混凝土结构用材料的性能.ppt
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1第一章 混凝土结构用材料的性能(课件)_0
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 1第一章混凝土结构用材料的性能(课件)1 第一章混凝土结构用材料的性能(课件) 混凝土结构设计原理 1 混凝土结构材料的性能本章主要讨论以下三个内容：? 钢筋的品种、级别、性能及其选用原则； ? 混凝土在各种受力状态下的强度与变形性能及其选用原则； ? 钢筋与混凝土的共同工作原理。
1.1 钢筋 1.1.1 钢筋的品种与性能 1、热轧钢筋（1）、热轧钢筋的种类表 1-1 常用热轧钢筋的种类、代表符号和直径范围（2）、热轧钢筋的力学性能①应力应变曲线的一般特征及其简化②热轧钢筋的强度及弹性模量钢筋的屈服强度是混凝土结构构件设计计算时的主要依据之一。
屈服极限极限强度（强度极限）。
屈强比，钢筋的屈服强度与极限抗拉强度之比。
一般要求，屈强比小于 0.8。
③塑性性能 A、伸长率?：１ 1 混凝土结构材料的性能 ??l??l?100%。
l 当 l?5d 时，伸长率用?5 表示；当 l?10d 时，伸长率用?10 表示；当l?100mm 时，伸长率用?100 表示；d 为试件直径。
另外，还有均匀伸长率?gt。
B、冷弯性能关于伸长率和冷弯性能的试验方法，如图1 / 121-4、1-5 所示。
2、中高强钢丝和钢绞线（1）、中高强钢丝和钢绞线的力学性能（2）、中高强钢丝和钢绞线的种类（3）热处理钢筋。
3、冷加工钢筋冷加工钢筋，是指在常温下，采用某种工艺对热轧钢筋进行加工得到的钢筋。
常用的加工工艺有，冷拉、冷拔、冷轧和冷轧扭等四种工艺。
（1）、冷拉钢筋，如图 1-8 所示。
（2）、冷拔钢筋，如图 1-9、1-10 所示。
（3）、冷轧带肋钢筋，如图 1-11 所示。
（4）、冷轧扭钢筋，如图 1-12 所示。
混凝土结构设计原理课件第二章
3）轴心抗拉强度
混凝土的轴心抗拉强度可以采用直接轴心受拉的试 验方法来测定，但由于试验比较困难，目前国内外主要 采用圆柱体或立方体的劈裂试验来间接测试混凝土的轴 心抗拉强度。
F
压
a
2020/2/20
拉
压
F
劈裂试验
f sp
2F
a2
6 2.1 混凝土的物理力学性能
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
压强度fc时，试验机中集聚的弹性应变能大于试件所能吸收的
应变能，会导致试件产生突然脆性破坏，只能测得应力-应变 曲线的上升段。
采用等应变速度加载，或在试件旁附设高弹性元件与试件 一同受压，以吸收试验机内集聚的应变能，可以测得应力-应 变曲线的下降段。
2020/2/20
8 2.1 混凝土的物理力学性能
上。e ×10-3
6
8
10 2.21 混凝土的物理力学性能
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
强度等级越高，线弹性段 越长，峰值应变也有所增 大。但高强混凝土中，砂 浆与骨料的粘结很强，密 实性好，微裂缝很少，最 后的破坏往往是骨料破坏， 破坏时脆性越显著，下降 段越陡。
不同强度混凝土的应力-应变关系曲线
式中： k１为棱柱体强度与立方体强度之比，对不大
于C50级的混凝土取76，对C80取0.82，其间按线性
插值。k2为高强混凝土的脆性折减系数，对C40取1.0，
对C80取0.87，中间按直线规律变化取值。0.88为考虑 实际构件与试件混凝土强度之间的差异而取用的折减系 数。
2020/2/20
5 2.1 混凝土的物理力学性能
考虑到实际结构构件制作、养护和受力情况，实际 构件强度与试件强度之间存在差异，《规范》基于安全 取偏低值，规定轴心抗压强度标准值和立方体抗压强度 标准值的换算关系为：
混凝土结构第2章
