建筑結(jié)構(gòu)第一章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的材料.doc

本文由顏凱168貢獻 ppt文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。 顏凱 三峽電力職業(yè)學(xué)院建筑工程系 第一章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的材料 知識目標： 知識目標： 了解鋼筋的品種、級別。掌握鋼筋力學(xué)性能和鋼筋的 冷加工方法。 掌握混凝土的強度指標。 熟悉混凝土的變形、熟悉鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力 能力目標 能正確選擇鋼筋和混凝土 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主要用鋼筋和混凝土材料制作而成。 為了合理地進行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計，需要深入地了解 混凝土和鋼筋的受力性能。 對混凝土和鋼筋力學(xué)性能、相互作用和共同工作的 了解，是掌握混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能并對其進行分析 與設(shè)計的基礎(chǔ)。 第一節(jié) 鋼筋 一 鋼筋的成分與分類 鋼筋的化學(xué)成分（ 1、鋼筋的化學(xué)成分 碳素鋼和普通低合金鋼） ）、按碳的含量我多少 碳素鋼分為： 按碳的含量我多少， 1）、按碳的含量我多少，碳素鋼分為：小于0.25% 的 為低碳鋼，大于0.25% 而小于0.6% 的為中碳鋼，大于0.6% 的 為高碳鋼。 2）、普通低合金鋼：是在碳素鋼的基礎(chǔ)上加入少量 ）、普通低合金鋼： 普通低合金鋼 的合金元素。（錳、硅、釩、鈮、鈦、鉻、鎳等） 錳和硅是鋼中的有益元素，它們都是脫氧劑。它們可 錳和硅 提高強度，又不會過多降低塑性和沖擊韌性。 釩、鈮、鈦是鋼中的合金元素，既可以提高鋼材強 度，又可保持良好的塑性、韌性。 鋁是強脫氧劑，用鋁進行補充脫氧，能進一步減少 鋼中的有害氧化物。 鉻和鎳是提高鋼材強度的合金元素。 鉻和鎳 硫和磷是冶煉過程中留在鋼中的雜質(zhì)，是有害元素。 硫和磷 它們降低鋼材的塑性、韌性、可焊性和疲勞強度。 2、鋼筋的品種和級別 1.按加工工藝和力學(xué)性能不同分： 1.按加工工藝和力學(xué)性能不同分： 按加工工藝和力學(xué)性能不同分 熱軋鋼筋、冷拉鋼筋、冷軋帶肋鋼筋和熱處理鋼筋四種。 ）、熱軋鋼筋 熱軋鋼筋： 1）、熱軋鋼筋：是鋼廠用普通低碳鋼(含碳量不大于0.25)和普通 低合金鋼(合金元素不大于5)在高溫下軋制而成型。其常用種類、 HPB235級 HRB335級 代表符號和直徑范圍如表所示。（HPB235級、HRB335級、 HRB400級 RRB400級 HRB400級、RRB400級） HRB335級(級)和 HRB400級(級)鋼筋強度較高， 多作為鋼筋混凝土構(gòu)件的受力鋼筋，尺寸較大的 構(gòu)件，也有用級鋼筋作箍筋的為增強與混凝土 的粘結(jié)，外形制作成月牙肋或等高肋的變形鋼筋。 級鋼筋強度太高，不適宜作為鋼筋混凝土構(gòu)件 中的配筋，一般冷拉后作預(yù)應(yīng)力筋 2）、冷拉鋼筋 冷拉鋼筋是在熱軋鋼筋在常溫下用機械強力拉伸而成 加拉的目的是為了提高鋼筋的強度，節(jié)約鋼材。 但經(jīng)冷拉后，鋼筋的延伸率降低。 冷拉鋼筋分為冷拉四個級別：、 其中：冷拉級鋼筋可用于普通混凝土結(jié)構(gòu)，冷拉、 、級鋼筋主要用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。 3）、冷軋帶肋鋼筋 冷軋帶肋鋼筋： 冷軋帶肋鋼筋：是由熱軋圓條經(jīng)冷拉在其表面冷軋 成帶有斜肋的鋼筋。 根據(jù)國家標準冷軋帶肋鋼筋（GB13788-2000）的 規(guī)定，冷軋帶肋鋼筋按抗拉強度最小值可分為三級牌 號，即LL550、LL650、LL800， 其中L、L分別表示“冷軋”、“帶肋”，后面的數(shù)字 表示鋼筋抗拉強度最小數(shù)值。 LL650、LL800級冷軋帶肋鋼筋可用于中小型構(gòu)件的預(yù) 應(yīng)力鋼筋 4）、熱處理鋼筋 是將級鋼筋通過加熱、淬火和回火等調(diào)質(zhì)工藝處理，使強度 得到較大幅度的提高，而延伸率降低不多。用于預(yù)應(yīng)力混凝土 結(jié)構(gòu)。 5）、鋼絲 鋼絲 鋼絲的直徑39mm；外形有光面、刻痕和螺旋肋三種，另有二 股、三股和七股鋼絞線，外接圓直徑9.515.2 mm。中高強鋼 絲和鋼絞線均用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。 2、按鋼筋表明形狀分 、 軟鋼” 1）、光面鋼筋： “軟鋼” ）、光面鋼筋： 光面鋼筋 HPB235級(級)鋼筋多為熱軋光面鋼筋，多作為現(xiàn)澆 鋼筋多為熱軋光面鋼筋 鋼筋多為熱軋光面鋼筋， 樓板的受力鋼筋和箍筋 2）、變形鋼筋（帶肋鋼筋） ）、變形鋼筋（ ）、變形鋼筋 HRB335和HRB400是熱軋變形鋼筋， 普通鋼筋，“軟鋼”（人字紋、 螺旋紋、月牙紋） 鋼筋表面形狀的選擇取決于鋼筋 的強度。 為了使鋼筋的強度能夠充分地利 用，強度越高的鋼筋要求與混凝 土粘結(jié)的強度越大。 提高粘結(jié)強度的辦法是將鋼筋表 面軋成有規(guī)律的凸出花紋，稱為 變形鋼筋。 變形鋼筋的表面形狀，我國以往長期采用螺旋紋和人 字紋兩種 表面花紋由兩條縱助和螺旋形橫助或人字形橫肋組成。 二、鋼筋的力學(xué)性能 1、鋼筋的強度 鋼筋按其的應(yīng)力-應(yīng)變曲線 特性不同分為兩種 （有明 顯屈服點的鋼筋和無明顯 屈服點的鋼筋） ）、有明顯屈服點的鋼 1）、有明顯屈服點的鋼 稱軟鋼 筋 稱軟鋼 熱軋鋼筋具有明顯的屈服 點和屈服臺階(圖1-2)。 四個階段： 根據(jù)熱軋鋼筋應(yīng)力應(yīng)變曲線的基本特征，在建立 鋼筋混凝土構(gòu)件截面承載力計算理論時作了如下兩點 下兩點 簡化： 簡化： 忽略從比例極限到屈服點之間鋼筋微小的塑性應(yīng)變， A、忽略 即假設(shè)鋼筋應(yīng)力不大于屈服點時應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系-直服 從胡克定律，處于理想彈性階段； B.