自-鋼筋的種類(lèi)及其力學(xué)性能（精編版）

1、鋼筋的種類(lèi)及其力學(xué)性能( 三) 鋼筋的種類(lèi)及其力學(xué)性能鋼筋的品種和級(jí)別在鋼筋混凝土中，采用的鋼材型式有兩大類(lèi): 一類(lèi)是勁性鋼筋, 由型鋼 ( 如角鋼、槽鋼、工字鋼等)組成。在鋼筋混凝土構(gòu)件中置人型鋼的稱(chēng)為勁性鋼筋混凝土，通常在荷重大的構(gòu)件中才采用。另一類(lèi)是柔性鋼筋 , 即通常所指的鋼筋。柔性鋼筋又包括鋼筋和鋼絲兩類(lèi)。鋼筋按外形分為光圓鋼筋和變形鋼筋兩種。鋼筋的品種很多，可分為碳素鋼和普通低合金鋼。碳素鋼按其含碳量的多少, 分為低碳鋼 ( 含碳<0.25 ) ， 中碳鋼 ( 含碳 0.25 0. ）和高碳鋼（含碳.6%-1 4 ) 。低碳鋼強(qiáng)度低但塑性好，稱(chēng)為軟鋼; 高碳鋼強(qiáng)度高但塑性、可

2、焊性差, 稱(chēng)為硬鋼。普通低合金鋼，除了含有碳素鋼的元素外, 又加入了少量的合金元素, 如錳、硅、礬、鈦等，大部分低合金鋼屬于軟鋼。建筑工程中 , 常用的鋼筋按加工藝的不同分為: 熱軋鋼筋、冷拉鋼筋。冷軋帶肋鋼筋、冷軋扭鋼筋、熱處理鋼筋、碳素鋼絲、刻痕鋼絲、冷拔低碳鋼絲、鋼絞線等。對(duì)熱軋鋼筋，按其強(qiáng)度分為hpb23、 h b、 h b400、 rb40 四種。鋼筋級(jí)別越大強(qiáng)度越高，但塑性越低。h b235 鋼為普通碳素鋼筋， hbb335、hrb400、 b00 級(jí)鋼筋均為普通低合金鋼。2. 鋼筋的應(yīng)力，應(yīng)變曲線和力學(xué)性能指標(biāo)鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中所用的鋼筋可分為兩類(lèi)：有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋

3、( 一般稱(chēng)為軟鋼） 和無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼筋 ( 一般稱(chēng)為硬鋼 ) 。鋼筋的力學(xué)性能指標(biāo)有4 個(gè), 即屈服強(qiáng)度、極限抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和冷彎性能。(1) 屈服強(qiáng)度對(duì)于軟鋼 , 取下屈服點(diǎn)的應(yīng)力作為屈服強(qiáng)度。對(duì)無(wú)明顯屈服點(diǎn)的硬鋼, 設(shè)計(jì)上通常取殘余應(yīng)變?yōu)?2%時(shí)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力作為假想的屈服點(diǎn), 稱(chēng)為條件屈服強(qiáng)度，用 0 2 來(lái)表示。對(duì)鋼絲和熱處理鋼筋的 0.2 ，規(guī)范統(tǒng)一取 08 倍極限抗拉強(qiáng)度。(2) 極限抗拉強(qiáng)度對(duì)于軟鋼，取應(yīng)力- 應(yīng)變曲線中的最高點(diǎn)為極限抗拉強(qiáng)度; 對(duì)于硬鋼，規(guī)范規(guī)定, 將應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線的最高點(diǎn)作為強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的依據(jù)。(3) 伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率是衡量鋼筋塑性性能的一個(gè)指稱(chēng), 用 表示。

4、 為鋼筋試件拉斷后的殘余應(yīng)變，其值為：?式中 鋼筋試件受力前的量測(cè)標(biāo)距長(zhǎng)度;12 試件經(jīng)拉斷并重新拼合后的量測(cè)得到的標(biāo)距長(zhǎng)度。應(yīng)變量測(cè)標(biāo)距按規(guī)定有l(wèi) 1 5d（為試件直徑）、l0 , 和按固定長(zhǎng)度l mm三種，相應(yīng)的伸長(zhǎng)率分別為 5 、 、 0, 標(biāo)距越短，平均殘余應(yīng)變?cè)酱?，因此，一? 10 > 100 。伸長(zhǎng)率大的鋼筋塑性性能好，拉斷前有明顯的預(yù)兆；伸長(zhǎng)率小的鋼筋塑性性能差，其破壞會(huì)突然發(fā)生, 呈脆性特征 , 具有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋有較大的伸長(zhǎng)率，而無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼筋伸長(zhǎng)率很小。(4) 冷彎試驗(yàn)冷彎試驗(yàn)是檢驗(yàn)鋼筋塑性的另一種方法。伸長(zhǎng)率一般不能反映鋼筋的脆化傾向 , 而冷彎性能可間接地

