第2讲--钢筋的力学性能.ppt

1、,2.1 钢筋,任务一 掌握钢筋的力学性能,1.按化学成分的不同分为：碳素钢筋和合金钢筋 2.按钢筋表面形状分：光面钢筋、带肋钢筋、刻痕 钢筋和钢绞线,一、钢筋的分类,热轧钢筋 冷拉钢筋 冷拔钢筋 冷轧钢筋 热处理钢筋,3、按加工方法不同分为：,HPB,HRB,RRB,屈服强度 fyk HPB235级： fyk = 235 N/mm2 HRB335级： fyk = 335 N/mm2 HRB400级、RRB400级： fyk = 400 N/mm2,热轧钢筋 Hot Rolled Steel Reinforcing Bar HPB235级、HRB335级、HRB400级、RRB400级,P46

2、6 钢筋强度表,HPB235级(级)钢筋为光面钢筋（Plain Bar）， 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（Bond），外形制作成月牙肋或等高肋的变形钢筋（Deformed Bar）。 级钢筋(RRB400级)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,冷拉 冷拉是将钢筋拉至超过屈服强度，即强化阶段中的某一应力值 冷拉只能提高钢筋的抗拉强度，不宜作为受压钢筋。,冷拉后的钢筋没有明显的屈服阶段，如B图。 冷拉卸载后经过一段时间的

3、停滞，再对其张拉，会重新恢复屈服阶段而呈现出屈服强度提高的应力应变图形；这种现象被称为冷做硬化现象； 冷拉仅提高钢筋的抗拉强度，不提高其抗压强度； 冷拉工艺不改变钢筋的强度级别 。,冷拉,冷拔 冷拔是将直径为6-8的级热轧钢筋用强力拔过比其直径要小的硬质合金拔丝的模具，在模具中钢筋除了受拉外还受到很大的侧向挤压力，从而使钢筋在长度和直径两个方向都产生塑性变形，截面积减小，长度增加。 冷拔钢筋可同时提高抗拉及抗压强度。,冷拔是指将光圆钢筋以强力拉拽使其通过小直径的硬质合金模具，使其截面减小而长度增长； 冷拔后的钢筋的强度会大大提高； 冷拔后钢筋的塑性会降低； 冷拔后的钢筋与之前的钢筋不属于同一种

4、钢筋。,冷拔,热处理钢筋，是普通低合金钢筋通过加热、淬火、回火等调质热处理工艺，以改变其力学性能，从而获得在塑性降低不多的情况下，强度却大大提高，热处理钢筋其强度高、变形性能好，很适宜作预应力钢筋。,二、钢筋的强度和变形,建筑结构用的钢筋，一般可分为两类：有明显流幅的钢筋（也称软钢）和没有明显流幅的钢筋（也称硬钢）。这两类钢筋拉伸试验的典型应力-应变曲线见图1及图2所示。,钢筋的应力-应变关系 Stress-Strain Relation （一）、有明显流幅的钢筋 Rebar with yield point,a为比例极限proportional limit s =Ese,a为弹性极限elas

5、tic limit,de为强化段strain hardening stage,b为屈服上限upper yield strength,c为屈服下限，即屈服强度 fy lower yield strength,cd为屈服台阶yield plateau,e为极限抗拉强度 fu ultimate tensile strength,图 1,对有明显流幅钢筋有两个强度指标： 一是屈服台阶的下限点C点所对应的应力称为钢筋屈服强度，它是作为钢筋混凝土构件计算时钢筋的强度限值，即钢筋强度设计指标。 另一个强度指标是D点的钢筋极限强度，这是钢筋所能达到的最大强度，而极限强度与屈服强度之比（强屈比）作为钢筋强度的安

6、全储备。,钢筋的塑性变形能力。 反映钢筋塑性性能的基本指标是伸长率和冷弯性能。 钢筋拉断后的伸长值与原长的比率称为伸长率。,延伸率大的钢筋，在拉断前有足够预兆，延性较好。,钢筋的塑性变形能力。 反映钢筋塑性性能的基本指标是伸长率和冷弯性能。 冷弯是将直径为d的钢筋绕某一规定直径为D的钢辊进行弯曲，在达到规定的冷弯角度（180）时钢筋不发生裂纹、鳞落或断裂，就表示合格。,（二）、无明显流幅钢筋的应力-应变曲线 Rebar without yield point,a点：比例极限，约为0.65fu a点前：应力-应变关系为线弹性 a点后：应力-应变关系为非线性，有一定塑性变形，且没有明显的屈服点 强度设计指标条件屈服点 (Equivalent yield point) 残余应变为0.2%所对应的应力 规范取s0.2 =0.85 fu,图 2,三、钢筋砼结构及预应力砼结构对钢筋 性能的要求,强度要求：强度指钢筋的屈服强度和极限强度。钢筋的屈服强度是结构设计计算时钢筋强度取值的主要依据 。 塑性要求：钢筋的塑性就是