不利用 不利用應(yīng)力強化階段，假設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)件截面達 B.不利用 fy 到破壞時，鋼筋拉應(yīng)力保持為屈服點應(yīng)力，應(yīng)變則處 Es 于流幅以內(nèi)。 1 y 經(jīng)上述簡化后，熱軋鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系可簡化為 圖1-3所示的曲線(圖中fy為鋼筋抗拉強度設(shè)計值)。 熱軋鋼筋力學(xué)性能的幾個指標 幾個指標 彈性模量： 彈性模量：鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線呈直線變化，應(yīng)力、 應(yīng)變的比值成直線變化 鋼筋的彈性模量(N/mm2) 類 種 HPB235 級鋼筋 HRB335 級鋼筋、HRB400 級鋼筋、RRB400 級鋼筋、 熱處理鋼筋 消除應(yīng)力鋼絲、螺旋肋鋼絲、刻痕鋼絲 鋼絞線 Es 2.1105 2.0105 2.05105 1.95105 屈服強度： 屈服強度：是鋼筋強度的設(shè)計依據(jù)，因為鋼筋屈服后 將很大的塑性變形，且卸載時這部分變形不可恢復(fù)， 這會使鋼筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生很大的變形和不可閉合的 裂縫。 屈服上限與加載速度有關(guān)，不太穩(wěn)定，一般取屈服下 限作為屈服強度。 s=Ps/A 與鋼筋的等級有關(guān) 抗拉強度：是鋼筋的最高強度值， 抗拉強度： b=Pb/A 熱軋鋼筋的強度以屈服點應(yīng)力為依據(jù)。 熱軋鋼筋的強度以屈服點應(yīng)力為依據(jù)。 為什么不采用極限抗拉強度為依據(jù)？這是因為鋼筋 應(yīng)力超過屈眼點后將產(chǎn)生過大的應(yīng)變，導(dǎo)致混凝土 的裂縫將過寬。 但是作為一種安全儲備，鋼筋的極限抗拉強度仍有 重要意義。即通常希望構(gòu)件的某個(或某些)截面已 經(jīng)破壞時，鋼筋仍不致被拉斷而造成整個結(jié)構(gòu)倒塌。 要求鋼筋的屈服應(yīng)力不低于規(guī)定值。 而且“屈服應(yīng)力極限抗拉強度”值(通常稱為“屈 強比”)不宜過大。 伸長率：鋼筋拉斷時的應(yīng)變，在拉斷前有足夠預(yù)兆， 伸長率是衡量鋼筋塑性性能的一個指標，伸長率越大， 塑性越好。 伸長率試件斷裂前的永久變形與原標定長度的百分 比.伸長率用表示， l ?l = 100% l 式中 l鋼筋拉伸試驗試件的應(yīng)變量測標距； l試件經(jīng)拉斷并重新拼合后量測斷口兩側(cè)的標距，即產(chǎn)生殘留伸 長后的標距。 2）無明顯屈服點的鋼筋： 無明顯屈服點的鋼筋： 對于無明顯屈服點的鋼材，以 殘余變形為0.2%時的應(yīng)力作為 名義屈服點，其值約為極限強 度的85% 強度設(shè)計指標條件屈服點 殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對應(yīng)的應(yīng)力 規(guī)范取0.2 =0.85 倍的 抗拉強度 中、高強鋼絲和鋼絞線均無明顯的屈眼點和屈服臺 階，也稱為“硬鋼”， 無明顯屈服強度的鋼筋塑性差、伸長率小，采用其 配筋的鋼筋混凝土構(gòu)件，受拉破壞時，突然斷裂， 破壞前沒有明顯的預(yù)兆。 各種鋼筋強度標準值、設(shè)計值見表12、表13、 表14、表15 2、鋼筋的冷彎性能 冷彎性能由冷彎試驗來確定， 試驗時按照規(guī)定的彎心直徑 在試驗機上用沖頭加壓，使 試件彎成180，如試件外 表面不出現(xiàn)裂紋和分層，即 為合格。 冷彎試驗。冷彎試驗是檢驗 鋼筋塑性的另-種方法。 伸長率一般不能反映鋼材脆 化的傾向。 三、鋼筋的冷加工 冷加工鋼筋是指在常溫下采用某種工藝對熱軋鋼筋進 冷加工鋼筋 行加工得到的鋼筋。 常用的加工工藝有冷拉、冷拔、冷軋和冷軋扭四種。 常用的加工工藝 目的： 目的：充分發(fā)揮材料的效用、提高鋼筋的設(shè)計強度， 節(jié)約鋼材和滿足預(yù)應(yīng)力鋼筋要求，檢驗焊接接頭質(zhì)量 的重要途徑 經(jīng)冷加工后鋼筋在強度提高的同時，延伸率顯著降低 除冷拉鋼筋仍具有明顯的屈服點外，其余冷加工鋼筋 均無明顯屈服點和屈服臺階。 1、冷拉鋼筋 在常溫下，以超過鋼筋屈服點的拉應(yīng)力拉伸鋼筋， 使鋼筋產(chǎn)生塑性變形，以提高強度，節(jié)約鋼材。 鋼筋的冷拉不僅能提高鋼筋強度，還具有調(diào)直鋼 筋、除銹工作，但降低了鋼筋的塑性。 適用于級鋼筋。 鋼筋冷拉原理如圖所示 圖 變形硬化K點的屈服強 變形硬化 度高于冷拉前的屈報強度 時效硬化K點為當鋼 時效硬化 筋冷拉后停放一段時間再 拉的應(yīng)力值。 時效不僅提高屈服強度而 且提高鋼筋的抗拉強度。 2、冷拔鋼筋 、 冷拔是使68的光圓鋼筋通過鎢合金的拔絲模進行 強力冷拔，使鋼筋產(chǎn)生塑性變形，以改變其物理 力學(xué)性能。 這時鋼筋受到縱向拉力 和橫向壓力的作用，內(nèi) 部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，截面 變小而長度增加。 經(jīng)過幾次冷拔，鋼筋強 度比原來的有很大提高， 但塑性則顯著降低。且 沒有明顯的屈服點(圖110)。 冷拔可以同時提高鋼筋 的抗拉強度和抗壓強度 四、混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求 混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求 1、鋼筋應(yīng)具有一定的強度 采用較高強度的鋼筋可以節(jié)省鋼材，獲得較好 的經(jīng)濟效益。 2、鋼筋應(yīng)具有良好的塑性 要求鋼筋在斷裂前有足夠的變形，能給人以破 壞的預(yù)兆。 因此，應(yīng)保證鋼筋的伸長率和冷彎性能合格。 