同济大学土木工程学院建筑工程系：《混凝土结构基本原理》第二章 钢筋和混凝土材料的力学性能（顾祥林）

混凝土结构基本原理 第二章钢筋和混凝土材料力学性能 同济大学土木工程学院建筑工程系 顾祥林

第二章 钢筋和混凝土材料力学性能 同济大学土木工程学院建筑工程系 顾祥林

钢筋的强度和变形 钢筋的应力-应变曲线 上屈服点不稳定出现颈缩 B 中标距 BC段为屈服平台拉断 CD段为强化段 下屈服点 0.2 有明显流幅的钢筋 无明显流幅的钢筋 钢筋受压和受拉的的应力应变的线几乎相同

一、钢筋的强度和变形 1. 钢筋的应力-应变曲线   A B’ B C D E 上屈服点不稳定 下屈服点 出现颈缩 BC段为屈服平台 拉断 CD段为强化段 0.2%   0.2 标距 有明显流幅的钢筋 无明显流幅的钢筋 钢筋受压和受拉时的应力-应变曲线几乎相同

钢筋的强度和变形 钢筋的应力-应变曲线 强度指 B E *明显流幅的钢筋:下屈服点对应的强度作为设 计强度的依据,因为,钢筋屈服后会产生大的塑 性变形,钢筋混凝土构件会产生不可块复的变形 和不可闭合的我缝,以至不能使用 *无明显流幅的钢筋:残余应变为0.2%时所对应听02 的应力作为条件屈服强度 0.2

一、钢筋的强度和变形 1. 钢筋的应力-应变曲线   A B’ B C D E 0.2%   0.2 强度指标 * 明显流幅的钢筋：下屈服点对应的强度作为设 计强度的依据，因为，钢筋屈服后会产生大的塑 性变形，钢筋混凝土构件会产生不可恢复的变形 和不可闭合的裂缝，以至不能使用 * 无明显流幅的钢筋：残余应变为0.2%时所对应 的应力作为条件屈服强度

钢筋的强度和变形 钢筋的应力-应变曲线 强度指标的确定 强度m随机变量 密度 强度 平均 强度标准值 根据统计资料,运用 数理统计方法确定的 具有一定保证率(钢 强度 标准 筋为97.73%)的统计 值 特征值 材料强度 强度标准值=强度平均值 2×均方差

一、钢筋的强度和变形 1. 钢筋的应力-应变曲线 强度指标的确定 强度 随机变量 强 度 标 准 值 根据统计资料，运用 数理统计方法确定的 具有一定保证率（钢 筋为97.73%）的统计 特征值： 强度标准值=强度平均值- 2×均方差 概率 密度 材料强度 强度 平均 值 强度 标准 值

钢筋的强度和变形 1.钢筋的应力-应变曲线 变形指标 B E *伸长率:钢筋拉断后的伸长与原长的比值 *冷弯要求:将直径为的钢筋绕直径为D的钢辊2 弯成一定的角度而不发生断裂 0.2

一、钢筋的强度和变形 1. 钢筋的应力-应变曲线   A B’ B C D E 0.2%   0.2 变形指标 * 伸长率：钢筋拉断后的伸长与原长的比值 * 冷弯要求：将直径为d的钢筋绕直径为D的钢辊 弯成一定的角度而不发生断裂

钢筋的强度和变形 2.钢筋的成分、级别和品种 按化学成分 低碳钢(含碳量<0.25%) 碳素钢(铁、碳、硅、 中碳钢(含碳量0.25~0.6%) 锰、硫、磷等元素) 高碳钢(含碳量06~1.4%) 硅系 硅钒系 普通低合金钢(另加 硅、锰、钛、钒、铬 硅钛系 等) 硅锰系 硅铬系

一、钢筋的强度和变形 2. 钢筋的成分、级别和品种 按化学成分 碳素钢（铁、碳、硅、 锰、硫、磷等元素） 低碳钢（含碳量<0.25%） 中碳钢（含碳量0.25~0.6%） 高碳钢（含碳量0.6~1.4%） 普通低合金钢（另加 硅、锰、钛、钒、铬 等） 硅系 硅钒系 硅钛系 硅锰系 硅铬系

钢筋的强度和变形 2.钢筋的成分、级别和品种 按加工 热轧钢筋:热轧光面钢筋HPB235,热轧带肋钢筋HRB335、HRB400 余热处理钢筋RRB400 钢筋〈冷拉钢筋:由热轧钢筋在常温下用机械拉伸而成 热处理钢筋:将HRB400、RRB400钢筋通过加热、淬火、回火而成 碳素钢丝:高碳镇静钢通过多次冷拔、应力消除、矫正、回火处理而成 刻痕钢丝:在钢丝表面刻痕,以增强其与混凝土间的粘结力 钢丝 钢绞线:六根相同直径的钢丝成螺旋状铰绕在一起 冷拔低碳钢丝:由低碳钢冷拔而成

一、钢筋的强度和变形 2. 钢筋的成分、级别和品种 钢筋 热轧钢筋：热轧光面钢筋HPB235，热轧带肋钢筋HRB335、HRB400， 余热处理钢筋RRB400 冷拉钢筋：由热轧钢筋在常温下用机械拉伸而成 热处理钢筋：将HRB400、RRB400钢筋通过加热、淬火、回火而成 按加工 钢丝 碳素钢丝：高碳镇静钢通过多次冷拔、应力消除、矫正、回火处理而成 刻痕钢丝：在钢丝表面刻痕，以增强其与混凝土间的粘结力 钢绞线：六根相同直径的钢丝成螺旋状铰绕在一起 冷拔低碳钢丝：由低碳钢冷拔而成

钢筋的强度和变形 2.钢筋的成分、级别和品种 按表面形状 光圆钢筋 变形钢筋 钢筋的应用范围 非预应力钢筋:HRB235,HRB33,HRB400,RRB400 预应力钢筋:碳素钢丝,刻痕钢丝,钢绞线,热处理钢筋,冷拉 钢筋

一、钢筋的强度和变形 2. 钢筋的成分、级别和品种 按表面形状 光圆钢筋 变形钢筋 钢筋的应用范围 非预应力钢筋：HRB235，HRB335，HRB400，RRB400 预应力钢筋：碳素钢丝，刻痕钢丝，钢绞线，热处理钢筋，冷拉 钢筋

钢筋的强度和变形 3.钢筋的冷加工和热处理 拉 K点的选择:应力控制和应变控制 B K 时效温度的影响:温度达700c时恢复 无时效 到冷拉前的状态,先焊后拉 特性:只提高抗拉强度,不提高抗 压强度,强度提高,塑性下降 残余变形 冷拉伸长率

一、钢筋的强度和变形 3. 钢筋的冷加工和热处理 冷拉   B K Z K’ Z’ 残余变形 冷拉伸长率 无时效 经时效 K点的选择：应力控制和应变控制 温度的影响：温度达700ºC时恢复 到冷拉前的状态，先焊后拉 特性：只提高抗拉强度，不提高抗 压强度，强度提高，塑性下降

钢筋的强度和变形 3.钢筋的冷加工和热处理 拔 经过冷拔后钢筋没有明显的屈服点 和流幅 冷拔既能提高抗拉强度又能提高抗 压强度

一、钢筋的强度和变形 3. 钢筋的冷加工和热处理 冷拔 经过冷拔后钢筋没有明显的屈服点 和流幅 冷拔既能提高抗拉强度又能提高抗 压强度