钢筋的主要力学性能VIP免费

第二节钢筋的主要力学性能一、钢筋的品种和级别（一）钢筋的品种（分类）按化学成分分类：低碳钢碳素钢中碳钢随含碳量增加，钢筋强度提高，高碳钢塑性性能降低。普通低合金钢：除碳素钢已有的成分外，再加入少量的硅、锰、钛、钒等合金元素。强度显著提高，塑性性能也好。按外形分类光面钢筋——表面光滑，与混凝土粘结力差。变形钢筋——表面带肋，螺旋纹、人字纹、月牙纹，与混凝土粘结力高。热轧钢筋（用于钢筋混凝土结构）按生产工艺分类预应力钢丝和钢绞线、热处理钢筋（用于预应力混凝土结构）冷加工钢筋（用于预应力混凝土结构）三种钢筋的生产工艺不同，见P22（二）钢筋的级别1、热轧钢筋：由普通（低碳）碳素钢、低合金钢轧制而成——软钢常用热轧钢筋的级别、符号、钢种和形状性能：随着钢筋级别的增加，强度提高，塑性降低。级别代号符号钢种形状ⅠHPB235Q235光面ⅡHRB33520MnSi变形ⅢHRB40020MnSiV,20MnSiNb,20MnTi变形Ⅲ余热RRB400K20MnSi余热处理2、预应力钢丝和钢绞线、热处理钢筋用于预应力混凝土结构中.P439～440直径3、冷加工钢筋冷拉、冷拔9~4D—公称直径A—3股钢绞线量测尺寸钢绞线图2-1常用钢筋形式刻痕钢丝螺旋肋钢丝二、钢筋的强度和变形（通过拉伸试验获得的应力应变曲线来说明）应力——应变曲线分两类：有明显的流幅：热轧钢筋（软钢）无明显的流幅：高碳钢（硬钢）（预应力钢丝、钢绞线、热处理钢筋）设计强度取值依据：有明显流幅钢筋，取其屈服点强度作为设计取值依据。无明显流幅钢筋，取（极限抗拉强度）作为条件屈服点。b85.0三、钢筋的冷加工（对钢筋进行冷加工，可以提高强度）1.冷拉对热轧钢筋进行张拉，张拉应力超过原屈服点，然后放松，再张拉，屈服强度提高了，但塑性降低。（伸长率降低）2.冷拔将光面钢筋通过强力拔过直径小的钨合金拔丝模孔，塑性变形后——3，4mm钢丝。冷拉：提高抗拉强度（不宜作受压钢筋）冷拔：同时提高抗拉、抗压强度。8~6四、混凝土结构对钢筋性能的要求1.强度2.塑性3.可焊性4.耐火性5.与混凝土的粘结性第三节钢筋和混凝土的粘结与锚固一、粘结的作用和分类钢筋和混凝土之间的粘结，是保证两者共同工作的前提。钢筋混凝土结构受力后，若钢筋和混凝土有相对变形（滑移）就会在其交界面上产生剪应力,这种剪应力称为钢筋和混凝土之间的粘结力。局部粘结应力粘结应力分为：锚固粘结应力钢筋与混凝土之间粘结应力示意图（a）锚固粘结应力（b）裂缝间的局部粘结应力局部粘结应力：发生在裂缝间。作用：钢筋应力发生变化，使相邻两个裂缝之间的混凝土参与受拉。其丧失，会开裂。锚固粘结应力：发生在钢筋端部（支座内）。作用：钢筋需有一定锚固长度，以积累足够的粘结力，达到需要的拉力。否则，发生锚固破坏。二、粘结力的组成（1）钢筋和混凝土接触面上的化学吸附作用力——化学胶结力（水泥对钢筋表面氧化层渗透较小）（2）混凝土收缩握裹钢筋而产生的摩阻力——摩阻力（3）钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用力——机械咬合力光圆钢筋粘结力主要来自胶结力和摩阻力。变形钢筋粘结力主要来自机械咬合力。三、影响粘结强度的因素平均粘结应力式中：N为钢筋的拉力，d为钢筋的直径，l为粘结长度。影响粘结强度的主要因素：（1）混凝土强度等级：粘结强度与混凝土的抗拉强度大致成比例。（2）保护层厚度及钢筋净间距：越大，粘结强度越高。（3）横向钢筋（箍筋）及侧向压应力：可以限制裂缝的发展、提高粘结强度。（4）浇筑混凝土处钢筋所处的位置。dlNtf四、保证钢筋和混凝土粘结力的措施（用构造措施保证）（1）对不同等级的混凝土和钢筋，要保证基本的锚固长度和最小搭接长度。（2）满足钢筋最小间距和混凝土保护层最小厚度。（3）加密箍筋（接头范围内）。（4）钢筋端部设弯钩（光面钢筋）。第四节钢筋和混凝土的选用混凝土的选用原则：建筑工程中，钢筋混凝土构件的混凝土强度等级不应低于C15;当采用HRB335级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C20;当采用HRB400和RRB400级钢筋以及承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于C20;预应力混凝土结构的混...