3、鋼筋應(yīng)具有良好的可焊性 在很多情況下，鋼筋的接長和鋼筋之間的連接需通 過焊接。鋼筋焊接后不產(chǎn)生裂紋及過大的變形，保 證焊接后的接頭性能良好。 4、鋼筋與混凝土的粘結(jié)錨固性能好 為了使鋼筋的強度能夠充分被利用和保證鋼筋與混 凝土共同工作，二者之間應(yīng)有足夠的粘結(jié)力。在寒 冷地區(qū)，對鋼筋的低溫性能也有一定的要求。 五、鋼筋的選用原則 1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋宜優(yōu)先采用HRB400級和HRB335 級鋼筋，以節(jié)省鋼筋用量，改善我國建筑結(jié)構(gòu)的 質(zhì)量。 除此之外，也可以采用HPB235級和RRB400級熱軋 鋼筋以及強度級別較低的冷拔、冷軋和冷軋扭鋼 筋。 2、預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、中高強鋼絲， 預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng) 也可以采用熱處理鋼筋。除此之外，還可以采用 冷拉鋼筋和強度級別較高的冷拔低碳鋼絲和冷軋 扭鋼筋。 公路橋涵工程中還可以選用精制螺紋鋼筋 第二節(jié) 混凝土 混凝土：是按一定比例的水泥、砂、石和水，經(jīng)拌合、澆筑、 振搗、養(yǎng)護、逐步凝固硬化形成的人造石材?；炷翗?gòu)造復(fù)雜、 具有各向異性、抗拉強度低（易開裂），是一種彈塑性材料。 一、混凝土的強度 混凝土的強度與水泥強度、水灰比、骨料品種、混凝土配合比、 硬化條件和齡期等有很大關(guān)系。此外，試件的尺寸及形狀、試 驗方法和加載時間的不同，所測得的強度也不同。 混凝土的強度指標有： 混凝土的強度指標有 立方抗壓強度fcu.k、軸心抗壓強度 fck、軸心抗拉強度ftk fcu.k、 f 1、混凝土的立方體抗壓強度標準值（ fcu.k ）與強度等級 混凝土的立方體抗壓強度標準值（ 以邊長為150mm的立方體在20 以邊長為150mm的立方體在203?C的溫度和相對濕度 在90%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護28天，依照標準試驗方 90%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護28天，依照標準試驗方 法測得的具有95%保證率的抗壓強度（以N/mm 法測得的具有95%保證率的抗壓強度（以N/mm 計）作 為混凝土的強度等級，并用符號 表示混凝土的強度等級一般可劃分為：C15 表示混凝土的強度等級一般可劃分為：C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 C15C50為普通混凝土，C50以上為高強混凝土）。 2 混凝土的強度等級含義及要求 C代表混凝土地后的數(shù)字即為混凝土立方體抗壓強度的標準值， 其單位為Nmm2，例如 C60表示混凝土的立方體抗壓強度標準 值fcu,k=60 Nmm2 在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中混凝土的強度等級不得低于C15， 當采用、級鋼筋以及承受重復(fù)荷載作用時；混凝土強度等 級不處低于C20。 對于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不宜低于C30 當建筑物對混凝土還有抗?jié)B、抗凍、抗侵蝕、抗沖刷等技術(shù)要 求時，混凝土強度等級需根據(jù)具體技術(shù)要求而定。 2、軸心抗壓強度fck 由于實際結(jié)構(gòu)和構(gòu)件往往不是立方體，而是棱柱體， 所以用棱柱體試件比立方體試件能更好地反映混凝 土的實際抗壓能力。 我國采用150mm150 mm300mm棱柱體作為軸心抗 壓強度的標準試件。棱柱體試件是在與立方體試件 相同的條件下制作的， 用標準試驗方法測得的混凝土棱柱體測得的抗壓強 度作為軸心抗壓強度，又稱為棱柱體抗壓強度，用 fck表示。 根據(jù)試驗結(jié)果分析：混凝土棱柱體試件的軸心抗壓強 度的標準值fck與立方體抗壓強度標準值fcu.k之間存在 f 下列關(guān)系 fck =0.76 fcu.k 考慮到實結(jié)構(gòu)與試件在尺寸、制作、養(yǎng)護方面條件的 差異，加荷速度等因素的影響，對試件強度進行修正， 引入試件修正系數(shù)0.876 引入試件修正系數(shù)0.876 fck =0.8670.76 fcu.k =0.66 fcu.k 3、混凝土的軸心抗拉強度（ ftk ） 混凝土的軸心抗拉強度（ 混凝土為脆性材料，內(nèi)部存在許多細小孔隙，因此其 抗拉強度很低。 混凝土的抗拉強度比抗壓強度低得多。一般只有抗壓 強度的510，fcu,k越大、ftk/fcu,k值越小， 根據(jù)實驗結(jié)果對比，混凝土試件的軸心抗拉強度的標 準值ftk與立方體抗壓強度標準值fcu,k之間的關(guān)系如下。 ftk=0.26 （fcu,k）2/3 混凝土的抗拉強度取決于水泥石的強度和水泥石與 骨料的粘接強度。 采用表面粗糙的骨料及較好的養(yǎng)護條件可提高混凝 土的抗拉強比抗壓強度值。 軸心抗拉強度是混凝土的基本力學(xué)性能，也可間接 地衡量混凝土的其他力學(xué)性能，如混凝土的抗沖切 強度 混凝土強度值見下表 二、混凝土的變形 混凝土的變形分為：是由外荷載作用引起的受力變形、是 非外荷載因素（溫度、濕度等）引起的體積變形 1、混凝土在一次短期荷載作用下的變形 混凝土在一次短期加載下的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖 實測的典型混凝土棱柱體的-曲線，有上升段和 下降段上升段的特點： 階段(彈性階段） 0A段:第I階段(彈性階段） (=0.30.4fck)，由于 試件應(yīng)力較小，混凝土的變形主要是骨料和水泥結(jié)晶 體的彈性變形，應(yīng)力應(yīng)變的公關(guān)系接近直線，A點稱 為比例極限點。 