混凝土结构材料中钢筋的品种与力学性能详解：热轧、钢丝、钢绞线等

第二章 混凝土结构材料的物理力学性能

2.2钢筋的品种和力学性能

钢筋的品种

在我国，混凝土结构中所采用的钢筋有：

热轧钢筋、

钢丝、

钢绞线、

预应力螺纹钢筋、

钢棒等。

分类方法

按其在结构中所起作用

普通钢筋

预应力钢筋

化学成分

碳素钢

普通低合金钢

外形

热轧光圆钢筋

热轧带肋钢筋

加工工艺

热轧钢筋

热处理钢筋

冷加工钢筋

钢丝

碳素钢由含碳量不同分为低碳钢：（含碳量0.6%）。

带肋钢筋亦称为变形钢筋，有螺旋纹、人字纹、月牙肋

多股钢绞线

目前常用的是月牙肋钢筋。这种月牙肋钢筋与同样公称直径的等高肋钢筋相比，其强度有所提高。同时，凸缘处的应力集中情况也得到了改善。并且，月牙肋钢筋与混凝土之间的粘结强度略低于等高肋钢筋，然而，它仍具有良好的粘结性能。

热轧钢筋按强度高低进行分类，有 HPB235、HPB300、HRB335、HRB400、HRB400、RRB400 等。在这些符号中，H 意味着热轧（hot rolled），P 表示光面的（plain），R 表示带肋的（ribbed）。数字 300、400 等是该级别钢筋的屈服强度值。

HPB235级(Ⅰ级)多作为现浇楼板的受力钢筋和箍筋。

HRB335 级钢筋强度较高，常作为钢筋混凝土构件的受力钢筋。HRB400 级钢筋强度也较高，也多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋。对于尺寸较大的构件，会用Ⅱ级钢筋作箍筋，以增强与混凝土的粘结。这种Ⅱ级钢筋外形被制作成月牙肋或等高肋的变形钢筋。

一般会对其进行冷拉处理，之后将其用作预应力筋。

冷加工钢筋由热轧钢筋和盘条经过冷拉加工而成。冷加工钢筋也可由热轧钢筋和盘条经过冷拔加工而成。冷加工钢筋还可由热轧钢筋和盘条经过冷轧加工而成。冷加工钢筋同样可由热轧钢筋和盘条经过冷扭加工而成。冷加工的目的是提升钢筋的强度，实现钢材的节约。然而，经冷加工之后，钢筋的延伸率会降低。近些年来，冷加工钢筋的品种数量众多，应当依据专门的规程来使用。

Ⅳ级钢筋经过加热、淬火和回火等调质工艺处理后变成热处理钢筋，这种处理使得强度有了较大幅度的提升，同时延伸率降低得并不多，它被用于预应力混凝土结构。

钢筋的强度与变形

有明显屈服点的钢筋

几个指标

钢筋强度的设计依据是屈服强度。因为钢筋一旦屈服，就会发生很大的塑性变形，并且在卸载时，这部分变形无法恢复。这样就会导致钢筋混凝土构件产生很大的变形以及不可闭合的裂缝。屈服上限与加载速度有关，不太稳定，通常会取屈服下限当作屈服强度。

延伸率指的是钢筋拉断后伸长值与原长的比率，它是能够反映钢筋塑性性能的一个指标。如果钢筋的延伸率较大，那么在拉断之前就会有足够的预兆，其延性也会比较好。

屈强比能够反映钢筋的强度储备。fy 与 fu 的比值在 0.6 到 0.7 之间。

有明显屈服点钢筋的应力-应变关系

一般可采用双线性的理想弹塑性关系

无明显屈服点的钢筋

混凝土结构对钢筋性能的要求

强度方面，要求钢筋具备足够的强度，同时要有适宜的强屈比，也就是极限强度与屈服强度的比值。比如，对于抗震等级为一、二级的框架结构来说，其纵向受力钢筋的实际强屈比不应低于 1.25 。

塑性：要求钢筋应有足够的变形能力。

可焊性要求：钢筋焊接之后不能产生裂缝，也不能有过大的变形，并且焊接接头的性能要良好。

钢筋与混凝土之间需要有足够的粘结力，这样才能保证两者共同工作，这就是对与混凝土的粘结力的要求。

-THE END-

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