第二章 材料的物理力学性能

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第二章 材料力学性能

第二章 材料力学性能

b为屈服上限upper yield strength c为屈服下限,即屈服强度 fy lower yield strength
e
cd为屈服台阶yield plateau de为强化段strain hardening stage e为极限抗拉强度 fu ultimate tensile strength
2.1 钢材
第二章 工程结构材料的物理力学性能
在钢筋混凝土结构中,受力钢筋强度不宜太高,受正常使用
极限状态控制,预应力结构钢筋强度不宜太低,否则建立的有 效预应力值很小。

纵向受力普通钢筋宜采用 HRB400 、 HRB500、HRBF500、 HRBF400 钢 筋 , 亦 可 用 HPB300 、 HRB335 、 HRBF335 、 RRB400。 梁 、 柱 纵 向 受 力 普 通 钢 筋 应 采 用 HRB400 、 HRB500 、 HRBF400、HRBF500钢筋。HRB335级和 HRB400级。 箍 筋 宜 采 用 HRB400 、 HRBF400 、 HPB300 、 HRB500 、 HRBF500钢筋,亦可用HRB335、HRBF335钢筋。 预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。
2.1 钢材
第二章 工程结构材料的物理力学性能
几个指标(Index): 屈服强度yield strength:是钢筋强度的设计依据,因为钢筋屈服 后将很大的塑性变形,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。
2.1 钢 材
第二章 工程结构材料的物理力学性能
HPB300级(Ⅰ级)钢筋多为光面钢筋(Plain

第2章混凝土结构材料的物理力学性能

第2章混凝土结构材料的物理力学性能
学习目的:
➢ 理解单轴和复合受力状态下混凝土的强度和混凝土 的变形性能;
➢混凝土结构对钢筋性能的要求; ➢了解钢筋的强度和变形、级别、品种; ➢熟悉掌握钢筋与混凝土共同工作的原理。
第2页/共107页
学习要求:
➢了解单轴受力状态下混凝土强度的标准检验方法,混凝土强 度和强度等级; ➢掌握混凝土在一次短期加载时的变形性能,混凝土处于三向 受压的变形特点;(难) ➢理解混凝土在重复荷载作用下的变形性能; ➢理解混凝土的弹性模量、徐变和收缩性能;(难) ➢了解钢筋的强度和变形、钢筋的成分、级别和品种,混凝土 结构对钢筋性能的要求; ➢掌握钢筋的应力-应变关系曲线的特点和数学模型,分清双直 线和三折线模型所代表的钢筋类型;(难) ➢掌握钢筋和混凝土的粘结性能。
fcu
,f
' c
——混凝土的
立方体和圆柱体抗压
强度。
•考虑到构件和试件的区别,尺寸效应,加荷速度等的影响,取
Comite Euro-International du Beton.
ft=0.23fcu 2/3
试件尺寸小者,实测抗拉强度 偏高;尺寸较大者强度偏低。
第9页/共107页
2、劈裂试验fts
对于同一混凝土,轴拉试验和劈拉试验 测得的抗拉强度并不相同。
我国根据100mm立方体的劈裂与抗压 试验结果有:fts=0.19fcu ¾
由于混凝土内部的不均匀性和安装试件的偏差等原因,采用直接 轴心受拉试验测定抗拉强度很困难。国内外常采用圆柱体或立方体 的劈裂试验间接测试混凝土的轴心抗拉强度。
F
F
根据弹性理论,轴
心抗拉强度的试验值:
d
d
fts
2F
dl
F
F

