建筑结构2钢筋与混凝土材料的力学性能.pdf
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1111建建建建筑结构筑结构筑结构筑结构概论概论概论概论2222钢钢钢钢筋与砼材料的力学性能筋与砼材料的力学性能筋与砼材料的力学性能筋与砼材料的力学性能3333砼砼砼砼结构基本构件结构基本构件结构基本构件结构基本构件4444钢钢钢钢筋砼梁板结构筋砼梁板结构筋砼梁板结构筋砼梁板结构5555钢筋砼单层工业厂房结构钢筋砼单层工业厂房结构钢筋砼单层工业厂房结构钢筋砼单层工业厂房结构6666钢钢钢钢筋砼多高层房屋结构筋砼多高层房屋结构筋砼多高层房屋结构筋砼多高层房屋结构8888砌砌砌砌体结构体结构体结构体结构9999钢钢钢钢结构结构结构结构重庆机电职业技术学院建筑工程系力学教研室2010版重庆机电职业技术学院建筑工程系力学教研室2010版钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构ReinforcedConcreteStructure2.1建筑钢材2.1建筑钢材第二章建筑结构材料第二章建筑结构材料用于混凝土结构的用于混凝土结构的普通钢筋普通钢筋,应具有较高的,应具有较高的强度强度和良好的和良好的塑性塑性,便于,便于加工加工和和焊接焊接,并应与混凝土间具有足够,并应与混凝土间具有足够粘接力粘接力。
热轧钢筋由热轧钢筋由低碳钢低碳钢或或低合金钢低合金钢热轧而成热轧而成HPBHotrolledPlainSteelBars热轧光圆钢筋;热轧光圆钢筋;HRBHotrolledRibbedSteelBars热轧带肋钢筋;热轧带肋钢筋;RRBRemainedheattreatmentRibbedSteelBars余热处理带肋钢筋。
余热处理带肋钢筋。
2.1建筑钢材2.1建筑钢材第二章建筑结构材料第二章建筑结构材料外形分为:
光圆钢筋和带肋钢筋(人字纹、螺旋纹、月牙纹)供货形式分为:
盘圆和条状供货外形分为:
光圆钢筋和带肋钢筋(人字纹、螺旋纹、月牙纹)供货形式分为:
盘圆和条状供货低碳钢热轧圆盘条低碳钢热轧圆盘条低合金钢热轧带肋钢筋低合金钢热轧带肋钢筋HRB400主导钢筋;HRB335辅助钢筋;HPB235一般不推荐使用;RRB400强度虽高,但疲劳性能、冷弯性能以及可焊性均较差,应用受限。
HRB400主导钢筋;HRB335辅助钢筋;HPB235一般不推荐使用;RRB400强度虽高,但疲劳性能、冷弯性能以及可焊性均较差,应用受限。
2.1建筑钢材2.1建筑钢材第二章建筑结构材料第二章建筑结构材料预应力钢筋优先采用钢绞线和钢丝,也可采用热处理钢筋。
预应力钢筋优先采用钢绞线和钢丝,也可采用热处理钢筋。
预应力钢丝外形有预应力钢丝外形有光面光面、螺旋肋螺旋肋、三面刻痕三面刻痕三种。
三种。
三面刻痕钢丝外形图三面刻痕钢丝外形图预应力螺旋肋钢丝外形图预应力螺旋肋钢丝外形图2.1.2建筑钢材的力学性能2.1.2建筑钢材的力学性能第二章建筑结构材料第二章建筑结构材料热处理钢筋包括40Si2Mn、48Si2Mn及45Si2Cr几种牌号,以盘条形式供应。
热处理钢筋包括40Si2Mn、48Si2Mn及45Si2Cr几种牌号,以盘条形式供应。
钢材的化学成分钢材的化学成分按碳的含量,小于0.25%的为低碳钢,大于0.25%而小于0.6%的为中碳钢,大于0.6%的为高碳钢。
按碳的含量,小于0.25%的为低碳钢,大于0.25%而小于0.6%的为中碳钢,大于0.6%的为高碳钢。
锰和硅是钢中的有益元素,它们都是脱氧剂。
它们可提高强度,又不会过多降低塑性和冲击韧性。
锰和硅是钢中的有益元素,它们都是脱氧剂。
它们可提高强度,又不会过多降低塑性和冲击韧性。
钒、铌、钛是钢中的合金元素,既可以提高钢材强度,又可保持良好的塑性、韧性。
钒、铌、钛是钢中的合金元素,既可以提高钢材强度,又可保持良好的塑性、韧性。
铝是强脱氧剂,用铝进行补充脱氧,能进一步减少钢中的有害氧化物。
铬和镍是提高钢材强度的合金元素。
铝是强脱氧剂,用铝进行补充脱氧,能进一步减少钢中的有害氧化物。
铬和镍是提高钢材强度的合金元素。
硫和磷是冶炼过程中留在钢中的杂质,是有害元素。
它们降低钢材的塑性、韧性、可焊性和疲劳强度。