混凝土的疲劳强度用疲劳试验测定。疲劳试验采用 100mm×100mm×300mm或150mm×150mm×450mm的 棱柱体，把能使棱柱体试件承受200万次或其以上循环荷载而 发生破坏的压应力值称为混凝土的疲劳抗压强度。 混凝土的疲劳强度与重复作用时应力变化的幅度有关。 在相同的重复次数下，疲劳强度随着疲劳应力比值的减小而 增大。疲劳应力比值按下式计算：
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。
(2)混凝土单轴向受压应力-应变本构关系曲线 1)美国E.Hognestad建议的模型
图2-11 Hognestad建议的应力-应变曲线
上升段：
2 0 , fc 2 0 0
0 下降段： 0 cu , f c 1 0.15 cu 0
《混凝土结构设计规范》规定，用于钢筋混凝土结构的 国产普通钢筋为热轧钢筋。热轧钢筋是低碳钢、普通低合 金钢在高温状态下轧制而成的软钢，其应力-应变曲线有明 显的屈服点和流幅，断裂时有颈缩现象，伸长率比较大。 1强度等级和牌号 国产普通钢筋按其屈服强度标准值的高低，分为4个强度 等级：300MPa、335MPa、400MPa和500MPa。
2)德国Rüsch建议的模型
混凝土结构的使用性能
桥梁和隧道
混凝土结构在桥梁和隧道中 承载大荷载和提供长期使用 的可靠性。
混凝土结构的优势
1 强度和稳定性
混凝土结构具有出色的抗 压强度和稳定性，适用于 各种气候条件和环境。
2 耐久性
混凝土结构能够承受长期 使用和外部自然因素的侵 蚀，保持建筑物的稳定性 和功能。
3 隔音和隔热
混凝土结构具有良好的隔 音和隔热性能，能够提供 舒适的室内环境。
混凝土结构的性能指标
指标 强度 耐久性 隔音效果
描述 混凝土结构的抗压和抗拉强度。 混凝土结构的抵抗风化、侵蚀和受力的能力。 混凝土结构的隔音性能，衡量建筑内外声音的传 递。
混凝土结构的材料特性
水泥
作为混凝土的主要成 分之一，水泥负责混 凝土的硬化和固化过 程。
骨料
骨料是混凝土的骨架 部分，提供强度和稳 定性。
掺合料
掺合料可以改善混凝 土的性能，如增加耐 久性和减少热裂缝。
水
水是混凝土成型过程 中的活性剂，使混凝 土形成可塑性。
混凝土结构的维护和保护
1
定期检查
定期检查混凝土结构的表面和内部，发现并修复可能的损坏。
2
防水处理
对混凝土结构进行防水处理，防止水分渗透导致结构损坏。
3
保养措施
采取常规清洁和保养措施，延长混凝土结构的寿命。
混凝土结构的未来发展趋势
可持续性
智能化
混凝土结构将更加注重可持续性 开发，减少资源消耗和环境影响。
混凝土结构将与智பைடு நூலகம்技术结合， 实现智能建筑和城市的发展。
创新建筑
混凝土结构将不断创新，推动建 筑设计和施工技术的发展。
混凝土结构的使用性能
混凝土结构是一种广泛应用于建筑领域的结构形式，具有优异的使用性能和 多样化的应用场景。
混凝土基本性能 ppt课件
30s～21s
V2
20s～11s
V3
10s～5s
ppt课件
39
混凝土施工时坍落度的选择
混凝土拌合物坍落度的选择，应根据施 工条件、构件截面尺寸、配筋情况、施工方法 等来确定。 见下表。
结构种类
基础或地面等的垫层，无配筋的大体 积结构（挡土墙、基础等）或配筋稀 疏的结构
板、梁和大型及中型截面的柱子等
ppt课件
36
二、维勃稠度法
适用范围
• 粗骨料最大粒径不大于 40mm；
• 坍落度小于10mm，维勃 稠度在5s～30s之间的干 硬性混凝土。
ppt课件
37
维勃稠度试验示意图
ppt课件
38
混凝土拌合物按流动性的分类
按《混凝土质量控制标准》（GB50164）的规定，塑性混凝 土、干硬性混凝土分别按坍落度 、维勃稠度分为四级。见下表。
ppt课件
12
(一)、骨料最大粒径(Dmax)
1.定义: 粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大立径
2.最大粒级径的大小表示骨料的粗细程度,粗骨 料粒径增大时,骨料的总表面积件小,因而可使 水泥浆用量减小,这不仅能节约水泥,而且有助 于提高混凝土的密实度,件小发热量及混凝土 的收缩,因此在条件允许的情况下,当配置中等 强度等级以下的混凝土时,应尽量采用最大粒 径大粗骨料.