2混凝土结构材料的物理力学性能

2混凝土结构材料的物理力学性能

2混凝土结构材料的物理力学性能本章提要钢筋和混凝土的物理力学性能以及共同工作的性能直接影响混凝土结构和构件的性能,也是混凝土结构计算理论和设计方法的基础。

本章介绍了钢筋和混凝土在不同受力条件下强度和变形的特点,以及这两种材料结合在一起共同工作的受力性能。

2.1钢筋2.1.1钢筋的品种和级别混凝土结构中使用的钢筋按化学成分可分为碳素钢和普通低合金钢两大类。

碳素钢除含有铁元素外,还含有少量的碳、硅、锰、硫、磷等元素。

根据含碳量的多少,碳素钢又可分为低碳钢(含碳量小于0.25%)、中碳钢(含碳量为0.25%~0.6%)和高碳钢(含碳量为0.6%~1.4%),含碳量越高,钢筋的强度越高,但塑性和可焊性越低。

普通低合金钢除含有碳素钢已有的成分外,再加入一定量的硅、锰、钒、钛、铬等合金元素,这样既可以有效地提高钢筋的强度,又可以使钢筋保持较好的塑性。

由于我国钢材的产量和用量巨大,为了节约低合金资源,冶金行业近年来研制开发出细晶粒钢筋,这种钢筋不需要添加或只需添加很少的合金元素,通过控制轧钢的温度形成细晶粒的金相组织,就可以达到与添加合金元素相同的效果,其强度和延性完全满足混凝土结构对钢筋性能的要求。

按照钢筋的生产加工工艺和力学性能的不同,《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)规定用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构中的钢筋或钢丝可分为热轧钢筋、中强度预应力钢丝、消除应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋等,见附表4和附表5。

热轧钢筋是由低碳钢、普通低合金钢或细晶粒钢在温度状态下轧制而成,有明显的屈服点和流幅,断裂时有“颈缩”现象,伸长率较大。

热轧钢筋根据其强度的高低可分为HPB300级(符号 )、HRB335级(符号)、HRBF335级(符号)、HRB400级(符号)、HRBF400级(符号)、RRB400级(符号)、HRB500级(符号)、HRBF500级(符号)。

其中HPB300级为光面钢筋,HRB335级、HRB400级和HRB500级为普通低合金热轧月牙纹变形钢筋,HRBF335级、HRBF400级、HRBF500级为细晶粒热轧月牙纹变形钢筋,RRB400级为余热处理月牙纹变形钢筋,余热处理钢筋是由轧制的钢筋经高温淬水、余热回温处理后得到的,其强度提高,价格相对较低,但可焊性、机械连接性能及施工适应性稍差,可在对延性及加工性要求不高的构件中使用,如基础、大体积混凝土以及跨度及荷载不大的楼板、墙体。

混凝土结构材料的物理力学性能

混凝土结构材料的物理力学性能

第二章混凝土结构材料的物理力学性能2.1砼的物理力学性能材料的力学性能指标包括:强度指标和变形性能指标。

本节内容一、混凝土的组成结构二、单向受力状态下的混凝土强度(重点)三、复合受力状态下的混凝土强度四、混凝土的变形性能2.1.1 混凝土的组成结构普通混凝土是由水泥、砂子和石子三种材料及水按一定配合比拌合,经过凝固硬化后做成的人工石材。

1、混凝土结构分为三种基本类型:微观结构:即水泥石结构,由水泥凝胶、晶体骨架、未水化完的水泥颗粒和凝胶孔组成,其物理力学性能取决于水泥的化学—矿物成分、粉磨细度、水灰比和硬化条件亚微观结构:即混凝土中的水泥砂浆结构;可看作以水泥石为基相、砂子为分散相的二组分体系,砂子和水泥石的结合面是薄弱面。

对于水泥砂浆结构,除上述决定水泥石结构的因素外,砂浆配合比、砂的颗粒级配与矿物组成、砂粒形状、颗粒表面特性及砂中的杂质含量是重要控制因素宏观结构:即砂浆和粗骨料两组分体系。

