钢筋混凝土结构用钢

钢筋混凝土结构用钢钢筋混凝土结构用的钢筋和钢丝，主要由碳素结构钢或低合金结构钢扎制而成。主要品种有热轧钢筋、冷加工钢筋、热处理钢筋、预应力混凝土用钢丝和钢绞线。按直条或盘条（也称盘圆）供货。1、热轧钢筋钢筋混凝土用热轧钢筋，根据其表面状态特征，工艺与供应方式可分为热轧光圆钢筋、热轧带肋钢筋与热轧处理钢筋等，热轧带肋钢筋通常为圆形横截面，且表面通常带有两条纵肋和沿长度方向均匀分别的横肋。按肋纹的形状分为月牙肋和等高肋，如图6-7所示。月牙肋钢筋有生产简便、强度高、应力集中敏感性小、性能好等优点，但其与混凝土的黏结锚固性能稍逊于高等肋钢筋。根据《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013—1991）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499—1998），热轧钢筋的力学性能及工艺性能应符合表一的规定。H、R、B分别为热轧、带肋、钢筋3个词的英文首写字母。热轧钢筋的性能（GB13013—1991，GB1499—1998）表一强度等级代号外形钢种公称直径a(mm)屈服强度（Mpa）抗拉强度（Mpa）伸长率δ5（%）冷弯试验角度弯心直径HRB235光圆低碳钢8-2023537025180°d=aHRB335月牙肋低碳低合金钢6-2533549016180°d=3a28-50d=4aHRB4006-2540057014180°d=4a28-50d=5aHRB500等高肋中碳低合金钢6-2550063012180°d=6a28-50d=7a热轧钢按其力学性能，分为4级，其强度等级代号分别为HRB235、HRB335、HRB400、HRB500。其中HRB235级钢筋由碳素结构钢轧制，其余均由低合金钢轧制而成。HRB235级钢筋的强度较低，但塑性及焊接性能很好，便于各种冷加工，故广泛用于中、小型普通混凝土结构的主要受力钢筋，构件的箍筋，钢、木结构的拉杆等。HRB335级和HRB400级钢筋的强度较高，塑性和焊接性能也较好，广泛用作大中型钢筋混凝土结构的受力钢筋。冷拉后也哦可用作预应力钢筋。2、冷轧带肋钢筋热轧圆盘条经冷轧后，在其表面带有沿长度方向均匀分布的三面或两面横肋，即成为冷轧带肋钢筋。根据《冷轧带肋钢筋》规定，冷轧带肋钢筋按抗拉强度分为5个牌号，分别为CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170。C、R、B分别为冷轧、带肋、钢筋3个词的英文首写字母，数值抗拉强度的最小值。冷轧带肋钢筋的力学性能及工艺性能见表二。与冷拔低碳钢丝相比，冷轧带肋钢筋具有强度高、塑性好，与钢筋黏结牢固，节约钢材，质量稳定等优点。CRB580宜用做普通钢筋混凝土结构；其他牌号宜用在预应力混凝土结构中。冷轧带肋钢筋力学性能和工艺性能表二牌号σb（Mpa）伸长率（%）≥弯曲试验反复试验松弛率（初始应力，σcon=0.7σb）≥δ10δ100（180°）次数（1000h，%）≤（10h，%）≤CRB5505508.0—d=3a———CRB650650—4.0—385CRB800800—4.0—385CRB970970—4.0—385CRB11701170—4.0—3853、冷拔低碳钢丝冷拔低碳钢丝是由直径为6-8mm的Q195、Q215或Q235热轧圆条经冷拔而成，低碳钢经冷拔后，屈服强度可提高40%-60%，同时塑性大幅度降低。所以，冷拔低碳钢丝变得硬脆，属硬钢类钢丝。目前，已逐渐限用该类钢丝。4、预应力混凝土用热处理钢筋预应力混凝土用热处理钢筋是用热轧带肋钢筋经淬火和回火调质处理后的钢筋，其代号为RB150。根据《预应力混凝土用热处理钢筋》的规定，有直径为6、8.2、10（mm）3种规格。热处理钢筋成盘供应，每盘长约100-200m，开盘后钢筋自然伸直，按要求的长度切断。其力学性能要求见表三。预应力混凝土用热处理钢筋表三公称直径（mm）屈服强度σ0.2（Mpa）抗拉强度σb（Mpa）伸长率δ10（%）≥68.210132514706热处理钢筋经调持热处理后，其强度高、韧性高，可代替高强钢丝使用；配筋根数少，节约钢材；锚固性好，不易打滑，预应力徝稳定；施工简便，开盘后钢筋自然伸直，不需调直，不能焊接。主要用作预应力钢筋混凝土轨枕，也用于预应力梁、板结构及吊车梁等。5、预应力混凝土用优质钢丝及钢绞线1)预应力混凝土用钢丝预应力混凝土用钢丝是优质碳素结构钢盘条经淬火、酸洗、冷拉加工而制成的高强度钢丝。预应力混凝土用钢丝通常加工状态可分为；冷拉钢丝、消除应力钢丝；消除应力钢丝按照松弛性能又分为低松弛级钢丝（WRL）及普通松弛级钢丝（WNR）按外形可分为；光圆钢丝（P）、刻痕钢丝（H）、螺旋肋钢丝（I）3种、预应力钢丝具有强度高、柔性好、松弛率低、耐蚀等特点，适用于各种特殊要求的预应力结构，主要用于大跨度屋架及薄腹梁、大跨度吊车梁、桥梁、电杆、轨枕等的预应力钢筋。冷拉钢丝的技术性能应符合表四规定。消除应力光圆及螺旋肋钢丝的技术性能应符合表五的规定。消除应力的刻痕钢丝的技术性能应符合表六规定。