（广义上：流动性是固、液体混合物，即分散系统 中克服内阻力而产生变形的性能，其大小取决于 固、液相的比例）。
流动性的大小，反映混凝土拌和物的稀稠，直接影 响着浇捣施工的难易和混凝土的质量。
ppt课件
19
(三).保 水 性
保水性——是指混凝土拌和物具有一定的保持内部 水份的能力，在施工过程中不致产生严重的泌水 现象.
混凝土的组成、结构和性能的关系PPT课件
混凝土的组成、结构 和性能的关系
精选ppt课件2021
1
正确认识和科学理解混凝土
1、按照材料科学的观点正确 认识混凝土：
材料科学的观点认为： 材料的组成 决定其结构和性能，改变其组成和结构， 可以随之改变其性能。
精选ppt课件2021
2
2、按照混凝土的生命周期规律 科学理解混凝土：
根据混凝土的制备工艺、 早期养护过程、 性能成熟过程、 工作环境、 性能衰退过程， 这一混凝土的生命周期规律理解混凝土。
精选ppt课件2021
15
• 磨细矿渣：
矿渣具有组成优势和结构优势。矿 渣的潜在活性较高，粉磨到一定细度后， 水化活性较高，对水泥强度贡献大；自 分散性能好，在混凝土中有物理减水作 用；在较大的掺量范围内都有较稳定的 性能。
矿渣的弱势是难磨，将其磨到比表 面积380m2/kg以上非常困难，电耗较高， 须选择有效的助磨剂 。
精选ppt课件2021
5
硬化混凝土的相组成
• 硬化后的混凝土可以分为： • 水泥基相（水泥水化产物） • 分散粒子（集料、未水化部分） • 界面过渡层 • 这是组成混凝土结构的三要素。
精选ppt课件2021
6
胶凝材料
胶凝材料是制备混凝土的根本材料，
胶凝材料 的特点是对砂、石等集料有较
强的粘结能力。
根据工程性质的不同要求，还有一 系列特性水泥：如快硬水泥、抗硫酸盐 水泥、大坝水泥等在一些特殊工程中应 用。
精选ppt课件2021
8
集料
•
按集料形成的条件分为：天然和人造
•
按集料容重分为：超轻质（保温隔热材
料如球型珍珠岩）、轻质、结构用轻质、正
常重、特重（防辐射 重晶石）
精选ppt课件2021
1
正确认识和科学理解混凝土
1、按照材料科学的观点正确 认识混凝土：
材料科学的观点认为： 材料的组成 决定其结构和性能，改变其组成和结构， 可以随之改变其性能。
精选ppt课件2021
2
2、按照混凝土的生命周期规律 科学理解混凝土：
根据混凝土的制备工艺、 早期养护过程、 性能成熟过程、 工作环境、 性能衰退过程， 这一混凝土的生命周期规律理解混凝土。
精选ppt课件2021
15
• 磨细矿渣：
矿渣具有组成优势和结构优势。矿 渣的潜在活性较高，粉磨到一定细度后， 水化活性较高，对水泥强度贡献大；自 分散性能好，在混凝土中有物理减水作 用；在较大的掺量范围内都有较稳定的 性能。
矿渣的弱势是难磨，将其磨到比表 面积380m2/kg以上非常困难，电耗较高， 须选择有效的助磨剂 。
精选ppt课件2021
5
硬化混凝土的相组成
• 硬化后的混凝土可以分为： • 水泥基相（水泥水化产物） • 分散粒子（集料、未水化部分） • 界面过渡层 • 这是组成混凝土结构的三要素。
精选ppt课件2021
6
胶凝材料
胶凝材料是制备混凝土的根本材料，
胶凝材料 的特点是对砂、石等集料有较
强的粘结能力。
根据工程性质的不同要求，还有一 系列特性水泥：如快硬水泥、抗硫酸盐 水泥、大坝水泥等在一些特殊工程中应 用。
精选ppt课件2021
8
集料
•
按集料形成的条件分为：天然和人造
•
按集料容重分为：超轻质（保温隔热材
料如球型珍珠岩）、轻质、结构用轻质、正
常重、特重（防辐射 重晶石）
《混凝土结构工程 》课件
概述课程内容，包括混凝 土材料与性能、混凝土结 构设计原理和混凝土结构 施工技术。
混凝土材料与性能
混凝土的组成与种类
介绍混凝土的关键组成部分和不 同种类的混凝土。
混凝土的性能介绍
探讨混凝土的强度、耐久性和其 他关键性能特征。
混法。
混凝土结构设计原理
1
结构设计的基本原理
讲解混凝土结构设计的基本原则和理论。
2
混凝土结构的受力性能
解释混凝土结构在承受荷载时的受力性能。
3
结构设计过程与方法
探索混凝土结构设计的步骤和常用方法。
混凝土结构施工技术
混凝土施工的基本要求
介绍混凝土施工的基本要求 和标准。
混凝土浇筑与养护技术
讨论混凝土浇筑和养护的最 佳实践方法。
混凝土结构施工质量控 制