与亚微观结构有许多共同点,因为这时可以把水泥砂浆看作基相,粗骨料分布在砂浆中,砂浆与粗骨料的结合面也是薄弱面。

2、混凝土的内部结构特点a)混凝土是一种复杂的多相复合材料。

其组份中的砂、石、水泥胶块中的晶体、未水化的水泥颗粒组成了混凝土中错综复杂的弹性骨架,主要用它来承受外力,并使混凝土具有弹性变形的特点;b)水泥胶块中的凝胶、孔隙和结合界面初始微裂缝等,在外荷载作用下则使混凝土产生塑性变形。

c)混凝土结构中的孔隙、界面微裂缝等先天缺陷,往往是混凝土受力破坏的起源,而微裂缝在受荷时的发展对混凝土的力学性能起着极为重要的影响。

2.1.2、单向受力状态下的混凝土强度用途:是进行钢筋混凝土结构构件强度分析、建立强度理论公式的重要依据。

1、立方体抗压强度 混凝土强度等级立方体抗压强度是最主要和最基本的指标。

混凝土的强度等级是依据混凝土立方体抗压强度标准制f cuk 确定的。

(1)测定方法:以边长150mm 立方体标准试件,在标准条件下(20±3℃,≥90%湿度)养护28天,用标准试验方法(加载速度0.15~0.3N/mm 2/s ,两端不涂润滑剂)测得的具有95%保证率的抗压强度值,用符号C 表示,C30表示f cu,k =30N/mm 2现《规范》根据强度范围,从C15~C60共划分为14个强度等级,级差为5N/mm2。

混凝土结构材料的物理和力学性能2

混凝土结构材料的物理和力学性能2
图216所示为中华人民共和国铁道部科学研究院的试验结果由图可见某一组棱柱体试件当加荷应力达到05fc时其加荷瞬间产生的应变为瞬时应变若荷载保持不变随着加荷时间的增长应变也将继续增长这就是混凝土的徐变应变通常徐变开始时增长较快以后逐渐减慢经过一定时间后徐变趋于稳定徐变应变值约为瞬时弹性应变的14倍
第2章 混凝土结构材料的物理和力学性能
1.3
第2章 混凝土结构材料的物理和力学性能 本章内容
● ● ● ● ● ● 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 混 凝 土 钢 筋 钢筋与混凝土之间的黏结 钢筋锚固与接头构造 思 考 题 习 题
1.4
第2章 混凝土结构材料的物理和力学性能 2.1 混 凝 土
普通混凝土是由水泥、石子和砂3种材料用水拌和经凝固硬化后形成的 人造石材,是一种多相复合材料。混凝土中的砂、石子、水泥胶体中的晶 体、未水化的水泥颗粒组成了错综复杂的弹性骨架,主要承受外力,并使 混凝土具有弹性变形的特点。水泥胶体中的凝胶、孔隙和界面初始微裂缝 等,在外力作用下使混凝土产生塑性变形。而且混凝土中的孔隙、界面微 裂缝等缺陷又往往是混凝土受力破坏的起源,在荷载作用下,微裂缝的扩 展对混凝土的力学性能有着极为重要的影响。由于水泥胶体的硬化过程需 要多年才能完成,所以混凝土的强度和变形也随时间逐渐增长。
第2章
混凝土结构材料的物理和力学性能
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1.1
第2章 混凝土结构材料的物理和力学性能
教学提示:钢筋与混凝土材料的物理和力学性能是混凝土结构的计算理 论、计算公式建立的基础。本章主要介绍混凝土在各种受力状态下的强度 与变形性能;建筑工程中所用钢筋的品种、级别及其性能;钢筋与混凝土 的黏结机理、钢筋的锚固与连接构造。 教学要求:本章要求学生熟悉混凝土在各种受力状态下的强度与变形性 能;掌握混凝土的选用原则;熟悉建筑工程中所用钢筋的品种、级别及其 性能;掌握建筑工程对钢筋性能的要求及选用原则;了解钢筋与混凝土共 同工作的原理,熟悉保证钢筋结构材料的物理和力学性能

第二章-混凝土结构设计原理

第二章-混凝土结构设计原理

第2章混凝土结构材料的物理力学性能2.1 混凝土的物理力学性能2.1.1 单轴向应力状态下的混凝土强度虽然实际工程中的混凝土结构和构件一般处于复合应力状态,但是单轴向受力状态下混凝土的强度是复合应力状态下强度的基础和重要参数。

