鋼筋(Rebar)是指鋼筋混凝土用和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土用鋼材,其橫截面為圓形,有時(shí)為帶有圓角的方形。包括光圓鋼筋、帶肋鋼筋、扭轉(zhuǎn)鋼筋。
鋼筋混凝土用鋼筋是指鋼筋混凝土配筋用的直條或盤條狀鋼材,其外形分為光圓鋼筋和變形鋼筋兩種,交貨狀態(tài)為直條和盤圓兩種。
鋼筋種類很多,通常按化學(xué)成分、生產(chǎn)工藝、軋制外形、供應(yīng)形式、直徑大小,以及在結(jié)構(gòu)中的用途進(jìn)行分類。鋼筋在混凝土中主要承受拉應(yīng)力。變形鋼筋是表面帶肋的鋼筋,通常帶有2道縱肋和沿長(zhǎng)度方向均勻分布的橫肋,橫肋的外形為螺旋形、人字形、月牙形3種。由于肋的作用,變形鋼筋和混凝土有較大的粘結(jié)能力,因而能更好地承受外力的作用。鋼筋廣泛用于各種建筑結(jié)構(gòu)。特別是大型、重型、輕型薄壁和高層建筑結(jié)構(gòu)。
鋼筋發(fā)展簡(jiǎn)史
鋼筋混凝土的使用有悠久的歷史。20世紀(jì)初,人們第一次認(rèn)識(shí)到作為混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋需要使用專門設(shè)計(jì)的鋼材,于是第一部鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范在歐洲和美國(guó)誕生。最初的技術(shù)只是采用簡(jiǎn)單的圓鋼和方鋼,后來(lái)也使用過(guò)鋼軌和型鋼。
真正建筑用鋼筋的生產(chǎn)始于20世紀(jì)30年代,人們認(rèn)識(shí)到除強(qiáng)度外,鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)性也是非常重要的性能。也就有了帶肋鋼筋的大范圍應(yīng)用,也就是我們經(jīng)常聽(tīng)到的螺紋鋼筋。
鋼筋最重要的指標(biāo)就是強(qiáng)度,根據(jù)最傳統(tǒng)的概念,鋼筋分為I級(jí)、II級(jí)、Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí),最小屈服強(qiáng)度分別是235MPa、335MPa、400MPa和500MPa。2018年頒布熱軋鋼筋標(biāo)準(zhǔn)又新增了V級(jí)鋼筋,屈服強(qiáng)度要求為600MPa。
混凝土鋼筋的高強(qiáng)度化是重要的發(fā)展方向。最初人們通過(guò)提高鋼中碳、錳含量,生產(chǎn)出了最早的高強(qiáng)度鋼筋,碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為0.35%,鋼筋的屈服強(qiáng)度達(dá)到350~400MPa。與此同時(shí),另一種獲得高強(qiáng)度鋼筋的方法是冷變形,它是通過(guò)冷拉低碳鋼來(lái)提高其強(qiáng)度,其主要問(wèn)題是塑性低、與混凝土的粘結(jié)性能不好。熱軋+扭彎工藝是歐洲曾經(jīng)普遍應(yīng)用的高強(qiáng)度鋼筋生產(chǎn)技術(shù),即“熱軋扭鋼筋”,屈服強(qiáng)度范圍為360~400MPa級(jí),少量也應(yīng)用到500MPa級(jí)。出于成本方面的考慮,“熱軋扭鋼筋”逐步消失并被同級(jí)的熱軋鋼筋取代。
進(jìn)入20世紀(jì)70年代,焊接鋼筋得到快速發(fā)展,促進(jìn)了鋼筋生產(chǎn)技術(shù)的轉(zhuǎn)變。微合金化鋼筋的開發(fā),使得鋼筋的生產(chǎn)技術(shù)前進(jìn)了一大步。微合金化鋼筋主要是利用Ti(鈦)、Nb()、V(釩)等微合金化元素,在低碳錳鋼上生產(chǎn)出高強(qiáng)度鋼筋,改善了鋼筋韌塑性和焊接性。另一種新的鋼筋熱處理技術(shù),即眾所周知的“Tempcore”工藝和“Thermex”工藝首先在歐洲獲得了成功應(yīng)用,它被稱為“余熱處理鋼筋”或“穿水鋼筋”。這種鋼筋利用軋后高溫直接進(jìn)行火,然后通過(guò)心部余熱進(jìn)行自回火。余熱處理鋼筋是目前歐洲高強(qiáng)度鋼筋的主流生產(chǎn)工藝。此外還有一些預(yù)應(yīng)力鋼筋和熱處理鋼筋,強(qiáng)度更高,但用量極少。