硫和磷是冶炼过程中留在钢中的杂质,是有害元素。
它们降低钢材的塑性、韧性、可焊性和疲劳强度。
2.1.2建筑钢材的力学性能2.1.2建筑钢材的力学性能第二章建筑结构材料第二章建筑结构材料有明显屈服点的钢材:
低碳钢和低合金钢有明显屈服点的钢材:
低碳钢和低合金钢由于到达由于到达yy后构件产生较大变形,故把它取为计算构件的强度标准;到达后构件产生较大变形,故把它取为计算构件的强度标准;到达uu时构件开始断裂破坏,故以时构件开始断裂破坏,故以uu作为材料的强度储备。
作为材料的强度储备。
yu2.1.2建筑钢材的力学性能2.1.2建筑钢材的力学性能第二章建筑结构材料第二章建筑结构材料无明显屈服点的钢材:
高强钢材(如热处理钢材)无明显屈服点的钢材:
高强钢材(如热处理钢材)对于无明显屈服点的钢材,以残余变形为0.2%时的应力作为名义屈服点,其值约为极限强度的85%对于无明显屈服点的钢材,以残余变形为0.2%时的应力作为名义屈服点,其值约为极限强度的85%yu2.1.2建筑钢材的力学性能2.1.2建筑钢材的力学性能第二章建筑结构材料第二章建筑结构材料塑性性能冷弯性能塑性性能冷弯性能断裂前试件的永久变形与原标定长度的百分比称为伸长率,它是衡量钢材塑性的重要指标。
断裂前试件的永久变形与原标定长度的百分比称为伸长率,它是衡量钢材塑性的重要指标。
冷弯性能由冷弯试验来确定,试验时按照规定的弯心直径在试验机上用冲头加压,使试件弯成180,如试件外表面不出现裂纹和分层,即为合格。
冷弯性能由冷弯试验来确定,试验时按照规定的弯心直径在试验机上用冲头加压,使试件弯成180,如试件外表面不出现裂纹和分层,即为合格。
冷弯试验冷弯试验伸长率测试仪伸长率测试仪2.1.2建筑钢材的力学性能2.1.2建筑钢材的力学性能第二章建筑结构材料第二章建筑结构材料冲击韧性冲击韧性韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力。
韧性是钢材强度和塑性的韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力。
韧性是钢材强度和塑性的综合指标综合指标。
冲击韧性随温度的降低而下降冲击韧性随温度的降低而下降。
其规律是开始下降缓慢,当达到一定温度范围时,突然下降很多而呈脆性,这种性质称为钢材的。
其规律是开始下降缓慢,当达到一定温度范围时,突然下降很多而呈脆性,这种性质称为钢材的冷脆性冷脆性。
冲击韧性试验机冲击韧性试验机?
按加工方法分类钢筋按加工方法的不同可分为热轧钢筋、冷拉钢筋、冷轧钢筋和热处理钢筋等。
热轧钢筋:
用低碳钢或低合金钢在高温下轧制而成。
根据其强度标准值的不同,热轧钢筋又分为235、335、400、500四个级别。
级别越高,钢筋的强度也越高,但塑性越差。
235级钢筋用普通低碳钢(含碳不大于0.25)制成,表面光圆,最小直径为6mm。
335、400、500级钢筋用低、中碳的低合金钢(含碳不大于0.6%,其他合金总量不大于5%)制成,表面有肋纹,最小直径一般为10mm。
各种级别热轧钢筋的符号和所用钢材的牌号列于书P7表2-1。
BKZZK残余变形冷拉伸长率无时效经时效冷拉钢筋:
在常温下,把热轧钢筋拉伸至强化阶段所得到的钢筋。
热轧钢筋经冷拉后屈服强度有较大提高,经时效处理后抗拉极限强度也有所提高,但钢筋的塑性则有所下降。
冷拉钢筋也分为四个级别,符号分别为At、Bt、Ct、Dt。
由于冷拉钢筋塑性很差,现已很少采用。
K点的选择:
应力控制和应变控制温度的影响:
温度达700C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,塑性下降热轧钢筋热轧钢筋HotRolledSteelReinforcingBarHPB235级、HRB335级、HRB400级、RRB400级HPBHotrolledPlainBarHRBHotrolledRolledBarRRBRolledRibbedBar屈服强度屈服强度fyk(标准值标准值=钢材废品限值,保证率97.73%)HPB235级:
fyk=235N/mm2HRB335级:
fyk=335N/mm2HRB400级、RRB400级:
fyk=400N/mm2?
