第三讲 钢筋与混凝土的物理力学性能
3. 轴心抗拉强度ft
混凝土的抗拉强度可采用尺寸为 100×100×500mm的柱体试件进行直接轴心受拉 试验，但其准确性较差。故国内为多采用圆柱体或 立方体的劈裂试验来间接测定。
混凝土的抗拉强度较小，一般只有轴心抗压强 度的5%~10%。 混凝土轴心抗拉强度标准值按下式计算：
பைடு நூலகம்
ft,k
0.88
0.395
六、混凝土强度等级的选用
在建筑工程中，钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低 于C20；当采用400MPa及以上钢筋时，洪凝土强度等级不应 低于C25。
预应力混凝土结构的混凝土强度等级不低于C40，且承受 重复荷载的钢筋混凝土构件，其混凝土的强度等级不应低于 C30。
小结： 1. 钢筋的种类、钢筋的强度和等级、钢筋的选择； 2. 混凝土强度 、混凝土的变形及混凝土的选择。
在预应力混凝土构件中引起预应力损失等。
影响因素：混凝土的徐变除与构件截面的应力大小和 时间长短有关外，还与混凝土所处环境条件和混凝土的组 成有关。养护条件越好，周围环境的湿度越大，构件加载 前混凝土的强度愈高，水泥用量愈少，混凝土越密实，集 料含量越大，集料刚度越大，则徐变越小。
对结构构件的不利影响：当构件受到约束时，混凝土的 收缩就会使构件中产生收缩应力，收缩应力过大，就会使构 件产生裂缝，以致影响结构的正常使用；在预应力混凝土构 件中混凝土收缩将引起钢筋预应力值损失，等等。
凝土的立方抗压强度标准值，用符号fcu,k表示。
（2）混凝土的强度等级
根据立方体抗压强度标准值fcu,k的大小，混凝土强 度等级分C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、 C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共14级。其 中，C60~ C80属高强混凝土。
2.混凝土的轴心抗压强度fc
二、钢筋的强度和类型
主要是由单项向拉伸测得的应力-应变曲线图。
s
fu
b
fy a c
o
1）有明显屈服点的钢筋（软钢）
e f
a为比例极限
oa为弹性阶段
d
b为屈服上限
c为屈服下限，即屈服强度 fy
cd为屈服阶段 de为强化阶段
e e为极限抗拉强度 fu
ef为颈缩阶段
把ƒy取为计算构件的强度标准，以ƒu作为材料的强度储备。
2）中、高强钢丝和钢绞线
中、高强钢丝的直径为4-10mm，常用的有消除应力光面钢 丝和螺旋肋钢丝。
钢绞线是由冷拉光面钢丝按2股、3股或7股捻制成绳状而成。
3）预应力螺纹钢筋
是一种大直径、高强度的钢筋，直径为18-50mm。
4）冷加工钢筋
在常温下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、冷轧和冷轧扭四种。
f 0.55
cu,k
(1
1.645
)0.45
2
五、混凝土的变形
混凝土的变形有两类：一类是受力变形；另一类是 体积变形，包括收缩、膨胀和温度变形。
1.混凝土在长期荷载作用下的变形——徐变 定义：混凝土在长期不变荷载作用下，应变随时间
继续增长的现象，叫做混凝土的徐变。 对结构构件的不利影响：增大混凝土构件的变形；
2）梁、柱纵向受力普通钢筋应采用HRB400、HRB500、 HRBF400、HRBF500级钢筋。
3）箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HRB500、HRBF500级钢筋， 也可采用HRB335、HRBF335级钢筋。
4）预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺旋钢筋。
四、混凝土的强度
150
钢筋与混凝土的物理力学性能
一、钢筋的种类
根据钢材的化 学成分分类
碳素钢 普通低合金钢
碳素钢含有铁、碳两种基本元素外，还还有少量的硅、锰、硫、磷 等元素。
普通低合金钢是在碳素钢的基础上，有目的地加入少量的合金元素， 如硅、锰、钛、钒、铬等，有效提高钢材的强度并改善钢材的其他性质。
钢筋按制作方法 不同分类
1.混凝土的立方抗压强度fcu 及强度等级。
（1）混凝土的立方抗压强度
150
150
确定方法：用边长为150mm的标准立方体试件，在标准养
