2.钢筋和混凝土材料的力学性能——第一讲_讲解--资料优质PPT.ppt

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钢筋混凝土梁裂后不坏，破坏前有预兆，承载力高，材料强度充分利用。

在混凝土结构中配置一定型式和数量的钢筋，可以收到如下效果：

结构的承载能力有很大的提高；

结构的受力性能得到显著的改善（破坏前带有明显的预兆，即：

变形和裂缝都较明显）。

1.1混凝土结构的概念和特点混凝土结构的概念和特点总结CH1.绪论4221010221010河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院PP钢筋（加筋）+混凝土钢筋混凝土结构（构件）拉压性能均好抗压性能好利用混凝土抗压，钢筋受拉（亦可受压）-各尽其能，相得益彰1.1混凝土结构的概念和特点混凝土结构的概念和特点CH1.绪论5221010221010河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院*两者之间通过界面粘结力可靠地结合在一起，可共同受力，共同变形；

粘结力是两种材料共同工作的基础。

*两者的温度线膨胀系数接近，混凝土:

（1.01.5）10-5，钢筋:

1.210-5；

避免产生较大的温度应力破坏两者的粘结力。

PP混凝土包裹在钢筋的外部，对钢筋起到保护作用。

1.1混凝土结构的概念和特点混凝土结构的概念和特点钢筋和混凝土共同工作的原因CH1.绪论河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院221010221010CH2MECHANICALPROPERTIESOFMATERIALS7221010221010河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院本章内容本章内容（content）本章内容本章内容（content）CH2.MechanicalPropertiesofMaterials2.1钢筋的基本性能（basicperformanceofsteelbar）。

2.2混凝土的基本性能（basicperformanceofconcrete）。

2.3钢筋与混凝土的粘结（bondbetweensteelbarandconcrete）。

CH2.钢筋和混凝土材料的基本性能8221010221010河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院AbstractofthechapterThischapterdiscussedthemechanicalpropertiesofmaterials（steelbarandconcrete）ofRCstructure,youshouldmasterthemechanicalpropertiesofsteelreinforcementandconcreteandunderstandthebondbetweensteelreinforcementandconcrete.CH2.钢筋和混凝土材料的基本性能9221010221010河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院本章重点本章重点（Emphasis）本章重点本章重点（Emphasis）熟悉土木工程用钢筋的品种、级别、性能及其选用原则（thevariety，level，performanceandselectionprincipleofrebar）；

熟悉混凝土在各种受力状态下的强度与变形性能（strengthanddeformationofconcreteundervariousloads）及其选用原则；

了解钢筋与混凝土的粘结性能（bondbetweensteelbarandconcrete）。

CH2.钢筋和混凝土材料的基本性能CH2.MechanicalPropertiesofMaterials10221010221010河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院定义（定义（definition）定义（定义（definition）在混凝土结构中采用的棒状、丝状钢材。

2.1PerformanceofSteelBarThesteelbarorwireusedinconcretestructure.CH2.钢筋和混凝土材料的基本性能11221010221010河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院按化学成分（Chemicalcomposition）碳素钢CarbonSteel（铁、碳、硅、锰、硫、磷等元素）低碳钢（含碳量0.25%）中碳钢（含碳量0.250.6%）高碳钢（含碳量0.61.4%）普通低合金钢LowAlloyedSteel（加入硅、锰、钛、钒、铬等）锰系硅钒系硅钛系硅锰系硅铬系1钢筋的分类钢筋的分类（classificationofsteelbar）含碳量越高，强度越高，但塑性和可焊性等变差合金元素含量3%硫、磷是有害元素，应严格控制其含量。

提高强度，改善塑性。

CH2.钢筋和混凝土材料的基本性能2.1PerformanceofSteelBar12221010221010河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院按表面形状光圆钢筋plainbar变形钢筋（ribbedbar）deformedbar硬钢（hardsteel）:

无明显屈服点钢筋按力学性能软钢（mildsteel）:

有明显屈服点钢筋按使用用途热轧钢筋（hotrolledsteelbar）预应力钢筋（prestressedreinforcement）螺旋纹人字纹月牙纹1钢筋的分类钢筋的分类（classificationofsteelbar）CH2.钢筋和混凝土材料的基本性能2.1PerformanceofSteelBar13221010221010河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院CH2.钢筋和混凝土材料的基本性能2.1PerformanceofSteelBar光圆钢筋月牙纹钢筋热轧钢筋（普通钢筋（hotrolledsteelbar）14221010221010河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院强度等级代号HPB300HRB335HRBF335HRB400HRBF400RRB400HRB500HRBF500d/mm622650650650符号fyk（ftk）/MPa300（420）335（455）400（540）500（630）附表1热轧钢筋的种类、直径范围、符号、强度标准值注：

