鋼筋為什麼會產生強化階段

① 鋼筋冷拉為什麼可以加強鋼筋的強度

產生冷拉強化的原因是:鋼材在塑性變形中晶格的缺陷增多，而缺陷的晶格嚴重畸變對晶格進一步滑移將起到阻礙作用，故鋼材的屈服點提高，塑性和韌性降低。由於塑性變形中產生內應力，故鋼材的彈性模量降低。將經過冷拉的鋼筋於常溫下存放15~20d或加熱到100~200℃並保持一定時間，這個過程稱為時效處理，前者稱為自然時效，後者稱為人工時效。冷拉以後再經時效處理的鋼筋，其屈服點進一步提高，抗拉極限強度也有所增長，塑性繼續降低。由於時效過程中內應力的消減，故彈性模量可基本恢復。工地或預制構件廠常利用這一原理，對鋼筋或低碳鋼盤條按一定製度進行冷拉或冷拔加工，以提高屈服強度節約鋼材。

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② 鋼筋的拉伸性能4個階段

鋼筋的拉伸性能四個階段是彈性變形階段、屈服階段、強化階段、縮頸階段。

1、彈性階段

在彈性階段，變形Δl很小。在比例極限范圍內，載荷P與變形Δl成線性關系。

2、屈服階段

在彈性階段之後，Δl-P曲線出現鋸齒狀，變形Δl在增加，而載荷P卻在波動或保持不變，這個階段就是鋼筋材料的屈服階段。

3、強化階段

屈服階段過後，試件恢復承載能力，需要增大載荷才能使試件的變形增大，這一階段被稱為強化階段。

4、頸縮階段

載荷在達到最大值Pb後，試件某一局部地方橫截面積明顯縮小，出現「頸縮」現象。

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鋼筋拉伸試驗步驟：

1、檢驗原材進場合格證、名稱、牌號

2、試樣尺寸的測量（直徑d），精確至0.01mm.

3、 試樣原始標距，為測定伸長率，在鋼筋縱肋上每5mm打一標記。

4、根據鋼筋原材直徑更換合適的夾具。

5、開動電源啟動萬能試驗機，根據鋼筋長度調整上下夾具的距離。並夾穩鋼筋關閉防護網。

6、關閉回油閥，打開進油閥，調整拉伸速率使機器開始運轉並觀察顯示器

7、 指出上屈服點和下屈服點。

8、拉至鋼筋斷裂，完成拉伸試驗整個過程

9、 取下試驗完成後的鋼筋，關閉試驗儀器，取下試驗夾具。

10、記錄屈服荷載Fel和最大荷載Fm。

11、斷後伸長率的測定。將斷裂後的鋼筋在斷裂處對齊，盡量使標記所在的軸線在同一條直線上，以斷裂處為中心點，向兩邊各數1/2原標距長度所對應的標記格數（原標距為LO=5d），量測斷後標距的實際長度L，精確到0.25mm。

③ 鋼筋受拉破壞四個階段

1、彈性階段：

隨著荷載的增加，應變隨應力成正比增加。如卸去荷載，試件將恢復原狀，表現為彈性變形。在這一范圍內，應力與應變的比值為一常量，稱為彈性模量E。

彈性模量反映鋼材的剛度，是鋼材在受力條件下計算結構變形的重要指標。常用低碳鋼的彈性模量E=2.0×105～2.1×105MPa，彈性極限E=180～200MPa。

2、屈服階段：

應力與應變不成比例，開始產生塑性變形，應變增加的速度大於應力增長速度，鋼材抵抗外力的能力發生「屈服」了。因比較穩定易測，常用低碳鋼的為195～300MPa。該階段在材料萬能試驗機上表現為指針不動（即使加大送油）或來回窄幅搖動。

鋼材受力達屈服點後，變形即迅速發展，盡管尚未破壞但已不能滿足使用要求。故設計中一般以屈服點作為強度取值依據。

3、強化階段：

抵抗塑性變形的能力又重新提高，變形發展速度比較快，隨著應力的提高而增強，稱為抗拉強度，用бb表示。

常用低碳鋼的為385～520MPa。抗拉強度不能直接利用，但屈服點與抗拉強度的比值（即屈強比），能反映鋼材的安全可靠程度和利用率。屈強比越小，表明材料的安全性和可靠性越高，結構越安全。