解释如何确保混凝土结构施 工的质量和一致性。
《混凝土结构工程 》PPT 课件
欢迎来到《混凝土结构工程 》PPT课件！在这个课程中，我们将探索混凝土材 料与性能、混凝土结构设计原理以及混凝土结构施工技术。
项目简介
1 课程背景
解释混凝土构建在现代建 筑工程中的重要性和广泛 应用。
2 学习目标
3 课程大纲
了解混凝土的基本概念、 结构设计原理和施工技术， 为未来的混凝土工程项目 做好准备。
混凝土抗爆性能 ppt
（2）结构的动力反应 ——因为爆炸荷载持续时间非常短暂，并且应力 波在结构构件中的传播非常迅速，所必爆炸荷载作用下结构构件的反应 主要以整体振动为主，但是，由于应力波在构件内传播时会发生复杂的 反射和折射，造成构件内存在复杂的应力区域，有时会引起构件局部严 重破坏，从而使得构件承载力严重降低，所以应力波在构件内的传播有 时也必须考虑。
以下为混凝土在不同加载速度下的受压、受拉试验曲线：
结合以上曲线可以看出混凝土在快速加载的情况 下的动力特性有以下特点：
①混凝土材料是明显的应变率相关材料，屈服强度和瞬时应力随应变率 的增加而增加，增加幅度与混凝土强度关系不大，拉、压屈服强度增加 倍数与应变率成对数线性关系； ②屈服应力所对应的轴向应变(临界应变)随应变率的增加而变化不大； ③最大体积应变也随应变率的增加而增加； ④耗能能力也随应变率的增加而增加； ⑤初始弹性模量变化不大； ⑥在应力水平较低时波松比变化不大。只有当应力水平较高，引起内部 微裂缝迅速发展对，波松比相差较大，出于动态荷载作用下微裂缝发展 较慢，所以，动荷载作用下波松比发生明显变化时的应力水平较高； ⑦在动力荷载作用下，混凝土材料具有明显的损伤软化效应，循环荷载 作用下，混凝土材料的失效与材料微裂缝的发展与材料的损伤累积有关。
（3）材料的高速加载或变形 ——材料在冲击荷载作用下的特性与缓 慢加载下的特性有着本质的区别，在爆炸空气冲击波荷载作用下，结 构材料经受到毫秒级的快速加载，其应变速率可达10 2 ~ 103／s，而常规 5 静载材料试验的应变速率为10／s左右，两者差别极大。 （4）结构的形式 ——核爆炸不仅具有高级炸药的所有破坏特征，而 且还具有核辐射、电磁脉冲、热辐射等其他影响。因而，核爆炸后， 在其有效破坏范围内的地面结构必然荡然无存。岩土在地面空气冲击 波作用下，内部也产生相应的应力波，对地下结构的影响也是很大的。
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《规范》取s0.2 =0.85 fu
1.1 钢筋
第一章 混凝土结构用材料的性能
三、钢筋的强度标准值
( Characteristic or Standard Strength) 按冶金钢材质量控制标准，钢筋的强度标准值是取其出厂时
的废品限值，其数值相当于fy,m-2s，具有97.73%的保证率，满
足《建筑结构设计统一标准》材料强度标准值保证率95%的要求。
1.1 钢筋
第一章 混凝土结构用材料的性能
HPB235级(Ⅰ级)钢筋多为光面钢筋（Plain Bar）， 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）。
热轧钢筋 Hot Rolled Steel Reinforcing Bar HPB235级、HRB335级、HRB400级、RRB400级
HPB
HRB
Bar Plain Hot rolled
RRB
Bar Rolled Hot rolled
Bar Ribbed Rolled
屈服强度 fyk（标准值=钢材废品限值，保证率97.73%） HPB235级： fyk = 235 N/mm2 HRB335级： fyk = 335 N/mm2 HRB400级、RRB400级： fyk = 400 N/mm2
第一章 混凝土结构用材料的性能
第一章 混凝土结构用材料的性能
1.1 钢 筋 Steel Reinforcement
一、钢筋的品种 热轧钢筋、中高强钢丝和钢绞线、热处理钢筋和冷加工钢筋
刻痕钢丝
D—公称直径 A —3 股钢绞线量测尺寸 钢绞线
图 2-1 常用钢筋形式
螺旋肋钢丝
1.1 钢筋
第一章 混凝土结构用材料的性能
普通钢筋强度标准值（N/mm2）
种类
符号
fyk
热 HPB235(Q235)
235
轧 HRB335(20MnSi)
335
钢 筋
HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi) RRB400(20MnSi)
400
1.1 钢筋
第一章 混凝土结构用材料的性能
预应力钢筋强度标准值（N/mm2）
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。
1.1 钢筋
第一章 混凝土结构用材料的性能
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。
c为屈服下限，即屈服强度 fy lower yield strength
cd为屈服台阶yield plateau
e de为强化段strain hardening stage
e为极限抗拉强度 fu
ultimate tensile strength
1.1 钢筋
第一章 混凝土结构用材料的性能
几个指标：
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。
消除应力钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝
钢绞线
e ey
Es 2.1×105 2.0×105 2.05×105 1.95×105
1.1 钢筋
第一章 混凝土结构用材料的性能
◆无明显屈服点的钢筋Steel bar without yield point
fu
s0.2
a
0.2%
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 残余应变为0.2%所对应的应力
延 伸 率elongation rate：钢筋拉断时的应变，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
d5
or
10
l
l0 l0
均匀延伸率dgt对应最大应力时应变，
包括了残余应变和弹性应变，反映
了钢筋真实的变形能力(≥2.5%)
弹性变形ee
e
屈 强 比反映钢筋的强度储备， fy/fu=0.6~0.7。
消除应力钢丝 螺旋肋钢丝
种类 4~ 9
刻痕钢丝
5、 7
二股 d=10.0 d=12.0
钢绞线
三股 d=10.8 d=12.9 d=9.5
七股 d=11.1 d=12.7
d=15.2
48Si2Mn(d=8.2)
45Si2Cr(d=10)
1、 钢绞线直径 d 系指钢绞线外接圆直径
1.1 钢筋
第一章 混凝土结构用材料的性能
二、钢筋的应力-应变关系 ◆ 有明显屈服点的钢筋 Steel bar with yield point
s
fu
b
fy a
a’
c
d
a’为比例极限proportional limit
e f
s =Ese
a为弹性极限elastic limit
b为屈服上限upper yield strength
残余变形er
1.1 钢筋
第一章 混凝土结构用材料的性能
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
fy
s Ese e e y
Es
1
s fy
ey
钢筋的弹性模量(N/mm2)
种类
HPB235 级钢筋 HRB335 级钢筋、HRB400 级钢筋、RRB400 级钢筋、 热处理钢筋
2、 各种直径、钢丝、钢绞线的截面积见附录
fptk 1470 1570 1670 1770 1470 1570
1.1 钢筋
第一章 混凝土结构用材料的性能
三、钢筋的强度标准值
( Characteristic or Standard Strength) 按冶金钢材质量控制标准，钢筋的强度标准值是取其出厂时
的废品限值，其数值相当于fy,m-2s，具有97.73%的保证率，满
足《建筑结构设计统一标准》材料强度标准值保证率95%的要求。
1.1 钢筋
第一章 混凝土结构用材料的性能
HPB235级(Ⅰ级)钢筋多为光面钢筋（Plain Bar）， 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）。
热轧钢筋 Hot Rolled Steel Reinforcing Bar HPB235级、HRB335级、HRB400级、RRB400级
HPB
HRB
Bar Plain Hot rolled
RRB
