钢筋和混凝土的力学性能PPT资料.ppt

钢筋和混凝土的力学性能PPT资料.ppt

《钢筋和混凝土的力学性能PPT资料.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢筋和混凝土的力学性能PPT资料.ppt（68页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

直径较小，有冷拉钢丝、消直径较小，有冷拉钢丝、消除应力钢丝等，外形有光面、除应力钢丝等，外形有光面、刻痕和螺旋肋三种，一般用刻痕和螺旋肋三种，一般用于预应力砼结构。

于预应力砼结构。

由多根高强钢丝在绞丝机上绞由多根高强钢丝在绞丝机上绞合，再经过低温回火制成。

通合，再经过低温回火制成。

通常有二股、三股和七股钢绞线，常有二股、三股和七股钢绞线，用于预应力砼结构用于预应力砼结构热轧钢筋热轧钢筋热轧钢筋热轧钢筋是用低碳钢、普通低合金钢等在高温下轧制而成。

根是用低碳钢、普通低合金钢等在高温下轧制而成。

根据力学指标（强度）的高低，可以分为据力学指标（强度）的高低，可以分为4级：

级：

强度等级代号强度等级代号级别级别符号符号表面形状表面形状强度强度塑性塑性HPB300光面钢筋HRB335变形钢筋HRB400变形钢筋HRB500变形钢筋

（1）级别）级别热轧钢筋是用低碳钢、普通低合金钢等在高温下轧制而成。

根热轧钢筋是用低碳钢、普通低合金钢等在高温下轧制而成。

强度等级代号强度等级代号级别级别符号符号特点特点用途用途HPB300HRB335HRB400HRB500

（1）级别）级别一般用于楼板的受力钢一般用于楼板的受力钢筋和梁、柱的箍筋筋和梁、柱的箍筋一般用于钢筋混凝土梁、一般用于钢筋混凝土梁、柱的受力钢筋柱的受力钢筋应用受到一定限制，用于预应力钢筋砼结构光面低碳钢筋，强度低、塑性好低合金钢，强度较高强度高、保留一定的塑性新规范：

新规范：

钢筋钢筋的品种的品种，钢筋直径常见范围：

钢筋直径常见范围：

d=6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,32,36,40d=6,8,10,12,14,16,18,20,22,25,28,32,36,40施工现场堆放钢筋及加工区施工现场堆放钢筋及加工区施工现场堆放钢筋及加工区施工现场堆放钢筋及加工区施工现场堆放钢筋及加工区施工现场堆放钢筋及加工区

（2）力学性能）力学性能单向拉伸应力单向拉伸应力应变曲线应变曲线A：

比例极限：

比例极限B：

屈服上限：

屈服上限BC：

屈服台阶：

屈服台阶D：

极限抗拉强度：

极限抗拉强度b设计时取屈服强度设计时取屈服强度fy还是还是极限抗拉强度极限抗拉强度b作为设计的依作为设计的依据？

为什么？

据？

屈服阶段屈服阶段强化阶段强化阶段破坏阶段破坏阶段B：

屈服强度：

屈服强度fyfyb弹性阶段弹性阶段颈缩颈缩设计时取屈服强度设计时取屈服强度fy作为钢筋强度设计值的依据作为钢筋强度设计值的依据钢筋达到屈服强度后，塑性变形钢筋达到屈服强度后，塑性变形急剧增加，构件出现很大的变形和过急剧增加，构件出现很大的变形和过宽的裂缝，以致构件不能正常使用。