护条件下（温度20±3℃，相对湿度不小于90%）养护28天后，
按照标准试验方法（试件的承压面不涂润滑剂，加荷速度约每
秒0.15～0.3N/mm2）测得的具有95%保证率的抗压强度，作为混
我国采用150×150×300mm棱柱体试件测 得的强度作为混凝土的轴心抗压强度。
混凝土的轴心抗压强度标准值按下式计算：
fc,k 0.881 2 fcu,k
150 150
式中 1 —棱柱强度与立方强度之比，对C50及以下取 1=0.76，
对C80取 1 =0.82，中间按线形规律变化；
2 —考虑C40以上混凝土脆性的折减系数，对C40取 2 =1.0， 对C80取 2 =0.87，中间按线形规律变化。
热轧钢筋 中、高强钢丝和钢绞线 预应力螺纹钢筋 冷加工钢筋
热轧钢筋形式
1）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。 共分为8个牌号，分为4个强度等级：300MPa、335MPa、400MPa和
500MPa。
生产工艺： hot rolled 表面形状：plain 钢筋：bar
HPB235 屈服强度
2）无明显屈服点的钢材（硬钢） 没有明显的屈服点和屈服台阶钢材的应力-应变曲线见下图
对于没有明显屈服 点的钢材，以残余变形为 0.2%时的应力作为名义 屈服点，其值约等于极限 强度85%。
无明显屈服点钢筋的应力—应变曲线
三、钢筋的选择
1）纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、 HRBF500级钢筋也可采用HPB300、HRB335、RRB400级钢筋。
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钢筋和混凝土材料的力学性能PPT课件
新《规范》： 根据钢筋产品标准的修改，不再限制钢筋材料的化学成分和制 作工艺，而按性能确定钢筋的牌号和强度级别，并以相应的符 号表达。 淘汰低强钢筋，纳入高强钢筋，提出钢筋延性（最大力下总 伸长率）的要求
11 5.1 钢筋和混凝土材料的力学性能
5 混凝土结构
新《规范》此次修订的内容是：
（1）不再限制钢筋材料的化学成分，而按性能确定钢筋的 牌号。
1、理解和掌握结构的计算特点 2、注意计算公式的适用范围和限制条件 3、培养综合分析问题的能力 4、注意理解规范
3
5 混凝土结构
5 混凝土结构
5.1 钢筋和混凝土材料的力学性能
5.1.1 钢筋
4 5.1 钢筋和混凝土材料的力学性能
5 混凝土结构
（1）钢筋的品种和级别 按化学成分组成分为 普通碳素钢、普通低合金钢、细晶粒钢筋。
9 5.1 钢筋和混凝土材料的力学性能
5 混凝土结构
预应力筋（丝）：
预应力混凝土结构中采用的预应力筋（丝）主要有：中强度预 应力钢丝（光面钢丝、螺旋肋钢丝）、消除应力钢丝（光面钢 丝、螺旋肋钢丝）、钢绞线（1×3，三股；1×7，七股）和预 应力螺纹钢筋。
10 5.1 钢筋和混凝土材料的力学性能
5 混凝土结构
普通低合金钢：除含有普通碳素钢的成分外，还掺入了少量合 金元素锰、硅、钒、镍等。
细晶粒钢筋：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。
5 5.1 钢筋和混凝土材料的力学性能
5 混凝土结构
按生产工艺分为 我国常用的钢筋有热轧钢筋、中强钢丝、消除应力钢丝和钢绞 线，此外，在工程中也曾采用过热处理钢筋和冷加工钢筋。
11 5.1 钢筋和混凝土材料的力学性能
5 混凝土结构
新《规范》此次修订的内容是：
（1）不再限制钢筋材料的化学成分，而按性能确定钢筋的 牌号。
1、理解和掌握结构的计算特点 2、注意计算公式的适用范围和限制条件 3、培养综合分析问题的能力 4、注意理解规范
3
5 混凝土结构
5 混凝土结构
5.1 钢筋和混凝土材料的力学性能
5.1.1 钢筋
4 5.1 钢筋和混凝土材料的力学性能
5 混凝土结构
（1）钢筋的品种和级别 按化学成分组成分为 普通碳素钢、普通低合金钢、细晶粒钢筋。
9 5.1 钢筋和混凝土材料的力学性能
5 混凝土结构
预应力筋（丝）：
预应力混凝土结构中采用的预应力筋（丝）主要有：中强度预 应力钢丝（光面钢丝、螺旋肋钢丝）、消除应力钢丝（光面钢 丝、螺旋肋钢丝）、钢绞线（1×3，三股；1×7，七股）和预 应力螺纹钢筋。
10 5.1 钢筋和混凝土材料的力学性能
