水工钢筋混凝土结构学课件第一章

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1、第一节钢筋的品种和力学性能一.钢筋的品种★按化学成分区分低碳钢：（含碳量<0.25%）强度低、塑性好中碳钢：（0.25%≤含碳量≤0.6%）高碳钢：（含碳量>0.6%）强度高、塑性差低合金钢：碳素钢基础上加入少量合金元素而成，强度高、塑性好第一章钢筋砼结构的材料1.1钢筋的品种和力学性能第一章钢筋砼结构的材料★按外形区分光面钢筋变形钢筋月牙肋——纹路与肋不相交，不易产生应力集中，粘结强度略低于等高肋钢筋。等高肋——（螺旋纹、人字纹）与钢筋砼粘结力好，纹路与肋相交，易产生应力集中。第一章钢筋砼结构的材料1.1

2、钢筋的品种和力学性能光面圆钢筋螺旋纹钢筋人字纹钢筋月牙纹钢筋第一章钢筋砼结构的材料1.1钢筋的品种和力学性能★按加工方式区分热轧钢筋Ⅰ级钢筋：光面低碳钢，塑性好、强度低；多作为厚度不大楼板的受力钢筋和箍筋。Ⅱ级钢筋、Ⅲ级钢筋：月牙肋、低合金钢，强度较高；多作为钢筋砼构件受力钢筋，尺寸较大的构件，为增强与砼的粘结可用Ⅱ级钢作箍筋。Ⅳ级钢筋：等高肋、低合金钢，强度高；一般经冷拉后用于预应力钢筋砼结构。1.1钢筋的品种和力学性能第一章钢筋砼结构的材料冷加工钢筋热轧钢筋常温下经冷拉、冷拔、冷轧、冷扭加工后而成。冷加

3、工提高钢筋的强度，节约钢材。冷加工后，强度提高，塑性降低。一般用于预应力砼结构。热处理钢筋等高肋低合金钢，Ⅳ级钢经加热、淬火和回火等调质工艺而成，强度提高，塑性降低不多。用于预应力砼结构。钢丝直径＜6mm，外形有光面、刻痕和螺旋肋三种，另有二股、三股和七股钢绞线，外接圆直径9.5~15.2mm。用于预应力砼结构。第一章钢筋砼结构的材料1.1钢筋的品种和力学性能第一章钢筋砼结构的材料二.钢筋的力学性能（一）软钢的力学性能a为比例极限cd为强化段b为屈服强度fybc为屈服台阶d为抗拉强度1.1钢筋的品种和力学性

4、能软钢：有明显屈服点的钢筋，如热轧Ⅰ~Ⅳ级钢筋。第一章钢筋砼结构的材料1.1钢筋的品种和力学性能屈服强度：是钢筋强度的设计依据，在混凝土中的钢筋，应力达到屈服强度，荷载不增加，应变继续增大，裂缝开展过宽，构件变形过大，结构不能正常使用。伸长率：钢筋拉断时应变，反映钢筋塑性性能的指标。伸长率大的钢筋，拉断前有足够预兆，延性较好。弯曲试验：钢筋围绕直径为D的钢辊弯转α角而不发生裂纹，是反映钢筋塑性性能的另一指标。屈强比：反映钢筋的强度储备，fy/fu=0.6~0.7。★含碳量高，屈服强度和抗拉强度高，伸长率小，

5、流幅缩短。第一章钢筋砼结构的材料1.1钢筋的品种和力学性能第一章钢筋砼结构的材料（二）硬钢的力学性能a点：比例极限协定流限：强度设计指标，指经加载及卸载后尚存有0.2%永久残余变形时的应力，用σ0.2表示。σ0.2一般相当于抗拉强度的70%~85%。硬钢：没有明显屈服点的钢筋，如热处理钢筋及高强钢丝。1.1钢筋的品种和力学性能σε（三）钢筋的冷加工冷拉钢筋将钢筋拉伸超过其屈服强度，放松，经一段时间之后，钢筋会获得比原来屈服强度更高的屈服强度值。如图所示。冷拉后，屈服强度提高了，流幅缩短，伸长率降低，钢材性质

6、变硬变脆。冷拉后，抗压强度没有提高，计算仍取用原来的抗压强度。第一章钢筋砼结构的材料1.1钢筋的品种和力学性能第一章钢筋砼结构的材料1.1钢筋的品种和力学性能拔冷将钢筋用强力拔过硬质合金拔丝模，截面变小而长度增加，强度提高，塑性降低。冷轧将热轧钢筋在常温下表面轧制成不同的形状，强度提高，塑性降低。冷轧带肋钢筋—采用低碳热轧盘圆进行冷轧减径，表面轧出月牙纹。冷轧扭钢筋—钢筋经冷轧并经扭转而成。第二节砼的物理力学性能一．砼的强度（一）立方体抗压强度fcu砼结构主要利用其抗压强度，因此抗压强度是最主要和最基本的指

7、标。标准立方体强度：标准立方体试件测得的抗压强度，用fcu表示。砼强度等级：边长150mm立方体，温度为20±3℃、相对湿度不小于95%的条件下养护28天，用标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度标准值fcuk作为砼的强度等级，以符号C表示，单位为N/mm2。第一章钢筋砼结构的材料1.2砼的物理力学性能影响砼强度的因素①试验方法。②试件尺寸。③加载速度。④龄期。第一章钢筋砼结构的材料1.2砼的物理力学性能试验录像★水利水电工程用砼分11个强度等级，即C10、C15、C20、C25、C30、C35

8、、C40、C45、C50、C55、C60，级差为5N/mm2。第一章钢筋砼结构的材料1.2砼的物理力学性能（二）轴心抗压强度fc150mm×150mm×300mm的棱柱体试件测定，fc表示，较接近实际构件中砼的受压情况。fc