钢筋工程施工-钢筋施工准备工作

（一）钢结构用钢1.碳素结构钢（1）牌号及其表示方法以“Q”代表屈服点；屈服点数值共分195、215、235、255和275MPa五种；质量等级以硫、磷等杂质含量由多到少、分别由A、B、C、D符号表示；脱氧方法以F表示沸腾钢、b表示半镇静钢、Z和TZ表示镇静钢和特殊镇静钢，Z和TZ在钢的牌号中予以省略。

1.1.1钢筋的品种与规格Q235-A·F表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢。1.1.1钢筋的品种与规格1.1.1钢筋的品种与规格1.1.1钢筋的品种与规格1.1.1钢筋的品种与规格1.1.1钢筋的品种与规格1.碳素结构钢

（2）技术要求牌号等级化学成分%脱氧方法CMnSiSP不大于Q195—0.06~0.120.25~0.500.300.0500.045F、b、ZQ215A0.09~0.150.25~0.550.300.0500.045F、b、ZB0.045Q235A0.14~0.220.30~0.650.0350.0500.045F、b、ZB0.12~0.200.30~0.700.045C≤0.180.35~0.800.0400.040ZD≤0.170.035TZQ255A0.18~0.280.40~0.700.300.0500.045F、b、ZB0.045Q275—0.28~0.380.50~0.800.350.0500.045b、Z1.1.1钢筋的品种与规格1.碳素结构钢

（3）选用建筑钢结构中，主要应用的是碳素钢Q235，即用Q235轧成的各种型材、钢板和管材。Q235钢的强度、韧性和塑性以及可加工等综合性能好，且冶炼方便，成本较低。由于Q235—D含有足够的形成细粒结构的元素，同时对硫、磷元素控制较严格，其冲击韧性好，抵抗振动、冲击荷载能力强，尤其在一定负温条件下，较其他牌号更为合理。A级钢一般仅适用于承受静荷载作用的结构。Q215钢强度低、塑性大、受力产生变形大，经冷加工后可代替Q235钢使用。

1.1.1钢筋的品种与规格2.低合金高强度结构钢（1）牌号的表示方法（2）标准与性能（3）应用1.1.1钢筋的品种与规格（二）混凝土结构用钢1.热轧钢筋热轧钢筋主要有用Q235轧制的光圆钢筋和用合金钢轧制的带肋钢筋两类

。热轧直条圆钢筋为I级，强度等级代号为R235。牌号由HRB和牌号的屈服点最小值表示，如HRB335、其中H表示热扎，R表示带肋，B表示钢筋，后面的数字表示屈服点最小值。2.冷拉热轧钢筋1.1.1钢筋的品种与规格1.1.1钢筋的品种与规格3.冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋代号用LL表示，并按抗拉强度等级划分为三级：LL550、LL650、LL800，其直径一般为5、6、7、8、9、10mm。

1.1.1钢筋的品种与规格4.热处理钢筋热处理钢筋主要用于预应力混凝土轨枕，代替碳素钢丝。由于其具有制作方便，质量稳定，锚固性好、节省钢材等优点，已开始用于预应力混凝土工程中。1.1.1钢筋的品种与规格5.冷拔低碳钢丝1.1.1钢筋的品种与规格1.1.1钢筋的品种与规格6.预应力混凝土用钢丝及钢绞线1.1.1钢筋的品种与规格7.冷轧扭钢筋1.1.1钢筋的品种与规格（一）钢材的性质

1.抗拉强度（1）屈服强度或称为屈服极限钢材的静载作用下，开始丧失对变形的抵抗能力，并产生大量塑性变形时的应力。屈服强度对钢材的使用有着重要的意义，当构件的实际应力达到屈服点时，将产生不可恢复的永久变形，这在结构中是不允许的，因此屈服强度是确定钢材容许应力的主要依据。1.1.2钢筋的性能1.抗拉强度（2）极限抗拉强度（简称抗拉强度）钢材在拉力作用下能承受的最大拉应力，抗拉强度虽然不能直接作为计算的依据，但屈服强度和抗拉强度的比值即屈强比，在工程上很有意义。

1.1.2钢筋的性能1.1.2钢筋的性能1.抗拉强度（3）疲劳强度钢材承受交变荷载的反复作用时，可能在远低于屈服强度时突然发生破坏，这种破坏称为疲劳破坏。钢材疲劳破坏的指标即疲劳强度，或称疲劳极限。疲劳强度是试件在交变应力作用下，不发生疲劳破坏的最大主应力值，一般把钢材承受交变荷载106~107次时不发生破坏的最大应力作用疲劳强度。

