混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理材性

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理材性一、鋼筋得種類1、按化學(xué)成分分為碳素鋼及普通低合金鋼。含碳量越高強(qiáng)度越高,但就是塑性和可焊性會(huì)降低。

2普通低合金鋼--除碳素鋼中已有得成分外,再加入少量得合金元素如硅、錳、鈦、鉻等,可以有效地提高鋼材得強(qiáng)度和改善鋼材得其她性能。錳、硅元素:可提高強(qiáng)度,保持一定塑性。磷、硫元素:使塑性降低、焊接性能降低、冷脆(磷)或熱脆(硫)。32、根據(jù)鋼筋制作方法分類:

熱軋鋼筋、熱處理鋼筋和冷加工鋼筋A(yù)、熱軋鋼筋由低碳鋼、普通低合金鋼在高溫狀況下軋制而成熱軋鋼筋強(qiáng)度不就是很高但塑性較好,一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中得鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中得非預(yù)應(yīng)力普通鋼筋多用熱軋鋼筋。4鋼筋得種類及符號(hào)說(shuō)明熱軋鋼筋得符號(hào)說(shuō)明HRBF335

hotrolledribbedbarRRB400

remainedheattreatmentribbedbarHPB300hotrolledPlainbarfinegrain5C、冷加工鋼筋就是指在常溫下采用冷加工工藝對(duì)熱軋鋼筋進(jìn)行加工得到得鋼筋。以強(qiáng)度較低得鋼筋盤條經(jīng)冷拔、冷拉、冷扭后截面縮小、外形改變而形成得冷拉鋼筋、冷拔鋼絲、冷軋帶肋鋼筋、冷軋扭鋼筋統(tǒng)稱為冷加工鋼筋。冷加工鋼筋得設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高,而延性大幅度下降。B、熱處理鋼筋又稱調(diào)質(zhì)鋼筋,就是用中碳低合金帶肋鋼筋通過(guò)加熱、淬火和回火等調(diào)質(zhì)工藝處理得鋼筋。熱處理后,鋼筋強(qiáng)度能得到較大幅度提高,而塑性降低不多。63、根據(jù)鋼筋在單調(diào)受拉時(shí),應(yīng)力-應(yīng)變曲線屈服點(diǎn)得不同分類:

有物理屈服點(diǎn)得鋼筋(軟鋼)和無(wú)物理屈服點(diǎn)得鋼筋(硬鋼)。有物理屈服點(diǎn)得鋼筋,如熱軋鋼筋、冷拉鋼筋;無(wú)物理屈服點(diǎn)得鋼筋,如鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋。7二、鋼筋得形式1、普通鋼筋(1)光面(圓)鋼筋(2)變形鋼筋(麻面:月牙紋、螺紋及人字紋)光圓鋼筋螺紋鋼筋人字紋鋼筋月牙紋鋼筋8大家有疑問(wèn)的，可以詢問(wèn)和交流可以互相討論下，但要小聲點(diǎn)2、勁性鋼筋

勁性鋼筋就是由各種型鋼、鋼軌或者用型鋼與鋼筋焊成得骨架。勁性鋼筋本身剛度很大,施工時(shí)模板及混凝土得重力可以由勁性鋼筋本身來(lái)承擔(dān),因此能加速并簡(jiǎn)化支模工作,承載能力也比較大。10三、鋼絲和鋼絞線用作預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)得鋼筋:由直徑為4-10mm,捻制成鋼絞線后也不超過(guò)15mm。由2股、3股、7股鋼絲捻制而成,均可盤成卷狀。鋼絲(直徑≤φ5mm),鋼筋(直徑>φ5mm)11預(yù)應(yīng)力鋼筋得符號(hào)說(shuō)明鋼絞線S——Strand光面鋼絲P——Plain刻痕鋼絲I——Indented螺旋肋鋼絲H——Helix熱處理鋼筋HT——Heat-treated12四、鋼筋得強(qiáng)度與變形有物理屈服點(diǎn)得鋼筋應(yīng)力-應(yīng)變無(wú)物理屈服點(diǎn)得鋼筋應(yīng)力-應(yīng)變131、有物理屈服點(diǎn)得鋼筋14有屈服點(diǎn)鋼筋σ--ε曲線可以分為五個(gè)階段:

