螺纹钢基础知识培训

上海钰翔国贸2012年11月钢筋基础知识培训资料(a)等高肋钢筋；(b)月牙肋钢筋一什么是螺纹钢？螺纹钢是表面带肋的钢筋，亦称带肋钢筋，通常带有2道纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋。横肋的外形为螺旋形、人字形、月牙形3种。用公称直径的毫米数表示。螺纹钢主要用于钢筋混凝土建筑构件的骨架，在使用中要求有一定的机械强度、弯曲变形性能及工艺焊接性能。生产螺纹钢的原料钢坯为经镇静熔炼处理的碳素结构钢或低合金结构钢。定义螺纹钢是热轧带肋钢筋的俗称，最早的钢筋是不带肋的。带肋钢筋定义：横截面通常为圆形，且表面通常带有两条纵肋和沿长度方面均匀分布的横肋的钢筋。（GB1499-1998版）带肋钢筋定义：横截面通常为圆形，且表面带肋的混凝土结构用钢材。（2007版）普通热轧钢筋：按热轧状态交货的钢筋，其金相组织主要是铁素体加珠光体，不得有影响使用性能的其他组织存在。[2007版]细晶粒热轧钢筋，在热轧过程中，通过控轧和控冷工艺形成的细晶粒钢筋，其金相组织主要是铁素体加珠光体，不得有影响使用性能的其他组织存在，晶粒度不粗于9级。（2007版新增）注：上述定义的不得影响性能其他组织如回火后的马氏体组织。钢筋的分类、牌号分类：按生产工艺分热轧、冷轧、冷拉的钢筋，还有以Ⅳ级钢筋经热处理而成的热处理钢筋。按轧制外形分：①光面钢筋：属于I级钢筋（Q235钢钢筋）均轧制为光面圆形截面，供应形式有盘园，长度为6m~12m；②带肋钢筋：有螺旋形、人字形和月牙形三种，一般Ⅱ、Ⅲ级钢筋轧制成人字形，Ⅳ级钢筋轧制成螺旋形及月牙形；③冷轧扭钢筋：经冷轧并冷扭成型。进口螺纹钢的横肋几何形状主要为普通方形螺纹或普通斜方形螺纹。我国钢筋混凝土用热轧带肋钢筋牌号由HRB和屈服点最小值构成。H、R、B分别为热轧（Hotrolled）、带肋（Ribbed）、钢筋（Bars）三词的英文首位字母，热轧光园钢筋（hotrolledplainbars）牌号用HPB+屈服点最小值表示。按用途进行分类：钢筋混凝土用普通钢筋、钢筋混凝土用热处理钢筋。螺纹钢的订货原则一般是在满足工程设计所需握紧性能要求的基础上，以机械工艺性能或机械强度指标为主。沿用老规范按力学性能划分为四级钢筋（新标准使用牌号）：（1）Ⅰ级钢筋（HPB235）：建筑盘条的热轧直条、热轧光园钢筋，按屈服强度特征值分为235、300级，推荐的公称直径为6,8,10,12,16,20。材质为Q235,目前正在淘汰低强235MPa钢筋，以300MPa光圆钢筋替代。（2）Ⅱ级钢筋（HRB335）；Ⅲ级钢筋（HRB400）和Ⅳ级钢筋（HRB500）。HRB335（老牌号为20MnSi）、HRB400（老牌号为20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi）。我国标准推荐公称直径为8、10、12、16、20、40、50mm的螺纹钢系列。各项质量要求应满足GB1499.2-2007《热轧带肋钢筋》的要求。I、II、III、IV级钢筋区别：1）材质不同（钢种不同），I级钢筋材质是Q235，II级钢筋材质是20MnSi，III级钢筋是20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi；从化学成份上看，各级钢筋的碳当量不同。2）强度不同，III,IV级钢筋是高强钢筋，强度高、综合性能优。由于钢筋的化学成份和极限强度的不同，因此在韧性、冷弯、抗疲劳等性能方面也有不同。3）生产工艺不同；III,IV级钢筋要通过控制加入V、Nb、Ti和控制冷却等工艺提高机械性能，工艺要求比较高；I、II级钢筋工艺要求低，很多小钢厂就可以生产。4）能耗不同，I、II级钢筋是高能耗、低性能、被市场淘汰产品，III、IV级钢筋是强度高、性能好十二五重点推广应用的钢筋。各级螺纹钢差异钢筋具体牌号及特点类别牌号牌号构成英文字母含义普通热轧钢筋HRB335由HRB+屈服强度特征值构成HRB—热轧带肋钢筋的英文（HotRolledRibbedBars）缩写HRB400HRB500细晶粒热轧钢筋HRB335由HRBF+屈服强度特征值构成HRBF—热在轧带肋钢筋的英文缩写后加“细”的英文（Fine）首位字母HRB400HRB500光园钢筋HPB235HPB300由HPB+屈服强度特征值牌号化学成分（质量分数）/%，不大于CSiMnPSCeq(碳当量)HRB3350.250.801.60.0450.0450.52HRB4000.250.801.60.0450.0450.54HRB5000.250.801.60.0450.0450.55HPB2350.220.300.650.0450.050--------HPB3000.250.551.50HPB235HPB300残余元素铬、镍、铜含量应各不大于0.30%.