AB段 AB 段 : 第 II 階段 ( 穩(wěn)定裂縫擴展階段 ） ， 臨界點B相對 階段( 穩(wěn)定裂縫擴展階段） 應(yīng)的應(yīng)力可作為長期受壓受強度的依據(jù)(一般取0.8 fCk) BC段 BC段：第III階段（裂縫快速發(fā)展階段）， III階段（裂縫快速發(fā)展階段）， ），應(yīng)力達到 階段 的最高點為fck。fck相對應(yīng)的應(yīng)變稱為峰值應(yīng)變0。 一般0=0.00150.0025，平均取0=0.002 在應(yīng)力超過fc以后 ，裂縫迅速發(fā)展，結(jié)構(gòu)內(nèi)部的整體性受 到愈來愈嚴重的破壞， 試件的平均應(yīng)力強度下降， 當曲線下降到拐點D后，曲線-由凸向水平方向發(fā)展， 在拐點D之后，-曲線中曲率最大點E稱為 “收斂點”、 E點以后主裂縫已很寬。 結(jié)構(gòu) 內(nèi)聚力幾乎耗盡對于無側(cè)向約束的混凝土已失去結(jié)構(gòu) 的意義。 不同強度混凝土的-曲線見圖所示。 曲線見圖所示。 不同強度混凝土的 曲線見圖所示 2、混凝土的彈性模量、剪切模量 、混凝土的彈性模量、 1）、彈性模量 ）、彈性模量 在計算混凝土構(gòu)件的截面應(yīng)力、變形、預(yù)應(yīng)力混凝 土構(gòu)件的預(yù)壓應(yīng)力，以及由于溫度變化、支座沉降 產(chǎn)生的內(nèi)力時，需要利用混凝土的彈性模量。 由于一般情況下受壓混凝土的曲線-是非線性 的，應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系并不是常數(shù)，這就產(chǎn)生了 “模量”的取值問題。 混凝土的彈性模量有三種表示方法（原點彈性模量、 原點彈性模量、 切線模量、 切線模量、變形模量） 原點彈性模量： 通過原點受壓混凝土-曲線切線的斜率為混凝土的 初始彈性模量E0。但是它的穩(wěn)定數(shù)值不易從試驗中測 得。 切線模量：在-曲線的彈性階段取某點做切線， 該切線的斜率為切線彈模， 、變形模量（又稱割線彈模） 變形模量（ 變形模量在-曲線的彈性階段取某點，做其與原點 0的割線，其斜率為割線彈模，不精確。 實用彈模Ec 試驗結(jié)果表明：混凝土的彈性模量與立方體抗壓強 度有關(guān)，目前我國規(guī)范給出彈性模量 Ec 的經(jīng)驗 公式為 10 EC = 34.7 2.2 + f cu ,k 5 2）、剪切模量 混凝土的剪切模量可由理論關(guān)系式計算： 各符號的含義見教材P17 Ec Gc = 2(1 + c) 3、混凝土在長期荷載作用下的變形徐變 混凝土在長期荷載作用下的變形徐變 混凝土在長期作用下，應(yīng)力不變，應(yīng)力隨時間而 增長而增加的現(xiàn)象稱為徐變. 徐變對于結(jié)構(gòu)的變形和強度，預(yù)應(yīng)力混凝土中的 鋼筋應(yīng)力都將產(chǎn)生重要的影響。 徐變開始半年內(nèi)增長較快，以后逐漸減慢，經(jīng)過 一定時間后，徐變趨于穩(wěn)定。 1）、產(chǎn)生徐變的原因： ）、產(chǎn)生徐變的原因 產(chǎn)生徐變的原因： 水泥石由結(jié)晶體凝膠體組成，在外力長期持續(xù)作 用下，凝膠體具有粘性流動的特性，產(chǎn)生持續(xù)變 形； 混凝土內(nèi)部的微裂縫在外力的作用下不斷擴展， 導(dǎo)致應(yīng)變的增加。 2）、影響徐變的因素： ）、影響徐變的因素： ）、影響徐變的因素 混凝土的徐變除與構(gòu)件截面的應(yīng)力大小和時間長短 構(gòu)件截面的應(yīng)力大小和時間長短有 構(gòu)件截面的應(yīng)力大小和時間長短 關(guān) 混凝土的組成和配合比（混凝土的組成和配合比是影 混凝土的組成和配合比 響徐變的內(nèi)在因素） 加荷時混凝土的齡期 骨料（ 骨料（骨料的相對體積越大，徐變越小、骨料越堅硬、 彈性模量越高徐變就越?。?構(gòu)件形狀及尺寸 養(yǎng)護及使用條件下的溫濕度（ 養(yǎng)護及使用條件下的溫濕度 （ 養(yǎng)護及使用條件下 的溫濕度是影響徐變的環(huán)境因素。養(yǎng)護時溫度隊 濕度大、水泥水化作用充分，徐變就小，） 減小徐變的措施：加強養(yǎng)護、減小水泥用量及水 灰比、增加混凝土的密實度等 3）、徐變對混凝土結(jié)構(gòu)的影響： ）、徐變對混凝土結(jié)構(gòu)的影響： ）、徐變對混凝土結(jié)構(gòu)的影響 使鋼筋與混凝土產(chǎn)生應(yīng)力重分布，引起超靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn) 生應(yīng)力松弛（因為超靜定結(jié)構(gòu)的變形受到約束，混凝土的應(yīng) 力隨時間的增長而降低，即產(chǎn)生應(yīng)力松弛）可緩解應(yīng) 力集中、調(diào)節(jié)溫度應(yīng)力、調(diào)節(jié)由支座不均勻沉降產(chǎn)生 的附加應(yīng)力。對水工結(jié)構(gòu)是有利的 造成結(jié)構(gòu)應(yīng)力變大、受彎構(gòu)件撓度增大對結(jié)構(gòu)不 利 引起預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力損失對于預(yù)應(yīng)力 結(jié)構(gòu)建立有效預(yù)應(yīng)力不利 4、混凝土的溫度變形和干濕變形 混凝土除了在荷載作用下引起變形外，還會因溫度和 濕度的變化引起溫度變形和干濕變形 混凝土的收縮與膨脹 收縮 混凝土在空氣中結(jié)硬時，體積減小的現(xiàn)象， 收縮 易造成混凝土表面開裂。 膨脹 混凝土在水中或處于飽和濕度情況下結(jié)硬時 膨脹 體積增大的現(xiàn)象。 一般情況下混凝土的收縮值比膨脹值大很多，所以分 析研究收縮和膨脹的現(xiàn)象以收縮為主。 1）、混凝土的干縮 收縮的特點： 收縮的特點： 混凝土的收縮是隨時間而增長的變形，結(jié)硬初 期收縮較快1個月大約可完成1/2的收縮，3個月后 增長緩慢，一般2年后趨于穩(wěn)定， 最終收縮應(yīng)變大約為(26)10-4，一般取收 縮應(yīng)變值為：310-4。 引起收縮的主要原因： 引起收縮的主要原因： 干燥失水是引起收縮的重要因素。