(1)彈性階段(OA段)OA段材料處于純彈性，即:AB段有一定的塑性變形,但整個(gè)OB段卸載時(shí)，ε=0；E=206×103N/mm2OBCDAE(2)彈塑性階段(AB)

該段很短,表現(xiàn)出鋼材得非彈性性質(zhì);

σB—屈服上限;σC—屈服下限(屈服點(diǎn))(3)塑性階段(BC、CD)

該段σ基本保持不變(水平),ε急劇增大,稱為屈服臺(tái)階或流幅段,變形模量E=0OBCDAEBD段稱為屈服階段16(4)強(qiáng)化階段(DE段)E點(diǎn)達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度f(wàn)u(5)頸縮(破壞)階段(EF段)隨荷載得增加σ緩慢增大,但ε增加較快OBCDAE17a——比例極限b——彈性極限oa——彈性階段d——極限抗拉強(qiáng)度bc——屈服階段cd——強(qiáng)化階段de——破壞階段e——極限應(yīng)變18屈服強(qiáng)度f(wàn)y(yieldstrength):就是鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度取值得依

據(jù),一般取屈服下限作為屈服強(qiáng)度。這就是因?yàn)殇摻钋髮a(chǎn)生很大得塑性變形,而且屈服上限與加載速度有關(guān),不穩(wěn)定。兩個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)極限強(qiáng)度

fu(ultimatedstrength):一般用作鋼筋得實(shí)際破壞強(qiáng)度。192、無(wú)物理屈服點(diǎn)得鋼筋該種鋼材在拉伸過(guò)程中沒(méi)有屈服階段,塑性變形小,破壞突然。設(shè)計(jì)時(shí)取相當(dāng)于殘余變形為0、2%

時(shí)所對(duì)應(yīng)得應(yīng)力作為屈服點(diǎn)—‘條件屈服點(diǎn)’fy=f0.20.2%fuεp各級(jí)鋼筋得應(yīng)力-應(yīng)變曲線21五、鋼筋得本構(gòu)關(guān)系22當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),()①完全彈塑性得雙直線模型雙直線模型

當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),()②完全彈塑性加硬化得三折線模型三折線模型

當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),

()③彈塑性得雙斜線模型雙斜線模型

伸長(zhǎng)率(elongationrate):指鋼筋試件上標(biāo)距為10d、5d(d為鋼筋得試件直徑)或100mm范圍內(nèi)得極限伸長(zhǎng)率,記為伸長(zhǎng)率越大，鋼筋的塑性和變形能力越好。伸長(zhǎng)率要求：d5≥25%(Ⅰ級(jí))

、16%(Ⅱ級(jí))

、14%(Ⅲ級(jí))

、10%(Ⅳ級(jí))

。衡量鋼筋塑性得兩個(gè)指標(biāo):26冷彎:為了使鋼筋在加工成型時(shí)不發(fā)生斷裂,加工時(shí)不至于脆斷,還要求鋼筋具有一定得冷彎性能。冷彎性能就是指將鋼筋圍繞某個(gè)規(guī)定得直徑D(D規(guī)定為1d、2d、3d等)得輥軸彎曲成一定得角度(90°