生產(chǎn)工藝
2012年1月,中國(guó)出臺(tái)《關(guān)于加快應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的指導(dǎo)意見(jiàn)》,要求在建筑工程中加速淘汰335MPa級(jí)鋼筋,優(yōu)先使用400MPa級(jí)鋼筋,積極推廣500MPa級(jí)鋼筋,當(dāng)時(shí)的目標(biāo)是,到2015年底,高強(qiáng)鋼筋產(chǎn)量將達(dá)到螺紋鋼筋總產(chǎn)量的80%,使用量將達(dá)到建筑用鋼筋總量的65%以上。大型高層建筑和大跨度公共建筑優(yōu)先采用500MPa級(jí)鋼筋,逐年提高生產(chǎn)和應(yīng)用比例,從而拉開了高強(qiáng)鋼筋推廣應(yīng)用的序幕。
目前,高強(qiáng)鋼筋品種開發(fā)方面主要有五大方向:一是加強(qiáng)500MPa級(jí)及以上高強(qiáng)鋼筋的研發(fā)、推廣和應(yīng)用;二是加強(qiáng)抗震鋼筋的生產(chǎn)與應(yīng)用;三是加強(qiáng)耐蝕鋼筋的研發(fā)、推廣與應(yīng)用;四是加強(qiáng)低成本高性能鋼筋的研發(fā)、推廣和應(yīng)用;五是加強(qiáng)高強(qiáng)鋼筋應(yīng)用技術(shù)的研究。
?500MPa級(jí)及以上高強(qiáng)鋼筋生產(chǎn)工藝
500MPa級(jí)高強(qiáng)鋼筋生產(chǎn)工藝
500MPa級(jí)高強(qiáng)鋼筋主要生產(chǎn)工藝是在低合金鋼20MnSi的基礎(chǔ)上添加微合金元素釩,充分利用廉價(jià)的氮實(shí)現(xiàn)沉淀強(qiáng)化,使鋼材強(qiáng)度達(dá)到500MPa級(jí)別。釩微合金化工藝具有成分設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理,鋼筋性能穩(wěn)定、強(qiáng)屈比高的特點(diǎn)并具有良好的低溫性能與焊接性能,是生產(chǎn)500MPa級(jí)高強(qiáng)鋼筋的較佳生產(chǎn)工藝。
成分設(shè)計(jì)和力學(xué)性能
HRB500的化學(xué)成分和碳當(dāng)量應(yīng)符合GBl499.2(2016修訂稿)規(guī)定的要求,并根據(jù)需要鋼中還可以加入釩、鈮、鈦等元素。
技術(shù)路線
500MPa級(jí)高強(qiáng)鋼筋的技術(shù)路線是軋后余熱處理、超細(xì)晶和微合金化三種,前兩種技術(shù)采用低合金鋼20MnSi的成分,微合金化技術(shù)則在20MnSi的基礎(chǔ)上添加了釩、鈮、鈦等微合金元素。
1)微合金化
微合金化技術(shù)是通過(guò)冶金方法在20MnSi鋼的基礎(chǔ)上添加微合金元素達(dá)到提高鋼材力學(xué)性能的目的。其強(qiáng)化機(jī)制是微合金化元素與鋼中的碳、氮形成高熔點(diǎn)、高硬度的碳化物和氮化物。一方面沉淀在奧氏體晶界上,加熱時(shí)不易熔入奧氏體,可阻止奧氏體晶粒的長(zhǎng)大,造成細(xì)晶強(qiáng)化;另一方面這些碳化物和氮化物質(zhì)點(diǎn)也可以在奧氏體轉(zhuǎn)變成鐵素體過(guò)程中或轉(zhuǎn)變后析出,在鐵的晶格中會(huì)阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),造成沉淀強(qiáng)化。
2)超細(xì)晶技術(shù)
超細(xì)晶技術(shù)也無(wú)需添加微合金元素,是控軋與控冷結(jié)合的現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)。控軋、控冷工藝實(shí)施的前提是軋鋼生產(chǎn)線全流程溫度的計(jì)算機(jī)控制,需要根據(jù)不同品種和規(guī)格確定特定的軋鋼工藝制度。綜合利用再結(jié)晶控軋、未再結(jié)晶控軋、形變誘導(dǎo)鐵素體相變和鐵素體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制,保證控制晶粒尺寸和微觀組織,最終實(shí)現(xiàn)鋼材的細(xì)晶強(qiáng)化。
