9鋼筋工程9-1材料9-1-1鋼鋼筋品種與規(guī)規(guī)格混凝土結構用的的普通鋼筋，可可分為兩類：：熱軋鋼筋和和冷加工鋼筋筋（冷軋帶肋肋鋼筋、冷軋軋扭鋼筋、冷冷拔螺旋鋼筋筋）。冷拉鋼鋼筋與冷拔低低碳鋼絲已逐逐漸淘汰。余余熱處理鋼筋筋屬于熱軋鋼鋼筋一類。熱軋鋼筋的強度度等級由原來來的I級、II級、III級和IV級更改為按按照屈服強度度（MPa）分為235級、335級、400級、500級?！痘炷两Y構設設計規(guī)范》（GB500010-20002）第4.2.1條規(guī)定：普普通鋼筋宜采采用熱軋帶肋肋鋼筋HRB4000級和HRB3335，也可采用用熱軋光圓鋼鋼筋HPB2335和余熱處理理鋼筋RRB4000級；并在條條文說明中提提倡用HRB4000級（即新III級）鋼筋作作為我國鋼筋筋混凝土結構構的主力鋼筋筋。該設計規(guī)規(guī)范尚未列入入HRB5000級鋼筋。冷冷軋帶肋鋼筋筋和冷軋扭鋼鋼筋因已有專專門規(guī)程《冷冷軋帶肋鋼筋筋混凝土結構構技術規(guī)程》（JGJ95-1995）和《冷軋扭鋼筋混凝土構件技術規(guī)程》（JGJ115-1997）可供參考。9-1-1-11熱軋鋼筋熱軋鋼筋是經熱熱軋成型并自自然冷卻的成成品鋼筋，分分為熱軋光圓圓鋼筋和熱軋軋帶肋鋼筋兩兩種。熱軋光光圓鋼筋應符符合國家標準準《鋼筋混凝凝土用熱軋光光圓鋼筋》（GB130013-19991）的規(guī)定。熱熱軋帶肋鋼筋筋應符合國家家標準《鋼筋筋混凝土用熱熱軋帶肋鋼筋筋》（GB14999-19998）的規(guī)定。1．尺寸、外形形和重量熱軋鋼筋的直徑徑、橫截面面面積和重量，見見表9-1。熱軋帶肋肋鋼筋的外形形，見圖9-1。熱軋鋼筋的直徑徑、橫截面面面積和重量表9-1公稱直徑（mm）內徑（mm）縱、橫肋高h11、h2（mm）公稱橫截面面積積（mm2）理論重量（kg/m）65.80.628.270.22287.70.850.270.395109.61.078.540.6171211.51.2113.10.8881413.41.4153.91.211615.41.5201.11.581817.31.6254.52.002019.31.7314.22.472221.31.9380.12.982524.22.1490.93.852827.22.2615.84.833231.02.4804.26.313635.02.610187.994038.72.912579.875048.53.2196415.42注：1.表中理理論重量按密密度為7.85gg/cm3計算；2.重量允許偏偏差：直徑6~12mmm為±7%，14~200mm為±5%，22~500mm為±4%。圖9-1月牙牙肋鋼筋表面面及截面形狀狀d-鋼筋內徑；；α-橫肋斜角；h-橫肋高度；β-橫肋與軸線線夾角；h1-縱肋高度度；θ-縱肋斜角；a-縱肋頂寬；l-橫肋間距；b-橫肋頂寬帶肋鋼筋的橫肋肋與鋼筋軸線線夾角β不應小于45°，當該夾角角不大于70°時，鋼筋相相對面上橫肋肋的方向應相相反。橫肋的的間距l(xiāng)不得大于鋼鋼筋公稱直徑徑的0.7倍。橫肋側側面與鋼筋表表面的夾角α不得小于45°。鋼筋相對對兩面上橫肋肋末端之間的的間隙（包括括縱肋寬度）總總和不應大于于鋼筋公稱周周長的20％。2．