鋼筋試驗參數(shù)(圖文并茂)

1、四川建筑職業(yè)技術學院 材料教研室 第五章 建筑鋼材 51 概 述 一、鋼及其特性 鋼 理論上，凡是把含碳量小于2%，含雜質比較少的鐵 碳合金稱為鋼。 含碳量超過2%，稱為生鐵；含碳量小于0.08%，稱為 工業(yè)純鐵。 鋼的特點 具有強度高，塑性好，具有良好的韌性；工藝性能 良好，易于加工；但是，鋼材易銹蝕、耐火性差。 二、建筑鋼材的主要品種 1.型鋼 簡單截面型鋼：圓鋼、方 鋼、六角鋼、八角鋼等； 復雜截面型鋼：工字鋼、 角鋼、槽鋼、鋼軌等。 二、建筑鋼材的主要品種 2.線材 如鋼筋、鋼絲等。 二、建筑鋼材的主要品種 3.管材 無縫鋼管、焊接 鋼管等。 二、建筑鋼材的主要品種 4.板材 光面鋼板

2、、花紋鋼板、 彩色涂層鋼板等。 壓型彩鋼板 三、 鋼的冶煉方法簡介 按照煉鋼爐的種類，煉鋼方法可分為： 1. 空氣轉爐煉鋼法 一般煉制普通碳素鋼。 2 .氧氣轉爐煉鋼法 煉制優(yōu)質碳素鋼和合金鋼。 3 .平爐煉鋼法 用來煉制優(yōu)質碳素鋼、合金鋼或有特 殊要求的專用鋼。 4.電爐煉鋼法 白口鐵液態(tài)生鐵吹入空氣或氧氣 鋼澆注成鋼錠脫 氧 熔融 四、鋼的分類 1.按冶煉方法分 2.按質量分 按S和P元素含量，分為普通質量鋼、優(yōu)質鋼和特 殊質量鋼。 鋼 轉爐鋼 沸騰鋼 電爐鋼 平爐鋼 按冶煉方法分 按脫氧程度分 半鎮(zhèn)靜鋼 鎮(zhèn)靜鋼 特殊鎮(zhèn)靜鋼 按爐襯材料分 為酸性鋼和堿 性鋼 四、鋼的分類 3.按化學成分分

3、 4.按用途分 分為建筑鋼、結構鋼、工具鋼、特殊性能鋼（如 不銹鋼、耐酸鋼、耐堿鋼、磁鋼等。 鋼 中碳鋼 低合金鋼 高碳鋼 低碳鋼 碳素鋼 合金鋼中合金鋼 高合金鋼 C0.25% C=0.25%0.60 C0.60 合金總含量5% 5%10 10 52 建筑鋼材的主要性能 標準試件 按照一定的要求，對表面進行車削加工后的試件。 l0 A0 d0 l 非標準試件 不經過加工，直接在線材上切取的試件。 頭部 頭部 工作段 一、拉伸性能 1.低碳鋼的拉伸性能 0 鋼材拉伸過程的-圖 OB彈性階段 BC屈服階段 CD強化階段 DE頸縮階段 A 0 BCB 0 D C E D F E C上 上屈服點 C

4、下 下屈服點 以下屈服點的應力作 為鋼材的屈服強度。 （1）拉伸試驗過程 0 鋼材拉伸彈性階段示意圖 A B 0 彈性階段 p比例極限，MPa。 p B B彈性極限，MPa。 注：由于A、B兩點相距較 近，一般認為p=B 。 0 鋼材拉伸屈服階段示意圖 A B 0 C下 C上 C B C下 C上 C 屈服階段 放大后 0 鋼材拉伸強化階段示意圖 A B 0 C下 C上 C D D D D D 強化階段 b b 抗拉強度或 強度極限。 D C 0 E 鋼材拉伸頸縮階段示意圖 A B 0 C下 C上 C D DE頸縮階 段 （2）拉伸過程的參數(shù) 強度指標 屈服強度： 抗拉強度： 塑性指標 伸長率：

5、 0 A Fs s 0 A Fb b %100 0 01 l ll 2.硬鋼（高碳鋼）的拉伸性能 硬鋼強度高，塑性差，拉 伸過程無明顯屈服階段， 無法直接測定屈服強度。 用條件屈服強度0.2來代 替屈服強度。 條件屈服點0.2 ：使硬鋼 產生0.2%塑性變形時的 應力。見左圖。 0 A 0.2% ab oa總變形。 ba彈性變形99.8%。 ob塑性變形0.2%。 二、沖擊韌性 定義及指標 指鋼材抵抗沖擊荷載而不被破壞的能力。其大小用 沖擊韌性值k表示。k 越大，則沖擊韌性越好。 k是以試件沖擊破壞時缺口處單位面積上所消耗的功 （J/cm2）。 影響因素 硫、磷含量高，存在化學偏析，含非金屬夾