混凝土试件的大小和形状、试验方法和加载速率都影响混凝土强度的试验结果,因此各国对各种单轴向受力下的混凝土强度都规定了统一的标准试验方法。

1 混凝土的抗压强度(1) 混凝土的立方体抗压强度f cu,k和强度等级我国《混凝土结构设计规范》规定以边长为150mm的立方体为标准试件,标准立方体试件在(20±3)℃的温度和相对湿度90%以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法测得的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度,单位为“N/mm2”。

用上述标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度作为混凝土的强度等级。

《混凝土结构设计规范》规定的混凝土强度等级有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80,共14个等级。

例如,C30表示立方体抗压强度标准值为30N/mm2。

其中,C50~C80属高强度混凝土范畴。

图2-1 混凝土立方体试块的破坏情况(a)不涂润滑剂;(b) 涂润滑剂(2) 混凝土的轴心抗压强度混凝土的抗压强度与试件的形状有关,采用棱柱体比立方体能更好地反映混凝土结构的实际抗压能力。

用混凝土棱柱体试件测得的抗压强度称为轴心抗压强度。

图2-2 混凝土棱柱体抗压试验和破坏情况我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081—2002)规定以150mm×150mm×300mm的棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件。

《混凝土结构设计规范》规定以上述棱柱体试件试验测得的具有95%保证率的抗压强度为混凝土轴心抗压强度标准值,用符号f ck表示,下标c表示受压,k表示标准值。

材料的物理力学性能

材料的物理力学性能
A.使结构产生应力重分布; B.使预应力产生损失。
3.混凝土的收缩与膨胀
(1)混凝土的收缩——混凝土在空气中硬化时体积会缩小。 影响混凝土收缩的因素: 水泥的品种:水泥强度等级越高,制成的混凝土收缩越大。 水泥的用量:水泥用量多、水灰比越大,收缩越大。 骨料的性质:骨料弹性模量高、级配好,收缩就小。 养护条件:干燥失水及高温环境,收缩大。 混凝土制作方法:混凝土越密实,收缩越小。 使用环境:使用环境温度、湿度越大,收缩越小。 构件的体积与表面积比值:比值大时,收缩小。 (2)混凝土的膨胀——混凝土在水中硬化时体积会增大。
105 Ec 34.7 2.2 f cu,k
0
0

2)变形模量(割线模量) Ec tg 1
c = ela + pla

割线
3)切线模量:
Ec tg
切线
ela
pla
k
h
c

0
0
1 c

2.荷载长期作用下混凝土的变形性能 徐变:在长期不变的荷载作用下,结构或构件 产生的应变或变形。
2.混凝土的轴心抗拉强度 ftk
确定方法:轴心受拉试验和劈裂试验;
约为立方体抗压强度的1/17~1/8;
在荷载较小时,混凝土即开裂,故混凝土结构 一般带裂缝工作,混凝土轴心抗拉强度不起决定 作用。
2.1.2复合应力状态下混凝土的强度
1.双向受压时,混凝土抗压强度 大于单向; 2.双向受拉时,混凝土抗拉强度 接近于单向; 3.一向受压和一向受拉时, 混凝土抗拉(抗压)强度均 低于相应的单向; 4.剪应力的存在,混凝土抗压强度 低于单向;
缝间粘结:改善钢筋 混凝土的耗能性能
2.3.2粘结力的组成 1.光圆钢筋的粘结作用的三个组成部分 胶结力 摩阻力 机械咬合作用力