化學成分熱軋鋼筋牌號和和化學成分（熔熔煉分析），應應符合表9-2的規(guī)定。熱軋鋼筋的化學學成分表9-2強度等級代號牌號化學成分（％）CSiMnVNbTiPS不大于HPB2355Q2350.14~0..220.12~0..300.30~0..65---0.0450.050HRB335520MnSi0.17~0..250.40~0..801.20~1..60---0.0450.045HRB400020MnSiVV0.17~0..250.20~0..801.20~1..600.04~0..12--0.0450.04520MnSiNNb0.17~0..250.20~0..801.20~1..60-0.02~0..04-0.0450.04520MnTi0.17~0..250.17~0..371.20~1..60--0.02~0..050.0450.0453．力學性能熱軋鋼筋的力學學性能，應符符合表9-3的規(guī)定。熱軋鋼筋的力學學性能表9-3注：1.HRBB500級鋼筋尚未未列入《混凝凝土結構設計計規(guī)范》（GB500010-22002）。2.采用d＞440mm鋼筋時，應應有可靠的工工程經驗。根據需方要求，可可供應滿足下下列條件的鋼鋼筋：（1）鋼筋實測測抗拉強度與與實測屈服點點之比不小于于1.25；（2）鋼筋實測測屈服點與表表9-3規(guī)定的最小小屈服點之比比不大于1.30。根據需方要求，鋼鋼筋可進行反反向彎曲性能能試驗。其試試驗方法詳見見9-1-22-3節(jié)鋼筋冷彎彎性能。9-1-1-22余熱處理鋼鋼筋余熱處理鋼筋是是經熱軋后立立即穿水，進進行表面控制制冷卻，然后后利用芯部余余熱自身完成成回火處理所所得的成品鋼鋼筋。余熱處處理鋼筋應符符合《鋼筋混混凝土用余熱熱處理鋼筋》（GB13014-1991）的規(guī)定。余熱處理鋼筋的的表面形狀同同熱軋帶肋鋼鋼筋；其化學學成分與20MnSSi鋼筋相同，力力學性能見表表9-4。余熱處理鋼筋的的力學性能表9-49-1-1-33冷軋帶肋鋼鋼筋冷軋帶肋鋼筋是是熱軋圓盤條條經冷軋或冷冷拔減徑后在在其表面冷軋軋成三面或二二面有肋的鋼鋼筋。冷軋帶帶肋鋼筋應符符合國家標準準《冷軋帶肋肋鋼筋》（GB137788-19992）的規(guī)定。冷軋帶肋鋼筋的的強度，可分分為三種等級級：550級、650級及800級（MPa）。其中，550級鋼筋宜用用于鋼筋混凝凝土結構構件件中的受力鋼鋼筋、架立筋筋、箍筋及構構造鋼筋；650級和800級鋼筋宜用用于中小型預預應力混凝土土構件中的受受力主筋。1．尺寸、外形形和重量。冷軋帶肋鋼筋的的外形見圖9-2。肋呈月牙牙型，三面肋肋沿鋼筋橫截截面周圍上均均勻分布，其其中有一面必必須與另兩面面反向。肋中中心線和鋼筋筋軸線夾角β為40°~660°。肋兩側面面和鋼筋表面面斜角α不得小于45°。肋間隙的的總和應不大大于公稱周長長的20％。冷軋帶帶肋鋼筋的尺尺寸、重量及及允許偏差見見表9-5。圖9-2冷軋軋帶肋鋼筋表表面及截面形形狀冷軋帶肋鋼筋的的直徑、橫截截面面積和重重量表9-5公稱直徑d（mm）公稱橫截面積（mm2）理論重量kg/m（4）12.60.099519.60.154628.30.222738.50.302850.30.395963.60.4991078.50.61712113.10.888注：重量允許偏偏差±4%。