3)軋后余熱處理
軋后余熱處理技術(shù)不需要添加微合金元素,是將熱軋和熱處理工藝有機(jī)地結(jié)合起來(lái),即把鋼筋熱軋后直接在線淬火,進(jìn)行表面冷卻,然后利用鋼材心部余熱對(duì)鋼筋表層進(jìn)行回火處理,使鋼筋表層組織轉(zhuǎn)變?yōu)楸A赳R氏體位向的回火索氏體組織,心部為細(xì)化的鐵素體加珠光體組織,且珠光體相對(duì)含量有所增加,最終通過(guò)組織強(qiáng)化使20MnSi鋼達(dá)到500MPa級(jí)。
雖然軋后余熱處理與超細(xì)晶技術(shù)不需要添加微合金元素,但設(shè)備成本高,并且產(chǎn)品強(qiáng)屈比偏低、時(shí)效現(xiàn)象明顯、不宜采用焊接和損傷外表面的機(jī)械連接方式。而微合金化技術(shù)不需要在軋鋼生產(chǎn)線上增加控制溫度的輔助設(shè)備,設(shè)備成本最低,產(chǎn)品強(qiáng)屈比高、時(shí)效敏感性小、焊接性能良好。通過(guò)對(duì)比產(chǎn)品性能與生產(chǎn)成本,可以看出微合金化是生產(chǎn)500MPa級(jí)高強(qiáng)鋼筋的最佳技術(shù)路線。
600MPa級(jí)高強(qiáng)鋼筋生產(chǎn)工藝
成分設(shè)計(jì)和力學(xué)性能
目前國(guó)內(nèi)有江蘇沙鋼集團(tuán)、承鋼和濟(jì)鋼集團(tuán)等鋼廠具備成功生產(chǎn)600MPa級(jí)熱軋螺紋鋼筋的經(jīng)驗(yàn)。
技術(shù)路線
目前,國(guó)內(nèi)多家鋼廠能夠生產(chǎn)600MPa級(jí)高強(qiáng)度鋼筋,并且已經(jīng)在建筑項(xiàng)目上進(jìn)行了應(yīng)用。不過(guò),中國(guó)當(dāng)前對(duì)600MPa級(jí)高強(qiáng)度鋼筋的化學(xué)成分、相變與組織演變和軋制與冷卻生產(chǎn)工藝之間關(guān)系的研究不夠深入,因而未能將微合金化技術(shù)與控軋控冷工藝合理匹配,一方面造成昂貴合金元素的浪費(fèi),另一方面導(dǎo)致鋼筋力學(xué)性能無(wú)法滿足要求。
國(guó)內(nèi)已成功實(shí)現(xiàn)HRB600生產(chǎn)的江蘇沙鋼集團(tuán)、承鋼和濟(jì)鋼集團(tuán)等鋼廠均主要采用釩合金化的技術(shù)路線,即通過(guò)添加釩來(lái)大幅度提高強(qiáng)度,而目前通過(guò)鈮和鈦以及工藝控制途徑來(lái)生產(chǎn)600MPa高強(qiáng)鋼筋的尚不多見(jiàn)。實(shí)際上,采用釩合金化技術(shù)已成為目前世界各國(guó)發(fā)展高強(qiáng)度可焊接鋼筋的主要技術(shù)路線。
工藝控制途徑通常有兩種,即控軋控冷和軋后熱處理。利用控軋控冷工藝途徑生產(chǎn)高強(qiáng)鋼筋,主要通過(guò)低溫軋制和快速冷卻,盡可能地減小晶粒尺寸,提高強(qiáng)度。
采用合金化方式,按照與現(xiàn)行中低強(qiáng)度鋼筋相同的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)600MPa高強(qiáng)鋼筋,一方面可避免進(jìn)行生產(chǎn)線改造,以及由此而引起的系列設(shè)備改造和成本投入等問(wèn)題,另一方面也有助于HRB600新品能夠大范圍迅速的生產(chǎn)與推廣。但是,由于僅僅依靠合金元素來(lái)提高強(qiáng)度,會(huì)使合金成本增加,較高的合金含量也容易造成組織異常。綜合來(lái)看,目前較為合理的600MPa高強(qiáng)鋼筋的工藝路線為:以合金化方式為主,工藝控制途徑為輔。尤其在初期階段,600MPa高強(qiáng)鋼筋的生產(chǎn)工藝應(yīng)盡量與中低強(qiáng)度鋼筋接近,以利于推廣應(yīng)用。
抗震高強(qiáng)鋼筋生產(chǎn)工藝
