钢筋的物理力学性能

钢筋的品种和级别钢筋的物理力学性能主要取决于它的化学成分，铁元素为其主要成分，此外还包含有少量的碳、锰、硅、磷、硫等元素，混泥土结构中使用的钢材按化学成分可以分为碳素钢和普通低合金钢。

碳素钢含碳量小于1.35%为碳素钢，除铁、碳和锰、硅、磷、硫限量以内的杂质外，不含其他合金元素的钢。

碳素钢的性能主要取决于含碳量。

含碳量增加，钢的强度（物质抵抗破坏的能力）、硬度（固体材料对外界物体压陷、刻划等作用的局部抵抗能力，是衡量材料软硬程度的一个指标）升高，塑性、韧性（表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。

韧性越好，则发生脆性断裂的可能性越小。

韧性可在材料科学及冶金学上，韧性是指当承受应力时对折断的抵抗，其定义为材料在破裂前所能吸收的能量与体积的比值）和可焊性降低。

与其他钢类相比，碳素钢使用最早，成本低，性能范围宽，用量最大。

按照含碳量（重量百分比）划分：低碳钢（含碳量<0.25%）、中碳钢（含碳量0.25%~0.6%）、高碳钢（0.6%~1.4%）。

钢筋中碳的含量增加，强度就随之提高，但塑性和可焊性降低。

普通低合金钢在钢材中加入少量合金元素（如锰、硅、钒、钛，多数情况下其总量W不超过3%）即制成普通合金钢。

这种钢的强度比较高，综合性能比较好，并具有耐腐蚀、耐磨、耐低温以及较好的切削性能、焊接性能等。

根据所加入元素不同进行分类：锰系（20MnSi、25MnSi）、硅钛系（45Si2MnTi）、硅钒系（40Si2MnV、45SiMnV）。

钢系名称中前面的数字代表平均含碳量（以1/10000计），元素下标数字表示表示该元素含量百分比。

合金元素多数是金属元素，如铜、锡、铅、铝、锰、铬、钼、镍及稀有金属等。

少数是非金属元素，如碳、硅、磷等。

合金元素指的是在炼金属的时候为达到某几种性能有目的地加入一定量一种或多种的金属或非金属元素。

稀有金属稀有金属，通常指在自然界中含量较少或分布稀散的金属，它们难于从原料中提取，在工业上制备和应用较晚。

第一篇钢筋混凝土结构第1章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能1.1 钢筋混凝土结构的基本概念钢筋混凝土结构是由配置受力的普通钢筋或钢筋骨架的混凝土制成的结构。

混凝土（砼）是一种人造石料，其抗压能力很高，而抗拉能力很弱。

采用素混凝土制成的构件（指无筋或不配置受力钢筋的混凝土构件），例如素混凝土梁，当它承受竖向荷载作用时[图1-1a）]，在梁的垂直截面（正截面）上受到弯矩作用，截面中和轴以上受压，以下受拉。

当荷载达到某一数值F c时，梁截面的受拉边缘混凝土的拉应变达到极限拉应变，即出现竖向弯曲裂缝，这时，裂缝处截面的受拉区混凝土退出工作，该截面处受压高度减小，即使荷载不增加，竖向弯曲裂缝也会急速向上发展，导致梁骤然断裂[图1-1b）]。

这种破坏是很突然的。

也就是说，当荷载达到F c的瞬间，梁立即发生破坏。

F c为素混凝土梁受拉区出现裂缝的荷载，一般称为素混凝土梁的抗裂荷载，也是素混凝土梁的破坏荷载。

由此可见，素混凝土梁的承载能力是由混凝土的抗拉强度控制的，而受压混凝土的抗压强度远未被充分利用。

在制造混凝土梁时，倘若在梁的受拉区配置适量的纵向受力钢筋，就构成钢筋混凝土梁。

试验表明，和素混凝土梁有相同截面尺寸的钢筋混凝土梁承受竖向荷载作用时，荷载略大于F c时的受拉区混凝土仍会出现裂缝。

在出现裂缝的截面处，受拉区混凝土虽退出工作，但配置在受拉区的钢筋将可承担几乎全部的拉力。

这时，钢筋混凝土梁不会像素混凝土梁那样立即裂断，而能继续承受荷载作用[图1-1c）]，直至受拉钢筋的应力达到屈服强度，继而截面受压区的混凝土也被压碎，梁才破坏。

因此，混凝土的抗压强度和钢筋的抗拉强度都能得到充分的利用，钢筋混凝土梁的承载能力可较素混凝土梁提高很多。

图1－1 素混凝土梁和钢筋混凝土梁a)受竖向力作用的混凝土梁b)素混凝土梁的断裂c)钢筋混凝土梁的开裂混凝土的抗压强度高，常用于受压构件。

若在构件中配置钢筋来构成钢筋混凝土受压构件，试验表明，和素混凝土受压构件截面尺寸及长细比相同的钢筋混凝土受压构件，不仅承载能力大为提高，而且受力性能得到改善（图1-2）。

钢筋验收标准与施工注意事项钢筋是建筑施工中重要的构件，它承担着承重和抗压的重要任务。

在施工过程中，钢筋的质量和合格与否，直接关系到建筑物的稳定性和安全性。

因此，对钢筋的验收标准和施工注意事项必须严格把控。

本文将探讨钢筋验收标准以及施工中需注意的内容。

一、钢筋验收标准在进行钢筋验收前，首先要了解国家相关的标准。

我国有钢筋产品的验收及其检验标准，包括GB1499、GB/T6003和YB/T4001等，这些标准规定了钢筋的物理性能、化学成分、尺寸等要求。

1.物理性能钢筋的物理性能是指它的力学性能，主要包括抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等。

验收时，可以参照标准要求对钢筋的力学性能进行测试，并与标准规定的数值进行对比。

合格的钢筋应具有足够的强度和韧性，以保证建筑物在承载荷载时不发生严重的变形或破坏。

2.化学成分钢筋的化学成分会直接影响其力学性能和耐久性。

验收时，需要进行成分分析，特别是对C、S、P、Mn等元素进行检测。

同时，还需检查钢筋表面的覆盖层，以确保不会产生锈蚀等问题。

3.几何尺寸验收时，几何尺寸是另一个重要的验收指标。

包括钢筋的直径、长度、弯曲度等方面。

这些尺寸应满足国家标准的要求，并确保符合设计图纸的要求。

二、施工注意事项1.储存与运输在施工前，钢筋必须储存和运输得当，以免造成钢筋表面损坏、锈蚀或变形。

钢筋应当放在平整的地面上，并防止其与水、水泥、灰尘等有害物质接触。

2.钢筋绑扎钢筋在施工中的绑扎非常重要，它能够保证钢筋之间的连接牢固，避免出现空隙。

绑扎时，需要注意钢筋的位置和间距，避免钢筋过于密集或松散。

正确的绑扎方法可以参考相关标准和技术要求。

3.钢筋纵向连接在施工过程中，长钢筋需要通过纵向连接来形成所需的长度。

连接方式有多种，如焊接和机械连接等。

无论采用何种方式，都需要保证连接牢固可靠，以免发生断裂或滑移。

4.钢筋加工与弯曲在需要进行钢筋加工和弯曲时，应选择适当的机械设备，并遵循相应的工艺规程。