使用環(huán)境的溫度 越高、濕度超低，收縮越大.蒸汽養(yǎng)護的收縮值要小 于常溫養(yǎng)護的收縮值，這是因為高溫高溫可加快水 化作用減少混凝士的自由水分加速了凝結(jié)與硬化的 時間。 通過試驗還表明，水泥用量越多、水灰比越大，收 縮越大；骨料的級配好、彈性模量大，收縮越小； 構(gòu)件的體積與表面積比值大時，收縮小。 2）、混凝土的溫度變形 ）、混凝土的溫度變形 ）、 當溫度變化時，混凝土的體積同樣也有熱脹冷縮的性質(zhì) 當溫度變形受到外界的約束而不能自由發(fā)生時，將在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn) 生溫度應(yīng)力。 在大體積混凝土中 ，由于混凝土表面較內(nèi)部的收縮量大，再加 上水泥水化熱使混凝土的內(nèi)部溫度比表面溫度高，如果把內(nèi)部 混凝土視為相對不變形體，它將對試圖縮小體積的表面混凝土 形成約束，在表面混凝士形成拉應(yīng)力， 如果內(nèi)外變形差較大， 將會造成表層混凝土開裂 3）、混凝土的選用原則 ）、混凝土的選用原則 建筑工程中： 建筑工程中： 鋼筋混凝土構(gòu)件的混凝士強度等級：一般情況下不應(yīng)低于C15 鋼筋混凝土構(gòu)件的混凝士強度等級：一般情況下不應(yīng)低于C15 當采用HRB335級鋼筋時，混凝土的強度等級不宜低于C20； 當采用HRB335級鋼筋時，混凝土的強度等級不宜低于C20； HRB335級鋼筋時 C20 當采用HRB400和RRB400級鋼筋以及承受重量荷載的構(gòu)件， 當采用HRB400和RRB400級鋼筋以及承受重量荷載的構(gòu)件，混凝 HRB400 級鋼筋以及承受重量荷載的構(gòu)件 土的強度等級不得低于C40。 土的強度等級不得低于C40。 C40 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級：一般不應(yīng)低于C30 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級：一般不應(yīng)低于C30 當采用鋼絞線、鋼絲、 當采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時混凝土強度 等級不宜低于C40。 等級不宜低于C40。 C40 公路橋涵工程中： 公路橋涵工程中： 鋼筋混凝土構(gòu)件的混凝土強度等級：一般情況下不應(yīng) 低于C20 當采用HRB400和KL400級鋼筋時，混凝土的強度等級 不應(yīng)低于C25。 位于以下區(qū)域的橋涵構(gòu)件，混凝土的強度等級不低于 C30；嚴寒區(qū)、海水區(qū)或使用除冰鹽且受其影響的橋 涵構(gòu)件；有氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)侵蝕物質(zhì)的環(huán)境時不抵 干C30。 三、混凝土的其它性能 1、重力密度： 素混凝土取用24kN/m3鋼筋混凝土取25kN/m3 2、耐久性： 混凝土的耐久性是指組成混凝土的材料在長期使用 過程中，抵抗其自身及環(huán)境因素長期破壞作用，保 持其原有性能而不變質(zhì)、不破壞的能力，主要指抗 滲性、抗凍性、抗碳性、抗化學(xué)侵蝕、抗沖刷及堿 集料反應(yīng)等。 結(jié)構(gòu)的耐久性與結(jié)構(gòu)所處環(huán)境條件、結(jié)構(gòu)使用條件、 結(jié)構(gòu)型式和細部構(gòu)造、結(jié)構(gòu)表層保護措施以及施工質(zhì) 量等有關(guān)，在一般情況下，可按結(jié)構(gòu)所處環(huán)境條件提 出相應(yīng)的耐久性要求。 表19所示 為了滿足耐久性的要求?？蓞⒄栈炷恋倪x擇原則進 行。（前述） 第三節(jié) 鋼筋與混凝土的粘結(jié)力 鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)，是保證鋼筋和混凝土這兩 種力學(xué)性能截然不同的材料在結(jié)構(gòu)中共同工作的基本 前提。 一、粘結(jié)力的定義及組成 1、定義：當鋼筋于混凝土之間產(chǎn)生相對變形（滑 移），在鋼筋和混凝土的交界面上產(chǎn)生沿鋼筋軸線方 向的相互作用力，此作用力稱為粘結(jié)力。 2、粘結(jié)力的組成（四種） 、 組成（ 1）、化學(xué)膠結(jié)力 化學(xué)膠結(jié)力混凝土凝結(jié)時，由于水泥的水 ）、化學(xué)膠結(jié)力 化作用在鋼筋與混凝土接觸面上產(chǎn)生的化學(xué)吸附作用 力，一般很小，一旦產(chǎn)生相對滑移即消失 2）、摩擦力 摩擦力混凝土收縮后將鋼筋緊緊地握裹住 ）、摩擦力 而產(chǎn)生的力，鋼筋表面越粗糙，摩擦力越大。（鋼筋 表面微銹摩擦力增加）。 3）、機械咬合力 ）、機械咬合力 機械咬合力鋼筋表面凹凸不平與混凝土產(chǎn) 生的機械咬合作用（是變形鋼筋粘結(jié)力的主要組成部分）。 4）、鋼筋端部的錨固作用鋼筋端部的彎鉤、彎 鋼筋端部的錨固作用 ）、鋼筋端部的錨固作用 折，在鋼筋端部焊短鋼筋、短角鋼等措施（布置不當， （ 會產(chǎn)生較大的鋼筋與混凝土的相對滑移、混凝土內(nèi)部裂縫和 局部混凝土破碎）。 鋼筋能否可靠地錨固在混凝土中則直接影響到這兩 種材料的共同工作，從而關(guān)系到結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的安全 和材料強度的充分利用 二、粘結(jié)力的測定 鋼筋與混凝土的粘結(jié)強度通 常采用拔出試驗來測定。 設(shè)拔出力為F，則以粘結(jié)破 壞 （鋼筋拔出或混凝土 劈 裂）時鋼筋與混凝土截面上 的最大平均粘結(jié)應(yīng)力作為粘 結(jié)強度 測定方法： 測定方法：教材 平均粘結(jié)力用下式計算 F dl b = N = ld 影響粘結(jié)強度的因素 混凝土的強度等級： 混凝土的強度等級：粘結(jié)強度均隨混凝土的強度提高而提高 混凝土保護層厚度和鋼筋凈距 ：混凝上保護層和鋼筋之間凈距 離越大，劈裂抗力越大，因而粘結(jié)強度越高， 在鋼筋錨固區(qū)和搭接長度范圍內(nèi)，加強橫向鋼筋(則箍筋加密如 焊鋼筋和焊鋼板等等)可提高混凝土的粘結(jié)強度。 