弹性阶段--屈服阶段--强化阶段--颈缩阶段。
钢筋受拉时的应力。从受拉至拉断,分为以下四个阶段。
1 弹性阶段
随着荷载的增加,应变随应力成正比增加。如卸去荷载,试件将恢复原状,表现为弹性变形。在这一范围内,应力与应变的比值为一常量,称为弹性模量E。弹性模量反映钢材的刚度,是钢材在受力条件下计算结构变形的重要指标。常用低碳钢的弹性模量E=2.0×105~2.1×105MPa,弹性极限E=180~200MPa。
2 屈服阶段
应力与应变不成比例,开始产生塑性变形,应变增加的速度大于应力增长速度,钢材抵抗外力的能力发生“屈服”了。因比较稳定易测,常用低碳钢的为195~300MPa。
该阶段在材料万能试验机上表现为指针不动(即使加大送油)或来回窄幅摇动。
钢材受力达屈服点后,变形即迅速发展,尽管尚未破坏但已不能满足使用要求。故设计中一般以屈服点作为强度取值依据。
3 强化阶段
抵抗塑性变形的能力又重新提高,变形发展速度比较快,随着应力的提高而增强,称为抗拉强度,用бb表示。
常用低碳钢的为385~520MPa。抗拉强度不能直接利用,但屈服点与抗拉强度的比值(即屈强比),能反映钢材的安全可靠程度和利用率。屈强比越小,表明材料的安全性和可靠性越高,结构越安全。但屈强比过小,则钢材有效利用率太低,造成浪费。常用碳素钢的屈强比为0.58~0.63,合金钢为0.65~0.75。
4 颈缩阶段
材料变形迅速增大,而应力反而下降。试件在拉断前,于薄弱处截面显著缩小,产生“颈缩现象”,直至断裂。
通过拉伸试验,除能检测钢材屈服强度和抗拉强度等强度指标外,还能检测出钢材的塑性。塑性表示钢材在外力作用下发生塑性变形而不破坏的能力,它是钢材的一个重要性指标。钢材塑性用伸长率或断面收缩率表示。
弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段。
在弹性阶段,变形Δl很小。在比例极限范围内,载荷P与变形Δl成线性关系。
在弹性阶段之后,Δl-P曲线出现锯齿状,变形Δl在增加,而载荷P却在波动或保持不变,这个阶段就是钢筋材料的屈服阶段。
屈服阶段过后,试件恢复承载能力,需要增大载荷才能使试件的变形增大,这一阶段被称为强化阶段。
载荷在达到最大值Pb后,试件某一局部地方横截面积明显缩小,出现“颈缩”现象。
受拉钢筋和受压钢筋的区分
1、受力区分:受拉钢筋顾名思义就是承受拉力的钢筋;受压钢筋就是处于承受压力的钢筋。
2、受力位置:在梁上面的就是受压钢筋,在梁的下面的就是受拉钢筋。对于梁来说,受拉钢筋一般是出现在下面的部分,受压钢筋出现在上面,但在支座的地方,正好反过来,支座处上部是钢筋受拉,下部是钢筋受压。
1、随着拉力的逐渐增大,钢筋成比例的伸长-------弹性形变,即应力与应变成线性关系,就做弹性阶段;
2、当拉力达到某一值时,钢筋的伸长量明显比拉力增加---------钢筋的屈服,并经过钢筋的变形与外力成僵持阶段,在外力不变的前提下,变形继续产生,应力与应变成非线性关系,叫做屈服阶段;
3、屈服后,钢筋强度增加,但当钢筋的变形达到极限,就开始破坏,这个叫做破坏阶段。
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