5 混凝土结构
普通低合金钢：除含有普通碳素钢的成分外，还掺入了少量合 金元素锰、硅、钒、镍等。
细晶粒钢筋：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。
5 5.1 钢筋和混凝土材料的力学性能
5 混凝土结构
按生产工艺分为 我国常用的钢筋有热轧钢筋、中强钢丝、消除应力钢丝和钢绞 线，此外，在工程中也曾采用过热处理钢筋和冷加工钢筋。
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教学重点：掌握各种材料性能的特性，钢筋及混凝土各自的应力应变关系，影响材料强度及变形大小的因素，从而为以后学习本课程或使用材料时打下基础。
教学内容：1.钢筋：钢筋的成份、种类和级别，钢筋的应力应变曲线，钢筋的塑性性能，钢筋的冷加工。
2.混凝土：立方体抗压强度，影响混凝土强度的因素，轴心抗压强度，轴心抗拉强度。
混凝土的变形：混凝土在一次短期加载时的应力应变性能，混凝土的变形模量。
混凝土的徐变。
混凝土的收缩。
3.钢筋与混凝土之间的粘结力。
2.1 混凝土的物理力学性能2.1.1 混凝土的组成结构普通混凝土是由水泥、砂、石材料用水拌合硬化后形成的人工石材，是多相复合材料。
混凝土组成结构是一个广泛的综合概念，包括从组成混凝土组分的原子、分子结构到混凝土宏观结构在内的不同层次的材料结构。
通常把混凝土的结构分为三种基本结构类型：微观结构即水泥石结构；亚微观结构即混凝土中的水泥砂浆结构；宏观结构即砂浆和粗骨料两组分体系。
微观结构(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、水灰比和凝结硬化条件等。
混凝上的宏观结构与亚微观结构有许多共同点，可以把水泥砂浆看作基相．粗骨料分布在砂浆中，砂浆与粗骨料的界面是结台的薄弱面。
骨料的分布以及骨料与基相之间在界面的结合强度也是重要的影响因素。
浇注混凝上时的泌水作用会引起沉缩，硬化过程中由于水泥浆水化造成的化学收缩和干缩受到骨料的限制，会在不同层次的界面引起结合破坏，形成随机分布的界面裂缝。
混凝土中的砂、石、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。
而水泥胶体中的凝胶、?L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。
另一方面，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。
钢筋混凝土材料的物理力学性能共46页PPT
钢筋混凝土材料的物理力学性 能
时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
钢筋与混凝土的力学性能
On the evening of July 24, 2021
2
0
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2 1
2.混凝土轴心抗压强度（棱柱体抗压强度）fc
/
7 /
•
轴心抗压强度采用棱柱体试件测定，用符号fck表示，它比
2 较接近实际构件中混凝土的受压情况。
6
• 我国通常取150mm×150mm×450mm
On the evening of July 24, 2021
2
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2
钢筋的选用：
1
/
7
/•
尽量选用强度较高、塑性较好、价格较低的钢材
2
6 • 纵向受力普通钢筋宜采用：HRB400、HRB500、HRBF400、
HRBF500钢筋，也可采用HPB300、 HRB335、 HRBF335、 RRB400
2
6 • 素混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15；
• 钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20；
• 采用强度等级400MPa及以上的钢筋时，混凝土强度等级不 应低于C25。
• 预应力混凝土结构中
• 混凝土强度等级不宜低于C40，且不应低于C30。
• 承受重复荷载的钢筋混凝土构件，混凝土强度等级不应低 于C30.