初二物理材料力学性能分析

初二物理材料力学性能分析

初二物理材料力学性能分析材料力学性能是指材料在受力作用下表现出的各种力学指标和特性。

对初二物理学习而言,了解材料力学性能的基本概念和分析方法是非常重要的。

本文将从硬度、韧性和延展性三个方面对材料的力学性能进行分析,并探讨它们在实际应用中的意义。

硬度是指材料抵抗外部力的能力。

硬度通常由材料的分子结构和化学成分决定。

在实际应用中,我们常用的硬度单位是Vickers硬度和布氏硬度。

通过测定材料的硬度,可以了解材料的抗刮擦和抗磨损能力。

例如,在制造机械零件时,需要选择硬度较高的材料,以增加零件的耐磨性和使用寿命。

韧性是指材料在受外力作用下发生塑性变形并继续承受载荷的能力。

材料的韧性与其断裂强度和延伸率密切相关。

在实际应用中,我们常用的韧性指标有断裂韧性和冲击韧性。

断裂韧性是指材料在断裂时所能吸收的能量多少,而冲击韧性则指材料在受冲击载荷下的抵抗能力。

例如,在建筑结构中,需要选择韧性良好的材料来增加结构的抗震能力和安全性。

延展性是指材料在拉伸载荷作用下能够延展的能力。

材料的延展性通常由其变形性能和伸长率来衡量。

通过测试材料的伸长率,可以评估材料的可塑性和延展性。

例如,在汽车工业中,需要选择延展性好的金属材料来制造车身,以确保在碰撞事故中具有更好的安全性能。

总结起来,硬度、韧性和延展性是材料力学性能分析的重要指标。

根据不同的应用需求,在实际应用中需要选择适当的材料,并通过测试和分析来评估其力学性能。

只有充分了解和掌握这些材料的力学性能,才能更好地应用于各个领域,以满足人们日益增长的需求。

以上就是对初二物理材料力学性能的分析,希望对你的学习有所帮助。

通过深入理解和学习材料的力学性能,相信你能更好地应对物理学习中的挑战,并在未来的科学研究和工程实践中取得更大的成就。

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• S:含量↑使强度↑塑性、韧性、性能冷弯、可焊性↓;
高温时使钢材变脆-热脆现象。 • P:低温时使钢材变脆-冷脆现象;其它同S
• O、N:O同S;N同P,控制含量≤0.008%
2、冶金与轧制的影响
• 冶金的影响主要为脱氧方法:沸腾钢用Mn为脱氧剂, 时间快,价格低,质量差;镇静钢用Si为脱氧剂,时 间慢,价格高,质量好。 • 反复的轧制可以改善钢材的塑性,同时可以使钢材中 的气孔、裂纹、疏松等缺陷焊合,使金属晶体组织密 实,晶粒细化,消除纤维组织缺陷,使钢材的力学性 能提高。
第三节 影响钢材性能的主要因素
1、化学成份 2、冶金及轧制 3、冷作硬化与时效硬化 4、复杂应力与应力集中 5、残余应力 6、温度
1、化学成份的影响
基本成份为Fe,炭钢中含量占99%,C、Si、Mn为杂质元 素,S、P、N、O为冶炼过程中不易除尽的有害元素。
• C:含C↑使强度↑塑性、韧性、可焊性↓,应控制在≤0.22%, 焊接结构应控制在≤0.20%。 • Si:含Si适量使强度↑ 其它影响不大,有益,应控制≤0.1~0.3 % • Mn:含Si适量使强度↑ 降低S、O的热脆影响,改善热加工性能, 对其它性能影响不大,有益。
第二节 钢材的主要机械性能
一、单向拉伸试验曲线
根据钢材单向拉伸性能曲线,工程应用中,钢材的性能 按理想弹塑性体考虑,fy定为钢材拉、压强度标准值。
二、钢材的主要机械性能
1.
2. 3.
4.
5.
强度:fy 强度设计标准值,设计依据;fu钢材的最大 承载强度,安全储备。 塑性-δ5(δ10),钢材产生塑变时而不发生脆性断裂 的能力,便于内力重分布,吸收能量,重要指标。 冷弯性能-90o、180o,在冷加工过程中产生塑性变形 时,对产生裂纹的敏感性,是判别钢材塑性及冶金质 量的综合指标。 韧性-冲击韧性αk,钢材在一定温度下塑变及断裂过 程中吸收能量的能力,用于表征钢材承受动力荷载的 能力(动力指标),按常温(20o)、零温(0o) 、负 温(-20o、-40o)区分 。 可焊性-表征钢材焊接后具备良好焊接接头性能的能 力-不产生裂纹,焊缝影响区材性满足有关要求。