冷拉钢丝的力学性能表四公称直径（mm）抗拉强度（Mpa）不小于规定非比例伸长应力（Mpa）不小于最大力下总伸长率（l0=200mm,%）不小于弯曲次数（180°）不小于弯曲半径（mm）断面收缩率%不小于每210mm转矩的扭转次数不小于初始应力应力相当于70%公称抗拉强度时，1000h后应力松弛率不大于3.0014701570110011801.547.5——84.004103585.00167017701250133041586.00147015701670177011001180125013305153077.0052068.005205消除应力光圆及螺旋肋钢丝的力学性能表五公称直径（mm）抗拉强度（Mpa）不小于规定非比例伸长应力（Mpa）不小于最大力下总伸长率（l0=200mm,%）不小于弯曲次数（180°）不小于弯曲半径（mm）应力松弛性能初始应力应力相当于公称抗拉强度的比例1000h后应力松弛率不小于WLRWNRWLRWNR4.001470157016701770186012901380147015601640125013301410150015803.53106070801.02.04.54.58124.804155.006.001470157016701770157014701290138014701560129013801250133014101500125013304156.254207.004208.004209.0042510.0014701290125042512.00430消除应力的刻痕钢丝的力学性能表六公称直径（mm）抗拉强度（Mpa）不小于规定非比例伸长应力（Mpa）不小于最大力下总伸长率（l0=200mm,%）不小于弯曲次数（180°）不小于弯曲半径（mm）应力松弛性能初始应力应力相当于公称抗拉强度的比例1000h后应力松弛率不小于WLRWNRWLRWNR≤5.01470157016701770186012901380147015601640125013301410150015803.53156070801.52.54.54.5812＞5.0147015701670177012901380147015601250133014101500202)预应力混凝土用钢绞线预应力混凝土用钢绞线，是以数根优质碳素结构钢钢丝经绞捻和消除内应力的热处理后制成。预应力混凝土用钢绞线；按现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》的规定，预应力钢绞线按结构分为5类，代号分别为；用两根钢丝捻制的钢绞线1×2用3根钢丝捻制的钢绞线1×3用3根刻痕钢丝捻制的钢绞线1×3I用7根钢丝捻制的标准型钢绞线1×7用7根钢丝捻制又经模拔的钢绞线（1×7）C预应力混凝土用钢绞线的力学性能要符合表七的规定。钢绞线具有强度高、与混凝土黏结性好。断面面积大，使用根数少，在结构中排列布置方便，易于锚固等优点。主要用于大跨度、大负荷、曲线配筋的后张法预应力屋架、桥梁和薄腹梁等结构的预应力筋，还可用于岩土锚固。部分预应力钢绞线力学性能钢绞线结构钢绞线公称直径（mm）强度级别（Mpa）整根钢绞线最大力总伸长率（%）不小于应力松弛性能最大力固定非比例延伸力初始负荷相当于公称最大力的百分数（%）1000h后应力松弛率（%）不小于（KN）（KN）不小于对所有结构1×25.0157015.413.93.56070801.02.54.5172016.915.2186018.316.5196019.217.31×212.0147083.174.83.56070801.02.54.5157088.779.8172097.287.5186010594.51×36.2157031.128.0172034.130.7186036.833.1196038.834.912.90147012511315701331201720146131186015814219601661491×3I8.74157060.654.5167064.558.1186071.864.61×79.50172094.384.9186010291.8196010796.317.8017203272941860353318（1×7）C12.70186020818715.20182030027017.801720384346钢材的选用原则钢材的选用一般遵循下面原则；(1)荷载性质；对于经常承受动力或振动荷载的结构，容易产生应力集中，从而引起疲劳破坏，需要选用材质高的钢材。(2)使用温度；对于经常处于低温状态的结构，钢材容易发生冷脆断裂，特别是焊接结构更容易断裂，因而要求钢材具有良好的塑性和低温冲击韧性。(3)连接方式；对于焊接结构，当温度变化和受力性质改时，焊缝附近的母体金属容易出现冷、热裂纹，促使结构早期破坏。所以焊接结构对钢材化学成分和机械性能要求就较严。(4)钢材厚度；钢材力学性能一般随厚度增大而降低，钢材经多次轧制后、钢的内部结晶组织更为紧密，强度更高，质量更好。故一般结构用的钢材厚度不宜超过40mm。(5)结构重要性；选择钢材要考虑结构使用的重要性，如大跨度结构、重要的建筑物结构，须相应选用质量更好的钢材。