隨著中國(guó)建筑工業(yè)對(duì)鋼筋性能的要求越來(lái)越高,建筑結(jié)構(gòu)的安全性、抗震性問(wèn)題引起了普遍關(guān)注。
成分設(shè)計(jì)和力學(xué)性能
中國(guó)在GB1499.2-2007標(biāo)準(zhǔn)中首次將鋼筋的抗震性能指標(biāo)納入國(guó)標(biāo)中,并規(guī)定了抗震鋼筋的三個(gè)代表性指標(biāo):強(qiáng)屈比(R?m/R?eL)、超屈比(R?eL/ReL)和最大力總伸長(zhǎng)率(Agt)。
技術(shù)路線
1)微合金化技術(shù)
高應(yīng)變低周疲勞性能是鋼筋的主要抗震指標(biāo),提高抗震鋼筋高應(yīng)變低周疲勞的主要途徑是微合金化。微合金化技術(shù)通過(guò)細(xì)化晶粒和析出強(qiáng)化來(lái)改善鋼筋的綜合性能,目前在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛。中國(guó)在選用微合金化元素時(shí),優(yōu)先選用釩,并在加入釩的同時(shí)加入少量的氮,增加了V(C,N)析出相的數(shù)量,從而充分發(fā)揮了析出強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化的作用,使鋼的抗震性能得到顯著提高。
另外,已經(jīng)有研究人員采用了鉻+釩微合金化工藝成功研制出600MPa級(jí)細(xì)晶高強(qiáng)抗震鋼筋。該研究是利用釩在鋼中形成V(C,N)化合物,極大地提高了鋼的強(qiáng)度。同時(shí)加入一定量的鉻,使得鋼筋抗震性能明顯改善,最終力學(xué)性能指標(biāo)達(dá)到600MPa級(jí)細(xì)晶高強(qiáng)抗震的要求。鋼筋的金相組織為:邊部和心部均為“鐵素體+珠光體”,沒(méi)有出現(xiàn)影響使用性能的貝氏體和邊部回火組織。
2)細(xì)晶化技術(shù)
日本很早就已經(jīng)開始研究細(xì)晶化技術(shù),將大變形量軋制結(jié)合動(dòng)態(tài)再結(jié)晶來(lái)細(xì)化晶粒,利用細(xì)晶化技術(shù)開發(fā)出了685-980MPa超高強(qiáng)度抗震鋼筋,代表了國(guó)際先進(jìn)水平。中國(guó)除了采用強(qiáng)力變形與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶外,重點(diǎn)將形變和相變結(jié)合起來(lái)以達(dá)到晶粒細(xì)化的目的。研究指出,細(xì)晶鋼筋循環(huán)塑性變形范圍大,材料變形時(shí)裂紋開裂的幾率低,而且細(xì)晶鋼筋比余熱處理鋼筋具有更高的循環(huán)韌度和低周疲勞壽命,同時(shí),超細(xì)晶鋼比鐵素體-珠光體鋼具有更優(yōu)異的焊接性。
不過(guò),細(xì)晶化鋼筋雖然性能優(yōu)異,在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在不足之處。例如對(duì)設(shè)備和工件尺寸要求比較嚴(yán)格;大規(guī)格的棒材變形和冷卻不均造成組織不均和性能內(nèi)外的差異;晶粒過(guò)細(xì)時(shí)屈服強(qiáng)度比抗拉強(qiáng)度提高的幅度更大,導(dǎo)致強(qiáng)屈比下降,不能滿足抗震鋼筋的性能要求。另外,細(xì)晶鋼筋由于晶粒較細(xì),晶界較多,耐腐蝕性低。因此,細(xì)晶化技術(shù)還有待于進(jìn)一步發(fā)展。
鋼筋加工
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)通常采用直徑為6~40mm的Ⅰ~Ⅱ級(jí)鋼筋。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中,受力鋼筋采用強(qiáng)度為1000MPa以上的碳素鋼絲、鋼絞線和熱處理鋼筋。冷拉Ⅱ~Ⅳ級(jí)鋼筋和冷拔低碳鋼絲也可作為中小型預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力鋼筋。所有鋼筋在加工前,都要進(jìn)行材質(zhì)檢驗(yàn)。
鋼筋的冷強(qiáng)加工??
