混凝土结构与砌体结构中的钢筋强度与变形

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。