宽的裂缝，以致构件不能正常使用。

但因为钢筋屈服完成后，还有一强化但因为钢筋屈服完成后，还有一强化阶段，还能继续承受更大的荷载，此阶段，还能继续承受更大的荷载，此时构件并未破坏。

时构件并未破坏。

极限抗拉强度类似于钢筋的极限抗拉强度类似于钢筋的“强强度储备度储备”。

因此，钢筋的极限抗拉强。

因此，钢筋的极限抗拉强度值不能与屈服强度太接近，应与屈度值不能与屈服强度太接近，应与屈服强度有足够大的差值。

服强度有足够大的差值。

v屈屈强强比比fy/b：

反映钢筋的反映钢筋的强度强度储备储备，fy/b=0.60.7。

fyb不同级别热轧钢不同级别热轧钢筋的应力应变曲线筋的应力应变曲线热轧钢筋级别越高，强度越热轧钢筋级别越高，强度越，屈服平台越，屈服平台越，塑性，塑性越越。

高高差差短短塑性性能塑性性能伸长率伸长率冷弯性能冷弯性能伸长率越高，塑性性能越好。

伸长率越高，塑性性能越好。

冷弯直径越小，角度冷弯直径越小，角度越大，塑性越好。

越大，塑性越好。

ll把钢筋在常温下围绕直径为把钢筋在常温下围绕直径为D的辊轴弯转的辊轴弯转角而要求不发生裂纹。

角而要求不发生裂纹。

冷拉冷拉冷拉冷拉kk软钢软钢软钢软钢常温下张拉常温下张拉常温下张拉常温下张拉应力超过屈服强度应力超过屈服强度应力超过屈服强度应力超过屈服强度kk立即重立即重立即重立即重新张拉新张拉新张拉新张拉obocdede卸载卸载卸载卸载oookdeokde放置相当一段放置相当一段放置相当一段放置相当一段时间后重新张拉时间后重新张拉时间后重新张拉时间后重新张拉okdeokde高温下短时间高温下短时间高温下短时间高温下短时间后重新张拉后重新张拉后重新张拉后重新张拉okdeokde冷拉可提高钢筋的屈服强度，但塑性降低冷拉可提高钢筋的屈服强度，但塑性降低时效硬化1、冷拉仅能提高钢筋的抗拉屈服强度，、冷拉仅能提高钢筋的抗拉屈服强度，不能提高其抗压屈服强度。

不能提高其抗压屈服强度。

2、人工加热时温度不可过高，否则将、人工加热时温度不可过高，否则将失去冷拉效果。

失去冷拉效果。

（3）钢筋的冷拉和冷拔）钢筋的冷拉和冷拔冷拔冷拔冷拔冷拔n在拔丝机上用强力将钢筋拉过硬质合金钢模上比钢筋直径稍在拔丝机上用强力将钢筋拉过硬质合金钢模上比钢筋直径稍小的拔丝孔，迫使钢筋截面缩小，长度增大。

小的拔丝孔，迫使钢筋截面缩小，长度增大。

n在拉拔过程中，钢筋同时受到纵向拉力及横向压力的作用后，在拉拔过程中，钢筋同时受到纵向拉力及横向压力的作用后，强度比原来有很大提高，但塑性降低很多。

强度比原来有很大提高，但塑性降低很多。

冷拔可冷拔可同时提高同时提高钢筋的钢筋的抗拉抗拉和和抗压强度。

抗压强度。

中高强钢丝、钢绞线、热处理钢筋中高强钢丝、钢绞线、热处理钢筋中高强钢丝和钢绞线强度较高，均中高强钢丝和钢绞线强度较高，均无明显的屈服点和屈服台阶无明显的屈服点和屈服台阶，主要用于预，主要用于预应力混凝土结构。

应力混凝土结构。

热处理钢筋，将强度大致相当于热处理钢筋，将强度大致相当于级热轧钢筋的某些特定品种热轧钢筋通过加级热轧钢筋的某些特定品种热轧钢筋通过加热、淬火和回火等调质工艺处理，使强度得到较大幅度的提高，但热、淬火和回火等调质工艺处理，使强度得到较大幅度的提高，但无明显的屈服点无明显的屈服点和屈服台阶和屈服台阶。

主要用于预应力混凝土结构。

00.2%0.2没有明显屈服点的钢筋没有明显屈服点的钢筋有明显屈服点的钢筋有明显屈服点的钢筋硬钢硬钢软钢软钢对于硬钢，通常以卸载后对于硬钢，通常以卸载后残余残余应变为应变为0.2%时对应的应力值时对应的应力值0.2作为作为屈服极限，称为屈服极限，称为“条件屈服极限条件屈服极限”，并取，并取0.2=0.85b。

硬钢的应力应变曲线硬钢的应力应变曲线1600N/mm26%钢筋的弹性模量（钢筋的弹性模量（101055N/mmN/mm22）种种类类EsHPB3002.1热处理钢筋热处理钢筋2.0消除应力钢丝（光面钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝）消除应力钢丝（光面钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝）2.05钢绞线钢绞线1.92注：