鋼筋端部的彎鉤、彎折及附加錨固措施和錨固長度： 鋼筋端部的彎鉤、彎折及附加錨固措施和錨固長度： 錨固長度 橫向配筋鋼筋表面和外形特征： 橫向配筋鋼筋表面和外形特征：變形鋼筋的粘結(jié)效果比光面鋼 筋的好得多，直段光面鋼筋的粘結(jié)力主要來自于化學(xué)膠結(jié)力和 摩擦力。 三、鋼筋的錨固與搭接 1、錨固長度 為了保證鋼筋在混凝土中錨固可靠，設(shè)計時應(yīng)該使鋼 筋在混凝土中有足夠的錨固長度 la 。它可根據(jù)鋼筋 應(yīng)力達到屈服強度fy時，鋼筋才能被拔出的條件確定， 即： 2 fy d 4 = d 則 la = fy 4 d 受拉鋼筋的最小錨固長度 混凝土強度 鋼筋類型 級鋼筋 月紋 級 級 冷軋帶肋鋼筋 C15 40d 50d C20 30d 40d 45d 40d C25 25d 35d 40d 35d C30 20d 30d 35d 30d C40 20d 25d 30d 25d 分析：影響鋼筋錨固長度的因素：（提問） 2、保證可靠粘結(jié)的構(gòu)造措施 1）、鋼筋端部的處理：優(yōu)先采用小直徑的變形鋼筋， ）、鋼筋端部的處理： 鋼筋端部的處理 光面鋼筋末端應(yīng)設(shè)彎鉤 ）、鋼筋的連接 鋼筋的連接： 2）、鋼筋的連接：鋼筋連接中優(yōu)先焊接和機械連接， （綁扎、焊接、機械連接） ）、對綁扎接頭控制好搭接長度 對綁扎接頭控制好搭接長度： 3）、對綁扎接頭控制好搭接長度：搭接要有一定的 長度才能傳遞粘結(jié)力. 鋼筋采用綁扎搭接接頭時：受拉鋼筋不應(yīng)小于1.2倍 錨固長度，且不應(yīng)小于300mm；受壓鋼筋不應(yīng)小于 0.85倍的錨固長度，且不小于200mm，受拉鋼筋直徑 大于22mm或受壓鋼筋直徑大于32mm時，不宜采用綁扎 接頭。 4）、控制好鋼筋接頭的位置：同一構(gòu)件中相鄰縱向受 力鋼筋的綁扎搭接接頭宜相互錯開. 5）、鋼筋的間距和混凝土的保護層不能太小 6）、鋼筋伸入支座應(yīng)有足夠的錨固長度，在大 直徑鋼筋的搭接和錨固區(qū)域內(nèi)宜設(shè)置橫向鋼筋 1本文由顏凱168貢獻 ppt文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。 顏凱 三峽電力職業(yè)學(xué)院建筑工程系 第一章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的材料 知識目標： 知識目標： 了解鋼筋的品種、級別。掌握鋼筋力學(xué)性能和鋼筋的 冷加工方法。 掌握混凝土的強度指標。 熟悉混凝土的變形、熟悉鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力 能力目標 能正確選擇鋼筋和混凝土 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主要用鋼筋和混凝土材料制作而成。 為了合理地進行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計，需要深入地了解 混凝土和鋼筋的受力性能。 對混凝土和鋼筋力學(xué)性能、相互作用和共同工作的 了解，是掌握混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能并對其進行分析 與設(shè)計的基礎(chǔ)。 第一節(jié) 鋼筋 一 鋼筋的成分與分類 鋼筋的化學(xué)成分（ 1、鋼筋的化學(xué)成分 碳素鋼和普通低合金鋼） ）、按碳的含量我多少 碳素鋼分為： 按碳的含量我多少， 1）、按碳的含量我多少，碳素鋼分為：小于0.25% 的 為低碳鋼，大于0.25% 而小于0.6% 的為中碳鋼，大于0.6% 的 為高碳鋼。 2）、普通低合金鋼：是在碳素鋼的基礎(chǔ)上加入少量 ）、普通低合金鋼： 普通低合金鋼 的合金元素。（錳、硅、釩、鈮、鈦、鉻、鎳等） 錳和硅是鋼中的有益元素，它們都是脫氧劑。它們可 錳和硅 提高強度，又不會過多降低塑性和沖擊韌性。 釩、鈮、鈦是鋼中的合金元素，既可以提高鋼材強 度，又可保持良好的塑性、韌性。 鋁是強脫氧劑，用鋁進行補充脫氧，能進一步減少 鋼中的有害氧化物。 鉻和鎳是提高鋼材強度的合金元素。 鉻和鎳 硫和磷是冶煉過程中留在鋼中的雜質(zhì)，是有害元素。 硫和磷 它們降低鋼材的塑性、韌性、可焊性和疲勞強度。 2、鋼筋的品種和級別 1.按加工工藝和力學(xué)性能不同分： 1.按加工工藝和力學(xué)性能不同分： 按加工工藝和力學(xué)性能不同分 熱軋鋼筋、冷拉鋼筋、冷軋帶肋鋼筋和熱處理鋼筋四種。 ）、熱軋鋼筋 熱軋鋼筋： 1）、熱軋鋼筋：是鋼廠用普通低碳鋼(含碳量不大于0.25)和普通 低合金鋼(合金元素不大于5)在高溫下軋制而成型。其常用種類、 HPB235級 HRB335級 代表符號和直徑范圍如表所示。（HPB235級、HRB335級、 HRB400級 RRB400級 HRB400級、RRB400級） HRB335級(級)和 HRB400級(級)鋼筋強度較高， 多作為鋼筋混凝土構(gòu)件的受力鋼筋，尺寸較大的 構(gòu)件，也有用級鋼筋作箍筋的為增強與混凝土 的粘結(jié)，外形制作成月牙肋或等高肋的變形鋼筋。 級鋼筋強度太高，不適宜作為鋼筋混凝土構(gòu)件 中的配筋，一般冷拉后作預(yù)應(yīng)力筋 2）、冷拉鋼筋 冷拉鋼筋是在熱軋鋼筋在常溫下用機械強力拉伸而成 加拉的目的是為了提高鋼筋的強度，節(jié)約鋼材。 但經(jīng)冷拉后，鋼筋的延伸率降低。 冷拉鋼筋分為冷拉四個級別：、 其中：冷拉級鋼筋可用于普通混凝土結(jié)構(gòu)，冷拉、 、級鋼筋主要用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。 3）、冷軋帶肋鋼筋 冷軋帶肋鋼筋： 冷軋帶肋鋼筋：是由熱軋圓條經(jīng)冷拉在其表面冷軋 成帶有斜肋的鋼筋。 根據(jù)國家標準冷軋帶肋鋼筋（GB13788-2000）的 規(guī)定，冷軋帶肋鋼筋按抗拉強度最小值可分為三級牌 號，即LL550、LL650、LL800， 其中L、L分別表示“冷軋”、“帶肋”，后面的數(shù)字 表示鋼筋抗拉強度最小數(shù)值。 