1、會計學11.1 1.1 建筑用鋼筋的分類建筑用鋼筋的分類1.鋼筋鋼筋按機械性能分類按機械性能分類按化學成分分類按化學成分分類按生產工藝及形狀分按生產工藝及形狀分類類按用途分類按用途分類第1頁/共50頁n按化學成分分類：按化學成分分類：普通低合金鋼筋普通低合金鋼筋 碳素鋼鋼筋碳素鋼鋼筋低低 碳：碳：C0.6%Mn 錳，錳，Si 硅，硅，V 釩，釩，Nb 鈮，鈮，Ti 鈦，鈦， C 碳碳20MnSiV含碳含碳萬分數萬分數含碳量含碳量硬度和強度硬度和強度塑性和韌性塑性和韌性材性變脆，其焊接性也隨之變差材性變脆，其焊接性也隨之變差脫氧劑脫氧劑塑性及韌性塑性及韌性含量應控制含量應控制1.1 建筑用鋼筋的

2、分類建筑用鋼筋的分類第2頁/共50頁n按機械性能分類：按機械性能分類：級鋼筋：級鋼筋：300級級級鋼筋：級鋼筋：335級級級鋼筋級鋼筋級鋼筋級鋼筋1.1 建筑用鋼筋的分類建筑用鋼筋的分類第3頁/共50頁n按生產工藝及形狀分類：按生產工藝及形狀分類：鋼筋鋼筋熱軋鋼筋熱軋鋼筋：熱軋光面鋼筋：熱軋光面鋼筋HPB300，熱軋帶肋鋼筋，熱軋帶肋鋼筋HRB335、 HRB400， 余熱處理鋼筋余熱處理鋼筋RRB400冷拉鋼筋冷拉鋼筋：由熱軋鋼筋在常溫下用機械拉伸而成：由熱軋鋼筋在常溫下用機械拉伸而成熱處理鋼筋熱處理鋼筋：將：將HRB400、RRB400鋼筋通過加熱、淬火、回火而成鋼筋通過加熱、淬火、回火而

3、成鋼絲鋼絲碳素鋼絲碳素鋼絲：高碳鎮靜鋼通過多次冷拔、應力消除、矯正、回火處理而成：高碳鎮靜鋼通過多次冷拔、應力消除、矯正、回火處理而成刻痕鋼絲刻痕鋼絲：在鋼絲表面刻痕，以增強其與混凝土間的粘結力：在鋼絲表面刻痕，以增強其與混凝土間的粘結力鋼絞線鋼絞線：六根相同直徑的鋼絲成螺旋狀鉸繞在一起：六根相同直徑的鋼絲成螺旋狀鉸繞在一起冷拔低碳鋼絲冷拔低碳鋼絲：由低碳鋼冷拔而成：由低碳鋼冷拔而成1.1 建筑用鋼筋的分類建筑用鋼筋的分類第4頁/共50頁熱軋鋼筋熱軋鋼筋500650HRB500HRBF500400650HRB400HRBF400RRB400335650HRB335HRBF335300622HP

4、B300fyk/(N/mm2)d/(mm)符號符號種種 類類1.1 建筑用鋼筋的分類建筑用鋼筋的分類FFRF435360300270fy/(N/mm2)第5頁/共50頁 中、高強鋼絲、鋼絞線中、高強鋼絲、鋼絞線做預應力筋用做預應力筋用中強：中強：8001370MPa高強：高強：14701860MPa1003.5% 4% 1.1 建筑用鋼筋的分類建筑用鋼筋的分類第6頁/共50頁熱處理鋼筋熱處理鋼筋冷加工鋼筋冷加工鋼筋經淬火處理得，經淬火處理得，fptk=1470MPa=1470MPa，無明顯屈服點。，無明顯屈服點。工藝：冷拉、冷拔、工藝：冷拉、冷拔、 冷軋、冷軋扭冷軋、冷軋扭冷拉鋼筋仍有屈服臺階

