熱軋鋼筋的強(qiáng)度與變形

熱軋鋼筋的強(qiáng)度與變形主講老師：趙天彪><目錄01鋼筋按照力學(xué)性能分類02軟鋼的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系03硬鋼的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系鋼筋按照力學(xué)性能分類01一、鋼筋按照力學(xué)性能分類

軟鋼

軟鋼（低碳鋼）是有明顯屈服臺(tái)階的鋼筋（熱軋鋼筋、冷拉鋼筋）。熱軋鋼筋一、鋼筋按照力學(xué)性能分類

硬鋼

硬鋼（中、高碳鋼）無(wú)明顯屈服臺(tái)階的鋼筋（鋼絲、熱處理鋼筋）。高強(qiáng)鋼絲軟鋼的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系02二、軟鋼的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系εoabcdeb’σoa段為彈性階段bc段為屈服階段cd段為強(qiáng)化階段de段為破壞階段

通過(guò)對(duì)軟鋼制作的鋼筋進(jìn)行拉伸試驗(yàn)后可得到σ-ε曲線，其應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)可分為四個(gè)階段。二、軟鋼的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系εoabcdeb’σ1.彈性階段

從剛開(kāi)始加載到鋼筋應(yīng)力到達(dá)鋼筋比例極限a點(diǎn)之前，鋼筋拉伸的應(yīng)力-應(yīng)變曲線成直線，鋼筋的應(yīng)力與應(yīng)變比值為常數(shù)，即鋼筋的彈性模量Es，此時(shí)鋼筋處于彈性階段。二、軟鋼的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系εoabcdeb’σ2.屈服階段

鋼筋受拉的應(yīng)力超過(guò)比例極限之后，應(yīng)變的增長(zhǎng)快于應(yīng)力增長(zhǎng)，到達(dá)b點(diǎn)后，鋼筋的應(yīng)力基本不增加而應(yīng)變持續(xù)增加，應(yīng)力-應(yīng)變曲線接近水平線，鋼筋處于屈服階段。二、軟鋼的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系εoabcdeb’σ2.屈服階段

鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度以后，鋼筋變形漸增，引起構(gòu)件變形過(guò)大，以致不能使用，所以在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中取用軟鋼的屈服強(qiáng)度作為軟鋼鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度的依據(jù)。二、軟鋼的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系εoabcdeb’σ3.強(qiáng)化階段

鋼筋的拉伸應(yīng)力超過(guò)c點(diǎn)后，材料恢復(fù)了部分彈性性能，應(yīng)力-應(yīng)變曲線表現(xiàn)為上升曲線，到達(dá)曲線最高點(diǎn)d，d點(diǎn)的鋼筋應(yīng)力稱為鋼筋的極限強(qiáng)度，cd段稱為鋼筋的強(qiáng)化階段。二、軟鋼的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系εoabcdeb’σ4.破壞階段

過(guò)了d點(diǎn)以后，鋼筋試件薄弱處的截面發(fā)生局部頸縮，變形迅速增加，應(yīng)力隨之下降，達(dá)到e點(diǎn)時(shí)鋼筋被拉斷，de段稱為鋼筋的破壞階段。二、軟鋼的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系εoabcdeb’σ?guī)讉€(gè)特征點(diǎn)a點(diǎn)：比例極限b點(diǎn)：屈服下限

d點(diǎn)：極限強(qiáng)度e點(diǎn)：破壞點(diǎn)二、軟鋼的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系軟鋼的特點(diǎn)鋼筋的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線有明顯的屈服點(diǎn)和流幅，斷裂時(shí)有頸縮現(xiàn)象；鋼筋的應(yīng)力到達(dá)屈服點(diǎn)后，會(huì)產(chǎn)生很大的塑形變形（流幅），使鋼筋混凝土構(gòu)件出現(xiàn)很大的變形和過(guò)寬的混凝土裂縫，以致不能正常使用；因此，應(yīng)以屈服強(qiáng)度作為鋼筋強(qiáng)度限制，且按其屈服下限確定；鋼筋極限強(qiáng)度是鋼筋的實(shí)際破壞強(qiáng)度，鋼筋屈服強(qiáng)度與極限強(qiáng)度的比值稱為屈強(qiáng)比，它可以代表鋼筋的強(qiáng)度儲(chǔ)備，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋼筋的屈強(qiáng)比一般應(yīng)為0.8。硬鋼的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系03三、硬鋼的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系0.2%σεoσ0.2σbabc硬鋼的σ-ε曲線有以下特點(diǎn)：

無(wú)明顯的屈服點(diǎn)和流幅；

強(qiáng)度高；

塑性變形小。σ0.2為條件屈服強(qiáng)度（即假定的屈服點(diǎn)）：即殘余應(yīng)變?yōu)?.2%時(shí)的應(yīng)力?！兑?guī)范》規(guī)定取：σ0.2=0.85σb，此處σb為硬鋼的極限強(qiáng)度。三、硬鋼的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系鋼筋的屈服臺(tái)階大小，隨鋼筋的品種而異；鋼筋的屈服極限低，其屈服臺(tái)階大；屈服臺(tái)階大的鋼筋延伸率大，塑性好，配有這種鋼筋的鋼筋混凝土構(gòu)件，破壞前有明顯預(yù)兆；屈服極限高，其屈服臺(tái)階?。粺o(wú)屈服點(diǎn)的鋼筋或屈服臺(tái)階小的鋼筋，延伸率小，塑性差，配有這種鋼筋的構(gòu)件，破壞前無(wú)明顯預(yù)兆，破壞突然，屬于脆性破壞。小結(jié)1.鋼筋按照力學(xué)性能分類軟鋼、硬鋼2.軟鋼的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系彈性階段、