钢筋的种类及其力学性能.docx

钢筋的种类及其力学性能（三）钢筋的种类及其力学性能1.钢筋的品种和级别在钢筋混凝土中，采用的钢材型式有两大类：一类是劲性钢筋，由型钢（如角钢、槽钢、工字钢等） 组成在钢筋混凝土构件中置人型钢的称为劲性钢筋混凝土，通常在荷重大的构件中才采用另一类是柔 性钢筋，即通常所指的钢筋柔性钢筋又包括钢筋和钢丝两类钢筋按外形分为光圆钢筋和变形钢筋两种 钢筋的品种很多，可分为碳素钢和普通低合金钢碳素钢按其含碳量的多少，分为低碳钢（含碳〈0.25%）, 中碳钢（含碳0. 25%—0. 6%）和高碳钢（含碳0. 6%-1.4%）低碳钢强度低但塑性好，称为软钢；高碳 钢强度高但塑性、可焊性差，称为硬钢普通低合金钢，除了含有碳素钢的元素外，又加入了少量的合金 元素，如锰、硅、矶、钛等，大部分低合金钢属于软钢建筑工程中，常用的钢筋按加工艺的不同分为：热轧钢筋、冷拉钢筋冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋、 热处理钢筋、碳素钢丝、刻痕钢丝、冷拔低碳钢丝、钢绞线等对热轧钢筋，按其强度分为HPB235、HRB335、 HRB400、RRB400四种钢筋级别越大强度越高，但塑性越低HPB235钢为普通碳素钢筋，HBB335、HRB400、 RRB400级钢筋均为普通低合金钢。

2•钢筋的应力，应变曲线和力学性能指标 钢筋混凝土及预应力混凝土结构中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋（一般称为软钢）和无明显 屈服点的钢筋（一般称为硬钢）钢筋的力学性能指标有4个，即屈服强度、极限抗拉强度、伸长率和冷弯性能1） 屈服强度对于软钢，取下屈服点的应力作为屈服强度对无明显屈服点的硬钢，设计上通常取残余应变为 0.2%时所对应的应力作为假想的屈服点，称为条件屈服强度，用 来表示对钢丝和热处理钢筋的0.2 0. 2规范统一取0.8倍极限抗拉强度2） 极限抗拉强度对于软钢，取应力-应变曲线中的最高点为极限抗拉强度；对于硬钢，规范规定，将应力■应变曲线 的最高点作为强度标准值的依据3） 伸长率伸长率是衡量钢筋塑性性能的一个指称，用8表示5为钢筋试件拉断后的残余应变，其值为：X 100%(7-33)式中 l――钢筋试件受力前的量测标距长度；11—试件经拉断并重新拼合后的量测得到的标距长度2应变量测标距按规定有l =5d（d为试件直径）、l0d，和按固定长度100mm三种，相应的伸长率分别1为8.8.8 ，标距越短，平均残余应变越大，因此，一般8 >8 >8 5 10 100 5 10 100伸长率大的钢筋塑性性能好，拉断前有明显的预兆；伸长率小的钢筋塑性性能差，其破坏会突然发 生，呈脆性特征，具有明显屈服点的钢筋有较大的伸长率，而无明显屈服点的钢筋伸长率很小。

4）冷弯试验冷弯试验是检验钢筋塑性的另一种方法伸长率一般不能反映钢筋的脆化倾向，而冷弯性能可间接 地反映钢筋的塑性性能和内在质量冷弯试验的两个主要参数是弯心直径D和冷弯角度a将要试验的钢 筋（直径为d）绕某一规定直径的钢辊轴（直径为D）进行弯曲冷弯试验合格的标准为在规定的D和a下冷弯 后的钢筋无裂纹、鳞落或断裂现象上述钢筋的4项指标中，对有明显屈服点的钢筋均须进行测定，对无明显屈服点的钢筋则只测定后 3项3•钢筋强度的标准值和设计值(1) 钢筋强度的标准值规范规定，钢筋强度标准值具有不小于95%的保证率对热轧钢筋和冷轧钢筋(工程中称为软钢)的强度标准值根据屈服强度确定，其保证率 为 97. 73%对钢丝、钢绞线、冷拔低碳钢丝、热处理钢筋、冷轧带肋钢筋(工程中称为硬钢),取残余应变为0. 2% 的应力作为“条件屈服强度”0. 2(2) 钢筋强度的设计值将受拉钢筋的强度标准值除以钢材的材料分项系数7,后即得受拉钢筋的强度设计值热轧钢筋的材料分项系数由可靠度分析确定；其他钢筋根据工程经验校准确定；预应 力钢筋的 材料分项系数在取值上略高于非预应力钢筋，主要是考虑其质量还不够稳定以及张拉钢丝时允许有5% 的钢丝被拉断等原因。