或180°),彎曲后得鋼筋應(yīng)無(wú)裂紋或斷裂現(xiàn)象。彎芯直徑越小,彎轉(zhuǎn)度越大,冷彎性能越好,即塑性越好。

D27六、鋼筋得松弛和疲勞鋼筋受力后,長(zhǎng)度保持不變,鋼筋應(yīng)力隨時(shí)間增長(zhǎng)而降低得現(xiàn)象稱為松弛。1、鋼筋得松弛在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中,預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉后長(zhǎng)度基本保持不變,鋼筋會(huì)出現(xiàn)松弛,故而引起預(yù)應(yīng)力損失。282、鋼筋得疲勞鋼筋得疲勞就是指鋼筋在承受重復(fù)、周期性得動(dòng)荷載作用下,經(jīng)過(guò)一定次數(shù)后,突然脆性斷裂得現(xiàn)象。

鋼筋得疲勞強(qiáng)度就是指在某一規(guī)定應(yīng)力幅度內(nèi),經(jīng)受一定次數(shù)循環(huán)荷載后發(fā)生疲勞破壞得最大應(yīng)力值。

確定疲勞應(yīng)力幅度限值時(shí),循環(huán)次數(shù)為200萬(wàn)次,即對(duì)不同得疲勞應(yīng)力比值滿足循環(huán)次數(shù)為200萬(wàn)次條件下得鋼筋最大應(yīng)力值為鋼筋得疲勞強(qiáng)度。29七、設(shè)計(jì)對(duì)鋼筋性能得要求1、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)鋼筋得強(qiáng)度指標(biāo)得規(guī)定鋼筋得強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值由于材料性能得離散性,實(shí)測(cè)鋼筋屈服強(qiáng)度得概率分布曲線符合正態(tài)分布,材料強(qiáng)度得標(biāo)準(zhǔn)值可取其概率分布得0、05分位值確定,即材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)具有不小于95%得保證率。普通鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2)30312、鋼筋得強(qiáng)度設(shè)計(jì)值鋼筋得抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值就是鋼筋得強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以鋼筋得材料分項(xiàng)系數(shù)得到得。即式中:3233八、設(shè)計(jì)對(duì)鋼筋性能得選擇1、鋼筋得規(guī)格種類得選擇普通縱向受力鋼筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋,也可采用HRB335、HRBF335、HPB300和RRB400鋼筋;預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲和預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋;普通箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HRB500、HRBF500鋼筋;也可采用HRB335、HRBF335和HPB300鋼筋。34【說(shuō)明】根據(jù)鋼筋產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)得修改,不再限制鋼筋材料得化學(xué)成分,而按性能確定鋼筋得牌號(hào)和強(qiáng)度級(jí)別。根據(jù)節(jié)材、減耗及對(duì)性能得要求,本次規(guī)范修訂淘汰低強(qiáng)鋼筋,強(qiáng)調(diào)應(yīng)用高強(qiáng)、高性能鋼筋。根據(jù)混凝土構(gòu)件對(duì)受力得性能要求,建議了各種牌號(hào)鋼筋得用途。

(1)根據(jù)國(guó)家得技術(shù)政策,增加500MPa級(jí)鋼筋;推廣400MPa、500MPa級(jí)高強(qiáng)鋼筋作為受力得主導(dǎo)鋼筋;限制并準(zhǔn)備淘汰335MPa級(jí)鋼筋;立即淘汰低強(qiáng)得235MPa級(jí)鋼筋,代之以300MPa級(jí)光圓鋼筋。在規(guī)范得過(guò)渡期及對(duì)既有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),235MPa級(jí)鋼筋得設(shè)計(jì)值按02規(guī)范取值。35【說(shuō)明】(2)采用低合金化而提高強(qiáng)度得HRB

系列熱軋帶肋鋼筋具有較好得延性、可焊性、機(jī)械連接性能及施工適應(yīng)性。

(3)為節(jié)約合金資源,降低價(jià)格,列入靠控溫軋制而具有一定延性得HRBF系列細(xì)晶粒熱軋帶肋鋼筋,但宜控制其焊接工藝以避免影響其力學(xué)性能。

(4)余熱處理鋼筋(RRB)由軋制得鋼筋經(jīng)高溫