LL650、LL800級冷軋帶肋鋼筋可用于中小型構(gòu)件的預(yù) 應(yīng)力鋼筋 4）、熱處理鋼筋 是將級鋼筋通過加熱、淬火和回火等調(diào)質(zhì)工藝處理，使強度 得到較大幅度的提高，而延伸率降低不多。用于預(yù)應(yīng)力混凝土 結(jié)構(gòu)。 5）、鋼絲 鋼絲 鋼絲的直徑39mm；外形有光面、刻痕和螺旋肋三種，另有二 股、三股和七股鋼絞線，外接圓直徑9.515.2 mm。中高強鋼 絲和鋼絞線均用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。 2、按鋼筋表明形狀分 、 軟鋼” 1）、光面鋼筋： “軟鋼” ）、光面鋼筋： 光面鋼筋 HPB235級(級)鋼筋多為熱軋光面鋼筋，多作為現(xiàn)澆 鋼筋多為熱軋光面鋼筋 鋼筋多為熱軋光面鋼筋， 樓板的受力鋼筋和箍筋 2）、變形鋼筋（帶肋鋼筋） ）、變形鋼筋（ ）、變形鋼筋 HRB335和HRB400是熱軋變形鋼筋， 普通鋼筋，“軟鋼”（人字紋、 螺旋紋、月牙紋） 鋼筋表面形狀的選擇取決于鋼筋 的強度。 為了使鋼筋的強度能夠充分地利 用，強度越高的鋼筋要求與混凝 土粘結(jié)的強度越大。 提高粘結(jié)強度的辦法是將鋼筋表 面軋成有規(guī)律的凸出花紋，稱為 變形鋼筋。 變形鋼筋的表面形狀，我國以往長期采用螺旋紋和人 字紋兩種 表面花紋由兩條縱助和螺旋形橫助或人字形橫肋組成。 二、鋼筋的力學(xué)性能 1、鋼筋的強度 鋼筋按其的應(yīng)力-應(yīng)變曲線 特性不同分為兩種 （有明 顯屈服點的鋼筋和無明顯 屈服點的鋼筋） ）、有明顯屈服點的鋼 1）、有明顯屈服點的鋼 稱軟鋼 筋 稱軟鋼 熱軋鋼筋具有明顯的屈服 點和屈服臺階(圖1-2)。 四個階段： 根據(jù)熱軋鋼筋應(yīng)力應(yīng)變曲線的基本特征，在建立 鋼筋混凝土構(gòu)件截面承載力計算理論時作了如下兩點 下兩點 簡化： 簡化： 忽略從比例極限到屈服點之間鋼筋微小的塑性應(yīng)變， A、忽略 即假設(shè)鋼筋應(yīng)力不大于屈服點時應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系-直服 從胡克定律，處于理想彈性階段； B.不利用 不利用應(yīng)力強化階段，假設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)件截面達 B.不利用 fy 到破壞時，鋼筋拉應(yīng)力保持為屈服點應(yīng)力，應(yīng)變則處 Es 于流幅以內(nèi)。 1 y 經(jīng)上述簡化后，熱軋鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系可簡化為 圖1-3所示的曲線(圖中fy為鋼筋抗拉強度設(shè)計值)。 熱軋鋼筋力學(xué)性能的幾個指標 幾個指標 彈性模量： 彈性模量：鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線呈直線變化，應(yīng)力、 應(yīng)變的比值成直線變化 鋼筋的彈性模量(N/mm2) 類 種 HPB235 級鋼筋 HRB335 級鋼筋、HRB400 級鋼筋、RRB400 級鋼筋、 熱處理鋼筋 消除應(yīng)力鋼絲、螺旋肋鋼絲、刻痕鋼絲 鋼絞線 Es 2.1105 2.0105 2.05105 1.95105 屈服強度： 屈服強度：是鋼筋強度的設(shè)計依據(jù)，因為鋼筋屈服后 將很大的塑性變形，且卸載時這部分變形不可恢復(fù)， 這會使鋼筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生很大的變形和不可閉合的 裂縫。 屈服上限與加載速度有關(guān)，不太穩(wěn)定，一般取屈服下 限作為屈服強度。 s=Ps/A 與鋼筋的等級有關(guān) 抗拉強度：是鋼筋的最高強度值， 抗拉強度： b=Pb/A 熱軋鋼筋的強度以屈服點應(yīng)力為依據(jù)。 熱軋鋼筋的強度以屈服點應(yīng)力為依據(jù)。 為什么不采用極限抗拉強度為依據(jù)？這是因為鋼筋 應(yīng)力超過屈眼點后將產(chǎn)生過大的應(yīng)變，導(dǎo)致混凝土 的裂縫將過寬。 但是作為一種安全儲備，鋼筋的極限抗拉強度仍有 重要意義。即通常希望構(gòu)件的某個(或某些)截面已 經(jīng)破壞時，鋼筋仍不致被拉斷而造成整個結(jié)構(gòu)倒塌。 要求鋼筋的屈服應(yīng)力不低于規(guī)定值。 而且“屈服應(yīng)力極限抗拉強度”值(通常稱為“屈 強比”)不宜過大。 伸長率：鋼筋拉斷時的應(yīng)變，在拉斷前有足夠預(yù)兆， 伸長率是衡量鋼筋塑性性能的一個指標，伸長率越大， 塑性越好。 伸長率試件斷裂前的永久變形與原標定長度的百分 比.伸長率用表示， l ?l = 100% l 式中 l鋼筋拉伸試驗試件的應(yīng)變量測標距； l試件經(jīng)拉斷并重新拼合后量測斷口兩側(cè)的標距，即產(chǎn)生殘留伸 長后的標距。 2）無明顯屈服點的鋼筋： 無明顯屈服點的鋼筋： 對于無明顯屈服點的鋼材，以 殘余變形為0.2%時的應(yīng)力作為 名義屈服點，其值約為極限強 度的85% 強度設(shè)計指標條件屈服點 殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對應(yīng)的應(yīng)力 規(guī)范取0.2 =0.85 倍的 抗拉強度 中、高強鋼絲和鋼絞線均無明顯的屈眼點和屈服臺 階，也稱為“硬鋼”， 無明顯屈服強度的鋼筋塑性差、伸長率小，采用其 配筋的鋼筋混凝土構(gòu)件，受拉破壞時，突然斷裂， 破壞前沒有明顯的預(yù)兆。 各種鋼筋強度標準值、設(shè)計值見表12、表13、 表14、表15 2、鋼筋的冷彎性能 冷彎性能由冷彎試驗來確定， 試驗時按照規(guī)定的彎心直徑 在試驗機上用沖頭加壓，使 試件彎成180，如試件外 表面不出現(xiàn)裂紋和分層，即 為合格。 冷彎試驗。冷彎試驗是檢驗 鋼筋塑性的另-種方法。 伸長率一般不能反映鋼材脆 化的傾向。 三、鋼筋的冷加工 冷加工鋼筋是指在常溫下采用某種工藝對熱軋鋼筋進 冷加工鋼筋 行加工得到的鋼筋。 