钢筋抗压强度设计值£的取值用则是以側筋压应变创＜ 002作椰■值条比养尿■ ■ ■姑瞬制釀融諏棍那胸張崔气和蔬元陋肠無昵和妣驟脚强度标准唱系根齡恨掀嗨颜誘机录元普通關癮度祥値和设计僧団蹴际丄.1 X采旺亦上钩孤强度标枠欧表4・2.羸采B普通钢筋强度设计値环应力钢筋强度设计値％几分别按(混凝土规范》表4. 2. 3-1和表4. 2. 3-2采用4•钢筋的冷加工对低、中碳钢进行冷加工，可提高钢材的强度1) 冷拉钢筋将钢筋拉到超过屈服强度的某一应力，然后卸荷至零，此时将产生残余变形如立即重新加荷，应 力-应变曲线将沿进行，屈服强度提高至，钢筋冷拉后强度得以提高如冷拉卸荷后，经过一段时间再加荷， 则应力-应变曲线将沿继续进行，屈服强度提高，此变化称为“冷拉时效”经冷拉时效后的钢筋，其强度 有所提高而延伸率却减小了因此，如果合理地选择一个点，就可以使钢筋强度有所提高的同时，又保持 了一定的塑性2 )冷拔钢丝将钢筋施加强力，使其通过比其直径小的硬质合金拔丝模，就可拔成直径较细的钢丝经多次冷拔 后，钢丝的强度比原来提高很多，但塑性却降低冷拉只能提高钢筋的抗拉强度，因此不宜作为受压钢筋，冷拔则可同时提高钢材的抗拉及抗压强度。

3) 冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋是将热轧圆盘条经过冷轧或冷拔减轻后，在其表面形成三面(或两面)有肋的钢筋，肋 呈月牙形冷轧带肋钢筋属硬钢，无明显的屈服点，按其抗拉强度分为LL550、LL650、LL 800三个强度等级 由于表面带肋，故增加了钢筋与混凝土之间的咬合力，具有良好的锚固性能LL550级的冷轧带肋钢筋，由于强度较低，主要用以代替I级光面钢筋，可用于板的受力筋或梁的 架立筋中，直径一般为4—12mmL L650级和LL 800级的冷轧带肋钢筋，强度较高，可用于取代冷拔钢丝 用于预应力中，小型构件中，直径一般为4-6mm5•钢筋材料的选用钢筋混凝土材料中不宜采用强度过高的钢筋这是因为混凝土的抗拉强度很低，若钢筋强度过高， 则当混凝土中的拉应力超过抗拉强度而产生裂缝时，钢筋强度还远未屈服，致使钢筋强度不能充分发挥作 用钢筋的采用可参照下述规定：(1)普通钢筋(普通钢筋系指用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋) 宜采用HBB400级和HBB335级钢筋，也可采用HPB235级和RRB400级钢筋2) 预应力钢筋宜采用高强的预应力钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋对中、小型构件中的预应力钢筋，宜采用Lift50级或IL800级冷轧带肋钢筋，也可采用甲级冷拔 低碳钢丝。

3) 在钢筋混凝土结构中，轴心受拉和小偏心受拉构件的钢筋抗拉强度设计值大于300N / mm2时，仍 应按300N / mm2取用。