6、雜物， 焊接形成裂紋，溫度降低等，均會降低沖擊韌性。 對于承受沖擊荷載和振動荷載部位的鋼材，必須考 慮沖擊韌性。 三、工藝性能 1.冷彎性能 指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。 冷彎試驗的指標：彎心直徑d與試件厚度（直徑）a的比 值d/a；彎曲角度（90或180）；試樣彎曲外表面無肉眼 可見裂紋則冷彎合格。 通過冷彎試驗，更有助于暴露鋼材的某些內在缺陷， 它能揭示鋼材是否存在內部組織不均勻、內應力和夾雜物 等缺陷。 三、工藝性能 2.可焊性 可焊性是指在一定焊接工藝條件下，在焊縫及其 附近過熱區(qū)是否產生裂縫及脆硬影響，焊接后接頭 強度是否與母體相近的性能。 可焊性受化學成分及含量的影響。含碳量

7、高、含硫 量高、合金元素含量高等，均會降低可焊性。含碳 量小于0.25%的非合金鋼具有良好的可焊性。 焊接結構應選擇含碳量較低的氧氣轉爐或平爐的鎮(zhèn) 靜鋼。當采用高碳鋼及合金鋼時，為了改善焊接后 的硬脆性，焊接時一般要采用焊前預熱及焊后熱處 理等措施。 四、鋼材的冷加工強化和時效 1.冷加工強化 冷加工強化是鋼材在常溫下， 以超過其屈服點但不超過抗 拉強度的應力對其進行的加 工。 建筑鋼材常用的冷加工有冷 拉、冷拔、冷軋、刻痕等 。 對鋼材進行冷加工的目的， 主要是利用時效提高強度， 利用塑性節(jié)約鋼材，同時也 達到調直和除銹的目的。 四、鋼材的冷加工強化和時效 2.時效 鋼材隨時間的延長，其強度

8、、硬度提高，而塑性、 沖擊韌性降低的現(xiàn)象稱為時效。 時效分為自然時效和人工時效兩種。 自然時效是將其冷加工后，在常溫下放置1520d； 人工時效是將冷加工后的鋼材加熱至100200保持2h以 上。 經過時效處理后的鋼材，其屈服強度、抗拉強度及 硬度都將提高，而塑性和韌性降低。 53 建筑鋼材的鋼種及牌號 一、碳素結構鋼（非合金鋼） 1.牌號表示法 由代表屈服點的字母、屈服點數(shù)值、質量等級符號、 脫氧方法符號等四個部分按順序組成； 如：Q235AF表示為屈服點不小于235MPa的A級沸 騰鋼。 2.牌號 共有Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五個牌號。 3.技術要求 化學成分、力學

9、性能、冷彎性能應符合GB700規(guī)定。 一、碳素結構鋼（非合金鋼） 4.應用 Q195、Q215，含碳量低，強度低，塑性、韌性、加 工性能和可焊性好，主要用于軋制薄板和盤條、制 造鉚釘、地腳螺栓等。 Q235，含碳適中，綜合性能好，強度、塑性和焊接 等性能得到很好配合，用途最廣泛。常軋制成盤條 或鋼筋，以及圓鋼、方鋼、扁鋼、角鋼、工字鋼、 槽鋼等型鋼，廣泛地應用于建筑工程中。 Q255、Q275，強度、硬度較高，耐磨性較好，塑性 和可焊性能有所降低。主要用作鉚接與螺栓連接的 結構及加工機械零件。 二、低合金高強度結構鋼 1.牌號表示方法 由代表屈服點的拼音字母（Q）、屈服點數(shù)值、質量 等級符號（

10、A、B、C、D、E）三部分按順序組成。 如Q345A表示屈服點不小于345MPa的A級鋼。 2.牌號 共有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460五個牌號。 3.技術要求 其化學成分、力學性能、冷彎性能應符合GB/T1591 的規(guī)定 二、低合金高強度結構鋼 4.應用 Q295，鋼中只含有極少量合金元素，強度不高，但 有良好的塑性、冷彎、焊接及耐蝕性能。主要用于 建筑工程中對強度要求不高的一般工程結構。 Q345、Q390，綜合力學性能好，焊接性能、冷熱加 工性能和耐蝕性能均好，C、D、E級鋼具有良好的 低溫韌性。主要用于承受較高荷載的焊接結構。 Q420、Q460，強度高，特別是在熱處

11、理后有較高的 綜合力學性能。主要用于大型工程結構及要求強度 高、荷載大的輕型結構。 54 鋼 筋 一、熱軋鋼筋 1.生產 采用鋼錠經加熱軋制自然 冷卻而成。 2.分類 鋼筋混凝土用熱軋鋼筋分 為光圓鋼筋和帶肋鋼筋兩 種。 3.牌號 熱軋直條光圓鋼筋 ： HPB235 熱軋帶肋鋼筋：HRB335、 HRB400、HRB500 H、R、B分別為熱軋（Hotrolled）、 帶肋（Ribbed）、鋼筋（Bars）三個 詞英文首位字母。 推薦公稱尺寸： 光圓：8、10、12、16、20 ； 帶肋：6、8、10、12、16、20、25、 32、40和50mm 一、熱軋鋼筋 4.熱軋鋼筋的力學性能、工藝性