2．化學成分冷軋帶肋鋼筋牌牌號與化學成成分（熔煉分分析），應符符合表9-6的規(guī)定。冷軋帶肋鋼筋的的化學成分表9-63．力學性能冷軋帶肋鋼筋的的力學性能，應應符合表9-7的規(guī)定。鋼鋼筋的強屈比比σb/Q0.2應不小小于1.05。當進行冷冷彎試驗時，彎彎曲部位表面面不得產生裂裂紋。冷軋帶肋鋼筋的的力學性能表9-79-1-1-44冷軋扭鋼筋筋冷軋扭鋼筋是用用低碳鋼鋼筋筋（含碳量低低于0.25%）經冷軋扭扭工藝制成，其其表面呈連續(xù)續(xù)螺旋形（圖圖9-3）。這種鋼鋼筋具有較高高的強度，而而且有足夠的的塑性，與混混凝土粘結性性能優(yōu)異，代代替HPB2335級鋼筋可節(jié)節(jié)約鋼材約30%。一般用于于預制鋼筋混混凝土圓孔板板、疊合板中中的預制薄板板，以及現澆澆鋼筋混凝土土樓板等。圖9-3冷軋軋扭鋼筋t-軋扁厚度；；l1-節(jié)距冷軋扭鋼筋應符符合行業(yè)標準準（冷軋扭鋼鋼筋）（JG30446-19998）的規(guī)定。其其規(guī)格與力學學性能分別見見表9-8與表9-9。冷軋扭鋼筋規(guī)格格表9-8類型標志直徑d（mm）公稱截面面積A（mm2）軋扁厚度t（mm）不小于節(jié)距l(xiāng)1（mm）不大于公稱重量G（kg/m）I型矩形6.529.53.7750.2328.045.34.2950.35610.068.35.31100.53612.098.36.21500.73314.0132.78.01701.042II型菱形12.097.88.01450.768注：實際重量和和公稱重量的的負偏差不應應大于5%。冷軋扭銅筋力學學性能表9-9標志直徑d（mm）抗拉強度σb（MPa）伸長率δ10（％）冷彎符號不小于彎曲角度彎心直徑6.5~14..05804.51803dφt注：冷彎試驗時時，受彎部位位表面不得產產生裂紋。9-1-1-55冷拔螺旋鋼鋼筋冷拔螺旋鋼筋是是熱軋圓盤條條經冷拔后在在表面形成連連續(xù)螺旋槽的的鋼筋。山東東省地方標準準《冷拔螺旋旋鋼筋混凝土土中小型受彎彎構件設計與與施工暫行規(guī)規(guī)定》（DBJ114-BG3-96），可供參參考。冷拔螺旋鋼筋的的外形見圖9-4。其規(guī)格與與力學性能分分別見表9-10與表9-11。圖9-4冷拔拔螺旋鋼筋冷拔螺旋鋼筋的的尺寸、重量量及允許偏差差表9-10冷拔螺旋鋼筋力力學性能表9-11冷拔螺旋鋼筋生生產，可利用用原有的冷拔拔設備，只需需增加一個專專用螺旋裝置置與陶瓷模具具。該鋼筋真真有強度適中中、握裹力強強、塑性好、成成本低等優(yōu)點點，可用于鋼鋼筋混凝土構構件中的受力力鋼筋，以節(jié)節(jié)約鋼材；用用于預應力空空心板可提高高延性，改善善構件使用性性能。9-1-2鋼鋼筋性能9-1-2-11鋼筋力學性性能鋼筋的力學性能能，可通過鋼鋼筋拉伸過程程中的應力-應變圖加以以說明。熱軋鋼筋具有軟軟鋼性質，有有明顯的屈服服點，其應力力-應變圖見圖9-5。