但屈強比過小，則鋼材有效利用率太低，造成浪費。常用碳素鋼的屈強比為0.58～0.63，合金鋼為0.65～0.75。

4、頸縮階段（破壞）：

材料變形迅速增大，而應力反而下降。試件在拉斷前，於薄弱處截面顯著縮小，產生「頸縮現象」，直至斷裂。

通過拉伸試驗，除能檢測鋼材屈服強度和抗拉強度等強度指標外，還能檢測出鋼材的塑性。塑性表示鋼材在外力作用下發生塑性變形而不破壞的能力，它是鋼材的一個重要性指標。鋼材塑性用伸長率或斷面收縮率表示。

2、塑性階段的力學性能有：

屈服強度。材料發生屈服時的應力值。又稱屈服極限。屈服時應力不增加但應變會繼續增加。

條件屈服強度。某些無明顯屈服階段的材料，規定產生一定塑性應變數（例如 0.2%）時的應力值 ，作為條件屈服強度。應力超過屈服強度後再卸載，彈性變形將全部消失，但仍殘留部分不可消失的變形，稱為永久變形或塑性變形。

強化與強度極限。應力超過屈服強度後，材料由於塑性變形而產生應變強化 ，即增加應變需繼續增加應力。這一階段稱為應變強化階段。強化階段的應力最高限，即為強度極限。應力達到強度極限後，試樣會產生局部收縮變形，稱為頸縮。

延伸率（δ ）與截面收縮率（ψ）。

二、脆性材料：

1、對於脆性材料，沒有明顯的屈服與塑性變形階段，試樣在變形很小時即被拉斷，這時的應力值稱為強度極限 。某些脆性材料的應力 -應變曲線上也無明顯的直線階段，這時，胡克定律是近似的。彈性模量由應力 - 應變曲線的割線的斜率確定。

2、壓縮時，大多數工程韌性材料具有與拉伸時相同的屈服強度與彈性模量，但不存在強度極限。大多數脆性材料，壓縮時的力學性能與拉伸時有較大差異。

例如鑄鐵壓縮時會表現出明顯的韌性，試樣破壞時有明顯的塑性變形，斷口沿約45°斜面剪斷，而不是沿橫截面斷裂；強度極限比拉伸時高4～5倍。

④ 鋼筋被拉長後（強化階段），應力(強度)變大了，這樣不是提高了鋼筋的性能

在常溫下，將鋼材拉伸至強化階段後撤去外力。鋼材進過這種加工後，長度增加，直徑縮小，彈性極限上升至相當於原材料強化階段，大大提升了材料的彈性極限。並且使應變率降低，提高了材料的剛度。

鋼筋在不斷載入的情況下，當其所受載荷產生的應力超過其屈服極限後，鋼筋會發生一定的塑性變形，這個塑性變形的產生會提高鋼筋的強度，也就是其屈服極限和強度極限，這個現象叫做應變硬化，那麼這個在和卸除後在下一次載入的時候鋼筋所能承受的載荷就比之前的葯高一些。

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當鋼筋的應力超過屈服點以後，拉力不增加而變形卻顯著增加，將產生較大的殘余變形時，以這時的拉力值除以鋼筋的截面積所得到的鋼筋單位面積所承擔的拉力值，就是屈服點σs°

抗拉強度就是以鋼筋被拉斷前所能承擔的最大拉力值除以鋼筋截面積所得的拉力值，抗拉強度又稱為極限強度。它是應力一應變曲線中最大的應力值，雖然在強度計算中沒有直接意義，但卻是鋼筋機械性能中必不可少的保證項目。

