(2.1.1)--2.1钢筋的基本性能.pdf

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1、结构原理结构原理 钢筋混凝土钢筋混凝土 Reinforced Concrete Theory Basic Performance of Reinforcing bar 2.1钢筋的钢筋的力学力学性能性能 课堂教学设计课堂教学设计 2、钢筋的强度和变形 3、钢筋的冷加工 1、钢筋的品种和级别 主要内容 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 结 合 实 验 现 象、实 践 性 强 内 容 特 点 课堂教学设计课堂教学设计 重 点 钢筋的强度和变形力学指标 钢筋应力应变全曲线的特性 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 课堂教学设计课堂教学设计 难 点 钢 筋 的 力 学 指 标 能力培养 分 析 问 题 的 能

2、力 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 课堂教学设计课堂教学设计 1、了解钢筋品种及等级 2、理解钢筋应力应变全曲线的特性、冷加工概念和原理 3、掌握钢筋强度与变形指标 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 教学目标 一一 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 问题 混凝土结构中常用的钢筋品种有哪些？QuestionQuestion 一一 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 软钢：软钢：硬钢：硬钢：有明显屈服台阶的钢筋有明显屈服台阶的钢筋(热轧钢筋热轧钢筋Hot Rolled Steel Reinforcing Bar)无明显屈服台阶的钢筋无明显屈服台阶的钢筋(预应力钢预应力钢丝、钢绞线、预应力螺纹钢筋丝、钢绞线、预应力

3、螺纹钢筋)软、硬是软、硬是指什么？指什么？低碳钢、低合金钢低碳钢、低合金钢（锰、硅、钒、钛铬）、（锰、硅、钒、钛铬）、细晶粒钢（细晶粒钢（hot rolled bars of fine grains）中、高碳钢，强度高中、高碳钢，强度高 用于钢筋混凝土结构和预应力混凝用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构中的普通钢筋土结构中的普通钢筋 用于预应力混凝土结构用于预应力混凝土结构 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 一、常用钢筋一、常用钢筋的品种的品种 HPB Hot rolled Plain Bar HRBF Hot rolled Ribbed Bar RRB Ribbed Bar Remained H

4、eat treatment 热轧钢筋根据其含碳量不同分为热轧钢筋根据其含碳量不同分为HPB300HPB300（）、HRB335HRB335（）、HRBF335HRBF335（F F）、HRB400HRB400（）、HRBF400HRBF400（F F）、RRB400RRB400（）、）、HRB500HRB500（）、）、HRBF500HRBF500（F F）级级。Fine 1 1、热轧钢筋、热轧钢筋的品种和级别的品种和级别 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 热轧钢筋热轧钢筋的牌号及构成的牌号及构成 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 类别类别 牌号牌号 牌号构成牌号构成 英文字母构成英文字母构成 普通热

5、轧钢筋 HRB400HRB400 HRB+HRB+屈服强度特屈服强度特征值征值 HPBHPB热轧带肋钢筋的热轧带肋钢筋的英文缩写（英文缩写（Hot rolled Raibbed Bars）E E“地震地震”的英文的英文缩写缩写“Earthquake”HRB500HRB500 HRB400EHRB400E HPB+HPB+屈服强度特屈服强度特征值征值+E+E HRB500EHRB500E 细晶粒热轧钢筋 HRBF400HRBF400 HRBF+HRBF+屈服强度屈服强度特征值特征值 F“Fine”，“细”的英文缩写 HRBF500HRBF500 HRBF400EHRBF400E HRBF+HRB

6、F+屈服强度屈服强度特征值特征值+E+E HRBF500EHRBF500E 钢筋混凝土用钢钢筋混凝土用钢 第第2 2部分：热轧带肋钢筋部分：热轧带肋钢筋GB/T1499.2GB/T1499.2-20182018 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 普通钢筋强度标准值（普通钢筋强度标准值（N/mmN/mm2 2）牌号牌号 符号符号 公称直径公称直径 d(mm)屈服强度标准值屈服强度标准值 fyk 极限强度标准值极限强度标准值 fstk HPB300HPB300 622 300 420 HRB335HRB335 HRBF335HRBF335 F F 650 335 455 HRB400HRB400 HR