1.1.2钢筋的性能1.抗拉强度（3）疲劳强度工程实例

1）北海油田平台倾覆1980年3月27日，北海爱科菲斯科油田的A.L.基儿兰德号平台突然从水下深部传来一次震动，紧接着一声巨响，平台立即倾斜，短时间内翻于海中，致使23人丧生，造成巨大的经济损失。1.1.2钢筋的性能1.抗拉强度（3）疲劳强度工程实例原因分析：现代海洋钢结构如移动式钻井平台，特别是固定式桩基平台，在恶劣的海洋环境中受风浪和海流的长期反复作用和冲击振动；在严寒海域长期受冰载及流水随海潮对平台的冲击碰撞；另外低温作用以及海水腐蚀介质的作用等都给钢结构平台带来极为不利的影响。突出问题就是海洋钢结构的脆性断裂和疲劳破坏。

上述事故的调查分析显示，事故原因是撑竿中水声器支座疲劳裂纹萌生、扩展，导致撑竿迅速断裂。由于撑竿断裂，使相邻5个支杆过载而破坏，接着所支撑的承重脚柱破坏，使平台20分钟内全部倾覆。

1.1.2钢筋的性能1.抗拉强度（3）疲劳强度工程实例2）钢吊车梁裂缝

某钢厂原料跨吊车任务繁重，而冷轧跨吊车不太繁忙。两者互按同一标准设计，后者吊车梁使用40多年未发现裂缝，而前者因产生较多裂缝已更换。请分析裂缝的成因。1.1.2钢筋的性能2.弹性钢材的静荷载作用下，受拉的OA阶段，应力和应变的比值称为弹性阶段，具有这种变形特征的性质称为弹性。在此阶段中应力和应变的比值称为弹性模量，单位MPa。在工程上，弹性模量反映了钢材的刚度，是钢材在受力条件下计算结构变形的重要指标。建筑常用碳素结构钢Q235的弹性模量E=(2.0~2.1)×105MPa。1.1.2钢筋的性能3.塑性钢材的塑性通常用伸长率（或断面收缩率）和冷弯来表示。（1）伸长率

×100%数值越大，表示钢材塑性越好。1.1.2钢筋的性能1.1.2钢筋的性能3.塑性（2）断面收缩率是指试件拉断后，颈缩处横截面的减缩量占原横截面积的百分率，符号，常以%表示。1.1.2钢筋的性能3.塑性（3）冷弯冷弯是通过检验试件经规定的弯曲程度后，弯曲处外面及侧面有无裂纹、起层、鳞落和断裂等情况进行评定的。一般用弯曲角度以及弯心直径d与钢材厚度或直径a的比值来表示。

1.1.2钢筋的性能1.1.2钢筋的性能4.冲击韧性

以刻槽的标准试件，在冲击试验的摆锤冲击下，以破坏后缺口处单位面积上所消耗的功来表示，符号，单位J。

1.1.2钢筋的性能钢材的冲击韧性越大,钢材抵抗冲击荷载的能力越强。αk值与试验温度有关。有些材料在常温时冲击韧性并不低，破坏时呈现韧性破坏特征。但当试验温度低于某值时，αk突然大幅度下降，材料无明显塑性变形而发生脆性断裂，这种性质称为钢材的冷脆性。

1.1.2钢筋的性能5.硬度硬度是在表面局部体积内，抵抗其他较硬物体压入产生塑性变形的能力，通常与抗拉强度有一定的关系。目前测定钢材硬度的方法很多，最常见的有布氏硬度，以HB表示。1.1.2钢筋的性能（二）钢材的组成对其性质的影响1.钢材的组成钢材的基本组织有铁素体、渗碳体和珠光体三种。基本组织成分及力学性质

名称组织成分抗拉强度（MPa）延伸率（%）布氏硬度

HB铁素体钢的晶体组织中溶有少量碳的纯铁3434080珠光体由一定比例的铁素体和渗碳体所组成（含碳量为0.80%）83310200渗碳体钢的晶体组织中的碳化铁(Fe3C)晶粒

343以下06001.1.2钢筋的性能（二）钢材的组成对其性质的影响1.钢材的组成当C=0.8%时全部具有珠光体的钢称为共析钢；当C含量低于0.8%时的钢称为亚共析钢；当C含量高于0.8%时的钢称为过共析钢。建筑钢材都是亚共析钢。

名称含碳量组织成分亚共析钢共析钢过共析钢＜0.80.80＞0.80珠光体+铁素体珠光体珠光体+渗碳体1.1.2钢筋的性能1.1.2钢筋的性能2.化学成分对钢材性质的影响（1）碳碳是决定钢材性质的主要元素。（2）所有元素（下页）1.1.2钢筋的性能化学元素强度硬度塑性韧性可焊性其他碳（C）<1%↑↑↑↓↓↓冷脆性↑硅（Si）>1%↑