為了節(jié)約鋼材并提高鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度,一般熱軋鋼筋可采用冷強(qiáng)加工措施,即在常溫下通過(guò)強(qiáng)力對(duì)熱軋鋼筋施加荷載,直至超過(guò)屈服強(qiáng)度的一定限度后卸荷,引起鋼筋發(fā)生強(qiáng)化。冷強(qiáng)可使鋼筋的強(qiáng)度升高,塑性降低。冷強(qiáng)的方法有冷拉、冷拔和冷軋三種。(1)冷拉。對(duì)鋼筋施加拉力,使其內(nèi)應(yīng)力超過(guò)屈服強(qiáng)度的1.4倍左右,可采用控制應(yīng)力和控制冷拉率兩種方法,冷拉率根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定。(2)冷拔。對(duì)直徑小于10mm的普通碳素鋼熱軋圓盤條施加強(qiáng)力拉拔,使其通過(guò)比鋼筋直徑小0.5~1.0mm的拔絲模,拔制2~3遍后即可獲得直徑為3~5mm的冷拔低碳鋼絲。(3)冷軋。在鋼筋冷軋機(jī)上對(duì)光面鋼筋的兩個(gè)相互垂直方向,用軋輥[gǔn]交替壓扁,軋制成冷軋變形鋼筋。
鋼筋成型工藝流程??主要有除銹、調(diào)直、切斷、彎曲成型和焊接等工序。
(1)除銹。當(dāng)鋼筋表面已形成用錘擊即能脫落的深褐色鐵銹時(shí),應(yīng)采用鋼絲刷、電動(dòng)圓盤鋼絲刷、砂盤、噴砂或酸洗除銹。具體除銹手段可根據(jù)工作量及施工條件選定。
(2)調(diào)直。直徑小于12mm的普通碳素鋼熱軋圓盤條,應(yīng)采用自動(dòng)調(diào)直切斷機(jī)或冷拉拉直的方法調(diào)直。直徑較大的直條鋼筋應(yīng)先采用閃光對(duì)焊和電弧焊等方法把鋼筋連接起來(lái),然后再進(jìn)行冷拉拉直。經(jīng)調(diào)直后的鋼筋不得有局部彎曲、死彎、小波浪形,其表面?zhèn)鄄粦?yīng)使鋼筋截面減小5%。
(3)切斷。根據(jù)鋼筋的下料長(zhǎng)度和所需的根數(shù)進(jìn)行切斷。通常采用電動(dòng)或手動(dòng)切斷機(jī)切斷。
(4)彎曲成型。對(duì)要求加工成非直線型的鋼筋采用機(jī)械進(jìn)行彎曲成型,箍[gū]筋和小直徑鋼筋在多頭彎曲機(jī)或聯(lián)合成型機(jī)上彎曲成型。
(5)鋼筋焊接。在加工場(chǎng)進(jìn)行,主要有三種焊接方法:閃光對(duì)焊,主要用于短鋼筋接長(zhǎng);點(diǎn)焊,主要用于焊接鋼筋網(wǎng)和鋼筋骨架;電弧焊,主要用于大型鋼筋骨架的組合。此外,鋼筋與預(yù)埋件T形接頭的焊接應(yīng)采用埋弧壓力焊,也可用電弧焊或穿孔塞焊,但焊接電流不宜大,以防燒傷鋼筋。
鋼筋網(wǎng)和鋼筋骨架的加工?
