1、 1.3.2 鋼筋鋼筋Reinforcing Bar1.3.2.1鋼筋的強度與變鋼筋的強度與變形形 1）熱軋低碳鋼和普通熱軋低合金鋼鋼筋的-曲線（圖1-19，P12）(1)過程 點以前，與成比例，即 ，E為彈性模量， 點應力稱為比例極限 點過后，與不再成比例，但仍為彈性變形；a點以后為非彈性，a點稱為彈性極限 達到b點時，出現塑性流動現象，b點位置與加載速度、斷面形式、表面光潔度等因素有關，稱為屈服上限。降至c點后，不增加而急劇增加，-關系接近水平，直至d點，c點稱為屈服下限，cd段稱為屈服臺階。aEaad點以后，隨的增加而繼續增加，至e點達最大值，e點對應的稱為鋼筋的極限強度，de段稱為強化

2、段。e點以后，試件的薄弱位置將產生頸縮現象，變形迅速增加，斷面縮小，應力降低，直至f點拉斷。(2)特點明顯屈服點比例極限 ，屈服強度 ，極限強度 確定計算強度的依據，極限強度 ，作為安全儲備psbsb2 2）高碳鋼的）高碳鋼的-曲線曲線特點，無明顯的流幅取用殘余應變為0.2%時的相應應力作為屈服強度， 稱之為條件屈服強度或協定屈強(或條件流限或協定流限)。3）RC結構對鋼筋性能的要求（1）強度屈服強度極限強度 適當的屈強比（2）塑性斷裂時有足夠的變形，防脆性破壞。衡量指標： 屈服強度，極限強度，伸長率和冷彎率 0.2/sb（3）可焊性不裂紋和變形，良好的機械性能1.3.2.2REBAR的等級、

3、成分和品種1）按化學成分 （1）碳素鋼鋼筋(Fe.C) 低碳鋼（含C0.22%） 低強度中碳鋼（含0.25%C0.6%） 高強度（2）普通低含金鋼：加少量合金元素，如Si、Mn、V、Ti、B等。2）按生產工藝、機械性能與加工條件分 (1)鋼筋 熱軋鋼筋冷拉低合金鋼筋熱處理鋼筋(2)鋼絲 (3)鋼絞線 熱軋鋼筋 分為R235、HRB335、HRB400和KL400四個等級R235級鋼筋為光面鋼筋，多作為現澆樓板的受力鋼筋和箍筋HRB335、HRB400和KL400級鋼筋為變形鋼筋，多作為鋼筋混凝土構件的受力鋼筋冷拉低合金鋼筋冷拉低合金鋼筋 通常將級熱軋鋼筋經冷拉后作為預應力筋，抗拉強度可達580

4、MPa。為解決粗直徑鋼筋的連接問題，鋼筋表面軋制成不帶縱向肋的精制螺紋，可用套筒直接連接。但隨著近年來高強鋼絲和鋼絞線的大量生產，這種預應力筋的應用已很少。中高強鋼絲中高強鋼絲 中高強鋼絲是采用優質碳素鋼盤條，經過幾次冷拔后得到。中強鋼絲的為8001200MPa，高強鋼絲的強度為14701860MPa。鋼絲直徑為39mm。為增加與混凝土粘結強度，鋼絲表面可采用刻痕或壓波，也可制成螺旋肋。消除應力鋼絲：消除應力鋼絲：鋼絲經冷拔后，存在有較大的內應力，一般都需要采用低溫回火處理來消除內應力。消除應力鋼絲的比例極限、條件屈服強度和彈性模量均比消除應力前有所提高，塑性也有所改善。鋼絞線鋼絞線 鋼絞線是

5、用2、3、7股高強鋼絲扭結而成的一種高強預應力筋，其中以7股鋼絞線應用最多股鋼絞線應用最多。7股鋼絞線的公稱直徑為9.515.2mm，通常用于無粘結預應力筋，強度可高達1860MPa。2股和3股鋼絞線用途不廣，僅用于某些先張法構件，以提高與混凝土的粘結強度。熱處理鋼筋熱處理鋼筋 用熱軋中碳低合金鋼經過調質熱處理后制成的高強度鋼筋，直徑為610mm，抗拉強度為抗拉強度為1470MPa。 除冷拉低合金鋼筋外，其余預應力筋的應力-應變曲線均無明顯屈服點，采用殘余應變為0.2%的條件屈服點條件屈服點作為抗拉強度設計指標。預應力鋼筋強度標準值和設計值（N/mm2）種 類fptkfpyyf 消除應力鋼絲螺

6、旋肋鋼絲4914701570167017701250118011101040400刻痕鋼絲5、71470157011101040360二股d=10.0d=12.017201220360三股d=10.8d=12.917201220360鋼絞線七股d=9.5d=11.1d=12.7d=15.2186018601860186018201720132013201320132012901220360熱處理鋼筋40Si2Mn(d=6)48Si2Mn(d=8.2)45Si2Cr(d=10)147010404003）外形形狀熱軋光圓鋼筋熱軋帶肋鋼筋：螺旋、月牙及人字紋非預應力鋼筋非預應力鋼筋預應力筋預應力筋預

