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钢筋的品种和级别简介

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:热处理后钢筋强度能得到较大幅度的提高,而塑性降低并不多。冷加工钢筋是将软钢用冷拉或冷拔的方法,从而提高钢筋的强度。冷拉后,经过一段时间钢筋的屈服点比原来的屈服点有所提高,这种现象称为时效硬化。冷加工钢筋应用时可参照相应的行业标准。

钢筋的品种和级别简介

1.按钢筋化学成分分类

混凝土结构中使用的钢材按化学成分,可分为碳素钢及普通低合金钢两大类。碳素钢除含有铁元素外,还含有少量的碳、硅、锰、硫、磷等元素。根据含碳量的多少,碳素钢又可以分为低碳钢 (含碳量小于0.25%)、中碳钢 (含碳量0.25%~0.6%)和高碳钢(含碳量0.6%~1.4%),含碳量越高,强度越高,但是其塑性和可焊性降低。在碳素钢中加入少量的硅、锰、钛、钒、铬等合金元素,可以有效地提高钢材的强度和改善钢材的其他性能。

2.按钢筋力学与加工性能分类

《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)规定,用于钢筋混凝土结构的国产普通钢筋可使用热轧钢筋。用于应力混凝土结构的国产预应力钢筋可使用消除应力钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝、钢绞线,也可使用热处理钢筋[7]。热轧钢筋是低碳钢、普通低合金钢在高温状态下轧制而成,热轧钢筋是软钢[8],根据钢筋力学指标[9]的高低,可分为HPB235 级钢(Ⅰ级钢,符号),HRB335 级钢 (Ⅱ级钢,符号),HRB400 级钢 (Ⅲ级钢,符号)和RRB400 级钢(余热处理Ⅲ级钢,符号R)四个种类,直径一般在6~32mm之间,长度在12m左右,钢筋混凝土结构中的纵向受力钢筋宜优先采用HRB400 级钢筋。

消除应力钢丝是将钢筋拉拔、校直、中温回火消除应力并稳定化处理的光面钢丝。光面钢丝强度高,塑性较好,按直径可分为φ4、φ5、φ6、φ7、φ8 和φ9 六个级别,主要用作预应力钢筋;刻痕钢丝是指在光面钢丝的表面上进行机械刻痕处理,以增加与混凝土的黏结性,分φI5 和φI7 两种;钢绞线是由多根高强钢丝捻制在一起,经过低温回火处理清除内应力后而制成,分为2 股、3 股和7 股三种。

热处理钢筋是将特定强度的热轧钢筋再通过加热、淬火和回火等调质工艺处理的钢筋。热处理后钢筋强度能得到较大幅度的提高,而塑性降低并不多。热处理钢筋是硬钢[10]。主要有40Si2Mn、48Si2Mn和45Si2Cr三种。(www.xing528.com)

冷加工钢筋是将软钢用冷拉或冷拔的方法,从而提高钢筋的强度。其中冷拉是指把软钢用卷扬机或其他拉伸设备逐根拉至强化段,然后卸掉全部拉力,使钢筋应力重新恢复到零的过程。冷拉后,经过一段时间钢筋的屈服点比原来的屈服点有所提高,这种现象称为时效硬化。时效硬化和温度有很大关系,温度过高 (450℃以上)强度反而有所降低而塑性性能却有所增加,温度超过700℃,钢材会恢复到冷拉前的力学性能,不会发生时效硬化,因此,为了避免冷拉钢筋在焊接时高温软化,要先焊接再冷拉。钢筋经过冷拉和时效硬化以后,能提高屈服强度、节约钢材,但冷拉只能提高钢筋的抗拉强度,冷拉后钢筋的塑性 (伸长率)有所降低。为了保证钢筋在强度提高的同时又具有一定的塑性,冷拉时应同时控制应力和应变[11]。冷拔是指在拔丝机上用强力将光面圆钢筋拉过硬质合金钢模上比钢筋直径稍小的锥形拔丝孔,迫使钢筋截面缩小,长度增大的过程。冷拔过程可多次反复,由于轴向拉力和四周侧向挤压力同时作用,钢筋内部结构发生变化,冷拔可同时提高钢筋的抗拉和抗压强度,但其塑性下降,应力—应变曲线从有明显屈服点型向无明显屈服点型过渡。冷加工钢筋应用时可参照相应的行业标准。

3.按钢筋刚度分类

混凝土结构中使用的钢筋可分为柔性钢筋和劲性钢筋。常用的普通钢筋统称为柔性钢筋,其外形有光圆和带肋两类,带肋钢筋又可分为等高肋和月牙肋两种。Ⅰ级钢筋是光圆钢筋,Ⅱ级、Ⅲ级钢筋是带肋钢筋,统称为变形钢筋。柔性钢筋可绑扎或焊接成钢筋骨架或钢筋网,分别用于梁、柱或板、壳结构中。

劲性钢筋是由各种型钢、钢轨或用型钢与钢筋焊成的骨架。劲性钢筋本身刚度很大,施工时模板及混凝土的重力可以由劲性钢筋本身来承担,因此能加速并简化支模工作,承载能力也比较大。

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