14鋼筋混凝土材料的力學(xué)性能鋼筋的力學(xué)性能69課件講解

1-4鋼筋混凝土材料的力學(xué)性能—鋼筋的力學(xué)性能知識(shí)目標(biāo)1.掌握鋼筋的品種和級(jí)別分類(lèi)2.掌握粘結(jié)應(yīng)力的主要組成技能目標(biāo)1.能正確繪制有明顯屈服點(diǎn)鋼筋應(yīng)力—應(yīng)變曲線2.能夠準(zhǔn)確識(shí)別鋼筋的級(jí)別符號(hào)表達(dá)含義素質(zhì)目標(biāo)1.養(yǎng)成良好的職業(yè)品德和崗位素養(yǎng)2.養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)好學(xué)習(xí)慣教學(xué)目標(biāo)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能

教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1.鋼筋的品種和級(jí)別分類(lèi)2.鋼筋的力學(xué)性能試驗(yàn)分析教學(xué)難點(diǎn)1.混凝土與鋼筋的粘結(jié)2.鋼筋的力學(xué)性能試驗(yàn)分析1.鋼筋的品種和級(jí)別目前，我國(guó)鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中采用的鋼筋和鋼絲按生產(chǎn)、加工工藝的不同，可分為：熱軋鋼筋、鋼絲、鋼絞線和熱處理鋼筋等。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能1)

按加工方法分類(lèi)熱軋鋼筋鋼絲鋼絞線熱處理鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)中使用的鋼筋，按外形可分為光面鋼筋和變形鋼筋兩類(lèi)。變形鋼筋可分為：螺紋鋼筋、人字紋鋼筋和月牙紋鋼筋。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能光面鋼筋螺紋鋼筋月牙紋鋼筋人字紋鋼筋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能下圖所示為：常用的熱軋鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋的外形和截面形式。

熱軋鋼筋

預(yù)應(yīng)力鋼筋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能2)

按強(qiáng)度等級(jí)分類(lèi)強(qiáng)度等級(jí)由低到高依次分為HPB300級(jí)、HRB335級(jí)、HRBF335級(jí)、HRB400級(jí)、HRBF400級(jí)、RRB400級(jí)、HRB500級(jí)、HRBF500級(jí)。HPB是代表熱軋光圓鋼筋，HRB是代表熱軋帶肋鋼筋，HRBF是代表細(xì)晶粒熱軋帶肋鋼筋，RRB是代表余熱處理帶肋鋼筋。鋼筋牌號(hào)中的數(shù)字代表鋼筋的屈服強(qiáng)度值，單位為“N/mm2”。屈服強(qiáng)度f(wàn)yk（標(biāo)準(zhǔn)值=鋼材廢品限值，保證率97.73%）HPB300級(jí)：fyk

=300N/mm2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能熱軋鋼筋的符號(hào)表達(dá)含義為：HPB300

生產(chǎn)工藝：hotrolled表面形狀：plain鋼筋：bar屈服強(qiáng)度HPBHotrolledPlainBarHRBFHotrolledRibbedBarRRBRemainedRibbedBarFine課堂討論并回答：1.大家查閱資料，回答鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中縱向受力鋼筋、梁、柱縱向受力鋼筋、箍筋如何采用？鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中縱向受力普通鋼筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋，也可采用HPB300、HPB335、HRBF335、RRB400鋼筋；梁、柱縱向受力普通鋼筋應(yīng)采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋；箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500鋼筋，也可采用HRB335、HRBF335

鋼筋。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能2.鋼筋的力學(xué)性能鋼筋按其力學(xué)性能的不同，可分為有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋和無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼筋兩大類(lèi)。有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋常稱(chēng)作軟鋼，在工程中常用的熱軋鋼筋就屬于軟鋼；無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼筋則稱(chēng)作硬鋼。1)

有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋sea’.為比例極限s=Esea’a.為彈性極限ade.為強(qiáng)化段b.為屈服上限tc.為屈服下限，即屈服強(qiáng)度f(wàn)ycdcd.為屈服臺(tái)階efue.為極限抗拉強(qiáng)度f(wàn)u

fyfb鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能2)