5、反映鋼筋的塑性性能和內(nèi)在質(zhì)量。冷彎試驗(yàn)的兩個(gè)主要參數(shù)是彎心直徑 d和冷彎角度 a。將要試驗(yàn)的鋼筋( 直徑為 d) 繞某一規(guī)定直徑的鋼輥軸 ( 直徑為 ) 進(jìn)行彎曲。冷彎試驗(yàn)合格的標(biāo)準(zhǔn)為在規(guī)定的和 a 下冷彎后的鋼筋無(wú)裂紋、鱗落或斷裂現(xiàn)象。上述鋼筋的 4 項(xiàng)指標(biāo)中，對(duì)有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋均須進(jìn)行測(cè)定 , 對(duì)無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼筋則只測(cè)定后3 項(xiàng)。3 鋼筋強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值( ）鋼筋強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值規(guī)范規(guī)定，鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值具有不小于%的保證率。對(duì)熱軋鋼筋和冷軋鋼筋（工程中稱(chēng)為軟鋼) 的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)屈服強(qiáng)度確定, 其保證率為9 73。對(duì)鋼絲、鋼絞線、冷拔低碳鋼絲、 熱處理鋼筋、 冷軋帶肋鋼筋 ( 工程中稱(chēng)

6、為硬鋼 ), 取殘余應(yīng)變?yōu)?%的應(yīng)力 0 2 作為“條件屈服強(qiáng)度”。（2）鋼筋強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值將受拉鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以鋼材的材料分項(xiàng)系數(shù)7，后即得受拉鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。熱軋鋼筋的材料分項(xiàng)系數(shù)由可靠度分析確定；其他鋼筋根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)校準(zhǔn)確定; 預(yù)應(yīng)力鋼筋的材料分項(xiàng)系數(shù)在取值上略高于非預(yù)應(yīng)力鋼筋, 主要是考慮其質(zhì)量還不夠穩(wěn)定以及張拉鋼絲時(shí)允許有5的鋼絲被拉斷等原因。?別按（混凝土規(guī)范表 423-1 和表 2. -2 采用。. 鋼筋的冷加工對(duì)低、中碳鋼進(jìn)行冷加工，可提高鋼材的強(qiáng)度。（）冷拉鋼筋將鋼筋拉到超過(guò)屈服強(qiáng)度的某一應(yīng)力，然后卸荷至零 , 此時(shí)將產(chǎn)生殘余變形。如立即重新加荷, 應(yīng)力- 應(yīng)變曲線將沿進(jìn)

7、行，屈服強(qiáng)度提高至 , 鋼筋冷拉后強(qiáng)度得以提高。如冷拉卸荷后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間再加荷，則應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線將沿繼續(xù)進(jìn)行，屈服強(qiáng)度提高，此變化稱(chēng)為“冷拉時(shí)效”。經(jīng)冷拉時(shí)效后的鋼筋 , 其強(qiáng)度有所提高而延伸率卻減小了。因此，如果合理地選擇一個(gè)點(diǎn) , 就可以使鋼筋強(qiáng)度有所提高的同時(shí) , 又保持了一定的塑性。(2 ）冷拔鋼絲將鋼筋施加強(qiáng)力 , 使其通過(guò)比其直徑小的硬質(zhì)合金拔絲模, 就可拔成直徑較細(xì)的鋼絲。經(jīng)多次冷拔后，鋼絲的強(qiáng)度比原來(lái)提高很多，但塑性卻降低。冷拉只能提高鋼筋的抗拉強(qiáng)度, 因此不宜作為受壓鋼筋，冷拔則可同時(shí)提高鋼材的抗拉及抗壓強(qiáng)度。(3 ）冷軋帶肋鋼筋冷軋帶肋鋼筋是將熱軋圓盤(pán)條經(jīng)過(guò)冷軋或冷拔

8、減輕后，在其表面形成三面（或兩面）有肋的鋼筋， 肋呈月牙形。冷軋帶肋鋼筋屬硬鋼, 無(wú)明顯的屈服點(diǎn) , 按其抗拉強(qiáng)度分為l 0、ll650、l 800 三個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。由于表面帶肋，故增加了鋼筋與混凝土之間的咬合力, 具有良好的錨固性能。l 5級(jí)的冷軋帶肋鋼筋，由于強(qiáng)度較低，主要用以代替i 級(jí)光面鋼筋 , 可用于板的受力筋或梁的架立筋中，直徑一般為12m。l 65級(jí)和 ll 800 級(jí)的冷軋帶肋鋼筋，強(qiáng)度較高, 可用于取代冷拔鋼絲用于預(yù)應(yīng)力中，小型構(gòu)件中，直徑般為-6 m 。5. 鋼筋材料的選用鋼筋混凝土材料中不宜采用強(qiáng)度過(guò)高的鋼筋。這是因?yàn)榛炷恋目估瓘?qiáng)度很低, 若鋼筋強(qiáng)度過(guò)高 ,則當(dāng)混凝土中的拉應(yīng)力超過(guò)抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生裂縫時(shí) , 鋼筋強(qiáng)度還遠(yuǎn)未屈服，致使鋼筋強(qiáng)度不能充分發(fā)揮作用。鋼筋的采用可參照下述規(guī)定：( ) 普通鋼筋（普通鋼筋系指用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋) 宜采用 b400 級(jí)和 hbb3 5 級(jí)鋼筋 , 也可采用 h b級(jí)和r b400 級(jí)鋼筋。（2) 預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用高強(qiáng)