第二章 建筑材料 2.1 钢材
• • • •
第一节 பைடு நூலகம்二节 第三节 第四节
建筑结构用钢的基本要求 钢材的主要机械性能 影响钢材性能的主要因素 建筑结构用钢的种类及选择
第一节 建筑结构用钢的基本要求
一基本要求 钢材种类繁多,规格、用途也不相同,对建筑结构用钢来 说,主要有三方面的要求。 1、较高的强度:结构的承载力大,所需的截面小,结构 的自重轻; 2、较好的塑性及韧性:塑性好,不易发生脆性破坏;韧 性好,利于承受动力荷载; 3、良好的加工性能与耐久性:包括可焊性、冷弯性能以 及耐腐性能; ● 据上要求,《钢结构设计规范》GB50017-2003推荐承重 结构用钢宜采用:炭素结构钢中的Q235钢及低合金高 强结构钢中的Q345、Q390和Q420钢四种钢材。 二、化学成分
Q235A 钢的保证项目中,碳含量、冷弯试验合格和冲击韧性值并未 作为必要的保证条件,所以只宜用于不直接承受动力作用的结构中。当 用于焊接结构时,其质量证明书中应注明碳含量不超过 0.2%。
当选用 Q235A 、 B 级钢时,还需要选定钢材的脱氧方法。
连接所用钢材,如焊条、自动或半自动焊的焊丝及螺栓的钢材应与 主体金属的强度相适应。
2.5.3 型钢规格
钢结构构件一般宜直接选用型钢,这样可减少制造工作量,降低 造价。型钢尺寸不够合适或构件很大时则用钢板制作。型钢有热 轧及冷成型两种。
1 .热轧钢板
热轧钢板分厚板及薄板两种,厚板的厚度为 4.5~60mm(广泛用来 组成焊接构件和连接钢板),薄板厚度为0.35~4mm(冷弯薄壁型钢 的原料)。在图纸中钢板用“-厚 x 宽 x 长(单位为毫米)”前面 附加钢板横断面的方法表示,如:-12 x800x 2100等。
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
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。 s
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。
延伸率d5=25、16、14、10%,直径8~40。
2.2 钢筋的物理力学性能
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
钢丝,中强钢丝的强度为800~1200MPa,高强钢丝、钢绞线 的为 1470 ~1860MPa;延伸率d10=6%,d100=3.5~4%;钢丝的 直径3~9mm;外形有光面、刻痕和螺旋肋三种,另有二股、 三股和七股钢绞线,外接圆直径9.5~15.2 mm。中高强钢丝和 钢绞线均用于预应力混凝土结构。 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。
2.5.2 钢材的选择
选择钢材的目的是要做到结构安全可靠,同时用材经济合理。为此, 在选择钢材时应考虑下列各因素:
1. 结构或构件的重要性;
2.荷载性质(静载或动载) ; 3. 连接方法(焊接、铆接或螺栓连接) ;
4.工作条件(温度及腐蚀介质)。
对于重要结构、直接承受动载的结构、处于低温条件下的结构及焊 接结构,应选用质量较高的钢材。
HRB335级: fyk = 335 N/mm2
HRB400级、RRB400级: fyk = 400 N/mm2
2.2 钢筋的物理力学性能
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
HPB235级(Ⅰ级)钢筋多为光面钢筋,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。