從圖中可可以看出，在在應力達到a點之前，應應力與應變成成正比，呈彈彈性工作狀態(tài)態(tài)，a點的應力值σp稱為比例極極限；在應力力超過a點之后，應應力與應變不不成比例，有有塑性變形，當當應力達到b點，鋼筋到到達了屈服階階段，應力值值保持在某一一數值附近上上、下波動而而應變繼續(xù)增增加，取該階階段最低點c點的應力值值稱為屈服點點σs；超過屈服服階段后，應應力與應變又又呈上升狀態(tài)態(tài)，直至最高高點d，稱為強化化階段，d點的應力值值稱為抗拉強強度（強度極極限）σb；從最高點d至斷裂點e'鋼筋產生頸頸縮現象，荷荷載下降，伸伸長增大，很很快被拉斷。冷軋帶肋鋼筋的的應力-應變圖（圖9-6），呈硬鋼鋼性質，無明明顯屈服點。一一般將對應于于塑性應變?yōu)闉?.2％時的應力力定為屈服強強度，并以σ0.2表示。圖9-5熱軋軋鋼筋的應力力-應變圖圖9-6冷軋軋帶肋鋼筋的的應力-應變圖提高鋼筋強度，可可減少用鋼量量，降低成本本，但并非強強度越高越好好。高強鋼筋筋在高應力下下往往引起構構件過大的變變形和裂縫。因因此，對普通通混凝土結構構，設計強度度限值為360MPPa。鋼筋的延性通常常用拉伸試驗驗測得的伸長長率表示。影影響延性的主主要因素是鋼鋼筋材質。熱熱軋低碳鋼筋筋強度雖低但但延性好。隨隨著加入合金金元素和碳當當量加大，強強度提高但延延性減小。對對鋼筋進行熱熱處理和冷加加工同樣可提提高強度，但但延性降低。混凝土構件的延延性表現為破破壞前有足夠夠的預兆（明明顯的撓度或或較大的裂縫縫）。構件的的延性與鋼筋筋的延性有關關，但并不等等同，它還與與配筋率、鋼鋼筋強度、預預應力程度、高高跨比、裂縫縫控制性能等等有關。例如如，即使延性性最好的熱軋軋鋼筋，當配配筋率過小或或過大時，構構伴均可能發(fā)發(fā)生表現為斷斷裂或混凝土土碎裂的脆性性破壞。而由由延性并不高高的鋼絲、鋼鋼絞線配筋的的構件，由于于鋼筋強度很很高，在很大大的變形和裂裂縫下也不致致斷裂。9-1-2-22鋼筋錨固性性能鋼筋混凝土結構構中，兩種性性能不同的材材料能夠共同同受力是由于于它們之間存存在著粘結錨錨固作用，這這種作用使接接觸界面兩邊邊的鋼筋與混混凝土之間能能夠實現應力力傳遞，從而而在鋼筋與混混凝土中建立立起結構承載載所必須的工工作應力。鋼筋在混凝土中中的粘結錨固固作用有：膠膠結力——即接觸面上上的化學吸附附作用，但其其影響不大；；摩阻力——它與接觸面面的粗糙程度度及側壓力有有關，且隨滑滑移發(fā)展其作作用逐漸減小?。灰Ш狭Α@是帶肋鋼鋼筋橫肋對肋肋前混凝土擠擠壓而產生的的，為帶肋鋼鋼筋錨固力的的主要來源；；機械錨固力力——這是指彎鉤鉤、彎折及附附加錨固等措措施（如焊錨錨板、貼焊鋼鋼筋等）提供供的錨固作用用。鋼筋基本錨固長長度，取決于于鋼筋強度及及混凝土抗拉拉強度，并與與鋼筋外形有有關?！痘炷两Y構設計計規(guī)范》（GB500010-22002）給出了受受拉鋼筋的錨錨固長度la計算公式。（9-1）式中fy———普通鋼筋的的抗拉強度設設計值（N/mm2）；ft——混凝土土軸心抗拉強強度設計值（N/mm2）；當混凝凝土強度等級級高于C40時，按C40取值；α——鋼筋外形形系數，光面面鋼筋為0.16，帶肋鋼筋0.14，螺旋肋鋼鋼絲0.13；d——鋼筋的公公稱直徑（mm）。上式應用時，應應將計算所得得的基本錨固固長度乘以對對應于不同錨錨固條件的修修正系數。本本手冊將基本本錨固長度的的計算結果列列于表9-14。9-1-2-33鋼筋冷彎性性能鋼筋冷彎是考核核鋼筋的塑性性指標，也是是鋼筋加工所所需的。鋼筋筋彎折、做彎彎鉤時應避免免鋼筋裂縫和和折斷。