7、BF400HRBF400 F F 650 400 540 HRB500HRB500 HRBF500HRBF500 F F 650 500 630 光面钢筋光面钢筋 螺纹钢筋螺纹钢筋 月牙纹钢筋月牙纹钢筋 人字纹钢筋人字纹钢筋 钢筋的形式：钢筋的形式：加工后性能有何变化？钢筋的基本性能钢筋的基本性能 钢筋的形式：钢筋的形式：钢筋的基本性能钢筋的基本性能 月牙纹钢筋月牙纹钢筋 crescent ribbed bars 预应力钢丝预应力钢丝:中强度钢丝和消除应力钢丝；按表面的不同又分为光中强度钢丝和消除应力钢丝；按表面的不同又分为光面钢丝、刻痕钢丝和螺旋肋钢丝：面钢丝、刻痕钢丝和螺旋肋钢丝：钢筋的基

8、本性能钢筋的基本性能 2 2、预应力钢筋、预应力钢筋的品种和级别的品种和级别 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 D 公称直径 A 3 股钢绞线量测尺寸 钢绞线 钢绞线：钢绞线：两股、三股和七股钢绞线三种两股、三股和七股钢绞线三种 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 预应力螺纹钢筋：采用热轧、轧后余热处理或热处理等工艺生产。预应力螺纹钢筋：采用热轧、轧后余热处理或热处理等工艺生产。钢筋的基本性能钢筋的基本性能 螺旋：螺旋：helixhelix 螺纹：螺纹：threadthread 钢绞线：钢绞线：strandstrand 问题 使用钢筋要关注哪些力学指标？QuestionQuestion 1 1、钢筋的、

9、钢筋的 曲线（回顾）曲线（回顾）l P P A APll二、钢筋的强度和变形二、钢筋的强度和变形 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 a a比例极限比例极限proportional limit b b屈服强度屈服强度fy yield strength c c极限强度极限强度fpu ultimate tensile strength 比例极限比例极限 屈服强度屈服强度 极限强度极限强度 o (N/mm2)fy fpu d 流幅流幅 a b c 软钢软钢 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 软钢软钢 su极限拉应变极限拉应变 延伸率延伸率 gtgt均匀延伸率均匀延伸率/总延伸率总

10、延伸率 比例极限比例极限 屈服强度屈服强度 极限强度极限强度 o (N/mm2)su fy fpu d 流幅流幅 a b c 软钢软钢 0 0峰值拉应变峰值拉应变%100001lll钢筋的基本性能钢筋的基本性能%100)(0001sgtElll 0.20.2条件屈服强度条件屈服强度 0.2%(N/mm2)o 硬钢硬钢 取相应于残余应变取相应于残余应变 =0.20.2%时的应力时的应力 0.20.2作为名义屈作为名义屈服点。常取服点。常取 0.20.2=0.85=0.85 fpu。fpu 0.2 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 2 2、钢筋力学性能指标、钢筋力学性能指标 对于有明显屈服台阶的软钢取

11、屈服强度对于有明显屈服台阶的软钢取屈服强度 fy 作作为强度设计依据。为强度设计依据。屈服强度、极限强度、延伸率、冷弯性能 设计时用哪个强度？钢筋的基本性能钢筋的基本性能 对于无明显屈服台阶的硬钢取条件屈服强度对于无明显屈服台阶的硬钢取条件屈服强度 0.20.2作为强度设计依据。作为强度设计依据。钢筋的基本性能钢筋的基本性能 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 北川中学旧教学楼北川中学旧教学楼 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 2 2、钢筋力学性能指标、钢筋力学性能指标 对于有明显屈服台阶的软钢取屈服强度对于有明显屈服台阶的软钢取屈服强度 fy 作作为强度设计依据。为强度设

12、计依据。屈服强度、极限强度、延伸率、冷弯性能屈服强度、极限强度、延伸率、冷弯性能 两个强度越接近越好么？钢筋的基本性能钢筋的基本性能 对于无明显屈服台阶的硬钢取条件屈服强度对于无明显屈服台阶的硬钢取条件屈服强度 0.20.2作为强度设计依据。作为强度设计依据。钢筋抗震设计要求：钢筋抗震设计要求：1 1、钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小、钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于于1.251.25。2 2、钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于于1.31.3。3 3、钢筋最大拉力下的总伸长率实测值不应小于钢筋最大

