根据钢筋强度标准值、设计值和弹性模量谈谈钢筋的选用问题

根据钢筋强度标准值、设计值和弹性模量谈谈钢筋的选用问题

在满足新规范抗震延性要求的前提下，尽量选用高弹性模量高强度钢筋

　面对我国混凝土结构用钢筋的现状及汶川震害调查分析的结果，现有钢筋应进一步优化。总的趋势是提高强度、延性和加工适应性，并根据各自特点选择适当的应用范围。
　　纵向受力钢筋宜采用强度400、500MPa的HRB普通热轧带肋钢筋，以及HRBF细晶粒热轧带肋钢筋。抗震结构的主要受力钢筋宜采用带后缀“E”的高延性抗震钢筋，其最大力下的总伸长率不小于9%；强屈比不低于1.25。余热处理的RRB钢筋延性较差，可用于对延性要求不高的次要构件、基础或大体积结构中，以节约合金资源。低强的HPB235MPa光面钢筋应予淘汰，代之以300MPa钢筋，并进一步合并强度335MPa级而改成帯肋钢筋，用作辅助配筋。最终形成300、40、500MPa级的合理强度级差。
　　预应力配筋宜采用强度1570MPa及以上的高强螺旋肋钢丝及钢绞线，最大力下的总伸长率不应低于3.5%。刻痕钢丝应予以淘汰。预应力 (PC) 钢棒应提高延性并改进外形。此外，应发展用作中小跨预应力构件的强度1000MPa及以下的中强钢丝；并且应通过试验研究及工程应用探讨其作为约束混凝土配箍的可行性。
　　冷加工钢筋作为细直径受力钢筋以及辅助配筋，应予以保留并进行优化。但应减小冷加工的面缩率并可通过适当的热处理（回火）恢复必要的延性。外形上拟向螺旋肋靠拢，以提高基圆面积率并改善锚固性能。鉴于汶川震害及过去脆断事故的教训，冷加工钢筋不宜作预应力配筋，不宜考虑塑性内力重分布设计，因为预应力及塑性铰需要钢筋很大的变形性能—延性。

弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。弹性模量e是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标，相当于普通弹簧中的刚度。 说明:又称杨氏模量。弹性材料的一种最重要、最具特征的力学性质。是物体弹性t变形难易程度的表征。用e表示。定义为理想材料有小形变时应力与相应的应变之比。e以单位面积上承受的力表示，单位为牛/米^2。模量的性质依赖于形变的性质。剪切形变时的模量称为剪切模量，用g表示；压缩形变时的模量称为压缩模量，用k表示。模量的倒数称为柔量，用j表示。 拉伸试验中得到的屈服极限бb和强度极限бs ，反映了材料对力的作用的承受能力，而延伸率δ 或截面收缩率ψ，反映了材料缩性变形的能力，为了表示材料在弹性范围内抵抗变形的难易程度，在实际工程结构中，材料弹性模量e的意义通常是以零件的刚度体现出来的，这是因为一旦零件按应力设计定型，在弹性变形范围内的服役过程中，是以其所受负荷而产生的变形量来判断其刚度的。一般按引起单为应变的负荷为该零件的刚度，例如，在拉压构件中其刚度为： 式中 a0为零件的横截面积。 由上式可见，要想提高零件的刚度e a0,亦即要减少零件的弹性变形，可选用高弹性模量的材料和适当加大承载的横截面积，刚度的重要性在于它决定了零件服役时稳定性，对细长杆件和薄壁构件尤为重要。因此，构件的理论分析和设计计算来说，弹性模量e是经常要用到的一个重要力学性能指标。 在弹性范围内大多数材料服从胡克定律，即变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量e，也叫杨氏模量。 弹性模量 在比例极限内，材料所受应力如拉伸，压缩，弯曲，扭曲，剪切等）与材料产生的相应应变之比，用牛/米^2表示 。