⑤ 鋼筋拉伸曲線的各階段有什麼含義

鋼筋拉伸分為彈性變形抄階段（也就是應力隨著應變的增大而增大）、強化階段、屈服階段、縮頸階段，共四個階段 。
還有一種分三個階段0→彈性與屈服臨界點→屈服完結點→破壞點
0→彈性與屈服臨界點，鋼筋的伸長與外界的力成正比，應力與應變成線性關系，就做彈性階段；彈性與屈服臨界點→屈服完結點，鋼筋的變形與外力成僵持階段，在外力不變的前提下，變形繼續產生，應力與應變成非線性關系，叫做屈服階段；屈服完結點→破壞點，當外力與變形僵持到一定時間，在外力不變的前提下，鋼筋的變形達到極限，就開始破壞，這個叫做破壞階段。

⑥ 鋼筋強度

鋼筋在受到外力作用下會產生變形，變形過程分為彈性階段、屈服階段、強化階段和頸縮階段。在屈服階段之前，如果卸去外力，還可以恢復到以前狀態（物理變化），標准值說的就是下屈服值（例：HRB335鋼筋屈服點為335Mpa。抗拉強度為最大力強度，即為455Mpa.）一般設計時都採用屈服強度為設計值，所以設計值遠遠小於抗拉強度，就是考慮到鋼筋在收到外力作用下的變形，（即：在達到屈服強度還可以回復原來狀態）。

⑦ 受拉鋼筋在屈服階段鋼筋內部發生了什麼使其性質發生了變化

鋼筋受力的四個階段，先是彈性階段，然後到達屈服點，進入屈服階段，這個階段特點是鋼筋的應力不增加，但是應變增大。也就是說強度不變然後應變增大到一定地步時，進入強化階段，這個階段鋼筋強度顯著提升，但是應變也增大。最後到達強化的頂點時，進入頸縮階段，這個階段強度下降，應變增加。

通俗的講就是，彈性到頭了的時間點就是屈服點， 在屈服階段鋼筋產生
塑性變形 ，塑性變形 是不可恢復性變形，

⑧ 簡述鋼材冷加工時效強化的機理

鋼材冷加工強化抄的機理：鋼材冷加工至塑性變形後，由於塑性變形區域內的晶粒產生相對滑移，致使滑移面處的晶粒破碎，晶格歪扭，畸變加劇，從而阻礙其進一步滑移，因而屈服強度提高，塑性和韌性降低。同時，塑性變形時產生的內應力，使鋼材彈性模量降低。
冷加工後的鋼筋，在常溫下存放15~20天，或加熱到100~200℃，保持一定時間，則其屈服強度將進一步提高，抗拉強度也有所提高，塑性和韌性繼續降低，彈性模量基本恢復。這一過程稱為時效處理，前者稱自然時效，後者稱人工時效。
時效強化的機理：溶於α-Fe中的碳、氮原子隨時間的增長，向晶格缺陷處移動和集中的速度加快，從而造成晶格缺陷處碳、氮原子富集，晶格畸變加劇，可進一步阻礙晶粒滑移，使強度進一步提高，塑性和韌性繼續下降。但由於時效過程中內應力消減，因而彈性模量基本恢復。
對冷加工鋼筋進行時效處理時，一般強度較低的鋼筋可採用自然時效，強度較高的鋼筋則應採用人工時效。

⑨ 鋼筋的抗拉強度標准值和設計值的關系

鋼筋在受到外力作用下會產生變形，變形過程分為彈性階段、屈服階段、強化階段和頸縮階段。在屈服階段之前，如果卸去外力，還可以恢復到以前狀態（物理變化），標准值說的就是下屈服值。

抗震結構材料性能指標中規定的比例，是為了達到結構在抗震中的「強柱弱梁、強剪弱彎」理念，確保構件具有相應的延性，消耗地震能，保證結構的抗震要求。因此，各種措施都會加強，也包括鋼筋錨固長度，它會隨結構抗震級別而乘以遞增的大於1的系數。

強度設計值

---------design value of strength

鋼材或連接的強度標准值除以相應抗力分項系數後的數值。

材料強度設計值是指材料強度標准值除以材料分項系數值得到的值。

材料分項系數值一般大於1，在材料承載能力極限狀態設計中，採用材料強度設計值。