?為盡可能減少現(xiàn)場(chǎng)安裝的工作量、縮短工期,把成型好的鋼筋組合成鋼筋網(wǎng)或鋼筋骨架是經(jīng)濟(jì)有效的方法。尤其在冶金工廠的大型設(shè)備基礎(chǔ)和地下深基礎(chǔ)建筑中,如鐵皮沉淀池、大直徑澆注樁、連續(xù)墻等,采取用機(jī)械吊裝整體剛度較好的大型鋼筋骨架入模的方法,對(duì)保證質(zhì)量與縮短工期都是有利的。鋼筋網(wǎng)或鋼筋骨架的組合連接,通常采用人工綁扎、電弧焊和點(diǎn)焊三種形式。地下連續(xù)墻的鋼筋骨架因要放入泥漿中,其縱橫向鋼筋搭接處若用鋼絲綁扎會(huì)造成接頭處的泥漿凝聚成團(tuán),必須采用點(diǎn)焊工藝。通常使用的點(diǎn)焊機(jī)有固定式和懸掛移動(dòng)式兩種。后者可以焊接較寬的鋼筋網(wǎng)或組合鋼筋骨架。標(biāo)準(zhǔn)定型的和面積較大的鋼筋網(wǎng)焊接宜在多頭自動(dòng)點(diǎn)焊機(jī)上進(jìn)行。
預(yù)應(yīng)力鋼筋的制作??
主要工序有:
(1)焊接和冷拉。用冷拉鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),先對(duì)熱軋鋼筋進(jìn)行閃光對(duì)焊,再按規(guī)定的冷拉率采用螺絲端桿或鐓粗頭錨固的方法進(jìn)行冷拉。
(2)鐓粗。對(duì)鋼筋端頭用冷鐓或熱鐓方法鐓粗。冷鐓有冷沖鐓粗和液壓鐓粗兩種,冷鐓常用于冷拔低碳鋼絲的鐓粗;熱鐓一般用于熱軋鋼筋。
(3)和壓波。增強(qiáng)光面鋼絲和混凝土之間粘結(jié)力的手段,常用于先張法高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲。刻痕是鋼絲通過(guò)刻痕機(jī)內(nèi)的一對(duì)軋輥而形成壓痕。壓波是在鋼絲端部區(qū)段內(nèi)用千斤頂和一對(duì)壓塊將鋼絲局部壓成波紋。
(4)下料和編束。后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件采用成束的鋼絲、鋼絞線或鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),要根據(jù)構(gòu)件長(zhǎng)度、錨具形式、張拉設(shè)備的種類和預(yù)應(yīng)力鋼筋的伸長(zhǎng)值計(jì)算下料長(zhǎng)度。下料后進(jìn)行編束。編束工作一般在專用設(shè)備上進(jìn)行。按每束規(guī)定的根數(shù),將鋼筋逐根排列理順,每隔1m左右用18~22號(hào)鐵絲編束,同時(shí)放一彈簧圈做襯件。
把預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固在臺(tái)座、模板或硬化的混凝土上需要錨具和夾具。錨具是在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)上永久錨固預(yù)應(yīng)力鋼筋的工具,一般用于后張法構(gòu)件。夾具是把預(yù)應(yīng)力鋼筋臨時(shí)固定在張拉臺(tái)座或模板上的工具,一般用于先張法構(gòu)件。錨具和夾具的類型很多,各有一定的適用范圍,需根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼筋的種類、張拉設(shè)備和施加預(yù)應(yīng)力的方法進(jìn)行選擇。
鋼筋的檢驗(yàn)