5、冷拉鋼筋仍有屈服臺階目的：提高強度，節約鋼材。目的：提高強度，節約鋼材。 但塑性減小。但塑性減小。1.1 建筑用鋼筋的分類建筑用鋼筋的分類第7頁/共50頁(a) 梁梁n按用途分類：按用途分類：1.1 建筑用鋼筋的分類建筑用鋼筋的分類常用常用 用用 用用 或或第8頁/共50頁n按用途分類：按用途分類：1.1 建筑用鋼筋的分類建筑用鋼筋的分類 用用 可用可用 或或第9頁/共50頁n按用途分類：按用途分類：1.1 建筑用鋼筋的分類建筑用鋼筋的分類 用用 可用可用 或或現也用現也用HRB400第10頁/共50頁 無明顯屈服點無明顯屈服點按鋼筋受拉時應力按鋼筋受拉時應力-應變關系特點不同分為應變關系特點

6、不同分為： 有明顯屈服點有明顯屈服點預應力鋼筋多為無明顯屈服點預應力鋼筋多為無明顯屈服點也叫軟鋼也叫軟鋼 如如 熱軋鋼筋熱軋鋼筋 -強度相對較低強度相對較低也叫硬鋼也叫硬鋼 如熱處理鋼筋、高強鋼絲如熱處理鋼筋、高強鋼絲 -高強且硬高強且硬1.2 鋼筋的強度與變形鋼筋的強度與變形第11頁/共50頁 有明顯屈服點有明顯屈服點上屈服點上屈服點(不穩定不穩定)下下屈屈服服點點有明顯流幅的鋼筋有明顯流幅的鋼筋 aBBCDEA01.2 鋼筋的強度與變形鋼筋的強度與變形0a段（段（a點為比例極點為比例極限），應力限），應力-應變關系為線應變關系為線彈性狀態，符合胡克定律彈性狀態，符合胡克定律；aA段（段（A

7、點為彈性極點為彈性極限），應力限），應力-應變不成比例應變不成比例關系，但處于彈性狀態；關系，但處于彈性狀態；AB段，非彈性狀態段，非彈性狀態，B為屈服上限，不穩為屈服上限，不穩定；定；BB段（段（B為屈服下為屈服下限），應力不增加應變也限），應力不增加應變也增加；增加；第12頁/共50頁 有明顯屈服點有明顯屈服點上屈服點上屈服點(不穩定不穩定)下下屈屈服服點點出現出現頸縮頸縮拉斷拉斷有明顯流幅的鋼筋有明顯流幅的鋼筋 aBBCDEA01.2 鋼筋的強度與變形鋼筋的強度與變形BC段，應力不增加應段，應力不增加應變急劇增加，應力變急劇增加，應力-應變關應變關系接近水平直線；系接近水平直線；CD段（

8、段（D為極限強度為極限強度），應變增加，應力也增），應變增加，應力也增加，達到極限強度；加，達到極限強度；DE段段,試件薄弱位置試件薄弱位置產生頸縮現象，變形迅速產生頸縮現象，變形迅速增加，應力降低，最后拉增加，應力降低，最后拉斷。斷。 第13頁/共50頁 無明顯屈服點無明顯屈服點無明顯流幅的鋼筋無明顯流幅的鋼筋0.2% 0.2鋼筋受壓和受拉時的應力鋼筋受壓和受拉時的應力-應變曲線幾乎相同應變曲線幾乎相同1.2 鋼筋的強度與變形鋼筋的強度與變形第14頁/共50頁A A、強度高、強度高屈服點0by0b0.2條件屈服點殘余應變0.2熱軋鋼筋熱軋鋼筋鋼絲、鋼絞線、鋼絲、鋼絞線、各種冷加工鋼筋各種冷加

9、工鋼筋1.3 砼結構對鋼筋的性能要求砼結構對鋼筋的性能要求第15頁/共50頁B B、塑性好、塑性好伸長率伸長率 上述伸長率只反映斷口附近殘留變形大小，上述伸長率只反映斷口附近殘留變形大小， 不反映鋼筋總伸長率情況。不反映鋼筋總伸長率情況。l1ld用伸長率和冷彎性能衡量。用伸長率和冷彎性能衡量。%1001 lll dl5:5 dl10:10 dl100:100 105 同一根鋼筋同一根鋼筋1.3 砼結構對鋼筋的性能要求砼結構對鋼筋的性能要求第16頁/共50頁 均勻伸長率均勻伸長率鋼筋彈鋼筋彈性模量性模量實測鋼筋實測鋼筋拉斷強度拉斷強度殘余殘余伸長伸長gt00lll s0bE已回復彈性應變已回復彈

