2012水工钢筋混凝土结构-第一章.ppt

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1、第一章混凝土结构材料的物理力学性能1.钢筋的力学性质。2.立方体抗压强度是怎样确定的。3.影响混凝土抗压强度的因素有那些。4.混凝土收缩与徐变有什么区别和联系。本章重点混凝土结构主要用钢筋和混凝土材料制作而成。为了合理地进行混凝土结构设计，需要深入地了解混凝土和钢筋的受力性能。对混凝土和钢筋力学性能、相互作用和共同工作的了解，是掌握混凝土结构构件性能并对其进行分析与设计的基础。第一节钢筋的品种和力学性能一.钢筋的品种热轧钢筋－将钢材在高温下轧制而成，根据强度高低，分为HPB235、HRB335、HRB400等几种。钢丝－消除预应力钢丝。将钢筋拉拔

2、后，经中温回火消除应力并进行稳定化处理的钢丝。钢绞线－由多根高强光圆或刻痕钢丝捻制在一起经过低温回火处理清除内应力后而制成。螺纹钢筋－高强精轧螺纹钢筋。钢棒－预应力混凝土用钢棒按表面形状分为光圆钢棒、螺旋槽钢棒、螺旋肋钢棒、带肋钢棒四种。按使用用途分：普通钢筋、预应力钢筋D—公称直径3股钢绞线量测尺寸钢绞线刻痕钢丝螺旋肋钢丝按外形分光面钢筋变形钢筋:等高肋钢筋、月牙肋钢筋按化学成分碳素钢普通低合金钢－在碳素钢基础上加入少量的硅、锰、钛、钒、铬等合金元素。有效提高钢材的强度，改善钢材的其它性能。强度高、塑性及可焊性好低碳钢－含碳量<0.25%中碳钢

3、－含碳量0.25%~0.6%高碳钢－含碳量0.6%~1.4%除铁外，含少量碳、硅、锰、硫、磷热轧钢筋光圆钢筋螺纹钢筋月牙纹钢筋人字纹钢筋图1-1按表明形状分：热轧光圆钢筋、热轧带肋钢筋建筑用钢筋要求：一定的强度（屈服强度和抗拉强度）、足够的塑性（伸长率和冷弯性能）、良好的焊接性能。热轧钢筋是钢厂用普通低碳钢(含碳量不大于0.25％)和普通低合金钢(合金元素不大于5％)高温轧制而成。《混凝土结构设计规范》中热轧钢筋的分类：HPB235级、HRB335级、HRB400级Ⅲ级、RRB400级Ⅳ级HRB335钢筋:热轧带肋钢筋，直径6～50mm，应用广泛

4、。HPB235钢筋：热轧光圆钢筋，直径6～22mm，低碳钢，强度、塑性及焊接性能较好；强度稍低、粘接力差用于混凝土板、箍筋RRB400钢筋：余热处理钢筋，不用于普通混凝土，冷拉后用于预应力混凝土，焊接质量难控制，低温下易冷脆HRB400钢筋：热轧带肋钢筋，直径6～50mm，强度高，冷拉后用作预应力钢筋HRB500钢筋：热轧带肋钢筋。强度等级代号钢　　种符　号d/mmHPB235Q235（低碳钢）6~20HRB33520MnSi（低合金钢）6~50HRB40020MnSiV,20MnSiNb,20MnTi（低合金钢）6~50RRB400K20MnS

5、i（低合金钢）8~40HPB235为热轧光面钢筋，普通钢筋HRB335和HRB400是热轧变形钢筋，普通钢筋RRB400是余热处理钢筋余热处理钢筋是将屈服强度相当于HRB335的钢筋在轧制后穿水冷却，然后利用芯部的余热对钢筋表面的淬水硬壳回火处理而成的变形钢筋。其性能接近于HRB400级钢筋，但不如HRB400级钢筋稳定，焊接时钢筋回火强度有所降低，因此应用范围受到限制。常用热轧钢筋的种类、代表符号和直径范围钢丝：消除预应力钢丝。将钢筋拉拔后，经中温回火消除应力并进行稳定化处理的钢丝。直径越细强度越高，中强钢丝的强度为800~1200MPa，高强

6、钢丝、钢绞线的强度为1470~1860MPa；钢丝的直径3~9mm；外形有光面、刻痕和螺旋肋三种用作预应力钢筋钢绞线－由多根高强光圆或刻痕钢丝捻制在一起经过低温回火处理清除内应力后而制成。有2股、3股和7股。螺纹钢筋－高强精轧螺纹钢筋。只要做预应力锚杆。钢棒－预应力混凝土用钢棒按表面形状分为光圆钢棒、螺旋槽钢棒、螺旋肋钢棒、带肋钢棒四种。水工中列入螺旋槽钢棒和螺旋肋钢棒。力学性能软钢：热轧Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋，力学性质较软，亦称有明显屈服点的钢筋硬钢：热处理钢筋及高强钢丝，力学性质高强而硬，亦称无明显屈服点的钢筋二．钢筋的力学性能钢筋的－曲线

7、lPPAⅠ级钢筋的－曲线oa－弹性阶段abc－屈服阶段cd－强化阶段de－破坏阶段a－比例极限b－屈服强度d－抗拉强度（一）、软钢的力学性能1.钢筋的－曲线特征Ⅰ级钢筋简化的－曲线软钢：当应力达到屈服强度后，荷载不增加，应变会继续增大。fyey1Es双线性理想弹塑性关系钢筋除需有足够的强度外，还应具有一定的塑性变形能力，钢筋的塑性通常用伸长率和冷弯性能两个指标来衡量。2.1伸长率：软钢的塑性性能上图e点所对应的横坐标为伸长率。冷弯性能：弯心直径冷弯角度2.2冷弯是将直径为d的钢筋绕直径为D的钢辊，弯成一定的角度而不发生裂纹，就表

8、示合格。钢筋塑性越好，冷弯角就可越大，钢棍直径也可越小钢材中含碳量越高，屈服强度和抗拉强度就越高，伸长率就越小，流幅也相应缩短。（二）、