鋼筋的力學(xué)性能

鋼筋----主要用于建筑方面。鋼筋的主要成分為鐵、還有少量的碳、錳、硅、釩、鈦及一些有害元素如磷、硫等。剛材的強(qiáng)度隨含碳量的增加而增加，但其塑性性能及可焊性隨之降低。錳、硅、釩、鈦等少量合金元素可是鋼材的強(qiáng)度、塑性等綜合性能提高。普通鋼筋的拉伸試驗(yàn)圖高碳鋼與低碳鋼不同，見圖，它沒有明顯的屈服臺(tái)階，塑性變形小，延伸率亦小，但極限強(qiáng)度高。通常用殘余應(yīng)變?yōu)?.2%的應(yīng)力，約0.85ob作為假想屈服點(diǎn)（或稱條件屈服點(diǎn)），用00.2表示，0.85ob作為條件屈服強(qiáng)度。鋼筋的伸長(zhǎng)率除強(qiáng)度指標(biāo)外，鋼筋還應(yīng)具有一定的塑性變形能力。反映鋼筋塑性性能的基本指標(biāo)是伸長(zhǎng)率和冷彎性能。所謂伸長(zhǎng)率即鋼筋拉斷后的伸長(zhǎng)值與原長(zhǎng)的比率:100%…100%…1—1式中：s伸長(zhǎng)率（％）￡-試件受丿J前的標(biāo)距長(zhǎng)度（有5乩10d.100d）厶-試件拉斷后的標(biāo)距長(zhǎng)度伸長(zhǎng)率越大的鋼筋塑性越好，即拉伸前有足夠的伸長(zhǎng)，使構(gòu)件的破壞有預(yù)兆；反之構(gòu)件的破壞具有突發(fā)性而呈現(xiàn)脆性。鋼筋的冷彎性能為了使鋼筋在加工成型時(shí)不發(fā)生斷裂，要求鋼筋具有一定的冷彎性能。冷彎是將直徑為d的鋼筋繞某一規(guī)定直徑為D的鋼輥進(jìn)行彎曲，在達(dá)到規(guī)定的冷彎角度（1800）時(shí)鋼筋不發(fā)生裂紋、鱗落或斷裂，就表示合格。見表1-1鋼筋分類：我國(guó)建筑工程中采用的鋼筋，按化學(xué)成分可分為碳素鋼和普通低合金鋼兩大類。含碳量小于0.25%的碳素鋼稱為低碳鋼或軟鋼，含碳量為0.6%?1.4%的碳素鋼稱為高碳鋼或硬鋼。在碳素鋼的元素中加入少量的合金元素，就成為普通低合金鋼。如20MnSi、20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi等。級(jí)別及品種：我國(guó)建筑工程中采用的鋼筋，國(guó)產(chǎn)普通鋼筋有以下4級(jí)：

①熱軋光面235級(jí)②熱軋帶肋335級(jí)③HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi):熱軋帶肋400級(jí)④RRB400(K20MnSi):余熱處理鋼筋400級(jí)(用HRB335(20MnSi)穿水熱處理而成)。鋼筋的冷拉和冷拔冷拉冷拉是將鋼筋拉到超過鋼筋屈服強(qiáng)度的某一應(yīng)力值，以提高鋼筋的抗拉強(qiáng)度，達(dá)到節(jié)約鋼材的目的。冷拉能提咼鋼筋抗拉強(qiáng)度，但不能提咼抗壓強(qiáng)度。冷拉能使鋼筋伸長(zhǎng)，能節(jié)省鋼材，調(diào)直鋼筋，自動(dòng)除銹，檢查焊接質(zhì)量的作用。冷拔冷拔是將①6?①8的HPB235級(jí)鋼筋，用強(qiáng)力從直徑較小的硬質(zhì)合金拔絲模拔出使它產(chǎn)生塑性變形，拔成較細(xì)直徑的鋼絲，以提高其強(qiáng)度的冷加工方法。冷拔后鋼筋的強(qiáng)度得到了較大的提高，但塑性卻有較大的降低。經(jīng)過冷拔加工的低碳鋼絲，須逐盤檢驗(yàn)，分為甲、乙兩級(jí)，甲級(jí)用作預(yù)應(yīng)力鋼筋，乙級(jí)用作非預(yù)應(yīng)力鋼筋。圖M冷檢后的商九——應(yīng)變曲線冷拉只能提高鋼筋的抗拉強(qiáng)度，故不宜用作受壓鋼筋；而冷拔可同時(shí)提高抗拉和抗壓強(qiáng)度。必須指出，上述冷加工鋼筋以大幅度犧牲延性來換取強(qiáng)度的有限提咼，終究不是提咼結(jié)構(gòu)性能的有效途徑，近年來，強(qiáng)度高、性能好的鋼筋(鋼絲、鋼絞絲)在我國(guó)已