13、拉力下的总伸长率实测值不应小于9%9%。延伸率：延伸率：dldl10501005钢筋的基本性能钢筋的基本性能%100)(0001sgtElll%100001lll 弯心直径弯心直径越小越好越小越好 冷弯角度冷弯角度越大越好越大越好 冷弯性能：冷弯性能：钢筋的基本性能钢筋的基本性能 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 变形要求：变形要求：（1）屈服强度）屈服强度 fyk 规范规定材料强度标准值不得小于规范规定材料强度标准值不得小于95%3 3、钢筋的强度标准值、钢筋的强度标准值 HPB300级：级：fyk=300 N/mm2 HRB335级：级：fyk=335 N/mm2 HRB400级级、RRB40

14、0级级：fyk=400 N/mm2 标准值标准值=钢材出厂时废品限值，保证率钢材出厂时废品限值，保证率97.797.75%5%钢筋的基本性能钢筋的基本性能 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 f(R)R R k 取其概率分布取其概率分布0.5分位分位值确定，即值确定，即Es的的平均值平均值 4 4、弹性模量、弹性模量 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 o(N/mm2)冷拉控制应力冷拉控制应力 残余残余变形变形 o c c d a b d 冷拉无时效冷拉无时效 冷拉经时效冷拉经时效 冷拉率冷拉率（1 1）钢筋的冷拉钢筋的冷拉 目的：目的：提高强度，节约钢材提高强度，节约钢材

15、结果：结果：抗拉强度提高，抗压强度降低、抗拉强度提高，抗压强度降低、塑性降低塑性降低 注意：注意：不能做受压筋、不能焊接不能做受压筋、不能焊接 三、钢筋的冷加工三、钢筋的冷加工 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 d1 d2 P d2 d1（2 2）冷拔：）冷拔：三、钢筋的冷加工三、钢筋的冷加工 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 抗拉抗压强度同时提高，塑性降低抗拉抗压强度同时提高，塑性降低 6钢丝三次冷拔，强度钢丝三次冷拔，强度260N/mm2提高到提高到750N/mm2，而极限应变由而极限应变由21.9下降到下降到3.3%。（3 3）冷轧冷轧:钢筋表面轧成带肋，强度与冷拔低碳丝接近，塑性较好。钢筋表面

16、轧成带肋，强度与冷拔低碳丝接近，塑性较好。钢筋的基本性能钢筋的基本性能 规范规定：混凝土结构的钢筋应按下列规定选用：1 1、纵向受力普通钢筋、纵向受力普通钢筋可可采用采用HRB400HRB400、HRB500HRB500、HRBF400HRBF400、HRBF500HRBF500、HRB335HRB335、RRB400RRB400、HPB300HPB300钢筋；梁、柱和斜撑构件钢筋；梁、柱和斜撑构件的纵向受力普通钢筋的纵向受力普通钢筋宜宜采用采用HRB400HRB400、HRB500HRB500、HRBF400HRBF400、HRBF500HRBF500钢筋。钢筋。2 2、箍筋、箍筋宜宜采用采

17、用HRB400HRB400、HRBF400HRBF400、HRB335HRB335、HPB300HPB300、HRB500HRB500、HRBF500HRBF500钢筋。钢筋。3 3、预应力筋、预应力筋宜宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。钢筋的基本性能钢筋的基本性能 市场供应规格：1 1、直径（、直径（mmmm）：）：6 6，8 8，1010，1212，1414，1616，1818，2020，2222，2525，2828，3232，3636，4040，5050 2 2、长度：、长度：9m9m和和12m12m两种两种。讨讨 论论 对混凝土结构来讲，对钢筋性能有哪些要求？适当的强度和强适当的强度和强屈屈比比 足够的塑性足够的塑性 可焊性可焊性 耐久性和耐火性耐久性和耐火性 与混凝土有良好的粘结性与混凝土有良好的粘结性 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 一种材料一种材料 钢筋 二二种指标种指标 强度指标、变形指标 小结 冷拉、冷拔、冷轧 三种方法三种方法 四个注意四个注意 设计依据、1.25、1.3、冷拉特点 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 钢筋和混凝土材料的基本性能 2 钢筋材料性能好；强度变形都很高。品种齐全形式多；结构设计不能少。小结 钢筋和混凝土材料的基本性能 2 钢筋的基本性能钢筋的基本性能