7、應力鋼筋的強度越高越好預應力鋼筋的強度越高越好。而且在預應力混凝土制作和使用過程中，由于種種原因，預應力筋中預先施加的張拉應力會產生損失，因此，為使得扣除應力損失后仍具有較高的張拉應力，也必須使用高強鋼筋（絲）作預也必須使用高強鋼筋（絲）作預應力筋應力筋。為避免在超載情況下發生脆性破斷，預應力筋還必須具有一定具有一定的塑性的塑性。同時還要求具有良好的加工性能，以滿足對鋼筋焊接、鐓粗的加工要求。對鋼絲類預應力筋，還要求具有低松弛性低松弛性和與混凝土良好的粘結性能，通常采用刻痕刻痕或或壓波壓波方法來提高與混凝土粘結強度。 材質要求：按國家預應力砼用鋼絲（GB5223-95）執行。主要有以下方面內容

8、：235400335HPBHRBHRB箍筋、主筋.強度 極限強度屈服強度.塑性 .加工性 mmhmmdbb3 . 58 . 45 . 775液壓冷作鐓頭 .粘結 .應力松馳 時間溫度拉應力水平顯微鏡下的金屬多晶體結構 松馳損失的終值松馳損失的終值, 以百分比表示以百分比表示時間時間(小時小時)“1000小時松馳值（70%）（80%）” %100%100%100初始應力最終應力初始應力松馳值抗拉強度初始應力初始應力水平PuPjf 一般最終應力松馳值為1000小時應力松馳值的24倍。 .抗腐蝕、抗應力腐蝕 鍍鋅、環氧涂層、西卡Sika鋼筋砼阻銹劑 。預應力鋼筋種類 .鋼絲.鋼鉸線.熱處理鋼筋. 纖

9、維加勁塑料 芳綸纖維玻璃纖維碳纖維1.4 預應力混凝土的分類及裂縫控制等級一、預應力混凝土的分類一、預應力混凝土的分類1、全預應力混凝土、全預應力混凝土 在使用荷載下，截面不出現拉應力， c- - pc0對于受彎構件有MM02、有限預應力混凝土、有限預應力混凝土 在使用荷載下，截面出現拉應力，但未達到混凝土的抗折強度， c- - pcg gm ftk對于受彎構件有M0M Mcr3、部分預應力混凝土、部分預應力混凝土 使用荷載大于開裂荷載，即， M Mcr構件出現裂縫，但最大裂縫寬度控制在容許范圍內。在預應力混凝土發展的早期，大多按全預應力混凝土來設計。抗裂性高、抗疲勞性能好、剛度大、設計計算簡

10、單適用于對抗裂有很高要求的結構，如有防滲漏要求的壓力容器（核反應堆壓力容器和安全殼）、儲液罐和在嚴重腐蝕環境下需防止鋼材銹蝕的結構，以及承受高頻反復荷載易產生疲勞破壞的結構。但全預應力混凝土也存在著以下的缺點：對抗裂要求過高，導致預應力筋配筋量往往由抗裂要求控制，對抗裂要求過高，導致預應力筋配筋量往往由抗裂要求控制，而不是由承載力條件確定；而不是由承載力條件確定；反拱過大，特別是在恒載小、活荷載大的情況下，混凝土處反拱過大，特別是在恒載小、活荷載大的情況下，混凝土處于長期高預壓應力狀態，引起徐變和反拱不斷增長，以致影響于長期高預壓應力狀態，引起徐變和反拱不斷增長，以致影響結構的正常使用；結構的

11、正常使用；從開裂到破壞的過程很短，且破壞后延性小；從開裂到破壞的過程很短，且破壞后延性小；施加預應力大，對張拉設備、錨具等有較高的要求，制作費施加預應力大，對張拉設備、錨具等有較高的要求，制作費用高。用高。 事實上，結構產生的裂縫不僅僅是荷載的原因，溫度、收縮徐變以及其他因素產生的變形受到約束時（如沉降、水化熱等），都可能使全預應力混凝土構件產生裂縫，有的還比較嚴重。 此外全預應力混凝土構件中，由于局部高壓應力會產生橫向拉應力、剪力和扭轉的產生斜拉應力等也會產生裂縫。 因此，要完全靠預應力來保證結構中不出現裂縫，不僅技術因此，要完全靠預應力來保證結構中不出現裂縫，不僅技術很難做到，而且在經濟上

12、也是不合理的。很難做到，而且在經濟上也是不合理的。 另一方面，近年來對裂縫控制的研究表明，細微裂縫寬度對結構耐久性并無影響。 而且施加預應力的構件，即使出現裂縫，當活荷載移去后，裂縫還可以閉合裂縫還可以閉合，裂縫的開展是短暫的。因此，從滿足結構功能要求的角度，很多情況不必采用全預應力混凝土。 適當降低預壓應力，容許混凝土出現拉應力或開裂，作成有限預應力或部分預應力混凝土部分預應力混凝土，可以使設計更加合理和經濟。 采用有限預應力或部分預應力混凝土可以節約預應力鋼材節約預應力鋼材、有效地控制反拱控制反拱、提高延性提高延性，部分的開裂產生的剛度降低，也有助于結構內力的調整，以減小由于約束變形（如溫