HPB235级(级)钢筋多为光面钢筋(钢筋多为光面钢筋(PlainBar),多作为现浇楼板的受力钢筋和箍筋),多作为现浇楼板的受力钢筋和箍筋?
HRB335级(级)和HRB400级(级)钢筋强度较高,多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋,尺寸较大的构件,也有用级钢筋作箍筋的为增强与混凝土的粘结(钢筋强度较高,多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋,尺寸较大的构件,也有用级钢筋作箍筋的为增强与混凝土的粘结(Bond),外形制作成月牙肋或等高肋的变形钢筋(),外形制作成月牙肋或等高肋的变形钢筋(DeformedBar)。
)。
?
级钢筋级钢筋强度太高,不适宜作为钢筋混凝土构件中的配筋,一般冷拉后作预应力筋强度太高,不适宜作为钢筋混凝土构件中的配筋,一般冷拉后作预应力筋?
延伸率(延伸率(Percentageofelongation):
):
55=25、16、14、10%,直径,直径840。
低碳钢热轧圆盘条低合金钢热轧带肋钢筋低碳钢热轧圆盘条低合金钢热轧带肋钢筋冷拔钢筋:
在常温下,使热轧光圆钢筋通过硬质合金拔丝模上比钢筋直径稍小的锥形孔,强行拉拔而成(图2一2)。
拉拔次数越多,直径就越小,强度就越高。
冷拔低碳钢筋用Q235级热轧钢筋冷拔而成,分为甲、乙两级;甲级强度较高,但必须逐盘检验,并根据检验所得的抗拉强度分为、两组,其直径有4mm和5mm两种;乙级强度较低,仅要求分批检验,直径为35mm。
冷拔低碳钢筋的符号为Ad。
冷拔钢筋强度虽高,但表面光滑,与混凝土之间的粘结力较差,现已很少采用。
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。
冷轧钢筋:
在常温下,将光圆的普通低碳或低合金钢筋(Q215、Q235、20MnSi、24MnTi)经过轧制,使其减小直径,并且表面带肋(一般为三面带有月牙纹肋)的钢筋。
目前使用的冷轧带肋钢筋按其极限抗拉强度分为CRB550、CRB650和CRB800三个牌号。
其中,CRB550一般用Q215圆钢冷轧而成,CRB650用Q235圆钢冷轧而成,CRB800则是用20MnSi或24MnTi圆钢冷轧而成、CRB550钢筋的直径为412mm,CRB650钢筋的直径46mm,CRB800钢筋的直径目前只有5mm一种。
冷轧钢筋强度较高,且表面带肋,可用来取代小直径的Q235级光圆钢筋或冷拔低碳钢丝。
目前,CRB550钢筋一般用来取代Q235级光圆钢筋,用于现浇板或梁柱箍筋;而CRB650和CRB800钢筋则一般用来取代甲级冷拔低碳钢丝,用于中小型预应力构件(如预应力多孔板、预应力檀条等)。
热处理钢筋:
将500级热轧钢筋经过加热、淬火和回火等调质处理后得到的钢筋,其强度比500级钢筋高得多,而塑性却降低不多。
热处理钢筋用于大型预应力混凝土构件。
该种钢筋的符号为Dht。
大型预应力混凝土构件除采用热处理钢筋外,还常用消除应力钢丝和钢绞线。
它们的强度均很高。
消除应力钢丝:
采用高碳圆钢(含碳量0.71.4%),经过加热、淬火、冷拔和回火等工艺制成,其符号为Ap(光面)、Ah(螺旋肋)或Ai(刻痕)。
钢绞线:
将多根碳素钢丝(一般为7根)用绞盘绞制而成。
其标志直径为截面外接圆的直径,其符号为AS。
钢筋按供货形式可分为直条钢筋和盘圆钢筋两种。
直径为1050mm的钢筋通常用直条供应,长度为612mm;直径小于10mm的钢筋通常用盘圆供应。
?
按供货形式分类钢筋的强度标准值和强度设计值钢筋的强度标准值和强度设计值第二章建筑结构材料第二章建筑结构材料强度标准值除以材料分项系数即为材料强度设计值强度标准值
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- 建筑结构 钢筋 混凝土 材料 力学性能