土木工程施工
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3.1.1 钢筋的分类

钢筋种类很多,通常按轧制外形、直径大小、力学性能、生产工艺,以及在结构中的作用进行分类。

(1)钢筋按轧制外形分为光圆钢筋、带肋钢筋、钢线及钢绞线、冷轧扭钢筋。

①光圆钢筋:光圆钢筋是经热轧成型并自然冷却的成品钢筋,由低碳钢和普通合金钢在高温状态下压制而成,主要用于钢筋混凝土和预应力混凝土结构的配筋,是土木建筑工程中使用量最大的钢材品种之一。直径6.5~12mm的钢筋大多数卷成盘条;直径12~40mm的一般是6~12m长的直条。

②带肋钢筋:表面有突起部分的圆形钢筋称为带肋钢筋,它的肋纹形式有月牙形(如图3-1所示)、螺纹形(如图3-2所示)和人字形(如图3-3所示)。

图3-1 月牙形

图3-2 螺纹形

图3-3 人字形

③钢线(分低碳钢丝和碳素钢丝两种)及钢绞线:常用于预应力钢筋混凝土结构。

钢丝是钢材的板、管、型、丝四大品种之一,是用热轧盘条经冷拉制成的再加工产品。钢丝按断面形状分类,主要有圆、方、矩、三角、椭圆、扁、梯形、Z字形等;按尺寸分类,有特细(<0.1mm)、较细(0.1~0.5mm)、细(0.5~1.5mm)、中等(1.5~3.0mm)、粗(3.0~6.0mm)、较粗(6.0~8.0mm)、特粗(>8.0mm);按强度分类,有低强度(<390MPa)、较低强度(390MPa~785MPa)、普通强度(785MPa~1225MPa)、较高强度(1225MPa~1960MPa)、高强度(1960MPa~3135MPa)、特高强度(>3135MPa)。

钢绞线是由多根钢丝绞合而成的产品,有多种类型,如常用于架空导线的镀锌钢绞线、用于桥梁的预应力钢绞线、用于光缆加强的镀锌钢绞线等。钢绞线按照一根钢绞线中的钢丝数量可以分为2丝钢绞线、3丝钢绞线、7丝钢绞线及19丝钢绞线;按照表面形态可以分为光面钢绞线、刻痕钢绞线、模拔钢绞线、镀锌钢绞线、涂环氧树脂钢绞线等;还可以按照直径、强度级别或标准分类。预应力钢绞线的主要特点是强度高和松弛性能好,另外展开时较挺直,并且屈服强度也较高。在多数后张预应力及先张预应力工程中,光面钢绞线是最广泛采用的预应力钢材。模拔钢绞线主要用于提升工程,也用于核电之类的工程。镀锌钢绞线常用于桥梁的系杆、拉索及体外预应力工程。涂环氧树脂的钢绞线用途和镀锌预应力钢绞线类似。

④冷轧扭钢筋:是以热轧Ⅰ级盘圆为原料,经专用生产线,先冷轧扁,再冷扭转,从而形成系列螺旋状直条钢筋。冷轧扭钢筋具有良好的塑性和较高的抗拉强度;螺旋状外形大大提高了与混凝土的握裹力,改善了构件受力性能,使混凝土构件具有承载力高、刚度好、破坏前有明显预兆等特点。冷轧扭钢筋的刚性好,绑扎后不易变形和移位,对保证工程质量极为有利,特别适用于现浇板类工程。

(2)钢筋按直径大小分为钢丝(直径3~5mm)、细钢筋(直径6~10mm)、粗钢筋(直径>22mm)。

(3)钢筋按力学性能分为HPB235级钢筋、HRB335级钢筋、HRB400级钢筋和HRB500级钢筋。

①H PB235级钢筋:H PB235级钢筋是光面钢筋,俗称盘条,6~12个圆的最常见。它的使用范围很广,可用作中、小型钢筋混凝土结构的主要受力钢筋,构件的箍筋,钢、木结构的拉杆等。盘条钢筋还可作为冷拔低碳钢丝和双钢筋的原料。

②HRB335级钢筋:HRB335级钢筋是螺纹钢筋,直径12~25mm的最为常见,广泛用于大、中型钢筋混凝土结构,如桥梁、水坝、港口工程和房屋建筑结构的主筋。HRB335级钢筋经冷拉后,也可用作房屋建筑结构的预应力钢筋。

③HRB400级钢筋:HRB400级钢筋也是螺纹钢筋,直径与HRB335级钢筋类似,强度更高,但价格也高,极少用于工民建筑,常用于特殊建筑。

④HRB500级钢筋:HRB500级钢筋的直径一般为12mm,广泛用于预应力混凝土板类构件以及成束配置用于大型预应力建筑构件(如屋架、吊车梁等)。热轧Ⅳ级钢筋作为预应力钢筋使用时,尚需冷拉、焊接,其强度还偏低,需要进一步改进。

(4)钢筋按生产工艺分为热轧、冷轧、冷拉的钢筋,还有以HRB500级钢筋经热处理而成的热处理钢筋,强度比前者更高。热轧钢筋应具备一定的强度,即屈服点和抗拉强度,它是结构设计的主要依据,分为热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋两种。

(5)钢筋按在结构中的作用分为受压钢筋、受拉钢筋、架立钢筋、分布钢筋、箍筋等。受拉、受压钢筋是指承受拉、压应力的钢筋。箍筋主要是承受一部分斜拉应力,并固定受力筋的位置,多用于梁和柱内。架立钢筋用以固定梁内钢箍的位置,构成梁内的钢筋骨架。分布筋用于屋面板、楼板内,与板的受力筋垂直布置,将承受的重量均匀地传给受力筋,并固定受力筋的位置,以及抵抗热胀冷缩所引起的温度变形。除此之外还有因构件构造要求或施工安装需要而配置的构造筋,如腰筋等。