Bar Rolled Hot rolled
Bar Ribbed Rolled
屈服强度 fyk（标准值=钢材废品限值，保证率97.73%） HPB235级： fyk = 235 N/mm2 HRB335级： fyk = 335 N/mm2 HRB400级、RRB400级： fyk = 400 N/mm2
第一章 混凝土结构用材料的性能
第一章 混凝土结构用材料的性能
1.1 钢 筋 Steel Reinforcement
一、钢筋的品种 热轧钢筋、中高强钢丝和钢绞线、热处理钢筋和冷加工钢筋
刻痕钢丝
D—公称直径 A —3 股钢绞线量测尺寸 钢绞线
图 2-1 常用钢筋形式
螺旋肋钢丝
1.1 钢筋
第一章 混凝土结构用材料的性能
普通钢筋强度标准值（N/mm2）
种类
符号
fyk
热 HPB235(Q235)
235
轧 HRB335(20MnSi)
335
钢 筋
HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi) RRB400(20MnSi)
400
1.1 钢筋
第一章 混凝土结构用材料的性能
预应力钢筋强度标准值（N/mm2）
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。
1.1 钢筋
第一章 混凝土结构用材料的性能
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。
c为屈服下限，即屈服强度 fy lower yield strength
cd为屈服台阶yield plateau
e de为强化段strain hardening stage
e为极限抗拉强度 fu
ultimate tensile strength
1.1 钢筋
第一章 混凝土结构用材料的性能
几个指标：
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。
消除应力钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝
钢绞线
e ey
Es 2.1×105 2.0×105 2.05×105 1.95×105
1.1 钢筋
第一章 混凝土结构用材料的性能
◆无明显屈服点的钢筋Steel bar without yield point
fu
s0.2
a
0.2%
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 残余应变为0.2%所对应的应力
延 伸 率elongation rate：钢筋拉断时的应变，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
d5
or
10
l
l0 l0
均匀延伸率dgt对应最大应力时应变，
包括了残余应变和弹性应变，反映
了钢筋真实的变形能力(≥2.5%)
弹性变形ee
e
屈 强 比反映钢筋的强度储备， fy/fu=0.6~0.7。
消除应力钢丝 螺旋肋钢丝
种类 4~ 9
刻痕钢丝
5、 7
二股 d=10.0 d=12.0
钢绞线
三股 d=10.8 d=12.9 d=9.5
七股 d=11.1 d=12.7
d=15.2
48Si2Mn(d=8.2)
45Si2Cr(d=10)
1、 钢绞线直径 d 系指钢绞线外接圆直径
1.1 钢筋
第一章 混凝土结构用材料的性能
二、钢筋的应力-应变关系 ◆ 有明显屈服点的钢筋 Steel bar with yield point
s
fu
b
fy a
a’
c
d
a’为比例极限proportional limit
e f
s =Ese
a为弹性极限elastic limit
b为屈服上限upper yield strength
残余变形er
1.1 钢筋
第一章 混凝土结构用材料的性能
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
fy
s Ese e e y
Es
1
s fy
ey
钢筋的弹性模量(N/mm2)
种类
HPB235 级钢筋 HRB335 级钢筋、HRB400 级钢筋、RRB400 级钢筋、 热处理钢筋
2、 各种直径、钢丝、钢绞线的截面积见附录
fptk 1470 1570 1670 1770 1470 1570