by 小熊
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第一章鋼筋混凝土結構的材料
鋼筋混凝土結構和力學研究的物件不同，是針對具體材料，所以要充分了解材料的效能。 本章主要講三個問題： 一.
鋼筋的品種和力學效能。 二.混凝土的力學效能。
三.鋼筋和混凝土的粘結及錨固與連線第一節鋼筋的品種和力學效能分類： （一）分類：
可按不同的方法分類 1.按直徑分鋼筋d ≥ 6mm(6 ~ 40)
鋼絲d p 6mm(2.5 ~ 5.5)
2.按化學成分分
碳素鋼鋼筋普通低合金鋼鋼筋
什麼是碳素鋼？ 鋼的成分：鐵、碳、 矽 、 錳 、硫 、磷等元素。
含碳 <1.7%為鋼，其中矽、錳、釩、鈦為合金元素，硫、磷為有害元素，其含量超過0.045%後，會使鋼材變脆、塑性顯著降低，不利於焊接。
按含碳量多少把碳素鋼分為： 1.4%~0.
6% 為高碳鋼 0.55%~0.25% 為中碳鋼 <0.
25% 為低碳鋼含碳量越高，鋼的強度越高，塑性越差。 例如：hpr235級鋼，含碳量在0.
14%~0.22%之間，稱為低碳鋼鋼筋。 什麼是低合金鋼筋？
碳素鋼在冶煉時在摻入一些如（錳、矽、鎳、鈦、釩等）合金元素， 稱為合金鋼。 <3.5% 為低合金鋼合金元素總量 3.
5%~10% >10% 為中合金鋼為高合金鋼
（ⅱ）hrb335級、（ⅲ）hrb400級均為低合金鋼鋼筋。 例如： ⅱ級（hrb335)20mnsi 1%。 含碳量0.2% 、含錳1% 、含矽
光圓鋼筋柔性鋼筋 3.按外形分勁性鋼筋肋紋鋼筋各種型鋼鋼軌型鋼與鋼筋焊成的骨架
光面圓鋼筋螺旋紋鋼筋等高肋鋼筋： 等高肋鋼筋： 人字紋鋼筋
與鋼筋砼粘結力好，紋路與肋相交，易產生應力集中。 集中。
肋紋鋼筋
月牙紋鋼筋：紋路與肋不相交， 月牙紋鋼筋：紋路與肋不相交，
不易產生應力集中， 不易產生應力集中，粘結強度略低於等高肋鋼筋。 略低於等高肋鋼筋。
4.按強度等級分
種類符號
hpb235(q235) hrb335(20mnsi) hrb400(20mnsiv 20mnsinb 20mnti) rrb400(k20mnsi)
f d(mm) 8~20 235 6~50 335 6~50 400
yk8~40
400hrb400級和hrb335級鋼筋是指現行國家標準《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》gb1499中的hrb400和hrb335鋼筋；hpb235級鋼筋是指現行國家標準《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》gb13013中的q235鋼筋；rrb400級鋼筋係指現行國家標準《鋼筋混凝土用餘熱處理鋼筋》 gb13014中的kl400鋼筋。
5.按生產方式分
⑴熱軋鋼筋級鋼筋： ⅰ（hpb235)級鋼筋： 級鋼筋光面低碳鋼，塑性好、強度低； 光面低碳鋼，塑性好、強度低； 多作為厚度不大樓板的受力鋼筋和箍筋。
多作為厚度不大樓板的受力鋼筋和箍筋。 級鋼筋、
級鋼筋： ⅱ(hrb335)級鋼筋、 ⅲ(hrb400)級鋼筋： 級鋼筋級鋼筋月牙肋、低合金鋼，強度較高； 月牙肋、低合金鋼，強度較高； 多作為鋼筋砼構件受力鋼筋，尺寸較大的構件， 多作為鋼筋砼構件受力鋼筋，尺寸較大的構件，為增強與砼的粘結可用ⅱ 級鋼作箍筋。