10、性應變+=1.3 砼結構對鋼筋的性能要求砼結構對鋼筋的性能要求第17頁/共50頁鋼筋均勻伸長率的測定：鋼筋均勻伸長率的測定：1.3 砼結構對鋼筋的性能要求砼結構對鋼筋的性能要求第18頁/共50頁 =90,180 ,反復彎曲反復彎曲要要求：冷彎過程中無裂縫、鱗求：冷彎過程中無裂縫、鱗落或斷裂。落或斷裂。D 愈小，要求愈高。愈小，要求愈高。反復次數愈高，要求愈高。反復次數愈高，要求愈高。Dd冷彎冷彎冷彎是檢驗鋼筋局部變形能力的指標。冷彎是檢驗鋼筋局部變形能力的指標。鋼筋塑性愈好，構件破壞前預兆愈明顯。鋼筋塑性愈好，構件破壞前預兆愈明顯。 1.3 砼結構對鋼筋的性能要求砼結構對鋼筋的性能要求第19頁

11、/共50頁C C、可加工性、可加工性好好焊接彎折D D、與混凝土粘結錨固性、與混凝土粘結錨固性好好光面變形變形鋼筋比光面鋼筋好變形鋼筋比光面鋼筋好1.3 砼結構對鋼筋的性能要求砼結構對鋼筋的性能要求第20頁/共50頁 鋼筋的直徑鋼筋的直徑常用：常用： 6mm，6.5mm，8mm，8.2mm，10mm，12mm， 14mm，16mm，18mm，20mm，22mm，25mm， 28mm，32mm，36mm，40mm，50mm。其中，。其中， 8.2mm僅適用有縱肋的熱處理鋼筋。僅適用有縱肋的熱處理鋼筋。 鋼筋的選用鋼筋的選用普通鋼筋：普通鋼筋：宜用宜用HRB(F)400、HRB(F)500 可用可

12、用HPB300、HRB335、RB400預應力筋：預應力筋：宜用宜用鋼鉸線、中高強鋼絲、預應力螺紋鋼筋鋼鉸線、中高強鋼絲、預應力螺紋鋼筋 d=650mm1.3 砼結構對鋼筋的性能要求砼結構對鋼筋的性能要求第21頁/共50頁2.1 組成及特點組成及特點 特點特點: : 1 1）以固相為主，包含固體、液體、氣體的三相體；）以固相為主，包含固體、液體、氣體的三相體； 2 2）水化過程長，性能要很長時間才穩定；）水化過程長，性能要很長時間才穩定； 3 3）水泥石收縮可形成微裂縫；）水泥石收縮可形成微裂縫； 4 4）受制作、養護、使用條件影響大。）受制作、養護、使用條件影響大。 2.混凝土混凝土主要材料

13、：主要材料：水泥、水、砂、石水泥、水、砂、石第22頁/共50頁2.2 混凝土強度混凝土強度A A、立方體抗壓強度（強度等級）、立方體抗壓強度（強度等級） 1.1.標準尺寸：標準尺寸：150150mmmm150150mmmm150150mmmm2.2.養護條件：養護條件：2020 3 3，濕度，濕度90%90%；28d28d3.3.加荷方法：加荷速度加荷方法：加荷速度0.30.30.80.8MPa/sMPa/s， 墊板不涂油或墊橡膠板。墊板不涂油或墊橡膠板。4.4.強度保證率：強度保證率：95%95% ，f f = = -1.645-1.645 第23頁/共50頁 5. 5.非標準試塊強度換算系

14、數：非標準試塊強度換算系數： 200mm200mm200mm200mm200mm:200mm:1.051.05； 100mm100mm100mm100mm100mm:100mm:0.950.95。 6 61212圓柱體：圓柱體：1.201.20 （1 1=2.54cm=2.54cm） 6 61212棱柱體：棱柱體：1.321.32 6. 6.分級：分級：C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50, C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50, C55, C55, C60, C65,C70,C75,C80 (C60, C65,C70,C75,C80 (高強