0
Courseware template
2 1
1.1.2 钢筋的力学性能
/
7 /
1、钢筋的应力－应变关系
2
6
上屈服点
出现颈缩 a’为比例极限 s =Ese
s 不稳定
σb
b
fy
a a’ c
d
钢筋和混凝土的基本性能
⑤锚固区的横向压力 ；
⑥受力状态。
1.3 钢筋与混凝土的粘结与锚固
第1章 材料的物理力学性能
4
钢筋的锚固、连接与延伸
锚固： 通过钢筋埋置段或机械措施将钢筋所受的力传给混凝土。 受拉钢筋锚固长度：
la
锚固长度的修正：
fy ft
d
①直径大于25mm的带肋钢筋，取 1.1la 。 ②钢筋表面有环氧树脂涂层，取 1.25la 。 ③锚固区混凝土保护层厚度大于钢筋直径的3 倍，且配有箍 筋时，取 0.8la 。 ④施工中易受扰动的钢筋（滑模施工），取 1.1la 。
6
钢筋的冷加工 冷拉：
在常温下用机械方法将有明显流幅的钢筋拉到超过 屈服强度的某一应力值，然后卸载至零。
钢筋在冷拉后，未经时效前，一般没有明显的屈服台阶；
经过停放或加热后进一步提高了屈服强度并恢复了屈服台 阶，这种现象称为冷拉时效硬化。
1.1 钢筋的物理力学性能
第1章 材料的物理力学性能
6
钢筋的冷加工
RRB400
1.1
钢筋的物理力学性能
第1章
材料的物理力学性能
1
钢筋的种类及符号说明 热轧钢筋的屈服强度
种类 HPB 235(Q235) 符号 fy 210 f 'y 210
HRB 335(20MnSi)
热轧钢筋 HRB 400(20MnSiV、 20MnSiNb、20MnTi) RRB 400(K20MnSi)
预应力混凝土结构， 不应低于C30；
采用高强钢丝作预应力钢筋时，不宜低于C40。
1.2 混凝土的物理力学性能
第1章 材料的物理力学性能
2
轴心抗压强度
试验目的：采用棱柱体试件，反映混凝土的实际工作状态。 试件尺寸：我国取150 150 300 mm为标准试件。 棱柱体高度的取值： ①摆脱端部摩擦力的影响；
建筑结构课件-钢筋和混凝土的力学性能
➢ 混凝土的彈性模量測定
105 Ec 2.2 34.7 (MPa )
fcu
4.1.3 混凝土（8/11）
4.1 鋼筋和混凝土結構的力學性能（3/4）
4.1.3 混凝土（9/11）
1. 收縮 ——砼在空氣中硬化體積減小的現象
a. 原因 ：水分蒸發 b. 對構件影響：a) 構件產生裂縫；
b) 引起預應力損失
C40.
4.1 鋼筋和混凝土結構的力學性能（4/4）
4.1.4 鋼筋與混凝土的粘結與錨固（1/3）
4.1.4 鋼筋與混凝土的粘結與錨固
1. 粘結力 ——若鋼筋和混凝土有相對變形（滑移），就會在
鋼筋和混凝土交界面上產生沿鋼筋軸線方向的 相互作用力，這種力稱為鋼筋與混凝土的粘結 力。
2. 粘結力的組成
b. 折算： fck 0.8812 fcu,k
1 —軸心抗壓強度與立方體抗壓強度比值 2 —高強混凝土脆性折減係數
0.88—經驗折減係數
300mm
150mm
4.1 鋼筋和混凝土結構的力學性能（3/4）
4.1.3 混凝土（3/11）
3. 軸心抗拉強度 ft 0.882 0.395 fcu,k 0.55 11.645 0.45
a. 有明顯屈服點（軟鋼）
b ac
d oa—彈性階段
bc—屈服階段
cd—e 硬化階段
de—頸縮階段
0
a—比例極限fp c—屈服強度fy →是鋼筋強度的設計依據 d—極限強度fu
➢ 屈強比反映鋼筋的強度儲備， fy/fu=0.6~0.7。
4.1.2 鋼筋（3/7）
b. 無明顯屈服點（硬鋼）
fy
d
0.2
4.1 鋼筋和混凝土結構的力學性能（3/4）
105 Ec 2.2 34.7 (MPa )
fcu
4.1.3 混凝土（8/11）
4.1 鋼筋和混凝土結構的力學性能（3/4）
4.1.3 混凝土（9/11）
1. 收縮 ——砼在空氣中硬化體積減小的現象
a. 原因 ：水分蒸發 b. 對構件影響：a) 構件產生裂縫；
b) 引起預應力損失
C40.
