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混凝土结构用钢材-土木工程材料

【摘要】:表7.10热轧带肋钢筋的牌号构成及含义续表带肋钢筋如图7.12所示。冷轧带肋钢筋提高了钢筋的握裹力,可广泛用于中、小预应力混凝土结构构件和普通钢筋混凝土结构构件中,也可用于焊接钢筋网。表7.13冷轧扭钢筋的性能注:①d 为冷轧扭钢筋标志直径。预应力混凝土用热处理钢筋的强度高、综合性能好,开盘后能自行

1.热轧钢筋

热轧钢筋是土木工程中用量最大的钢材品种之一,主要用于钢筋混凝土应力钢筋混凝土。

(1)牌号

国标《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》(GB/T 1499.1—2017)和《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》(GB/T 1499.2—2018)规定,热轧钢筋的表面形状有两类:热轧光圆钢筋(Hot Rolled Plain Bars,简称HPB)和热轧带肋钢筋(Hot Rolled Ribbed Bars,简称HRB)。热轧光圆钢筋有HPB300牌号;热轧带肋钢筋按屈服强度特征值分为400、500、600级,其牌号的构成及其含义见表7.10。

表7.10 热轧带肋钢筋的牌号构成及含义

续表

带肋钢筋如图7.12所示。

图7.12 带肋钢筋

(2)技术要求

按照GB/T 1499.1- 2017和GB/T 1499.2-2018规定,对热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋的力学性能和工艺性能的要求如表7.11所示。

表7.11 热轧钢筋的力学性能、工艺性能

注:d—弯心直径;a—钢筋公称

(3)应用

光圆钢筋的强度低,但塑性及可焊性好,便于冷加工,广泛用于普通钢筋混凝土中; HRB400带肋钢筋强度较高,塑性及可焊性较好,广泛用作大中型钢筋混凝土结构的受力钢筋;HRB500带肋钢筋强度高,但塑性与可焊性较差,适宜作预应力钢筋。

2.冷轧带肋钢筋

冷轧带肋钢筋(Cold Rolled Ribbed Steel Wires Bars,简称CRB)是指由热轧盘条经多道冷轧(拔)减径后,在其表面带有沿长度方向均匀分布的三面或两面横肋(月牙肋)的钢筋。国标《冷轧带肋钢筋》(GB/T 13788—2017)规定,冷轧带肋钢筋的牌号由CRB和钢筋的抗拉强度最小值组成,分为CRB550、CRB650、CRB800、CRB600H、CRB680H和CRB800H共6个牌号,CRB550、CRB600H为普通钢筋混凝土钢筋,CRB650、CRB800、CRB800H为预应力混凝土用钢筋,CRB680H既可作为普通钢筋混凝土用钢筋,也用可作为预应力混凝土用钢筋。高延性冷轧带肋钢筋CRB+抗拉强度特征值+H,C、R、B、H分别为冷轧(Cold rolled)、带肋(Ribbed)、钢筋(Bar)、高延性(High elongation)四个词的英文首字母。冷轧带肋钢筋的力学性能和工艺性能如表7.12所示。

表7.12 冷轧带肋钢筋

注:D为弯心直径,d 为钢筋公称直径,b 当该牌号钢筋作为普通钢筋混凝土用钢筋使用时,对反复弯曲和应力松弛不做要求,当该牌号钢筋作为预应力混凝土用钢筋使用时应进行反复弯曲试验代替180°弯曲试验,并检测松弛率。

冷轧带肋钢筋提高了钢筋的握裹力,可广泛用于中、小预应力混凝土结构构件和普通钢筋混凝土结构构件中,也可用于焊接钢筋网。

3.冷轧扭钢筋

冷轧扭钢筋是采用直径为6.5~10 mm 的低碳热轧盘条钢筋(Q235钢),经冷轧扁和冷扭转而成的,具有一定螺距且呈连续螺旋状的钢筋,代号为CTB(Cold rolled and twisted bars)。按其截面形状不同分为I型(近似矩形截面)、Ⅱ型(近似正方形截面)和Ⅲ型(近似圆形截面)。

该钢筋的刚度大,不易变形,与混凝土的握裹力大,无须预应力和弯钩,能直接用于普通混凝土工程,可节约30% 的钢材。使用冷轧扭钢筋,可以减小板的设计厚度,减轻自重。施工时,可以按需要将成品钢筋直接供应现场铺设,免除了现场加工钢筋,改变了传统加工钢筋占用场地、不利于机械生产的弊病。

冷轧扭钢筋可用于钢筋混凝土构件,其力学性能和工艺性质应符合《冷轧扭钢筋》(JG 190—2006)的规定,如表7.13所示。

表7.13 冷轧扭钢筋的性能

注:①d 为冷轧扭钢筋标志直径。
②A、A11.3分别表示以标距5.65或11.3(S0为试样原始截面面积)的试样拉断伸长率。A10。表示以标距为100的试样拉断伸长率。
③σcon为预应力钢筋张拉控制应力。

冷轧扭钢筋与混凝土的握裹力和其螺距大小有直接关系。螺距越小,握裹力越大,但是加工难度也随之增大,因此应选择适宜的螺距。冷轧扭钢筋在拉伸时无明显屈服台阶,为了安全起见,其抗拉设计强度采用0.8σb

4.预应力混凝土用钢丝和钢绞线

(1)预应力混凝土用钢丝

预应力混凝土用钢丝(Steel Wires for the Prestressing of Concrete)按加工状态分为冷拉钢丝(代号WCD)和消除应力钢丝两类。消除应力钢丝按松弛性能可分为低松弛钢丝(代号WLR)和普通松弛钢丝(代号WNR)两种。钢丝按外形分为光圆钢丝(代号P)、螺旋肋钢丝(代号H)和刻痕钢丝(代号Ⅰ)共三种。

按国家标准《预应力混凝土用钢丝》(GB/T 5223—2014)规定,钢丝的力学性能应满足表7.14、表7.15所示要求。

表7.14 压力管道用冷拉钢丝的力学性能

续表

表7.15 消除应力光圆及螺旋肋钢丝的力学性能

续表

(2)钢绞线

预应力混凝土用钢绞线( Steel Strand for the Prestressed of Concrete)是优质碳素结构钢(高强度)钢丝经绞捻(一般为左捻)并经消除内应力的热处理而制成。按捻制结构分为5类:用2根钢丝捻制的钢绞线(代号1×2)、用3根钢丝捻制的钢绞线(代号1×3)、用3根刻痕钢丝捻制的钢绞线(代号1×3I)、用7根钢丝捻制的标准型钢绞线(代号1×7)、用7根钢丝捻制又经模拔的钢绞线[代号(1×7)C]。

按国标《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T 5224—2014)规定,预应力钢绞线的力学性能应符合表7.16的要求。

表7.16 钢绞线的力学性能

注:①Ⅰ级松弛即普通松弛级,Ⅱ级松弛即低松弛级,它们分别适用所有钢绞线;
②屈服负荷不小于整根钢绞线公称最大负荷的85%。

预应力钢绞线具有安全可靠,节约钢材且不需冷拉、焊接接头等加工,主要用于混凝土配筋,如薄腹梁、吊车梁、电杆、大型屋架、大型桥梁等预应力混凝土结构。

预应力混凝土用热处理钢筋的强度高、综合性能好,开盘后能自行伸直,不需调直。使用时应按需要长度切割,不能用电焊或氧气切割,也不能焊接,主要用于预应力轨枕、预应力梁等。