钢筋混凝土的力学性能

第2章钢筋混凝土材料的力学性能2.1 钢筋2.1.2 钢筋的力学性能钢筋的主要力学性能包括强度和变形性能，可通过拉伸试验得到的应力-应变曲线来说明。

由此分为有屈服点的钢筋和无屈服点钢筋，即钢筋的应力-应变曲线有的有明显的流幅，如图2-5。

如热轧低碳钢和普通的热轧合金钢制成的钢筋。

有的则没有明显的流幅（图2-6），如光面钢丝等。

从图2-5的典型应力-应变曲线来看，应力值在A点以前，应力和应变按线性比例关系增长，A点对应的应力称为比例极限。

过了A点以后，应变比应力增长地快，到达Bˊ点以后，钢筋开始出现塑流，Bˊ称为屈服上限，它与加载速度、断面形式、试件表面光洁度等不确定因素有关，故Bˊ是不稳定的。

待从Bˊ降至B点（屈服下限）后，应力水平基本不变而应变急剧增加，图形接近水平线，直到C点。

B点到C点的水平部分称为为依据的。

过C点以后，应力又继续增长，钢筋的抗拉能力又开始发挥，随屈服台阶，BC大小称为流幅。

有明显流幅的热轧钢筋屈服强度是以屈服下限着曲线上升，到达最高点D，D对应的应力称为钢筋的极限强度，CD段称为钢筋的强化阶段。

过了D点以后，应变迅速增加，应力随之下降，在测试试件上体现为试件薄弱处的截面突然显著减小，发生局部径缩现象，变形迅速增加达到E点试件被拉断。

而图2-6中没有明显流幅的钢筋应力-应变关系曲线则没有前者的屈服台阶，而是直接到达强度极限，乃至破坏，具有脆性破坏的特点。

钢筋的一个强度代表值是标准值，标准值应具有不小于95%的保证率。

对构件计算配筋时，对于热轧钢筋的强度标准值是根据屈服强度确定，用fyk表示。

因为构件中的钢筋应力达到屈服点后，将产生很大的塑性变形，使钢筋混凝土构件出现很大变形和不可闭合的裂缝，以至不能使用。

对预应力钢绞线、钢丝和热处理钢筋等没有明显屈服点的钢筋强度标准值是根据国家标准极限抗拉强度ζb 确定的，采用钢筋应力为0.85ζb的点作为条件屈服点。

普通钢筋的强度标准值见后面的附表6。

1．钢筋与混凝土的力学性能复习重难点1. 我国规范采用立方体抗压强度标准值强度作为混凝土各种力学指标的代表值。

2.相同等级的混凝土，其三个强度的相对大小关系。

3.强度等级越高的混凝土，其立方体抗压强度标准值越大。

4.混凝土的强度等级为C30，则下列说法正确的是其立方体抗压强度标准值达到了30 N/mm2 。

5.对于有明显流幅的钢筋，其设计强度取值的依据一般是屈服强度。

6. 影响钢材力学性能的因素说法不正确的有：磷、氧都是有害元素，会分别使钢材有热脆和冷脆现象。

7.影响钢材力学性能的因素说法正确的有：含碳量提高，则钢材的强度提高，塑性韧性下降，锰是有益元素，能显著提高钢材的强度而不过多降低塑性和韧性，硫的存在降低了钢的冲击韧性。

第二章复习重难点基本概念1.永久荷载效应控制的内力组合，其永久荷载和活荷载的分项系数取为1.35和1.4。

2.在正常使用极限状态实用设计表达式中，不需考虑结构重要性系数。

3.对荷载的标准值和设计值关系描述正确的是：荷载的设计值＝标准值×荷载的分项系数。

2．受弯构件复习重难点1.在一类环境类别下，梁的保护层的最小厚度规定为不小于钢筋直径和25mm。

2.钢筋混凝土梁的截面尺寸和材料品种确定后，梁裂缝出现前瞬间受拉钢筋应力与配筋率无关，当满足一定条件时，配筋率越大，正截面抗弯强度也越大。

3.梁中钢筋保护层厚度指的是纵筋外表面至梁表面的距离。

4.在受弯构件的设计中，不允许出现少筋梁和超筋梁：少筋梁的破坏特征为一旦出现裂缝，裂缝迅速开展，构件即宣告破坏；超筋梁的破坏特征为受压区混凝土被压碎，此时受拉钢筋尚未达到屈服强度；少筋和超筋破坏均为脆性破坏，破坏前没有预兆，因此不受弯构件的设计中不允许出现少筋梁和超筋梁。

5.适筋梁的破坏特征是受压钢筋先屈服，后压区混凝土被压碎。

6.受弯混凝土构件，若其纵筋配筋率小于最小配筋率，我们一般称之为少筋梁。

7.适筋破坏的破坏是塑性破坏，在工程设计和施工通过计算来防止其发生。

钢筋混凝土材料的力学性能钢筋混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的复合材料，由钢筋和混凝土两种材料协同工作，共同承受荷载。

要深入理解钢筋混凝土结构的设计和性能，就必须对钢筋混凝土材料的力学性能有清晰的认识。

混凝土是一种由水泥、骨料（砂、石）、水以及可能包含的外加剂等按一定比例混合而成的人造石材。

其力学性能主要包括抗压强度、抗拉强度、弹性模量、徐变和收缩等。

首先来说抗压强度，这是混凝土最重要的力学性能指标之一。

混凝土的抗压强度会受到多种因素的影响，比如水泥的品种和强度等级、水灰比、骨料的种类和级配、养护条件以及龄期等。

一般来说，高强度等级的水泥、较小的水灰比、良好的骨料级配以及充分的养护和较长的龄期都有助于提高混凝土的抗压强度。

与抗压强度相比，混凝土的抗拉强度则要低得多。

在实际工程中，混凝土的抗拉强度通常可以忽略不计，因为混凝土很容易在受拉状态下开裂。

为了弥补混凝土抗拉性能的不足，常常在结构中配置钢筋来承担拉力。

混凝土的弹性模量反映了其在受力时的变形特性。

弹性模量越大，混凝土在受力时的变形越小。

然而，混凝土并非完全弹性材料，其在荷载长期作用下会产生徐变现象。

徐变是指在恒定荷载作用下，混凝土的变形随时间而逐渐增长的现象。

徐变会对结构的性能产生一定的影响，比如会导致预应力混凝土结构中的预应力损失。

混凝土还会发生收缩现象，即在没有荷载作用的情况下，混凝土体积会随着时间的推移而减小。

收缩会使混凝土产生拉应力，可能导致混凝土开裂。

再来说说钢筋。

钢筋的力学性能主要包括屈服强度、抗拉强度和伸长率等。

屈服强度是钢筋开始产生明显塑性变形时的应力值，抗拉强度则是钢筋所能承受的最大应力值。

伸长率反映了钢筋的塑性变形能力，伸长率越大，说明钢筋的塑性越好。

在钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土能够协同工作，主要是由于它们之间存在良好的粘结力。

这种粘结力使得钢筋和混凝土能够共同变形，共同承受荷载。

当钢筋受到拉力时，通过粘结力将拉力传递给周围的混凝土，从而使混凝土也参与受拉工作。