4.1 鋼筋和混凝土結構的力學性能（4/4）
4.1.4 鋼筋與混凝土的粘結與錨固（1/3）
4.1.4 鋼筋與混凝土的粘結與錨固
1. 粘結力 ——若鋼筋和混凝土有相對變形（滑移），就會在
鋼筋和混凝土交界面上產生沿鋼筋軸線方向的 相互作用力，這種力稱為鋼筋與混凝土的粘結 力。
2. 粘結力的組成
b. 折算： fck 0.8812 fcu,k
1 —軸心抗壓強度與立方體抗壓強度比值 2 —高強混凝土脆性折減係數
0.88—經驗折減係數
300mm
150mm
4.1 鋼筋和混凝土結構的力學性能（3/4）
4.1.3 混凝土（3/11）
3. 軸心抗拉強度 ft 0.882 0.395 fcu,k 0.55 11.645 0.45
a. 有明顯屈服點（軟鋼）
b ac
d oa—彈性階段
bc—屈服階段
cd—e 硬化階段
de—頸縮階段
0
a—比例極限fp c—屈服強度fy →是鋼筋強度的設計依據 d—極限強度fu
➢ 屈強比反映鋼筋的強度儲備， fy/fu=0.6~0.7。
4.1.2 鋼筋（3/7）
b. 無明顯屈服點（硬鋼）
fy
d
0.2
4.1 鋼筋和混凝土結構的力學性能（3/4）
钢筋和混凝土的力学性能
二.钢筋的强度与变形
1.钢筋屈服强度的取值： （1）软钢：取其屈服下限； （2）硬钢：取其残余应变为0.2%时相应的强度；（称为条件屈服点） （3）结构设计时，用钢筋的屈服强度进行计算，其极限抗拉强度作 为安全储备。 2.钢筋的变形 力学指标：伸长率和冷弯性
三.混凝土结构对钢筋性能的要求
1.较高的强度； 2.良好的塑性； 3.良好的可焊性； 4.较强的耐火性； 5.钢筋与混凝土良好的粘结力。
其余同混凝土立方体抗压强度的标准方法； Ⅱ级钢，HRB335，强度标准
其它：水泥用量、水灰比、骨料、温度以及湿度。
上式中各系数的物理意义见书上说明。
立方体抗压强度的物理意义：混凝土强度的基本指标和值评定为混3凝3土5强度N等/级m的m标²准；。
试验方法对立方体抗压强度的影响
其余同混凝土立方体抗压强度的标准方法； C50~C80为高强混凝土，适用于预应力混凝土构件。
第二章 钢筋和混凝土 的力学性能
（3）根据钢筋外型：（见图2-1） A.柔性钢筋：普通钢筋;
a.光圆钢筋：表面是光滑的； b.变形钢筋：表面有肋（如月牙肋等）； c.习惯上，直径大于4mm称为钢筋；小于或 等于4mm称为钢
丝。 B.劲性钢筋：型钢、钢轨及其组合。 （4）根据力学特性： A.软钢：有明显屈服台阶；（见图2-3） B.硬钢：无屈服台阶；（见图2-5）
Ⅲ级钢，HRB400，强度标准
（1）确定方法：轴心受拉试验和劈裂试验；
混凝土的收缩、膨胀和温度变形 数值确定：具有95%的保证率；
值为400 N/mm²。
使结构产生应力重分布；
标准试验方法：试件表面不涂润滑剂、均匀加载和匀速加“静”载；
力学指标：伸长率和冷弯性
变形钢筋：表面有肋（如月牙肋等）；
第3章钢筋力学性能
r s (%)
0.200 0.100 0.000
其他方面
●裂缝宽度计算（修改钢筋混凝土裂缝宽度计算公式，钢 筋 应力按荷载准永久组合弯矩计算）；
●锚固长度
基本锚固长度 lab 锚固长度
fy ft d
la alab
原规范规定：当混凝土的强度等级高 于C40时，按C40取值 ； 修订后改为：当混凝土的强度等级高 于C60时，按C60取值
●钢筋断后伸长率
l l0 100% l0
只能反映钢筋断口颈缩区域残余变形的大小；不同标距长 度l0得到的结果不一致；忽略了钢筋的弹性变形，不能反 映钢筋受力时的总体变形能力；容易产生人为误差。 ●最大力下的总伸长率（均匀伸长率）gt （Agt）
s sb
0 残余变形e r 最大力下总伸长率(%)
e
弹性变形e e
L L0 s b gt ( ) 100% L0 Es
钢筋和混凝土材料的力学性能
（3）冷弯性能
钢筋弯曲试验是检验钢筋在弯折加工时或在使用时 不致脆断的一种试验方法。伸长率不能反应钢筋这一脆
性性能。 在常温下将钢筋绕规定的直 径D弯曲α角度而不出现裂纹、 鳞落或断裂现象,即认为钢筋的 弯曲性能符合要求。 通常D值愈小,而α值愈大,则其 弯曲性能愈好。
F
6～22
6～50
300
335
420
455
F R