必要时钢铰线可采用实测的弹性模量四、钢筋的连接四、钢筋的连接接头的承载能力、变形性能不能比被连接的钢筋差，接头的存在不应对钢筋接头的承载能力、变形性能不能比被连接的钢筋差，接头的存在不应对钢筋与混凝土的共同工作产生不利影响，还应便于施工等。

与混凝土的共同工作产生不利影响，还应便于施工等。

常用的连接方式：

绑扎搭接绑扎搭接、焊接焊接和和机械连接机械连接搭接一定的长度并用细钢搭接一定的长度并用细钢丝捆绑成型丝捆绑成型通过和混凝土的粘结力来传递内通过和混凝土的粘结力来传递内力，因此对绑扎搭接的长度有一力，因此对绑扎搭接的长度有一定的要求定的要求构造简单、施工方便、应用广泛构造简单、施工方便、应用广泛绑扎搭接绑扎搭接焊接工艺、方法很多：

闪光对焊、焊接工艺、方法很多：

闪光对焊、电弧焊等电弧焊等优点：

性能良好、传力直接、节优点：

性能良好、传力直接、节省钢材、成本低省钢材、成本低缺点：

影响焊接质量的因素多，缺点：

影响焊接质量的因素多，焊接质量难以控制焊接质量难以控制焊接焊接机械连接机械连接上钢筋上钢筋下钢筋下钢筋套筒（内有套筒（内有凹螺纹）凹螺纹）连接形式有连接形式有锥螺纹套筒连接锥螺纹套筒连接、挤压套挤压套筒连接筒连接等等锥螺纹连接示意图锥螺纹连接示意图套筒套筒挤压套筒连接示意图挤压套筒连接示意图质量稳定可靠、操作简单、施质量稳定可靠、操作简单、施工速度快、适用范围广工速度快、适用范围广五、钢筋砼结构对钢筋性能的要求五、钢筋砼结构对钢筋性能的要求1、强度高及一定的屈强比、强度高及一定的屈强比屈强比：

屈强比：

反映钢筋的强度储备。

2、塑性好（伸长率大、冷弯性能好）、塑性好（伸长率大、冷弯性能好）3、具有良好的可焊性、具有良好的可焊性4、与混凝土的粘结锚固性能良好、与混凝土的粘结锚固性能良好5、耐火性好、抗疲劳性能、质量的稳定性等、耐火性好、抗疲劳性能、质量的稳定性等六、钢筋的选用原则（规范条文）六、钢筋的选用原则（规范条文）2.12.1混凝土的力学性能混凝土的力学性能混凝土的力学性能混凝土的力学性能混凝土是由混凝土是由水泥水泥、砂砂、石子石子和和水水等搅拌而成的人造石材，等搅拌而成的人造石材，不是匀质弹不是匀质弹性材料性材料。

一、混凝土的强度一、混凝土的强度在钢筋混凝土结构中，混凝土主要用于在钢筋混凝土结构中，混凝土主要用于抗压抗压。

1、影响混凝土强度的因素、影响混凝土强度的因素影响混凝土强度的因素很多，可以总结为以下几点：

影响混凝土强度的因素很多，可以总结为以下几点：

材料方面材料方面水泥用量、水泥强度、水灰比、骨料品种、配合比等水泥用量、水泥强度、水灰比、骨料品种、配合比等浇筑、养护方面浇筑、养护方面捣制方法、养护温度、湿度等捣制方法、养护温度、湿度等试验方法方面试验方法方面试件形状、尺寸、加载速度等试件形状、尺寸、加载速度等ll混凝土强度等级混凝土强度等级混凝土强度等级混凝土强度等级（StrengthGradeStrengthGrade）是用是用是用是用抗压强度抗压强度抗压强度抗压强度（Compressive（CompressiveStrength）Strength）来划分的来划分的来划分的来划分的抗压强度是混凝土力学性能中抗压强度是混凝土力学性能中抗压强度是混凝土力学性能中抗压强度是混凝土力学性能中最基本的指标最基本的指标最基本的指标最基本的指标混凝土立方抗压强度混凝土立方抗压强度混凝土轴心抗压强度混凝土轴心抗压强度混凝土抗拉强度混凝土抗拉强度混凝土强度混凝土强度一、混凝土的强度一、混凝土的强度试验方法方面试验方法方面试件形状、尺寸、加载速