↓↓↓↓冷脆性↑锰（Mn）↑↑↑

↑

脱氧、硫剂钛（Ti）↑↑↑

↓↑

强脱氧剂钒（V)↑↑

时效↓磷（P）↑↑

↓↓↓偏析、冷脆↑↑氮（N）↑↑

↓↓↓↓冷脆性↑硫（S）↑↓

↓

氧（O）↑↓

↓

其中硅、锰、钛、钒、铌等为合金元素。磷、氮、硫、氧等为杂质。化学元素对钢材性能的影响1.1.2钢筋的性能1.1.3钢筋进场检验（一）钢筋任务工程现场运来一批热轧带肋钢筋40吨，低碳钢热轧圆盘条40吨，工型钢20吨，请检查入库。（二）钢筋的进场验收内容

1.钢材产品合格证。包括钢种、规格、数量、机械性能（屈服点、抗拉强度、冷弯、延伸率），化学成分（碳、磷、硅、锰、钒等）的数据及结论、出厂日期、检验部门的印章、合格证的编号。1.1.3钢筋进场检验1.1.3钢筋进场检验GB1499.2-2007《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》1.1.3钢筋进场检验如：（1）表面标志为“3BT32”的钢筋表示:钢筋厂家名为北台,强度等级为HRB335，钢筋公称直径为32mm。（2）表面标志为”4ELY25”的钢筋表示:钢筋厂家名为凌源,强度等级为HRB400E，钢筋公称直径为25mm。1.1.3钢筋进场检验1.1.3钢筋进场检验2.钢结构用型钢检验：

（1）拉伸试验（2）弯曲试验1.1.3钢筋进场检验3.钢筋混凝土结构用钢筋

钢筋的试样由验收批中的钢筋随机抽取。1.1.3钢筋进场检验3.钢筋混凝土结构用钢筋

（1）热轧钢筋（2）低碳钢热轧圆盘条（3）冷拔低碳钢丝（4）冷轧带肋钢筋（5）热轧光圆钢筋（6）热轧带肋钢筋（7）冷轧扭钢筋（8）预应力混凝土用钢丝（9）碳素结构、型钢（10）冷拉钢筋（11）低合金高强度结构钢（12）直缝电焊钢管1.1.3钢筋进场检验5.2.1钢筋进场时，应按国家现行相关标准的规定抽取试件作力学性能和重量偏差检验，检验结果必须符合有关标准的规定。检查数量：按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。检验方法：检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。GB50204-2002(2011版)《混凝土结构工程施工质量验收规范》1.1.3钢筋进场检验5.2.2对有抗震设防要求的结构，其纵向受力钢筋的强度应满足设计要求；当设计无具体要求时，对一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件（含梯级）中的纵向受力钢筋应采用HRB335E、HRB400E、HRB500E、HRBF335E、HRBF400E或HRBF500E钢筋，其强度和最大力下总伸长率的实测值应符合下列规定：1钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；2钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.30；3钢筋的最大力下总伸长率不应小于9%。GB50204-2002(2011版)《混凝土结构工程施工质量验收规范》1.1.3钢筋进场检验5.3.2A钢筋调直后应进行力学性能和重量偏差的检验，其强度应符合有关标准的规定。钢筋牌号断后伸长率A(%)重量负偏差（%）直径6mm～12mm直径14mm～20mm直径22mm～50mmHPB235、HPB300≥21≤10－－HRB335、HBRF335≥16≤8≤6≤5HRB400、HBRF400≥15RRB400≥13HRB500、HBRF500≥14GB50204-2002(2011版)《混凝土结构工程施工质量验收规范》表5.3.2A

调直后的断后伸长率、重量负偏差要求1.1.3钢筋进场检验注：1.断后伸长率A的量测标距为5倍钢筋公称直径；2.重量负偏差（%）按公式（Wo-Wd）/Wo×100%计算，其中Wo为钢筋理论重量（kg/m）,Wd为调直后钢筋的实际重量（kg/m）；检验数量：同一厂家、同一牌号、同一规格调直钢筋，重量不大于30t为一批；每批见证取3件试件。检验方法：3个试件先进行重量偏差检验，再取其中2个试件经时效处理后进行力学性能检验。检验重量偏差时，试件切口应平滑且与长度方向垂直，且长度不应小于500mm；长度和重量的量测精度分别不应低于1mm和1g。GB50204-2002(2011版)《混凝土结构工程施工质量验收规范》1.1.3钢筋进场检验[例]：施工单位对一批直径为18mm（理论重量为2kg/m），的HRB400钢筋进行重量偏差实验，在检验批中随机抽取了3