2016年一級(jí)結(jié)構(gòu)工程師《專業(yè)考試》重點(diǎn)：第一講　材料性能

　　一、鋼筋

　　熱軋鋼筋是由低碳鋼、普通低合金鋼在高溫狀態(tài)下軋制而成的。消除應(yīng)力鋼絲是將光面鋼筋拉拔后校直，經(jīng)中溫回火消除應(yīng)力并進(jìn)行了穩(wěn)定化處理。螺旋肋鋼絲是將熱軋圓盤(pán)條鋼絲經(jīng)冷軋將其直徑減小后在其表面冷軋成月牙肋的鋼筋�？毯垆摻z是在光面鋼絲的表面上進(jìn)行機(jī)械刻痕而成。鋼絞線是將多根高強(qiáng)鋼絲擰在一起，再經(jīng)過(guò)低溫回火消除內(nèi)應(yīng)力。所謂熱處理鋼筋是將一定強(qiáng)度的熱軋鋼筋通過(guò)再加熱、淬火和回火等工藝進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理的鋼筋。

　　此外，用冷拉或冷拔的冷加工方法可以提高熱軋鋼筋的強(qiáng)度，冷拉時(shí)鋼筋的冷拉應(yīng)力值必須超過(guò)鋼筋的屈服強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，鋼筋的屈服點(diǎn)比原來(lái)的屈服點(diǎn)有所提高，稱為“時(shí)效硬化”�！皶r(shí)效硬化”與溫度有關(guān)，當(dāng)溫度超過(guò) 700 ℃ ，鋼材會(huì)恢復(fù)到冷拉前的力學(xué)性能。為此，冷拉鋼筋應(yīng)先焊好后再進(jìn)行冷拉，冷拉后鋼筋的塑性有所降低。冷拔鋼筋是將鋼筋用強(qiáng)力使其通過(guò)比它自身直徑小的硬質(zhì)合金拔絲模，經(jīng)過(guò)幾次冷拔.鋼絲的強(qiáng)度比原來(lái)有大幅度提高，但其塑性降低很多。

　　冷拉只能提高鋼筋的抗拉強(qiáng)度，而冷撥則可同時(shí)提高鋼筋的抗拉和抗壓強(qiáng)度。

　　熱軋鋼筋屬軟鋼，其應(yīng)力應(yīng)變曲線有明顯的屈服點(diǎn)和流幅，伸長(zhǎng)率較大，在計(jì)算承載力時(shí)，以屈服點(diǎn)作為鋼筋的強(qiáng)度限值。其性能的主要指標(biāo)為：屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和冷彎性能。

　　預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲和熱處理鋼筋屬硬鋼，其應(yīng)力應(yīng)變曲線沒(méi)有明顯的屈服點(diǎn)和流幅，在計(jì)算承載力時(shí)，取其極限抗拉強(qiáng)度σb的 85 %作為條件屈服點(diǎn)。其主要性能指標(biāo)為抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和冷彎性能。

　　普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值及設(shè)計(jì)值見(jiàn)我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 GB 50010 一 2002 (以下簡(jiǎn)稱 《 規(guī)范 》 )有關(guān)規(guī)定.

　　鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)具有不小干 95 %的保證率。

　　鋼筋的疲勞強(qiáng)度是指在某一規(guī)定應(yīng)力幅度內(nèi)(指一次循環(huán)應(yīng)力中最大和最小應(yīng)力的差值)，經(jīng)受一定次數(shù)循環(huán)荷載(等幅 200 萬(wàn)次)后發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力值。試驗(yàn)表明，影響鋼筋疲勞強(qiáng)度的主要因素為鋼筋疲勞應(yīng)力幅，即 ， 《 規(guī)范 》 中根據(jù)鋼筋的疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，給出了考慮應(yīng)力比的鋼筋疲勞應(yīng)力幅限值。

　　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋性能的要求有熟有足夠的強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)那鼜?qiáng)比;足夠的塑性;可焊性;低溫性能;與混凝土要有良好的粘結(jié)力。

　　混凝土在荷載長(zhǎng)期作用下的變形性能

　　在荷載的長(zhǎng)期作用下，即使荷載大小維持不變，混凝土的變形隨時(shí)間而增長(zhǎng)的現(xiàn)象稱為徐變。

　　混凝土徐變的成因，一般而言，歸因于棍凝土中未晶體化的水泥膠凝體，在持續(xù)的外荷載作用下產(chǎn)生粘性蠕動(dòng)，壓應(yīng)力逐漸轉(zhuǎn)移給骨料，骨料應(yīng)力增大試件變形也隨之增大。卸荷后，水泥膠凝體又漸恢復(fù)原狀，骨料遂將這部分應(yīng)力逐漸轉(zhuǎn)回給膠凝體，于是產(chǎn)生彈性后效。另外，當(dāng)壓應(yīng)力較大時(shí)，在荷載的長(zhǎng)期作用下，混凝土內(nèi)部裂縫不斷發(fā)展，也致使應(yīng)變?cè)黾印?/P>

　　混凝土的徐變，對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件的內(nèi)力分布及其受力性能有所影響。例如鋼筋混凝土柱的徐變，使棍凝土的應(yīng)力減小，使鋼筋的應(yīng)力增加，但最后不影響柱的承載力;由于徐變，受彎構(gòu)件的受壓區(qū)變形加大，會(huì)使它的撓度增加;對(duì)于偏壓構(gòu)件，特別是大偏壓構(gòu)件，會(huì)使附加偏心距加大而導(dǎo)致強(qiáng)度降低;對(duì)于預(yù)應(yīng)力構(gòu)件爹會(huì)產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失等不利影響。但徐變也能緩和應(yīng)力集中現(xiàn)象、降低溫度應(yīng)力、減少支座不均勻沉降引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，延緩收縮裂縫在構(gòu)件中的出現(xiàn)，這些又是對(duì)結(jié)構(gòu)的有利方面。長(zhǎng)期荷載作用應(yīng)力的大小是影響徐變的一個(gè)主要因素。

　　途變與水灰比呈線性關(guān)系;水泥用量愈多，徐變也愈大;水泥品種不同對(duì)徐變也有影響，用普通硅酸鹽水泥制成的混凝土，其徐變要較用火山灰質(zhì)水泥或礦渣水泥制成的大;骨料的力學(xué)性質(zhì)也影響徐變變形，骨料愈堅(jiān)硬、彈性模量愈大，以及骨料所占體積比愈大，徐變就愈小。收縮和膨脹是混凝土在結(jié)硬過(guò)程中本身體積的變形，與荷載無(wú)關(guān)�；炷�土在空氣中結(jié)硬體積會(huì)收縮，在水中結(jié)硬體積要膨脹。當(dāng)混凝土受到各種制約不能自由收縮時(shí)，將在混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，甚而導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生收縮裂縫 。

　　一般認(rèn)為，混凝土結(jié)硬過(guò)程中特別是結(jié)硬初期，水泥水化凝結(jié)作用因其體積的凝縮，以及混凝土內(nèi)游離水分蒸發(fā)逸散引起的干縮，是產(chǎn)生收縮變形的主要原因