低強強的熱軋鋼筋筋冷彎性能較較好，強度較較高的稍差，冷冷加工鋼筋的的冷彎性能最最差。熱軋鋼筋的冷彎彎性能列于表表9-3。根據用戶戶要求，鋼筋筋可進行反問問彎曲性能試試驗。反向彎彎曲試驗的彎彎心直徑比彎彎曲試驗相應應增加一個鋼鋼筋直徑，先先正向彎曲45°，再反向彎彎曲23°。經反彎試試驗后，鋼筋筋受彎曲部位位表面不得產產生裂縫。冷軋扭鋼筋因截截面的方向性性，只能在扁扁平方向彎折折一次，限制制了它的施工工適應性。9-1-2-44鋼筋焊接性性能鋼材的可焊性系系指被焊鋼材材在采用一定定焊接材料、焊焊接工藝條件件下，獲得優(yōu)優(yōu)質焊接接頭頭的難易程度度，也就是鋼鋼材對焊接加加工的適應性性。它包括以以下兩個方面面：（1）工藝焊接接性，也就是是接合性能，指指在一定焊接接工藝條件下下焊接接頭中中出現各種裂裂紋及其他工工藝缺陷的敏敏感性和可能能性。這種敏敏感性和可能能性越大，則則其工藝焊接接性越差。（2）使用焊接接性，是指在在一定焊接條條件下焊接接接頭對使用要要求的適應性性，以及影響響使用可靠性性的程度。這這種適應性和和使用可靠性性越大，則其其使用焊接性性越好。鋼材的可焊性常常用碳當量來來估計。所謂謂碳當量法就就是根據鋼材材的化學成分分與焊接熱影影響區(qū)淬硬性性的關系，粗粗略地評價焊焊接時產生冷冷裂紋的傾向向和脆化傾向向的一種估算算方法。碳素鋼和低合金金結構鋼常用用的碳當量Ceq計算公式式為：（9-2）式中右邊各項中中的元素符號號表示鋼材化化學成分中的的元素含量（％％）。C—碳；Mn——錳；Cr—鉻；Mo—鉬；V—釩；Ni—鎳；Cu—銅焊接性能隨碳當當量百分比的的增高而降低低。國際標準準規(guī)定不大于于0.55%，認為是可可焊的。根據據我國經驗，碳碳鋼或低合金金鋼，當Ceq＜0.40%時，焊接性性能優(yōu)良；Ceq＝0.40%%~0.555%時，需預熱熱和控制焊接接工藝；Ceq＞0.55％時，難焊焊。9-1-3鋼鋼筋銹蝕與防防護水泥水化的高堿堿度（pH＞12.5），使鋼筋筋表面形成純純化膜，是混混凝土能保護護鋼筋的主要要依據與基本本條件。任何何削弱或喪失失這個條件的的因素，都將將促使鋼筋銹銹蝕，影響混混凝土的耐久久性。在鋼筋混凝土中中，堿度低的的水泥應限制制使用，或使使用時同時采采取防腐技術術措施。海砂砂含有不等量量的氯離子Cl-，使混凝土土中鋼筋失去去純化狀態(tài)，鋼鋼筋銹蝕發(fā)展展，其銹蝕產產物體積可膨膨脹2.5倍以上，致致使混凝土開開裂、剝落，最最后導致結構構破壞。我國國有關規(guī)范不不推薦或嚴格格限制使用海海砂。開發(fā)海海砂，一是要要限制氯離子子C1-的含量；二二是必須采取取相應的防護護措施（如摻摻入鋼筋阻銹銹劑等）?；炷恋拿軐嵭孕耘c鋼筋表面面混凝土保護護層的厚度，對對保護鋼筋起起著關鍵作用用。工程實踐踐表明，鋼筋筋過早的出現現腐蝕破壞，大大多與混凝土土質量欠佳有有關。混凝土的碳化是是指大氣中的的CO2與混凝土中中的Ca（OH）2起化學反應應，生成中性性的碳酸鹽CaCO3?；炷林兄袖摻畋３旨兗兓癄顟B(tài)的最最低堿度是pH＝11.5,而碳化結果果可使pH低于9，鋼筋銹蝕蝕不可避免。工業(yè)過程排放的的SO2，除與Ca（OH）2結合生成CaSO3類似碳化作作用外，一方方面SO2、SO3溶于水（或或形成酸雨），直直接促使鋼筋筋的電化學腐腐蝕過程（類類似C1-作用）；另另方面所生成成的硫酸鹽對對混凝土進一一步發(fā)生膨脹脹侵蝕作用。