鋼筋是建筑工程中不能缺少的材料,進(jìn)場(chǎng)之前需進(jìn)行驗(yàn)收。鋼筋進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)的內(nèi)容包括:
1、鋼筋的檢驗(yàn)首先要檢查鋼筋的標(biāo)牌號(hào)及質(zhì)量證明書;其次要做外觀檢查,從每批鋼筋中抽取5%,檢查其表面不得有裂紋、創(chuàng)傷和疊層,鋼筋表面的凸塊不得超過(guò)橫肋的高度,缺陷的深度和高度不得大于所在部位的允許和偏差,鋼筋每一米彎曲度不應(yīng)大于四毫米;接下來(lái)力學(xué)性能試驗(yàn),每批若小于60噸則從中抽取2根,每根截取兩段,分別做拉伸和冷彎試驗(yàn)。
2、對(duì)于鋼筋的標(biāo)牌和外觀進(jìn)行驗(yàn)收監(jiān)測(cè)檢查,按照相關(guān)規(guī)定對(duì)其抽樣做機(jī)械性試驗(yàn),看看其化學(xué)成分以及力學(xué)性能。
3、鋼筋進(jìn)場(chǎng)的時(shí)候,需對(duì)其全數(shù)的外觀進(jìn)行檢查,看看是否平直,有沒(méi)有存在損傷的現(xiàn)象,表面不能有裂紋、油污等。對(duì)于彎折過(guò)的鋼筋,不能采用敲直的方式再拿來(lái)使用,并且它的表面不能存在影響自身強(qiáng)度以及錨固性能的銹蝕。
4、對(duì)于進(jìn)場(chǎng)的鋼筋,我們還需做力學(xué)性能的試驗(yàn),從每批的鋼筋中隨意抽取兩根,然后進(jìn)行屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度等方面的拉伸試驗(yàn)。
5、鋼筋進(jìn)場(chǎng)進(jìn)試驗(yàn)之后,凡有一項(xiàng)結(jié)果不符合規(guī)定,必須從它同一批鋼筋中另外再抽取雙倍數(shù)量,然后重新做各項(xiàng)試驗(yàn)。試驗(yàn)是由還是有試件不合格,那么此批鋼筋則被認(rèn)定為不合格品,不予驗(yàn)收。
分類
鋼筋種類很多,通常按鋼種(包括20MnSi、20MnV、25MnSi、BS20MnSi)、化學(xué)成分、生產(chǎn)工藝、軋制外形、供應(yīng)形式、直徑大小,以及在結(jié)構(gòu)中的用途進(jìn)行分類:
(一)按軋制外形分
(1)光面鋼筋:I級(jí)鋼筋(Q235鋼鋼筋)均軋制為光面圓形截面,供應(yīng)形式有盤圓,直徑不大于10mm,長(zhǎng)度為6m~12m。
(2)帶肋鋼筋(變形鋼筋):是表面帶肋的鋼筋,通常帶有2道縱肋和沿長(zhǎng)度方向均勻分布的橫肋,橫肋的外形為螺旋形、人字形、月牙形三種;其公稱直徑用毫米數(shù)表示,且相當(dāng)于橫截面相等的光圓鋼筋的公稱直徑,一般Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋軋制成人字形,Ⅳ級(jí)鋼筋軋制成螺旋形及月牙形。
(3)鋼線(分低碳鋼絲和碳素鋼絲兩種)及鋼絞線。
(4)冷軋扭鋼筋:經(jīng)冷軋并冷扭成型。
(二)按直徑大小分
鋼絲(直徑3~5mm)、細(xì)鋼筋(直徑6~10mm)、粗鋼筋(直徑大于22mm)。
(三)按力學(xué)性能分
Ⅰ級(jí)鋼筋(300/420級(jí));Ⅱ級(jí)鋼筋(335/455級(jí));Ⅲ級(jí)鋼筋(400/540)和Ⅳ級(jí)鋼筋(500/630)
(四)按生產(chǎn)工藝分
熱軋、冷軋、冷拉的鋼筋,還有以Ⅳ級(jí)鋼筋經(jīng)熱處理而成的熱處理鋼筋,強(qiáng)度比前者更高。?