6～50
400
540
F
6～50
500
630
钢筋的强度设计值和伸长率
表2 普通钢筋强度设计值（N/mm2） 牌号 抗拉强度设计值 f 2.热轧钢筋强度设计值 HPB300 HRB335、HRBF335 HRB400、HRBF400、 RRB400 HRB500、HRBF500 270 300 360 415（抗剪计算360）
钢筋和混凝土的力学性能
混凝土模板
混凝土结构的优点（2）
⑶ 耐久性和耐火性较好，维护费用低：钢筋有 混凝土的保护层，不易产生锈蚀，而混凝土的强 度随时间的增加而增长；混凝土是不良导体，一 般30mm厚混凝土保护层，可耐火2小时，使钢 筋不致因升温过快而丧失强度。
⑷
现浇混凝土结构的整体性好，且通过合 适的配筋，可获得较好的延性，适用于抗 震、抗爆结构；同时防振性和防辐射性能 较好，适用于防护结构。
y
a—比例极限fp c—屈服强度fy →是钢筋强度的设计依据 d—极限强度fu
条件屈服点 0.2 是残余应 E
s 变为0.2%时的应力
屈强比反映钢筋的强度储备， fy/fu=0.6~0.7。
fy
y
4.1 钢筋和混凝土结构的力学性能（2/4）
4.1.2 钢筋（4/7）
第二篇
各种建筑结构
一、混凝土结构 二、砌体结构 三、钢结构 四、钢筋混凝土单层厂房 五、多高层钢筋混凝土结构 六、大跨度建筑结构
CH.4 混凝土结构
钢筋和混凝土材料的力学性能
钢筋混凝土受弯构件
钢筋混凝土受压构件 预应力混凝土结构的基本知识 钢筋混凝土平面楼盖
环球金融中心混凝土浇筑
钢筋混凝土桩内部
二、混凝土结构的分类
• • • • • • 素混凝土结构 钢筋混凝土结构 型钢（钢骨）混凝土结构 钢管混凝土结构 预应力混凝土结构 其它混凝土结构
钢筋混凝土——Reinforced Concrete（1）
◆除在构件的受拉区配筋外，还有许
多其他配筋方式
钢筋混凝土梁
钢筋混凝土——Reinforced Concrete （2）
2. 塑性性能
第二章 钢筋和混凝土材料的力学性能_混凝土.ppt
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
立方体强度的影响因素：
①试验方法（润滑剂）②加载速度③试验环境（温湿度） ④试 件尺寸Size Affection 。
100mm立方体强度与标准立方体强度之间的换算关系
f 150 cu
f 100 cu
f 150 cu
1.05
f 200 cu
小于C50的混凝土，修正系数 =0.95。随混凝土强度的提高，修 正系数 值有所降低。当fcu100=100N/mm2时，换算系数 约为0.9
2.2 混凝土
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
Why Axial Compressive Strength is smaller than cube strength?
2.2 混凝土
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
3、轴心抗拉强度Axial Tensile Strength
2.2 混凝土
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
2.2 混凝土
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
美国、日本、加拿大等国家，采用圆柱体（直径150mm， 高300 mm）标准试件测定的抗压强度来划分强度等级，符 号记为 fc'。 圆柱体强度与我国标准立方体抗压强度的换算关系为，
fc (0.79 ~ 0.875 ) fcu,k
《规范》对小于C60级的混凝土取0.79，对C60取0.833， 对C70取0.857，对C80取0.875 立方体和圆柱体抗压试验都不能代表混凝土在实际构件中的 受力状态，只是用来在同一标准条件下比较混凝土强度水平 和品质的标准（制作、测试方便）。
2.2 混凝土
第二章 钢筋和混凝土的材料性能
2、轴心抗压强度Axial Compressive Strength 采用棱柱体试件测定，用符号fc表示，它比较接近实际构件中 混凝土的受压情况。