钢筋基础知识

钢筋基础知识1第1页，共17页，2023年，2月20日，星期四主要内容钢筋的力学性能钢筋的品种钢筋的性能混凝土的力学性能混凝土的强度混凝土的变形钢筋与混凝土的粘结、锚固钢筋混凝土的一般构造规定2第2页，共17页，2023年，2月20日，星期四钢筋(SteelReinforcement)2.1

钢筋的形式和品种

钢筋的力学性能主要取决于它的化学成分主要成分：铁

其它成分：少量的碳、锰、硅、硫碳：增加含碳量可提高钢材的强度，但塑性和可焊性降低

低碳钢（含碳量少于0.25%)，高碳钢（含碳量0.6%~1.4%)

锰、硅：可提高钢材强度，并保持一定塑性

磷、硫：有害元素，含量超过一定限度时，钢材塑性明显降低，磷使钢 材冷脆，硫使钢材热脆，焊接质量也不易保证。除上述元素外，再加入少量合金元素，如锰、硅、钒、钛等即制成低合金钢。低合金钢能改善钢筋的综合性能3第3页，共17页，2023年，2月20日，星期四

我国钢筋混凝土结构中采用的钢筋按生产加工工艺和力学性能分为四类：

热轧钢筋、冷加工钢筋、热处理钢筋、钢丝及钢绞线4第4页，共17页，2023年，2月20日，星期四热轧钢筋

5第5页，共17页，2023年，2月20日，星期四钢筋种类钢筋特点适用范围HPB235（Q235）低碳钢，塑性好，易焊接，易加工成型，但强度低。外形为光圆钢筋，与混凝土的粘结强度较低，主要用于板的受力钢筋、箍筋及构造钢筋。HRB335（20MnSi）低合金钢，外形为月牙纹带肋钢筋，或称变形钢筋，由于钢筋表面凸出的肋与混凝土的机械咬合作用，具有较高的粘结强度。强度较高，一般用作钢筋混凝土结构中的主要受力钢筋，和预应力混凝土中的非预应力钢筋HRB400（20MnSiV）RRB400（K20MnSi）低合金钢，变形钢筋，强度高一般经冷拉后作预应力钢筋6第6页，共17页，2023年，2月20日，星期四7第7页，共17页，2023年，2月20日，星期四冷加工钢筋

是由热轧钢筋和盘条经冷拉、冷拔、冷轧、冷扭加工后而成。冷加工的目的是为了提高钢筋的强度，节约钢材。但经冷加工后，钢筋的延伸率降低。近年来，冷加工钢筋的品种很多，应根据专门规程使用。热处理钢筋

又称“调质钢筋”，是IV级热轧钢筋经过加热淬火和回火处理后制成的。钢筋强度大幅度提高，塑性和韧性降低不多。热处理钢筋用于预应力混凝土结构。钢丝

钢丝的直径3~9mm；外形有光面、刻痕和螺旋肋三种，另有二股、三股和七股钢绞线，外接圆直径9.5~15.2mm。中高强钢丝和钢绞线均用于预应力混凝土结构。

8第8页，共17页，2023年，2月20日，星期四2.2钢筋的力学性能

根据钢筋在单调受拉时所反应的应力－应变性质的不同，钢筋分为两大类：有明显屈服点的热轧钢筋，冷拉钢筋没有明显屈服点的钢丝，热处理钢筋

9第9页，共17页，2023年，2月20日，星期四

有明显屈服点的钢筋应力－应变曲线sea’为比例极限proportionallimits=Esea’a为弹性极限elasticlimitade为强化段strainhardeningstagebb为屈服上限upperyieldstrengthc为屈服下限，即屈服强度

fyloweryieldstrengthcdcd为屈服台阶yieldplateauefue为极限抗拉强度

fuef为颈缩段fyf10第10页，共17页，2023年，2月20日，星期四应力-应变关系一般可采用双线性的理想弹塑性关系1Es11第11页，共17页，2023年，2月20日，星期四

无明显屈服点的钢筋a点：比例极限，约为0.65fua点前：应力-应变关系为线弹性a点后：应力-应变关系为非线性，有一定塑性变形，且没有明显的屈服点强度设计指标——条件屈服点残余应变为0.2%所对应的应力《规范》取s0.2=0.85fu12第12页，共17页，2023年，2月20日，星期四2.3钢筋的冷加工冷拉钢筋

把有明显屈服点的钢筋用卷扬机或其它拉伸装置逐根拉到其应力超过原来的屈服强度，使之进入应力－应变曲线的强化段，然后卸掉全部拉力，使钢筋应力重新恢复到零，钢筋发生了残余变形。此时如果再次张拉钢筋，则钢筋能够获得比原来更高的屈服点。冷拉只能提高钢筋的抗拉强度冷拔钢筋

用强力把光圆钢筋通过比其本身直径稍小的、硬质合金模上的锥形拔丝孔，使钢筋产生塑性变形，横截面减小，长度增大。钢筋经多次冷拔，钢筋延伸率不断减小，塑性明显降低冷拔可同时提高钢筋的抗拉和抗压屈服强度冷拉和冷拔固然可以提高钢筋的强度，但同时也会使钢筋的脆性增加，使钢筋受力后容易发生突然断裂，因此不易推广使用。13第13页，共17页，2023年，2月20日，星期四2.4对钢筋质量的要求

对有明显屈服点的钢筋进行质量检验时，主要应测定屈服强度、极限抗拉强度、伸长率和冷弯性能四项指标屈服强度

是钢筋强度的设计依据，钢筋最关键的质量指标极限抗拉强度

屈强比反映钢筋的强度储备，fu/fy不低于1.25伸长率

钢筋拉断时的应变，反映钢筋受拉时塑性性质。伸长率大的钢筋，在拉断前有足够预兆，延性较好

14第14页，共17页，2023年，2月20日，星期四冷弯性能

检验钢筋韧性和内部匀质性的有效方法把钢筋围绕某个具有规定直径D的辊轴进行弯转，要求在达到规定的冷弯角度时，钢筋不发生裂纹、起层或者断裂。

焊接要求

钢筋在使用中常需要相互连接如