常用的加工工藝有冷拉、冷拔、冷軋和冷軋扭四種。 常用的加工工藝 目的： 目的：充分發(fā)揮材料的效用、提高鋼筋的設(shè)計強度， 節(jié)約鋼材和滿足預(yù)應(yīng)力鋼筋要求，檢驗焊接接頭質(zhì)量 的重要途徑 經(jīng)冷加工后鋼筋在強度提高的同時，延伸率顯著降低 除冷拉鋼筋仍具有明顯的屈服點外，其余冷加工鋼筋 均無明顯屈服點和屈服臺階。 1、冷拉鋼筋 在常溫下，以超過鋼筋屈服點的拉應(yīng)力拉伸鋼筋， 使鋼筋產(chǎn)生塑性變形，以提高強度，節(jié)約鋼材。 鋼筋的冷拉不僅能提高鋼筋強度，還具有調(diào)直鋼 筋、除銹工作，但降低了鋼筋的塑性。 適用于級鋼筋。 鋼筋冷拉原理如圖所示 圖 變形硬化K點的屈服強 變形硬化 度高于冷拉前的屈報強度 時效硬化K點為當鋼 時效硬化 筋冷拉后停放一段時間再 拉的應(yīng)力值。 時效不僅提高屈服強度而 且提高鋼筋的抗拉強度。 2、冷拔鋼筋 、 冷拔是使68的光圓鋼筋通過鎢合金的拔絲模進行 強力冷拔，使鋼筋產(chǎn)生塑性變形，以改變其物理 力學(xué)性能。 這時鋼筋受到縱向拉力 和橫向壓力的作用，內(nèi) 部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，截面 變小而長度增加。 經(jīng)過幾次冷拔，鋼筋強 度比原來的有很大提高， 但塑性則顯著降低。且 沒有明顯的屈服點(圖110)。 冷拔可以同時提高鋼筋 的抗拉強度和抗壓強度 四、混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求 混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求 1、鋼筋應(yīng)具有一定的強度 采用較高強度的鋼筋可以節(jié)省鋼材，獲得較好 的經(jīng)濟效益。 2、鋼筋應(yīng)具有良好的塑性 要求鋼筋在斷裂前有足夠的變形，能給人以破 壞的預(yù)兆。 因此，應(yīng)保證鋼筋的伸長率和冷彎性能合格。 3、鋼筋應(yīng)具有良好的可焊性 在很多情況下，鋼筋的接長和鋼筋之間的連接需通 過焊接。鋼筋焊接后不產(chǎn)生裂紋及過大的變形，保 證焊接后的接頭性能良好。 4、鋼筋與混凝土的粘結(jié)錨固性能好 為了使鋼筋的強度能夠充分被利用和保證鋼筋與混 凝土共同工作，二者之間應(yīng)有足夠的粘結(jié)力。在寒 冷地區(qū)，對鋼筋的低溫性能也有一定的要求。 五、鋼筋的選用原則 1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋宜優(yōu)先采用HRB400級和HRB335 級鋼筋，以節(jié)省鋼筋用量，改善我國建筑結(jié)構(gòu)的 質(zhì)量。 除此之外，也可以采用HPB235級和RRB400級熱軋 鋼筋以及強度級別較低的冷拔、冷軋和冷軋扭鋼 筋。 2、預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、中高強鋼絲， 預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng) 也可以采用熱處理鋼筋。除此之外，還可以采用 冷拉鋼筋和強度級別較高的冷拔低碳鋼絲和冷軋 扭鋼筋。 公路橋涵工程中還可以選用精制螺紋鋼筋 第二節(jié) 混凝土 混凝土：是按一定比例的水泥、砂、石和水，經(jīng)拌合、澆筑、 振搗、養(yǎng)護、逐步凝固硬化形成的人造石材。混凝土構(gòu)造復(fù)雜、 具有各向異性、抗拉強度低（易開裂），是一種彈塑性材料。 一、混凝土的強度 混凝土的強度與水泥強度、水灰比、骨料品種、混凝土配合比、 硬化條件和齡期等有很大關(guān)系。此外，試件的尺寸及形狀、試 驗方法和加載時間的不同，所測得的強度也不同。 混凝土的強度指標有： 混凝土的強度指標有 立方抗壓強度fcu.k、軸心抗壓強度 fck、軸心抗拉強度ftk fcu.k、 f 1、混凝土的立方體抗壓強度標準值（ fcu.k ）與強度等級 混凝土的立方體抗壓強度標準值（ 以邊長為150mm的立方體在20 以邊長為150mm的立方體在203?C的溫度和相對濕度 在90%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護28天，依照標準試驗方 90%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護28天，依照標準試驗方 法測得的具有95%保證率的抗壓強度（以N/mm 法測得的具有95%保證率的抗壓強度（以N/mm 計）作 為混凝土的強度等級，并用符號 表示混凝土的強度等級一般可劃分為：C15 表示混凝土的強度等級一般可劃分為：C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 C15C50為普通混凝土，C50以上為高強混凝土）。 2 混凝土的強度等級含義及要求 C代表混凝土地后的數(shù)字即為混凝土立方體抗壓強度的標準值， 其單位為Nmm2，例如 C60表示混凝土的立方體抗壓強度標準 值fcu,k=60 Nmm2 在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中混凝土的強度等級不得低于C15， 當采用、級鋼筋以及承受重復(fù)荷載作用時；混凝土強度等 級不處低于C20。 對于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不宜低于C30 當建筑物對混凝土還有抗?jié)B、抗凍、抗侵蝕、抗沖刷等技術(shù)要 求時，混凝土強度等級需根據(jù)具體技術(shù)要求而定。 2、軸心抗壓強度fck 由于實際結(jié)構(gòu)和構(gòu)件往往不是立方體，而是棱柱體， 所以用棱柱體試件比立方體試件能更好地反映混凝 土的實際抗壓能力。 我國采用150mm150 mm300mm棱柱體作為軸心抗 壓強度的標準試件。棱柱體試件是在與立方體試件 相同的條件下制作的， 用標準試驗方法測得的混凝土棱柱體測得的抗壓強 度作為軸心抗壓強度，又稱為棱柱體抗壓強度，用 fck表示。 根據(jù)試驗結(jié)果分析：混凝土棱柱體試件的軸心抗壓