的粘結可用ⅱ(hrb335)級鋼作箍筋。 級鋼作箍筋 ⑵冷加工鋼筋熱軋鋼筋常溫下經冷拉、冷拔、冷軋、冷扭加工後而成。 熱軋鋼筋常溫下經冷拉、冷拔、冷軋、冷扭加工後而成。
冷加工提高鋼筋的強度，節約鋼材。冷加工後，強度提高， 冷加工提高鋼筋的強度，節約鋼材。冷加工後，強度提高，塑性降低。
一般用於預應力砼結構。 性降低。一般用於預應力砼結構。
⑶熱處理鋼筋等高肋低合金鋼， 級鋼經加熱、 等高肋低合金鋼，ⅳ級鋼經加熱、淬火和回火等調質工藝而成，強度提高，塑性降低不多。 工藝而成，強度提高，塑性降低不多。用於預應力砼結構。
⑷鋼絲直徑＜ 直徑＜6mm，外形有光面、刻痕和螺旋肋三種，另 ，外形有光面、刻痕和螺旋肋三種， 有二股、三股和七股鋼絞線，外接圓直徑9.5~15.2 mm。
有二股、三股和七股鋼絞線，外接圓直徑 。 用於預應力砼結構。 用於預應力砼結構。
有明顯流幅的鋼筋：軟鋼
6.按力學效能分無明顯流幅的鋼筋：硬鋼二.鋼筋的力學效能： 鋼筋的力學效能：
1.軟鋼的力學效能:
n nσ ( n / mm 2 )
極限強度屈服階級 d 破壞階級ll+
l屈服強度比例強度
b ac
強化階級
e彈性階段
ε (%)
伸長率強度所以鋼筋也不是完全彈性材料屈服強度極限強度變形,e點對應的座標為伸長率,伸長大表示塑性好。 特點：1.
有明顯的四個階段。 2.有明顯的屈服點。
3.有兩個強度,以屈服強度作為設計依據。 4.
塑性效能好（即伸長率大，延性好）。 5.級別高，強度高，伸長率小。
σ ( n / mm 2 )
π級 ι級
ε (%)
2.硬鋼的力學效能： 極限強度例如熱處理鋼筋就屬於硬鋼。
σ 0 .2 特點： a 1.
強度高。 比例極限 2.塑性差（伸長率小）。
3.沒有明顯的四個階段。 0.
2% ε (%) 4.沒有明顯的屈服點,用 σ 0.2 伸長率作為設計依據。
σ 0.2 ——條件屈服強度，是指加荷及卸荷後尚存在0.2%殘餘 σ 應變的應力。
0.2 一般相當於極限抗拉強度的0.7~0.
85,為統一起見,規範統一取用 σ 0.2 ≈ 0.85σ b 硬鋼塑性差，伸長率小。
鋼筋的冷加工： 三.鋼筋的冷加工：
鋼筋的冷拔: ①鋼筋的冷拔: 用強力拔過比鋼筋直徑但塑性降低很多,軟鋼變還要小的硬質合金拔絲模,使其成硬鋼。
在長度和直徑方向
向均產生塑性
σ ( n / mm 2 )
產生塑性變形,並且使抗拉、抗壓強度提高很多。 例如：
d(mm) 6mm 屈服強度
( n / mm )
2伸長率級低碳鋼 (軟鋼） 三次冷拔變為低碳鋼絲 （硬鋼）
26021.9%
3mm750
3.3%
②冷拉鋼筋： 冷拉鋼筋： 將鋼筋拉伸超過其屈服強度，放鬆，經一段時間之後， 超過其屈服強度將鋼筋拉伸超過其屈服強度，放鬆，經一段時間之後，鋼筋會獲得比原來屈服強度更高的屈服強度值。
如圖所示。 會獲得比原來屈服強度更高的屈服強度值。如圖所示。
為什麼要冷拉鋼筋？
表示結構的可靠性潛力屈服強度 = 屈強比極限強度小安全儲備大大安全儲備小太小不經濟或安全儲備例如：hpb235級鋼筋屈強比=240/380=0.63,有37%的安全儲備， 如果把屈強比提高到0.