12、能 應符合下表的規(guī)定。 表面形 狀 強度等級代 號 公稱 直徑 屈服點s， MPa 抗拉強度b， MPa 伸長率5， % 冷彎 d彎心直徑 a鋼筋公稱 直徑不小于 光圓HPB23582023537025180d=a 月牙肋 HRB335 625 2850 33549016 180d=3a 180d=4a HRB400 625 2850 40057014 180d=4a 180d=5a HRB500 625 2850 50063012 180d=6a 180d=7a 二、低碳熱軋圓盤條 1.概述 低碳熱軋圓盤條的公稱直徑為5.530mm，大多通過 卷線機成盤卷供應，因此稱為盤條、盤圓或線材。 2

13、.分類 按用途分為：供拉絲用盤條（代號L）、供建筑和其 他一般用途用盤條（代號J）兩種。 3.牌號 低碳熱軋圓盤條的牌號表示方法由屈服點符號、屈 服點數(shù)值、質量等級符號、脫氧方法符號、用途類 別符號等五個內容表示。 二、低碳熱軋圓盤條 4.力學性能和工藝性能 5.應用 大量用作建筑工程中鋼筋混凝土的配筋外，還適用 于供拉絲、包裝及其它用途。 牌 號 力學性能 冷彎試驗 180 d=彎心直徑 a=試樣直徑 屈服點s， MPa 抗拉強度b， MPa 伸長率5，% 不小于 Q21521537527d=0 Q23523541023d=0.5a 低碳熱軋圓盤條的力學性能和工藝性能 三、冷軋帶肋鋼筋 1.

14、生產 冷軋帶肋鋼筋由熱軋圓盤條經冷軋或冷拔減徑后， 在表面冷軋成兩面或三面有肋的鋼筋。鋼筋冷軋后 允許進行低溫回火處理。 2.牌號 按抗拉強度分為CRB550、CRB650、CRB800、 CRB970、CRB1170共五個牌號。 3.規(guī)格 直徑范圍為412mm，推薦的公稱直徑為5、6、7、 8、9、10mm 三、冷軋帶肋鋼筋 4.力學性能和工藝性能 應符合GB13788的相關規(guī)定 。 5.應用 冷軋帶肋鋼筋用于非預應力構件，與熱軋圓盤條相 比，強度提高17%左右，可節(jié)約鋼材30%左右； 用于預應力構件，與低碳冷拔絲比，伸長率高，鋼 筋與混凝土之間的粘結力較大，適用于中、小預應 力混凝土結構構

15、件，也適用于焊接鋼筋網。 四、熱處理鋼筋 1.概述 熱處理鋼筋是經過淬火和 回火調質處理的螺紋鋼筋。 分有縱肋和無縱肋兩種， 其外形分別見右圖。代號 為RB150。 2.規(guī)格 公稱直徑6、8.2、10mm。 3.牌號 有40Si2Mn、48Si2Mn和 45Si2Cr三個 。 有縱肋 無縱肋 四、熱處理鋼筋 4.力學性能 5.特點及應用 熱處理鋼筋具有很高的強度外，還具有較好的塑性和韌性，特 別適合于預應力構件。 但其對應力腐蝕及缺陷敏感性強，應防止產生銹蝕及刻痕等現(xiàn) 象。熱處理鋼筋不適用于焊接和點焊的鋼筋 。 預應力混凝土用熱處理鋼筋的力學性能 公稱直徑 mm 牌 號 0.2b 10，% 不

16、小于 MPa，不小于 6 8.2 10 40Si2Mn 48Si2Mn 45Si2Cr 132514706 55 鋼絲及鋼絞線 一、鋼絲 1.生產 以優(yōu)質碳素結構鋼盤條為原料，經淬火、酸洗、冷 拉制成的用作預應力混凝土骨架的鋼絲。 2.分類 按交貨狀態(tài)分為冷拉鋼絲和消除應力鋼絲兩種； 按外形分為光面鋼絲和刻痕鋼絲兩種。 3.力學性能 應符合相應標準規(guī)定。 鋼絲主要用作橋梁、吊車梁、電桿、樓板、大口徑 管道等預應力混凝土構件中的預應力筋 。 二、鋼絞線 1.生產 由多根圓形斷面鋼絲捻制而成。鋼絞線按左捻制成并經回火處 理消除內應力。 2.規(guī)格 鋼絞線按應力松弛性能分為兩級：級松弛（代號）、級 松弛（代號）。公稱直徑有9.0、12.0、15.0mm三種規(guī)格。 3.特點及應用 鋼絞線與其他配筋材料相比，具有強度高、柔性好、質量穩(wěn)定、 成盤供應不需接頭等優(yōu)點。 適用于作大型建筑、公路