(五)按在結(jié)構(gòu)中的作用分
受壓鋼筋、受拉鋼筋、架立鋼筋、分布鋼筋、箍筋等。
規(guī)格
鋼筋的規(guī)格其實(shí)就是指鋼筋的直徑。
Ⅰ級(jí)鋼(光圓)-6.5、8、10、12、14、16、18、20、22、25、28、32等。
Ⅱ級(jí)鋼(帶肋)-6、8、10、12、14、16、18、20、22、25、28、32等。
Ⅲ級(jí)鋼(帶肋)--6、8、10、12、14、16、18、20、22、25、28、32等。
鋼筋常見(jiàn)直徑6、6.5、8、12、14、16、18、20、22、25、28、32。
上面介紹的直徑單位均為毫米。
鋼筋的應(yīng)用
鋼筋廣泛用于房屋、橋梁、道路等土建工程建設(shè)。大到高速公路、鐵路、橋梁、涵洞、隧道、防洪、水壩等公用設(shè)施,小到房屋建筑的基礎(chǔ)、梁、柱、墻、板,螺紋鋼都是不可或缺的結(jié)構(gòu)材料。目前我國(guó)在大力推廣應(yīng)用高強(qiáng)螺紋鋼的使用,在滿足同樣的強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)尺寸下,采用三級(jí)螺紋鋼比二級(jí)螺紋鋼降低鋼材消耗約11%-15%。
熱軋圓盤條、熱軋光圓鋼筋、熱軋帶肋鋼筋、余熱處理鋼筋一般用于普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),鋼絞線、預(yù)應(yīng)力鋼絲多用于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
鋼筋工程中,預(yù)制構(gòu)件的吊環(huán)必須采用未經(jīng)冷拉處理的I級(jí)熱軋光圓鋼筋制作,余熱處理鋼筋嚴(yán)禁用于鐵路橋梁內(nèi),熱處理鋼筋不得用作焊接和點(diǎn)焊鋼筋。
光面鋼筋廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、建筑、家電、五金工具、化工、運(yùn)輸、排船、金屬制品、釘類制品等行業(yè)。具體包括,用于制造螺栓、螺母、螺釘?shù)?a href="/hebeideji/2654435447868807537.html">緊固件,預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線、彈簧鋼絲、鍍鋅鋼絲等。5.5-25毫米的小圓鋼大多以直條成捆供應(yīng),常用作鋼筋、螺栓及各種機(jī)械零件;大于25毫米的圓鋼,主要用于制造機(jī)械零件或作無(wú)縫鋼管坯。
性能
鋼筋的力學(xué)性能指標(biāo)有4個(gè),即屈服強(qiáng)度、極限抗拉前度、伸長(zhǎng)率和冷彎性能。
屈服強(qiáng)度
對(duì)于軟鋼,取下屈服點(diǎn)c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)變為0.2%時(shí)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力力作為假想的屈服點(diǎn),稱為條件屈服強(qiáng)度。用σ0.2來(lái)表示。對(duì)鋼絲和熱處理鋼筋的σ0.2,規(guī)范統(tǒng)一取0.8倍極限抗拉強(qiáng)度。
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)。
伸長(zhǎng)率
伸長(zhǎng)率是衡量鋼筋望性能的一個(gè)指稱,用λ表示。λ為鋼試件拉斷后的殘余應(yīng)變。
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)明顯束縛點(diǎn)的鋼筋伸長(zhǎng)率很小。
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α。冷彎試驗(yàn)合格的標(biāo)準(zhǔn)為在規(guī)定的D和α下冷彎后的鋼筋無(wú)裂紋、鱗落或斷裂現(xiàn)象。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
《鋼筋混凝土用鋼第1部分:熱軋光圓鋼筋》
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用鋼第1部分:熱軋光圓鋼筋》由TC183(全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì))歸口,TC183SC7(全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)鋼筋混凝土用鋼分會(huì))執(zhí)行,主管部門為中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)。
標(biāo)準(zhǔn)號(hào)GB/T1499.1-2017
發(fā)布日期2017-12-29
實(shí)施日期2018-09-01
全部代替標(biāo)準(zhǔn)GB/T1499.1-2008
《鋼筋混凝土用鋼第2部分:熱軋帶肋鋼筋》
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用鋼第2部分:熱軋帶肋鋼筋》由TC183(全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì))歸口,TC183SC7(全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)鋼筋混凝土用鋼分會(huì))執(zhí)行,主管部門為。
標(biāo)準(zhǔn)號(hào)GB/T1499.2-2018
發(fā)布日期2018-02-06
實(shí)施日期2018-11-01
全部代替標(biāo)準(zhǔn)GB/T1499.2-2007
參考資料 >
鋼筋分類及重量計(jì)算方法、鋼筋上的各種符號(hào)詳細(xì)說(shuō)明!(附贈(zèng)鋼筋理論重量表,值得收藏).微信公眾平臺(tái).2023-11-24
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建筑用鋼材的分類.工程施工網(wǎng).2023-11-25
建筑的脊梁——鋼筋,你知道多少?.百家號(hào).2023-11-23
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鋼筋加工.我的鋼鐵網(wǎng).2023-11-24
鋼筋進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)的內(nèi)容有哪些 0.齊家.2023-11-24
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鋼筋混凝土用鋼 第1部分:熱軋光圓鋼筋.全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息公共服務(wù)平臺(tái).2023-11-25
鋼筋混凝土用鋼 第2部分:熱軋帶肋鋼筋.全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息公共服務(wù)平臺(tái).2023-11-25