钢筋的强度和变形性能主要由单向拉伸测得的应力-应变曲线来表征。试验表明,钢筋的拉伸应力-应变曲线可分为两类:有明显的流幅(图2-17)和没有明显的流幅(图2-18)。
图2-17所示为有明显流幅钢筋的应力-应变曲线,亦即软钢的应力-应变曲线。由图2-17可见,轴向拉伸时,在达到比例极限a点之前,材料处于弹性阶段,应力与应变的比值为常数,即为钢筋的弹性模量Es。此后应变比应力增加快,当应力达到σyh(相当于bh 点)时,材料开始屈服,即荷载不增加,应变却继续增加很多,应力-应变图形接近水平线,称为屈服台阶(或流幅)。对于有屈服台阶的热轧钢筋来说,有两个屈服点,即屈服上限σyh和屈服下限σyl(相当于bl 点)。屈服上限受加荷速度、截面形式和表面光洁度等因素的影响而波动;屈服下限则较稳定,故一般以屈服下限为依据,称为屈服强度。
过c点后,钢筋又恢复部分弹性。按曲线上升到最高点d。d点的应力称为极限强度。cd段称为强化阶段或硬化阶段。过了d点,试件的薄弱处发生局部“颈缩”现象,应变迅速增加,应力随之下降(按原来的截面面积计算),到e点后发生断裂,e点所对应的应变(用百分数表示)称为延伸率。延伸率是衡量钢筋塑性性能的一个指标,用δ10或δ5 表示(分别对应于量测标距为10d或5d,d为钢筋直径)。含碳量愈低的钢筋,流幅愈长,塑性愈大,延伸率也愈大。
图2-17 软钢的应力-应变曲线(www.xing528.com)
图2-18 硬钢的应力-应变曲线
硬钢与软钢不同,它没有明显的屈服台阶,塑性变形小,延伸率亦小,但极限强度高。通常用残余应变为0.2%时的应力(用σ0.2表示)作为它的条件屈服强度,如图2-18所示。在《规范》中,取0.85σb(σb 为国家标准规定的极限抗拉强度)作为条件屈服强度。
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