15、混凝土），高強混凝土），共共1414個個等級。等級。 C CC Concrete,oncrete,單位：單位：N/mmN/mm2 2或或MPaMPa。2.2 混凝土強度混凝土強度第24頁/共50頁 立方體抗壓強度立方體抗壓強度ffukcuf645. 1,實驗強實驗強度平均度平均值值實驗強度實驗強度標準差標準差強度等級編號強度等級編號2.2 混凝土強度混凝土強度第25頁/共50頁B B、軸心抗壓強、軸心抗壓強度度 ckc1c2cu,k0.88ff 混凝土強度與試混凝土強度與試塊混凝土強度的塊混凝土強度的修正系數修正系數脆性影響系數脆性影響系數 fckfcu,kh b1.00.5012345bbh

16、棱柱體強度與立方體強度之比值棱柱體強度與立方體強度之比值強度標準值強度標準值2.2 混凝土強度混凝土強度第26頁/共50頁混凝土強度混凝土強度等級等級C40C45C50C55C60C65C70C75C80 c10.760.760.760.770.780.790.800.810.82 c21.000.9840.9680.9510.9350.9190.9030.8870.87 c1 和和 c2 值值2.2 混凝土強度混凝土強度第27頁/共50頁C C、軸心抗拉強度、軸心抗拉強度45. 00.55kcu,2tk)645. 11 (395. 088. 0 ff軸心抗拉強度與立方體抗壓強度的折算系數軸心

17、抗拉強度與立方體抗壓強度的折算系數 試驗離散性的影響系數試驗離散性的影響系數 試驗離散性系數試驗離散性系數 2.2 混凝土強度混凝土強度第28頁/共50頁D D、單軸受壓時的應力、單軸受壓時的應力- -應變關系的數學模型應變關系的數學模型u=0.00380=0.002ocfcc0.15fc2011cccf0015. 01ucccfu=0.00350=0.002ocfcc2011cccf美國Hognestad模型德國Rsch模型2.2 混凝土強度混凝土強度第29頁/共50頁E E、單軸受壓時的應力、單軸受壓時的應力- -應變關系的數學模型應變關系的數學模型 0 uo cfc c ncccf011

18、 22),50(6012 nnfncu時，取時，取當當 5010505 . 0002. 0 cuf 510500033. 0 cuuf 中國規范采用的模型中國規范采用的模型2.2 混凝土強度混凝土強度第30頁/共50頁F F、復雜應力下的強度、復雜應力下的強度【雙向受力雙向受力】壓壓- -壓：強度提高；壓：強度提高；拉拉- -拉：強度不變；拉：強度不變；拉拉- -壓：抗拉和抗壓強度都低。壓：抗拉和抗壓強度都低。2.2 混凝土強度混凝土強度第31頁/共50頁【剪力存在時剪力存在時】拉拉-剪：抗拉、抗剪強度都降低；剪：抗拉、抗剪強度都降低；壓壓-剪：當剪：當 時，抗剪強度隨壓應力提高而增大；時，抗

19、剪強度隨壓應力提高而增大； 當當 時，內部裂縫增加，抗剪抗壓強度時，內部裂縫增加，抗剪抗壓強度 均降低。均降低。 6 . 0/cf6 . 0/cf2.2 混凝土強度混凝土強度第32頁/共50頁【三向受力三向受力】三向受壓時，強度增三向受壓時，強度增加，最大增加加，最大增加5 5倍。倍。側向受約束時混凝土的變形特點側向受約束時混凝土的變形特點cu約束混凝土非 約 束 混凝土ccfccfcEsecEc c0 2c0 sp cco環箍斷裂2.2 混凝土強度混凝土強度第33頁/共50頁2.3 混凝土的變形混凝土的變形v 一次加載時一次加載時0A近似彈性AB非線性BC體積增大CF破壞第34頁/共50頁v

