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1、第二章 钢筋和混凝土材料力学性能 内容 1、钢筋的强度与变形 2、混凝土的强度与变形 1.1 1.1 钢筋的形式和成型钢筋的形式和成型 劲性钢筋与柔性钢筋劲性钢筋与柔性钢筋 型钢，钢筋型钢，钢筋 1.1 1.1 钢筋的形式和成型钢筋的形式和成型 钢筋的外形钢筋的外形 热轧钢筋热轧钢筋 钢筋钢丝钢绞线钢筋钢丝钢绞线 1.11.1、钢筋的形式和成型、钢筋的形式和成型 钢筋骨架钢筋骨架 一、钢筋的强度和变形 1. 钢筋的应力-应变曲线 A B B C D E 上屈服点不稳定 下屈服点 出现颈缩 拉断BC段为屈服平台 CD段为强化段 0.2% 0.2 标距 有明显流幅的钢筋 无明显流幅的钢筋 钢筋受压
2、和受拉时的应力钢筋受压和受拉时的应力-应变曲线几乎相同应变曲线几乎相同 软钢的软钢的应力应力应变曲线应变曲线 a a比例极限比例极限 b b弹性极限弹性极限 obob弹性阶段弹性阶段 d d极限抗拉强极限抗拉强 度度 bcbc屈服阶段屈服阶段 cdcd强化阶段强化阶段 dede破坏阶段破坏阶段 e e极限应变极限应变 一、钢筋的强度和变形 1. 钢筋的应力-应变曲线 A B B C D E 0.2% 0.2 强度指标 * 明显流幅的钢筋：下屈服点对应的强度作为设明显流幅的钢筋：下屈服点对应的强度作为设 计强度的依据，因为，钢筋屈服后会产生大的塑计强度的依据，因为，钢筋屈服后会产生大的塑 性变形
3、，钢筋混凝土构件会产生不可恢复的变形性变形，钢筋混凝土构件会产生不可恢复的变形 和不可闭合的裂缝，以至不能使用和不可闭合的裂缝，以至不能使用 * 无明显流幅的钢筋：残余应变为无明显流幅的钢筋：残余应变为0.2%时所对应时所对应 的应力作为条件屈服强度的应力作为条件屈服强度 一、钢筋的强度和变形 1. 钢筋的应力-应变曲线 强度指标的确定 强度随机变量 强 度 标 准 值 根据统计资料，运用 数理统计方法确定的 具有一定保证率（钢 筋为97.73%）的统计 特征值： 强度标准值强度标准值= =强度平均值强度平均值- - 2 2均方差均方差 概率 密度 材料强度 强度 平均 值 强度 标准 值 一
4、、钢筋的强度和变形 1. 钢筋的应力-应变曲线 A B B C D E 0.2% 0.2 变形指标 * 伸长率：钢筋拉断后的伸长与原长的比值伸长率：钢筋拉断后的伸长与原长的比值 * 冷弯要求：冷弯要求：将直径为将直径为d的钢筋绕直径为的钢筋绕直径为D的钢辊的钢辊 弯成一定的角度而不发生断裂弯成一定的角度而不发生断裂 一、钢筋的强度和变形 2. 钢筋的成分、级别和品种 按化学成分 碳素钢（铁、碳、硅、 锰、硫、磷等元素） 低碳钢（含碳量0.8fc，造成混凝土破坏，不稳定 加荷时混凝土的龄期，越早，徐变越大加荷时混凝土的龄期，越早，徐变越大 水泥用量越多，水灰比越大，徐变越大水泥用量越多，水灰比越
5、大，徐变越大 骨料越硬，徐变越小骨料越硬，徐变越小 二、混凝土的强度和变形 4. 混凝土的变形性能 混凝土的收缩-结硬过程中混凝土体积缩小的性质 水泥品种：等级越高，收缩越大水泥品种：等级越高，收缩越大 水泥用量：水泥用量越多，水灰比越大，收缩越大水泥用量：水泥用量越多，水灰比越大，收缩越大 骨料：骨料越硬，收缩越小骨料：骨料越硬，收缩越小 养护条件、制作方法、使用环境、体积与表面积的比值等养护条件、制作方法、使用环境、体积与表面积的比值等 二、混凝土的强度和变形 4. 混凝土的变形性能 徐变对混凝土结构的影响 P As P As s1 c1 P s2 As s2 P拆去，钢筋受压混 凝土受拉，可能会 引起混凝土开裂 徐变：徐变： s， c 二、混凝土的强度和变形 4. 混凝土的变形性能 收缩对混凝土结构的影响 As s As s 收缩：收缩： 钢筋受压， 混凝土受拉 As