實實質上，二氧氧化硫（SO2）與酸雨對對鋼筋銹蝕的的危害，在一一定條件下遠遠大于碳化的的作用。提高混凝土自身身對鋼筋的保保護能力，是是最重要、最最根本的防護護原則。其中中，高性能混混凝土的開發(fā)發(fā)，有利于對對鋼筋的保護護。但由于混混凝土材料的的多孔性和施施工易產生裂裂紋等問題，是是很難徹底解解決的。在較較嚴酷的腐蝕蝕環(huán)境中，附附加的防護措措施仍然是不不可缺少的，主主要有：鋼筋筋阻銹劑、環(huán)環(huán)氧樹脂涂層層鋼筋、水泥泥基聚合物防防腐砂漿層等等。9-1-4鋼鋼筋質量檢驗驗9-1-4-11檢查項目和和方法1．主控項目（1）鋼筋進場場時，應按現現行國家標準準《鋼筋混凝凝土用熱軋帶帶肋鋼筋》（GB14999-19998）等的規(guī)定定抽取試件作作為力學性能能檢驗，其質質量必須符合合有關標準的的規(guī)定。檢查數量：按進進場的批次和和產品的抽樣樣檢驗方案確確定。檢驗方法：檢查查產品合格證證、出廠檢驗驗報告和進場場復驗報告。（2）對有抗震震設防要求的的框架結構，其其縱向受力鋼鋼筋的強度應應滿足設計要要求；當設計計無具體要求求時，對一、二二級抗震等級級，檢驗所得得的強度實測測值應符合下下列規(guī)定：1）鋼筋的抗拉拉強度實測值值與屈服強度度實測值的比比值不應小于于1.25；2）鋼筋的屈服服強度實測值值與強度標準準值的比值不不應大于1.3。檢查數量與方法法同（1）。（3）當發(fā)現鋼鋼筋脆斷、焊焊接性能不良良或力學性能能顯著不正常常等現象時，應應對該批鋼筋筋進行化學成成分檢驗或其其他專項檢驗驗。2．一般項目鋼筋應平直、無無損傷，表面面不得有裂紋紋、油污、顆顆粒狀或片狀狀老銹。檢查數量：進場場時和使用前前全數檢查。檢查方法：觀察察。9-1-4-22熱軋鋼筋檢檢驗熱軋鋼筋進場時時，應按批進進行檢查和驗驗收。每批由由同一牌號、同同一爐罐號、同同一規(guī)格的鋼鋼筋組成，重重量不大于60t。允許由同同一牌號、同同一冶煉方法法、同一澆注注方法的不同同爐罐號組成成混合批，但但各爐罐號含含碳量之差不不得大于0.02％，含錳量量之差不大于于0.15%。1．外觀檢查從每批鋼筋中抽抽取5%進行外觀檢檢查。鋼筋表表面不得有裂裂紋、結疤和和折疊。鋼筋筋表面允許有有凸塊，但不不得超過橫肋肋的高度，鋼鋼筋表面上其其他缺陷的深深度和高度不不得大于所在在部位尺寸的的允許偏差。鋼筋可按實際重重量或公稱重重量交貨。當當鋼筋按實際際重量交貨時時，應隨機抽抽取10根（6m長）鋼筋稱稱重，如重量量偏差大于允允許偏差，則則應與生產廠廠交涉，以免免損害用戶利利益。2．力學性能試試驗從每批鋼筋中任任選兩根鋼筋筋，每根取兩兩個試件分別別進行拉伸試試驗（包括屈屈服點、抗拉拉強度和伸長長率）和冷彎彎試驗。拉伸、冷彎、反反彎試驗試件件不允許進行行車削加工。計計算鋼筋強度度時，采用公公稱橫截面面面積。反彎試試驗時，經正正向彎曲后的的試件應在100℃溫度下保溫溫不少于30min，經自然冷冷卻后再進行行反向彎曲。當當供方能保證證鋼筋的反彎彎性能時，正正彎后的試件件也可在室溫溫下直接進行行反向彎曲。如有一項試驗結結果不符合表表9-3要求，則從從同一批中另另取雙倍數量量的試件重作作各項試驗。如如仍有一個