自-鋼筋的種類及其力學(xué)性能（精編版）

1、鋼筋的種類及其力學(xué)性能( 三) 鋼筋的種類及其力學(xué)性能鋼筋的品種和級別在鋼筋混凝土中，采用的鋼材型式有兩大類: 一類是勁性鋼筋, 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。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 ) 。低碳鋼強度低但塑性好，稱為軟鋼; 高碳鋼強度高但塑性、可

2、焊性差, 稱為硬鋼。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。對熱軋鋼筋，按其強度分為hpb23、 h b、 h b400、 rb40 四種。鋼筋級別越大強度越高，但塑性越低。h b235 鋼為普通碳素鋼筋， hbb335、hrb400、 b00 級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：有明顯屈服點的鋼筋

3、( 一般稱為軟鋼） 和無明顯屈服點的鋼筋 ( 一般稱為硬鋼 ) 。鋼筋的力學(xué)性能指標有4 個, 即屈服強度、極限抗拉強度、伸長率和冷彎性能。(1) 屈服強度對于軟鋼 , 取下屈服點的應(yīng)力作為屈服強度。對無明顯屈服點的硬鋼, 設(shè)計上通常取殘余應(yīng)變?yōu)?2%時所對應(yīng)的應(yīng)力作為假想的屈服點, 稱為條件屈服強度，用 0 2 來表示。對鋼絲和熱處理鋼筋的 0.2 ，規(guī)范統(tǒng)一取 08 倍極限抗拉強度。(2) 極限抗拉強度對于軟鋼，取應(yīng)力- 應(yīng)變曲線中的最高點為極限抗拉強度; 對于硬鋼，規(guī)范規(guī)定, 將應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線的最高點作為強度標準值的依據(jù)。(3) 伸長率伸長率是衡量鋼筋塑性性能的一個指稱, 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標距長度;12 試件經(jīng)拉斷并重新拼合后的量測得到的標距長度。應(yīng)變量測標距按規(guī)定有l(wèi) 1 5d（為試件直徑）、l0 , 和按固定長度l mm三種，相應(yīng)的伸長率分別為 5 、 、 0, 標距越短，平均殘余應(yīng)變越大，因此，一般5 10 > 100 。伸長率大的鋼筋塑性性能好，拉斷前有明顯的預(yù)兆；伸長率小的鋼筋塑性性能差，其破壞會突然發(fā)生, 呈脆性特征 , 具有明顯屈服點的鋼筋有較大的伸長率，而無明顯屈服點的鋼筋伸長率很小。(4) 冷彎試驗冷彎試驗是檢驗鋼筋塑性的另一種方法。伸長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。冷彎試驗的兩個主要參數(shù)是彎心直徑 d和冷彎角度 a。將要試驗的鋼筋( 直徑為 d) 繞某一規(guī)定直徑的鋼輥軸 ( 直徑為 ) 進行彎曲。冷彎試驗合格的標準為在規(guī)定的和 a 下冷彎后的鋼筋無裂紋、鱗落或斷裂現(xiàn)象。上述鋼筋的 4 項指標中，對有明顯屈服點的鋼筋均須進行測定 , 對無明顯屈服點的鋼筋則只測定后3 項。3 鋼筋強度的標準值和設(shè)計值( ）鋼筋強度的標準值規(guī)范規(guī)定，鋼筋強度標準值具有不小于%的保證率。對熱軋鋼筋和冷軋鋼筋（工程中稱為軟鋼) 的強度標準值根據(jù)屈服強度確定, 其保證率為9 73。對鋼絲、鋼絞線、冷拔低碳鋼絲、 熱處理鋼筋、 冷軋帶肋鋼筋 ( 工程中稱

6、為硬鋼 ), 取殘余應(yīng)變?yōu)?%的應(yīng)力 0 2 作為“條件屈服強度”。（2）鋼筋強度的設(shè)計值將受拉鋼筋的強度標準值除以鋼材的材料分項系數(shù)7，后即得受拉鋼筋的強度設(shè)計值。熱軋鋼筋的材料分項系數(shù)由可靠度分析確定；其他鋼筋根據(jù)工程經(jīng)驗校準確定; 預(yù)應(yīng)力鋼筋的材料分項系數(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。. 鋼筋的冷加工對低、中碳鋼進行冷加工，可提高鋼材的強度。（）冷拉鋼筋將鋼筋拉到超過屈服強度的某一應(yīng)力，然后卸荷至零 , 此時將產(chǎn)生殘余變形。如立即重新加荷, 應(yīng)力- 應(yīng)變曲線將沿進

7、行，屈服強度提高至 , 鋼筋冷拉后強度得以提高。如冷拉卸荷后，經(jīng)過一段時間再加荷，則應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線將沿繼續(xù)進行，屈服強度提高，此變化稱為“冷拉時效”。經(jīng)冷拉時效后的鋼筋 , 其強度有所提高而延伸率卻減小了。因此，如果合理地選擇一個點 , 就可以使鋼筋強度有所提高的同時 , 又保持了一定的塑性。(2 ）冷拔鋼絲將鋼筋施加強力 , 使其通過比其直徑小的硬質(zhì)合金拔絲模, 就可拔成直徑較細的鋼絲。經(jīng)多次冷拔后，鋼絲的強度比原來提高很多，但塑性卻降低。冷拉只能提高鋼筋的抗拉強度, 因此不宜作為受壓鋼筋，冷拔則可同時提高鋼材的抗拉及抗壓強度。(3 ）冷軋帶肋鋼筋冷軋帶肋鋼筋是將熱軋圓盤條經(jīng)過冷軋或冷拔

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, 無明顯的屈服點 , 按其抗拉強度分為l 0、ll650、l 800 三個強度等級。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級的冷軋帶肋鋼筋，由于強度較低，主要用以代替i 級光面鋼筋 , 可用于板的受力筋或梁的架立筋中，直徑一般為12m。l 65級和 ll 800 級的冷軋帶肋鋼筋，強度較高, 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度過高的鋼筋。這是因為混凝土的抗拉強度很低, 若鋼筋強度過高 ,則當混凝土中的拉應(yīng)力超過抗拉強度而產(chǎn)生裂縫時 , 鋼筋強度還遠未屈服，致使鋼筋強度不能充分發(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 級和 hbb3 5 級鋼筋 , 也可采用 h b級和r b400 級鋼筋。（2) 預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用高強