cu–––混凝土極限壓應(yīng)變《規(guī)范》?cu=0.0033fc–––軸心抗壓強(qiáng)度二、混凝土的變形2.混凝土在荷載長(zhǎng)期作用下的變形–––徐變混凝土在受到荷載作用后，在荷載(應(yīng)