2019一级结构工程师《钢筋混凝土结构》讲义：第二章第二节_第2页

　　2.2.2 钢筋的强度和变形

　　钢筋的强度和变形性能可以用拉伸试验得到的应力--应变曲线来说明。

　　钢筋的应力--应变曲线，有的有明显的流幅(例如热轧低碳钢筋HPB235级和热轧低合金钢筋HRB335级、HRB400级、RRB400级);有的则没有明显的流幅(例如预应力钢丝、钢绞线和热处理钢筋)。

　　1. 有明显流幅的钢筋的强度和变形

　　(1) 应力--应变曲线(σ-ε曲线)

　　1) OA段 —— 弹性阶段：应力与应变成比例变化，与A点对应的应力称为比例极限或弹性极限。

　　2) AC段 —— 屈服阶段：过A点后，应力基本不增加而应变急剧增长，曲线接近水平线。B点到C点的水平距离的大小称为流幅或屈服台阶。B′点称为屈服上限，B点称为屈服下限，有明显流幅的热轧钢筋屈服强度是按屈服下限确定的。

　　3) CD段 —— 强化阶段：过C点以后，应力又继续上升，说明钢筋的抗拉能力又有所提高。随着曲线上升到最高点D,相应的应力称为钢筋的极限强度。

　　4) DE段 —— 颈缩阶段：过了D点，试件薄弱处的截面将会突然显著缩小，发生局部颈缩，变形迅速增加，应力随之下降，达到E点时试件被拉断。

　　(2) 强度指标

　　1) 屈服强度fy: 有明显流幅的钢筋的应力到达屈服点后，会产生很大的塑性变形，使钢筋混凝土构件出现很大的变形和过宽的裂缝，以致不能使用，所以对有明显流幅的钢筋，在计算承载力时以屈服强度作为钢筋强度限值。

　　2) 极限强度ft: 在抗震结构设计中，要求结构在罕遇地震下“裂而不倒”, 钢筋应力可考虑进入强化段, 要求极限强度ft≥1.25屈服强度fy。

　　(3) 塑性指标

　　钢筋除了要有足够的强度外，还应具有一定的塑性变形能力。通常用伸长率和冷弯性能两个指标衡量钢筋的塑性。

　　1)伸长率：钢筋拉断后(例如，图2-24中的E点)的伸长值与原长的比率称为伸长率。伸长率越大塑性越好。国家标准规定了各种钢筋所必须达到的伸长率的最小值(比如，δ100、δ10和δ5分别表示标距 L=100d，L=l0d和L=5d时伸长率的最小值)，有关参数可参照相应的国家标准。

　　2) 冷弯性能: 冷弯是将直径为d的钢筋绕直径为D的弯芯弯曲到规定的角度后无裂纹断裂及起层现象，则表示合格。弯芯的直径D越小，弯转角越大，说明钢筋的塑性越好。国家标准规定了各种钢筋冷弯时相应的弯芯直径及弯转角，有关参数可参照相应的国家标准。

　　2.无明显流幅的钢筋的强度和变形

　　(1) 应力--应变曲线(σ-ε曲线)

　　对没有明显流幅或屈服点的预应力钢丝、钢绞线和热处理钢筋，为了与钢筋国家标准相一致，《混凝土结构设计规范》中也规定在构件承载力设计时，取极限抗拉强度σb的85%作为条件屈服点，如图2-25所示。

　　(2) 强度指标: 极限抗拉强度σb

　　(3) 塑性指标: 伸长率和冷弯性能。