混凝土结构材料的物理力学性能 2.2钢筋的品种和力学性能 钢筋的品种 在我国,混凝土结构中所采用的钢筋有: 热轧钢筋、 钢丝、 钢绞线、 预应力螺纹钢筋、 钢棒等。 分类方法 按其在结构中所起作用 普通钢筋 预应力钢筋 化学成分 碳素钢 普通低合金钢
混凝土结构材料的物理力学性能
2.2钢筋的品种和力学性能
钢筋的品种
在我国,混凝土结构中所采用的钢筋有:
热轧钢筋、
钢丝、
钢绞线、
预应力螺纹钢筋、
钢棒等。
分类方法 | ||||
按其在结构中所起作用 | 普通钢筋 | 预应力钢筋 | ||
化学成分 | 碳素钢 |
普通低合金钢 | ||
外形 |
热轧光圆钢筋 | 热轧带肋钢筋 | ||
加工工艺 | 热轧钢筋 |
热处理钢筋 |
冷加工钢筋 |
钢丝 |
碳素钢由含碳量不同分为低碳钢:(含碳量<0.25%)中碳钢:(0.25%≤含碳量≤0.6%)高碳钢:(含碳量>0.6%)。
带肋钢筋亦称为变形钢筋,有螺旋纹、人字纹、月牙肋
多股钢绞线 |
目前常用的是月牙肋钢筋,它与同样公称直径的等高肋钢筋相比,强度有所提高,凸缘处应力集中也得到改善;与混凝土之间的粘结强度略低于等高肋钢筋,但仍具有良好的粘结性能。
热轧钢筋按其强度的高低分为HPB235、HPB300、HRB335、HRB400、HRB400、RRB400。符号中H代表热轧(hot rolled),P代表光面的(plain),R代表带肋的(ribbed)。数字300、400等表示该级别钢筋的屈服强度值。
HPB235级(Ⅰ级)多作为现浇楼板的受力钢筋和箍筋。
HRB335级(Ⅱ级)和 HRB400级(Ⅲ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Ⅱ级钢筋作箍筋以增强与混凝土的粘结,外形制作成月牙肋或等高肋的变形钢筋。
RRB400级(Ⅳ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。
冷加工钢筋是由热轧钢筋和盘条经冷拉、冷拔、冷轧、冷扭加工后而成。冷加工的目的是为了提高钢筋的强度,节约钢材。但经冷加工后,钢筋的延伸率降低。近年来,冷加工钢筋的品种很多,应根据专门规程使用。
热处理钢筋是将Ⅳ级钢筋通过加热、淬火和回火等调质工艺处理,使强度得到较大幅度的提高,而延伸率降低不多。用于预应力混凝土结构。
钢筋的强度与变形
有明显屈服点的钢筋
几个指标
屈服强度:是钢筋强度的设计依据,因为钢筋屈服后将发生很大的塑性变形,且卸载时这部分变形不可恢复,这会使钢筋混凝土构件产生很大的变形和不可闭合的裂缝。屈服上限与加载速度有关,不太稳定,一般取屈服下限作为屈服强度。
延 伸 率:钢筋拉断后的伸长值与原长的比率,是反映钢筋塑性性能的指标。延伸率大的钢筋,在拉断前有足够预兆,延性较好。
屈 强 比:反映钢筋的强度储备,fy/fu=0.6~0.7。
有明显屈服点钢筋的应力-应变关系
一般可采用双线性的理想弹塑性关系
无明显屈服点的钢筋
混凝土结构对钢筋性能的要求
强度:要求钢筋有足够的强度和适宜的强屈比(极限强度与屈服强度的比值)。例如,对抗震等级为一、二级的框架结构,其纵向受力钢筋的实际强屈比不应小于1.25。
塑性:要求钢筋应有足够的变形能力。
可焊性:要求钢筋焊接后不产生裂缝和过大的变形,焊接接头性能良好。
与混凝土的粘结力:要求钢筋与混凝土之间有足够的粘结力,以保证两者共同工作。
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知识点:钢筋和混凝土材料的基本性能