13、差、不均勻沉降等）而產生的內力。MM0預應力度預應力度 1：全預應力混凝土：全預應力混凝土 =1：鋼筋混凝土：鋼筋混凝土1 0：部分預應力混凝土：部分預應力混凝土有粘結預應力砼有粘結預應力砼無粘結預應力砼無粘結預應力砼 體內式體外式三、裂縫控制等級三、裂縫控制等級規范根據環境條件，對結構構件正截面的裂縫控制分為三個等級：一級：嚴格要求不出現裂縫的構件嚴格要求不出現裂縫的構件，按荷載標準組合計算時，構件受拉邊緣不應產生拉應力。二級：一般要求不出現裂縫的構件一般要求不出現裂縫的構件，按荷載標準組合計算時，構件受拉邊緣拉應力不應大于混凝土抗拉強度的標準值ftk，而按荷載準永久組合計算時，構件受拉邊緣

14、不應產生拉應力。三級：允許出現裂縫的構件允許出現裂縫的構件，按荷載標準組合并考慮荷載長期作用影響計算時，構件的最大裂縫寬度應滿足規定的限值。結構構件的裂縫控制等級和最大裂縫寬度限制(mm)鋼筋混凝土結構預應力混凝土結構環境類別裂縫控制等級最大裂縫寬度限制裂縫控制等級最大裂縫寬度限制一三0.3三0.2二三0.2二三三0.2一環境分類混凝土結構的使用環境類別環境類別說 明一工業與民用建筑室內環境；無侵蝕性介質、無高溫高濕影響、不與土壤直接接觸的環境a室內潮濕環境；露天環境；與無侵蝕性水及土壤直接接觸的環境二b寒冷及嚴寒地區的露天環境；與無侵蝕性水及土壤直接接觸的環境三沿海環境；使用除冰鹽的環境；海

15、面大氣區四海水潮汐區；浪濺區；海水下環境；水位變動區五受人為和自然的化學侵蝕性物質影響的環境表中四、五類環境為港口工程和工業防腐設計用，詳細說明及耐久性設計要求按港口工程技術規范 （混凝土和鋼筋混凝土） JTJ228、 229 及 工業建筑防腐蝕設計規范 GBJ46的規定進行。本本 章章 小小 結結 1、混凝土的最基本力學性能：抗壓強度高，但抗拉強度卻很低。一般混凝土的抗拉強度只有抗壓強度的1/201/8。另一方面，混凝土破壞時具有明顯的脆性性質。 2、鋼材的最基本力學性能：抗拉和抗壓強度都很高，且鋼材一般均具有屈服現象，破壞時表現出較好的延性。 3、鋼筋混凝土梁的承載力比素混凝土梁大大提高，

16、鋼筋的抗拉強度和混凝土的抗壓強度均得到充分利用，且破壞過程有明顯預兆。4、鋼筋和混凝土兩種物理力學性能很不相同的材料之所以可結合在一起共同工作，是由于鋼筋和混凝土之間存在有良好的粘結力，保證兩種材料協調變形、共同受力，且由于鋼筋和混凝土基本相同的溫度膨脹系數，這種粘結力不會因溫度變化喪失。 5、混凝土結構的優點：耐久性好、可模性好、耐火性好、易于就地取材、造價和維護費用低、材料利用合理、整體性好、剛度大。6、混凝土結構的缺點：自重大、抗裂性差、承載力有限、施工復雜。克服和解決混凝土結構的缺點是混凝土結構的發展方向。 7、混凝土主要強度指標有：立方體強度、軸心抗壓強度和軸心抗拉強度。立方體強度不

17、代表實際構件中混凝土的受力狀況，僅用來作為劃分混凝土的強度等級。軸心抗壓強度和軸心抗拉強度的平均值可分別根據混凝土立方體強度的平均值計算得到。 8、混凝土的破壞機理是由于內部微裂縫的發展導致橫向變形增大，并最終因微裂縫連通而導致破壞。對橫向變形加以約束，即限制微裂縫的發展，可提高混凝土的抗壓強度，且可顯著提高混凝土的變形能力。混凝土在復雜應力狀態下的強度規律也可以由破壞機理得到解釋。 9、混凝土單軸受壓應力-應變關系曲線，包括上升段、下降段和收斂段。它反映了混凝土受力全過程的重要力學特征，是混凝土構件應力分析和建立承載力及變形計算理論的依據。10、混凝土的變形包括彈性變形和塑性變形，計算彈塑性變形時應采用變形模量。 11、混凝土的收縮隨時間增長，且不可回復。最終收縮變形約為（25） 。當收縮變形受到約束會引起混凝土的開裂。12、混凝土的徐變變形隨時間增長，且不可完全回復。當其它條件相同時，徐變變形主要取決于初始應力。初始應力小于0.5fc時為線性徐變，即徐變變形與