项目七任务四 钢筋混凝土用钢（ 课件）- 《建筑材料》同步教学（西安科大版）

项目七任务四 钢筋混凝土用钢 1 　　 7.4.1 钢筋混凝土用钢的种类 　　混凝土具有较高的抗压强度，但抗拉强度很低。使用钢筋增强混凝土可大大扩展混凝土的应用范围，而混凝土可对钢筋起保护作用。钢筋混凝土结构中使用的钢筋主要由碳素结构钢和优质碳素钢制成，其种类有以下几种。 任务四 钢筋混凝土用钢 1 　　1. 热轧钢筋 　　用加热的钢坯轧制成的条形钢筋，称为热轧钢筋。热轧钢筋是建筑工程中用量最大的钢材品种之一，主要用于钢筋混凝土结构和预应力钢筋混凝土结构的配筋。 　　从表面形状来分，热轧钢筋有光圆和带肋两大类。热轧光圆钢筋，其横截面为圆形，表面光滑；带肋钢筋，其横截面通常也为圆形，且表面通常带有两条纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋。钢筋的表面形状如图7-4所示。 1 　　 　　 图7-4 钢筋表面形状 (a) 等高肋钢筋；(b) 月牙肋钢筋 1 　　根据《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》(GB1499.1－2008)及《钢筋混凝土用钢 第2部分：热轧带肋钢筋》(GB1499.2－2007)的规定：热轧光圆钢筋的牌号由HPB与屈服强度特征值构成，有HPB235、HPB300两个牌号；热轧带肋钢筋的牌号由HRB与屈服强度特征值构成，有HRB335、HRB400、HRB500等牌号。 　　随着牌号的增大，热轧钢筋的屈服强度和抗拉强度相应提高，塑性、冷弯性能相应降低，冲击韧性相应降低。 　　热轧光圆钢筋的强度较低，但塑性及焊接性能很好，便于进行各种冷加工，广泛用作普通钢筋混凝土构件的受力筋及构造筋。 1 　　HRB335和HRB400钢筋强度较高，塑性和焊接性能也较好，广泛用作大、中型钢筋混凝土结构的受力钢筋。 　　HRB500钢筋强度高，但塑性和焊接性能较差，可用作预应力钢筋。 1 　　2. 冷轧带肋钢筋 　　冷轧带肋钢筋是使用低碳钢热轧圆盘条钢筋经冷轧后，在其表面有沿长度方向均匀分布的三面或两面横肋的钢筋。 　　(1) 冷轧带肋钢筋的牌号表示方法。根据《冷轧带肋钢筋》(GB13788－2008)的规定：冷轧带肋钢筋的牌号由CRB和抗拉强度最小值表示，有CRB550、CRB650、CRB800、CRB970四个牌号。 　　(2) 冷轧带肋钢筋的性能与应用。 　　与热轧圆盘条相比，冷轧带肋钢筋的强度提高了17%左右；与冷拔低碳钢丝相比， 1 冷轧带肋钢筋的伸长率高，塑性好。由于表面带肋，冷轧带肋钢筋提高了钢筋与混凝土之间的黏结力，是一种比较理想的预应力钢材。冷轧带肋钢筋CRB550宜用于普通钢筋混凝土结构，其他牌号的钢筋宜用于预应力混凝土结构。 1 　　3. 热处理钢筋 　　热处理是指将钢材按一定规则加热、保温和冷却，改变其组织，从而获得需要性能的一种工艺过程。热处理钢筋是钢厂将热轧带肋钢筋经淬火和高温回火调质处理而成的钢筋，其特点是塑性降低不大，但强度提高很多，综合性能比较理想。 　　热处理钢筋主要用于预应力混凝土轨枕，可代替碳素钢筋。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 　　4. 冷拔低碳钢丝 　　冷拔低碳钢丝是将直径为6.5 mm～8 mm的Q235圆盘条通过截面小于钢筋截面的钨合金拔丝而成。 　　冷拔低碳钢丝按其力学性能分为甲级和乙级两种。甲级低碳钢丝根据抗拉强度分为 I、E两组。甲级低碳钢丝主要用于小型预应力混凝土，而乙级低碳钢丝用作普通钢筋(非预应力钢筋)，也可用于焊接和绑扎骨架、网片和箍筋。 1 　　5. 预应力混凝土用钢丝 　　预应力混凝土用钢丝是以优质碳素结构钢盘条为原料，经淬火奥氏体化、酸洗、冷拉制成的用作预应力混凝土骨架的钢丝。 　　预应力混凝土用钢丝的抗拉强度比钢筋混凝土用热轧光圆钢筋、热轧带肋钢筋高许多，在构件中采用预应力钢丝可收到节省钢材、减少构件截面和节省混凝土的效果，主要用在桥梁、吊车梁、大跨度屋架、管桩等预应力钢筋混凝土构件中。 1 　　6. 钢绞线 　　钢绞线由多根圆形断面钢丝捻制而成。钢绞线按左捻制成并经回火处理消除内应力。钢绞线按应力松弛性能可分为两级：Ⅰ级松弛(代号Ⅰ)、Ⅱ级松弛(代号Ⅱ)。公称直径有9.0 mm、12.0 mm、15.0 mm三种规格。 　　与其他配筋材料相比，钢绞线具有强度高、柔性好、质量稳定、成盘供应不需接头等优点，适用于作大型建筑、公路或铁路桥梁、吊车梁等大跨度预应力混凝土构件的预应力钢筋，广泛地应用于大跨度、重荷载的结构工程中。 1 7.4.2 钢材的选用原则 　　1. 荷载性质 　　对经常承受动力和振动荷载的结构，因容易产生应力集中，导致破坏，所以应选用材质较高的钢材。 　　2. 使用温度 　　经常处于低温状态的结构，钢材容易发生冷脆断裂，特别是焊接结构，冷脆倾向更加显著，所以要求钢材具有良好的塑性和低温冲击韧性。 1 　　3. 连接方式 　　当温度及受力性质改变时，容易引起焊接结构焊缝附近的母体金属出现冷、热裂纹，促使结构早期破坏。所以，焊接结构对于钢材的化学成分和机械性能要求比较严格。 　　4. 钢材厚度 　　钢材力学性能一般随着厚度的增大而降低，钢材经多次轧制后，钢的内部结晶组织更为紧密，强度更高，质量更好。因此，一般结构用钢材的厚度不宜超过40 mm。 1 　　5. 结构重要性 　　选择钢材要考虑结构使用的重要性，如大跨度结构与重要的建筑物结构，必须选用质量更好的钢材。 1 　　 　　[工程实例分析7-3] 　　韩国首尔大桥倒塌 　　现象 1994年10月21日，韩国首尔汉江圣水大桥中段50 m长的桥体像刀切一样坠入江中，造成多人死亡。该桥由韩国最大的建筑公司之一的东亚建设产业公司于1979年建成。 　　原因分析 事故原因调查团经5个多月的各种试验和研究，于次年4月2日提出了事故报告。 1 事故原因主要有以下两方面：一是东亚建筑公司没有按图纸施工，在施工中偷工减料，使用了疲劳性能很差的劣质钢材，这是事故的直接原因；二是因为缩短了工期及首尔市政当局在交通管理上出现了疏漏，这是大桥倒塌的主要原因。当时所设计的负载限制为32 t，实际建成后，随着交通流量逐年增加，造成超常负荷，倒塌时的负载已达到了43.2 t。 1 感谢聆听 1 $$