第一个字母H（hotrolled）表示热轧，R（Remainedheattreated）表示为余热处理；

第二个字母P（Plain）表示光圆，R（ribbed）表示带肋；

第三个字母B（Bar）代表钢筋；

第四个字母F（FineGrains）代表细晶粒；

数字表示屈服强度标准值。

FRFFCH2.钢筋和混凝土材料的基本性能2.1PerformanceofSteelBar15221010221010河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院细晶粒热轧带肋钢筋细晶粒热轧带肋钢筋是我国冶金行业研究开发的新型热轧钢筋，这种钢筋生产过程中不需添加或只需添加很少的钒、钛等合金元素，通过控轧和控冷工艺形成超细组织（金属晶粒越细小，材料强度、硬度越高，塑性、韧性也越大），细晶粒热轧带肋钢筋代替我国目前大量使用的低合金热轧钢筋可节约国家宝贵的钒、钛等合金元素资源，降低钢筋价格，社会效益和经济效益均十分显著。

CH2.钢筋和混凝土材料的基本性能2.1PerformanceofSteelBar16221010221010河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院钢厂提供的钢筋直径为6mm，8mm，（8.2mm），10mm，12mm，14mm，16mm，18mm，20mm，22mm，25mm，28mm，32mm，36mm，40mm和50mm。

其中，d=8.2mm的钢筋仅适用于有纵肋的热处理钢筋。

常用钢筋直径CH2.钢筋和混凝土材料的基本性能2.1PerformanceofSteelBar设计时，应在附表1的直径范围和上述提供的直径内选择钢筋。

当采用直径大于40mm的钢筋时，应有可靠的工程经验。

17221010221010河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院钢丝、钢绞线Steelwireorstrandedwire预应力钢筋PrestressedReinforcement5mm、6mm、7mm、8mm、9mm2股、股、3股、股、7股股抗拉强度最高可抗拉强度最高可达达1960MPa预应力钢筋（预应力钢筋（prestressedreinforcement）光圆钢丝光圆钢丝CH2.钢筋和混凝土材料的基本性能18221010221010河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院螺旋肋钢丝螺旋肋钢丝刻痕钢丝刻痕钢丝钢绞线钢绞线CH2.钢筋和混凝土材料的基本性能预应力钢筋（预应力钢筋（prestressedreinforcement）19221010221010河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院ABBCDE上屈服点不稳定上屈服点不稳定下屈服点下屈服点出现颈缩出现颈缩拉断拉断BC段为屈服平台段为屈服平台flowstageCD段为强化段段为强化段strain-hardeningstage标距标距有明显流幅的钢筋Mildsteel无明显流幅的钢筋Hardsteel钢筋受压和受拉时的应力-应变曲线几乎相同1）钢筋的应力-应变曲线stress-straincurveofsteelbar2StrengthandDeformationofSteelBarO比例极限比例极限CH2.钢筋和混凝土材料的基本性能2.1PerformanceofSteelBar拉断钢筋颈缩比例极限0.2abc20221010221010河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院ABBCDE2）强度指标Strengthindex*有明显流幅的钢筋：

在建立钢筋混凝土构件截面承载力计算理论时，以下屈服点对应的强度作为设计时钢筋强度的取值（fy）。

应力-应变曲线两点简化：

A.钢筋应力不大于屈服点时应力-应变关系一直服从胡克定律，即处于理想弹性阶段；

B.不利用应力强化阶段，假设钢筋混凝土构件截面达到破坏时，钢筋拉应力保持为屈服点应力。

钢筋的极限强度作为一种安全储备。

UltimatestressfuRebarwithyieldstepCH2.钢筋和混凝土材料的基本性能2.1PerformanceofSteelBarYieldingstressfy21221010221010河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院*无明显流幅的钢筋：

取残余应变为0.2%时所对应的应力作为其强度限值，称为条件屈服强度（Conditionalyieldingstrength），混凝土规范取0.20.85b，b为极限抗拉强度（ultimatetensilestrength）。

RebarwithoutyieldstepCH2.钢筋和混凝土材料的基本性能2.1PerformanceofSteelBar2）强度指标Strengthindex0.20.2%ab22221010