試驗(yàn)重要指標(biāo)屈服強(qiáng)度：是鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計(jì)依據(jù)，因?yàn)殇摻钋髮⒑艽蟮乃苄宰冃?，且卸載時(shí)這部分變形不可恢復(fù)，這會(huì)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(qiáng)度。延伸率：鋼筋拉斷時(shí)的應(yīng)變，是反映鋼筋塑性性能的指標(biāo)。延伸率大的鋼筋，在拉斷前有足夠預(yù)兆，延性較好。均勻延伸率dgt：對(duì)應(yīng)最大應(yīng)力時(shí)應(yīng)變，包括了殘余應(yīng)變和彈性應(yīng)變，反映了鋼筋真實(shí)的變形能力(≥2.5%)。屈強(qiáng)比：反映鋼筋的強(qiáng)度儲(chǔ)備，fy/fu=0.6~0.7。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能a點(diǎn)：比例極限，約為0.65fua點(diǎn)前：應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為彈性階段，a點(diǎn)后：應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為非線性階段，有一定塑性變形，且沒(méi)有明顯的屈服點(diǎn)。強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)——條件屈服點(diǎn)取殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力作為無(wú)明顯流幅鋼筋的強(qiáng)度限值，通常稱(chēng)為條件屈服強(qiáng)度?！兑?guī)范》取σ0.2=0.85

σb。3)

無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼筋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能1)

粘結(jié)應(yīng)力的主要組成a.混凝土內(nèi)水泥顆粒的水化作用形成了凝膠體，對(duì)鋼筋表面產(chǎn)生的膠結(jié)力；

b.混凝土結(jié)硬時(shí)體積收縮，將鋼筋緊緊握固而產(chǎn)生的摩擦力；

c.鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的機(jī)械咬合作用而形成的擠壓力。3.混凝土與鋼筋的粘結(jié)注：說(shuō)此PPT文字時(shí)，一定出動(dòng)畫(huà)2，動(dòng)畫(huà)盡量與文字同步，動(dòng)畫(huà)里盡量帶文字解析。（以上三個(gè)圖，是動(dòng)畫(huà)截取的，制作完視頻可以刪除）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能2)粘結(jié)破壞機(jī)理a.光圓鋼筋的粘結(jié)破壞粘結(jié)作用在鋼筋與混凝土間出現(xiàn)相對(duì)滑移前主要取決于化學(xué)膠著力，發(fā)生滑移后則由摩擦力和機(jī)械咬合力提供。b.變形鋼筋的粘結(jié)破壞粘結(jié)強(qiáng)度仍由膠著力、摩擦力和機(jī)械咬合力組成。但主要為機(jī)械咬合力。鋼筋開(kāi)始滑移后，粘結(jié)力主要由鋼筋凸肋對(duì)混凝土的斜向擠壓力和界面上的摩擦力組成。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能若鋼筋外圍混凝土很薄且沒(méi)有環(huán)向箍筋約束，形成縱向劈裂裂縫，沿鋼筋縱向產(chǎn)生劈裂破壞。

若有環(huán)向箍筋約束混凝土的變形，縱向劈裂裂縫的發(fā)展受到限制，最后鋼筋沿肋外徑的圓柱面出現(xiàn)整體滑移，發(fā)生刮犁式破壞（剪切破壞）。課堂討論并回答：1.大家查閱資料，回答影響混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的因素包括哪些？

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能保護(hù)層厚度及鋼筋的凈距。鋼筋的外觀特征。澆筑位置。橫向配筋及橫向壓力?；炷恋膹?qiáng)度。（1）（2）（3）（4）（5）課堂任務(wù)1.能正確陳述鋼筋的品種和級(jí)別分類(lèi)2.能正確陳述粘結(jié)應(yīng)力的主要組成3.能夠正確繪制有明顯屈服點(diǎn)鋼筋應(yīng)力—應(yīng)變曲線4.能夠正確繪制無(wú)明顯屈服點(diǎn)鋼筋應(yīng)力—應(yīng)變曲線本節(jié)課小結(jié)1.鋼筋的品種和級(jí)別2.鋼筋的力學(xué)性能3.混凝土與鋼筋的粘結(jié)單元教學(xué)目標(biāo)1.能夠正確掌握純扭構(gòu)件的破壞形態(tài)種類(lèi)和特點(diǎn)2.能夠準(zhǔn)確掌握受扭構(gòu)件的配筋構(gòu)造要求3.能夠正確繪制出受扭構(gòu)件的配筋構(gòu)造圖4.能夠準(zhǔn)確掌握矩形截面受扭構(gòu)件承載力計(jì)算公式5.能夠準(zhǔn)確完成矩形截面受扭構(gòu)件承載力計(jì)算實(shí)例6.能正確掌握軸心、