4、复杂应力与应力集中的影响
• 钢材在多向同号应力场作用下,一向的变形受到另一向 的限制,而使钢材强度增加,塑性、韧性下降,异号应 力场时则相反。 • 钢构件由于截面的改变以及孔洞、凹槽、裂纹等原因而 使构件内产生应力集中,应力集中实际为:局部应力增 大并多为同号应力场。
5、残余应力的影响
• 钢材在轧制、焊接、切割等过程中会产生在构件内部自 相平衡的内力(P26,图2.10),残余应力虽对构件的强 度无影响,但对构件的变形(刚度)、疲劳以及稳定承 载力产生不利影响(后续章节中将详细介绍)。
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
2.1 钢筋的物理力学性能
2.1.1钢筋的品种和级别 热轧钢筋、冷加工钢筋(冷拉和冷拔)和中高强钢丝和钢绞线、 热处理钢筋
Ì Û Ö ¿ ¿ ¹ · Ë
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A¡ 3 ¸ · ½ Ï Á ² ³ ´ ª É Ö Ê ß ¿ â ß ç Ö Ê ß · ½ Ï
3 .冷弯薄壁型钢
是用 2~6mm 厚的薄钢板经冷弯或模压而成型的(如图示)。压型 钢板是近年来开始使用的薄壁型材,所用钢板厚度为 0.4~2mm ,用 做轻型屋面等构件。
热轧型钢的型号及截面几何特性见书后附表 1 ~附表 6 。薄壁 型钢的常用型号及截面几何特性见 《 冷弯薄壁型钢结构技术规范 》 GB 50018 一 2002 的附录。
3、冷作硬化与时效硬化
• 由于某种因素的影响而使钢材强度提高,塑性、韧性 下降,增加脆性的现象称之为硬化现象。 • 冷加工时(常温进行弯折、冲孔剪切等),钢材发生 塑性变形从而使钢材变硬的现象称之为冷作硬化。 • 钢材中的C、N,随着时间的增长和温度的变化,而形 成碳化物和氮化物,使钢材变脆的“老化”现象称之 为时效硬化。
2 .热轧型钢
角钢——有等边和不等边两种。等边角钢,以边宽和厚度表示,如 L100 x10为肢宽 100 mm 、厚 10mm 的等边角钢。不等边角钢, 则以两边宽度和厚度表示,如 L100 x 80 x10 等。
槽钢——我国槽钢有两种尺寸系列,即热轧普通槽钢与热轧轻型槽钢。 前者的表示法如[ 30a ,指槽钢外廓高度为 30cm 且腹板厚度为最薄的 一种;后者的表示法例如[ 25Q ,表示外廓高度为 25cm , Q 是汉语拼 音“轻”的拼音字首。同样号数时,轻型者由于腹板薄及翼缘宽而薄, 因而截面积小但回转半径大,能节约钢材减少自重。不过轻型系列的实 际产品较少。 工字钢——与槽钢相同,也分成上述的两个尺寸系列:普通型和轻型。 与槽钢一样,工字钢外轮廓高度的厘米数即为型号,普通型者当型号较 大时腹板厚度分 a 、 b 及c三种。轻型的由于壁厚已薄故不再按厚度划 分。两种工字钢表示法如: I32c , I32Q 等。 H 型钢和剖分 T 型钢——热轧 H 型钢分为三类:宽翼缘 H 型钢 ( HW )、中翼缘 H 型钢( HM )和窄翼缘 H 型钢( HN )。 H 型钢 型号的表示方法是先用符号 HW 、 HM 和 HN 表示 H 型钢的类别,后 面加“高度(毫米) x 宽度(毫米) ” , 例如HW300x300 ,即为截面 高度为 300mm ,翼缘宽度为 300mm 的宽翼缘 H 型钢。剖分 T 型钢也 分为三类,即:宽翼缘剖分 T 型钢( TW )、中翼缘剖分 T 型钢 ( TM ) 和窄翼缘剖分 T 型钢( TN )。剖分 T 型钢系由对应的 H 型钢沿腹板中 部对等剖分而成。其表示方法与 H 型钢类同。
第四节 建筑结构用钢的种类与选择
一、钢材的牌号表示方法及结构用钢的种类
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