83，就可節約鋼材20%左右，鋼筋冷拉冷拉屈服強度提高了流幅縮短，伸長率降低， 後，屈服強度提高了，流幅縮短，伸長率降低，鋼材性質變硬變脆。 硬變脆。 注意：
冷拉只能提高鋼筋的抗拉強度，不能提高抗壓強度； 注意：冷拉只能提高鋼筋的抗拉強度，不能提高抗壓強度； 高抗壓強度鋼筋冷拔既可提高抗拉強度，也可提高抗壓強度。 鋼筋冷拔既可提高抗拉強度，也可提高抗壓強度。
如何控制冷拉的質量？ 只控制冷拉伸長率的叫單控；既控制冷拉伸長率，又控制冷拉應力的叫雙控。 例如：hpb235級鋼筋冷拉伸長率不小於己於10%;
冷拉應力
σhrb335級鋼筋冷啦伸長率不小於5%, 冷拉應力小於等於450n/mm2。 ③冷軋將熱軋鋼筋在常溫下表面軋制成不同的形狀，強度提高，塑性降低。 不同的形狀，強度提高，塑性降低。
ε冷拉伸長率冷軋帶肋鋼筋—採用低碳熱軋盤圓進行冷軋減徑， 冷軋帶肋鋼筋採用低碳熱軋盤圓進行冷軋減徑，表面軋出月採用低碳熱軋盤圓進行冷軋減徑牙紋。 牙紋。 冷軋扭鋼筋—鋼筋經冷軋並經扭轉而成。
冷軋扭鋼筋鋼筋經冷軋並經扭轉而成。 鋼筋經冷軋並經扭轉而成四.普通鋼筋混凝土結構對鋼筋效能的要求:
普通鋼筋混凝土結構對鋼筋效能的要求: 1.有一定的強度。
2.有足夠的塑性。 3.
有良好的焊接性。 4.與混凝土有良好的粘結。
根據以上要求，在普通鋼筋混凝土結構中常用hpb235級、 hrb335、hrb400級鋼筋，有時也用rrb400級鋼筋。
1by 小熊
鋼筋混凝土的力學效能
1 鋼和硬鋼的應力 應變曲線有什麼不同，其抗拉設計值fy各取曲線上何處的應力值作為依據？2.鋼筋冷加工的目的是什麼？冷加工的方法有哪幾種？各種方法對強度有何影響？4 試述鋼筋混凝土結構對鋼筋的效能有哪些要求？5 我國用於鋼筋混凝土結構的鋼筋有幾種？我國熱軋鋼筋的強度分為幾個等級？用什麼符號表示？6 ...
第二章鋼筋混凝土材料的力學效能
一 目的要求 1 了解在工程中的表述方法 2 熟悉鋼筋的應力 應變曲線的含義 二 重點難點 1 掌握立方抗壓強度和軸心抗壓強度及軸心抗拉強度的關係 2.掌握立方抗壓強度和軸心抗壓強度及軸心抗拉強度的關係 三 主要內容 2 1鋼筋的形式和品種 1.鋼筋的化學成分 碳 低碳鋼和高碳鋼 2.熱扎鋼筋的表述...
鋼筋混凝土材料的力學效能試題及答案
2 混凝土強度等級是由一組立方體試塊抗壓後的平均強度確定的。3 採用邊長為100mm的非標準立方體試塊做抗壓試驗時，其抗壓強度換算係數為0.95。4 採用邊長為200mm的非標準立方體試塊做抗壓試驗時，其抗壓強度換算係數為1.05。5 對無明顯屈服點的鋼筋，設計時其強度標準值取值的依據是條件屈服強度...