20、 一次加載時一次加載時高強混凝土：高強混凝土： ， 0cu 2.3 混凝土的變形混凝土的變形第35頁/共50頁v 多次加載多次加載：2.3 混凝土的變形混凝土的變形第36頁/共50頁v 彈性模量彈性模量割線模量。棱柱體試件。割線模量。棱柱體試件。受壓：受壓：受拉：受拉：Ec=0.5 Ec剪切模量：剪切模量：Gc=0.4 Ec 泊松比泊松比 = 橫向應變橫向應變/縱向縱向 應變應變=0.2cu5c7 .342 .210tanfE2.3 混凝土的變形混凝土的變形第37頁/共50頁v 徐變徐變 定義：定義：在荷載保持不變的情況下，變形隨時間推移在荷載保持不變的情況下，變形隨時間推移 繼續增大的現象。

21、繼續增大的現象。 特點：特點：早期發展快，早期發展快， 但可以延續數年。但可以延續數年。2.3 混凝土的變形混凝土的變形第38頁/共50頁徐變對結構的影響：徐變對結構的影響：使構件變形增大；使構件變形增大；在軸壓構件中，使鋼筋應力增加，混凝土應力減小；在軸壓構件中，使鋼筋應力增加，混凝土應力減小；在預應力構件中，使預應力發生損失；在預應力構件中，使預應力發生損失；在超靜定結構中，使內力發生重分布。在超靜定結構中，使內力發生重分布。 影響因素：影響因素：加載時的混凝土齡期；加載時的混凝土齡期； 持續壓力大小；持續壓力大小； 混凝土的組成材料及配合比；混凝土的制作養護條件。混凝土的組成材料及配合比

22、；混凝土的制作養護條件。PAsPAs s1c1Ps2As s2P P卸去，卸去，如何？如何？2.3 混凝土的變形混凝土的變形第39頁/共50頁v 收縮收縮定義：定義：混凝土在空氣中結硬時體積減小的現象。混凝土在空氣中結硬時體積減小的現象。 收縮率：收縮率：310-4。收縮。收縮=凝縮凝縮+干縮干縮特點：特點：早期快，可延續早期快，可延續12年。年。2.3 混凝土的變形混凝土的變形第40頁/共50頁收縮對結構的影響：收縮對結構的影響： 當收縮受到約束時，引起構件開裂。當收縮受到約束時，引起構件開裂。減少收縮的措施：減少收縮的措施： 限制水泥用量；減小水灰比；加強振搗和養護；限制水泥用量；減小水灰

23、比；加強振搗和養護； 構造鋼筋數量加強；設置變形縫；摻膨脹劑。構造鋼筋數量加強；設置變形縫；摻膨脹劑。影響因素：影響因素： 混凝土的組成及配合比，尤其是水灰比；混凝土的組成及配合比，尤其是水灰比； 養護條件；使用時的溫度與濕度。養護條件；使用時的溫度與濕度。2.3 混凝土的變形混凝土的變形第41頁/共50頁2.4 混凝土的選用原則混凝土的選用原則v 鋼筋混凝土結構中鋼筋混凝土結構中 混凝土強度等級不應低于混凝土強度等級不應低于C20C20。 用用HRB400HRB400和和RRB400RRB400級以上鋼筋時，不得低于級以上鋼筋時，不得低于C25C25。v 預應力混凝土結構中預應力混凝土結構中

24、 混凝土強度等級不宜低于混凝土強度等級不宜低于C40C40，不應低于，不應低于C30C30。v 承受重復荷載混凝土結構中承受重復荷載混凝土結構中 混凝土強度等級不應低于混凝土強度等級不應低于C30C30。第42頁/共50頁3.鋼筋與混凝土的粘結鋼筋與混凝土的粘結授課步驟：教師提出問題教師提出問題學生講解學生講解學生評論學生評論質疑點討論質疑點討論教師點評、糾錯、補充教師點評、糾錯、補充兩周前兩周前重點、案例重點、案例分分 組組 討討 論論第43頁/共50頁問題二：問題一：粘結力與哪些因素相關？粘結力與哪些因素相關？粘結力如何提高？粘結力如何提高？3.鋼筋與混凝土的粘結鋼筋與混凝土的粘結第44頁/共50頁3