牌号屈服强度Mpa[RcL]抗拉强度Mpa[Rm]断后伸长率%[A]最大力总伸度率%[Agt]不小于HPB23523537025.010HPB30030042025.0HRB335HRBF335335455/1.36177.5HRB400HRBF400400540/1.3516HRB500HRBF500500630/1.2615钢筋力学性能HPB300：代替I级钢筋，质量稳定，塑性好易成型，但屈服强度较低，不宜用于结构中的受力钢筋；HRB400：III级带肋钢筋，粘结好，强度和塑性均较好，是主要应用的钢筋品种之一；RRB400：是HRB335钢筋热轧后快速冷却，利用钢筋内温度自行回火而成，淬火钢筋强度提高，但塑性降低，余热处理后塑性有所改善,RRB400级可焊性和施工使用性低，不宜做重要部位受力钢筋！热轧钢筋的性能特点案例：钢筋强屈比、超屈比检验不合格2011年宜昌地区的许多钢材经销商送往工地的钢材在质检站检测时因“强屈比、超屈比”两项指标不合格而退场，此事让广大经销商无比困惑。原来从2011年8月1日起，开始执行新的钢筋混凝土标准，其中钢筋在某些部分要求必须是抗震钢筋，就是钢筋符号后面带E字母的，这是强制性条文的规定。抗震钢筋抗震型钢筋，顾名思义可以有效抵御地震等自然灾害的钢筋。抗震钢筋独特的抗震能力，使得它能够在建筑发生倾斜、变形时不发生断裂，因而可以最大限度避免和降低自然灾害给我们造成的生命财产安全损失。质量要求：除了应满足已有牌号HRB335、HRB400、HRB500的化学成分、力学性能、工艺性能和其他技术要求外，还要满足以下三项要求：1.钢筋实测抗拉强度与实测屈服强度之比不小于1.25；[强屈比]2.钢筋实测屈服强度与标准规定的屈服强度特征值之比不大于1.30；[超屈比]3.钢筋的最大力总伸长率不小于9%[均匀伸长率]抗震钢筋牌号六个牌号:HRB335E、HRBF335E、HRB400E、HRBF400E、HRB500E、HRBF500E在GB1499.2-2007国家标准提出“有较高要求的抗震结构用适用牌号”，其中包括以上的等六个牌号，抗震钢筋牌号是在钢筋牌号后面加大写字母“E”（E指英语单词“地震”Earthquake）。现在的二级螺纹钢抗震性能不够好，在2008年汶川地震后，国家开始鼓励在建筑工程上使用高强钢筋，2011年7月，国家发布实施的《混凝土结构设计规范》标准，要求在工程中优先采用400MPa级及500MPa级高强钢筋，可以采用335MPa的二级钢筋，取消235MPa的一级钢筋。HRB335钢筋抗震性能不好，为了提高钢材的性能，降低生产成本,在高炉炼铁生产环节，配加了10～15%钒钛磁铁矿，并且要求生产抗震钢筋时铁水质量（特别S、P含量控制）,以钒钛微合金化与控制冷却工艺轧制为特征的高抗震性能建筑结构钢，具有强度高、较高的高应变低周疲劳性能、应变时效敏感性低、具有抗变形时效能力、没有低温脆性、良好的焊接性能、强度与塑性配合适当，钢筋的强屈比大于1.25，可大幅度提高钢筋的强度、冲击韧性和塑性及抗震性能。可有效防止由于地震时建筑物中的钢筋脆断引起混凝土构件的早期破坏。抗震钢筋与普通钢筋的区别带E钢筋的化学成分、碳当量限值以及抗拉强度、屈服强度、强度设计值、弹性模量等基本力学性能指标的取值与不带E的同牌号热轧带肋钢筋基本相同，只是实际生产过程中的工艺路线不同。带E抗震钢筋和普通钢筋的本质区别就是使钢筋获得更好的延性，从而能够更好地保证重要结构构件在地震时具有足够的塑性变形能力和耗能能力。钢筋的塑性指应力超过屈服点以后，由于塑性变形钢筋可以拉得很长，或绕着很小的直径能够弯转很大的角度。通常以钢筋的延伸率和冷弯性能来确定。延伸率：在标距范围内试件拉断拼合后的残余变形与原标距之比。反映钢筋塑性性能的指标。延伸率大的钢筋，在拉断前有足够预兆，延性较好。目前多采用均匀延伸率来反映钢筋的变形能力,即对应最大应力总伸长率，包括了残余应变和弹性应变，反映了钢筋真实的变形能力(≥2.5%，国际通用指标)。冷弯性能是反映钢筋变形能力的另一个指标热轧钢筋的性能特点16/32螺纹钢的生产工艺流程步进式加热炉→粗轧机→中轧机→精轧机→水冷装置→冷床→冷剪→自动计数装置→打捆机→卸料台架17/32带肋钢筋主要用于钢筋混凝土建筑构件的骨架，在使用中要求有一定的机械强度、弯曲变形性能及工艺焊接性能。生产螺纹钢的原料钢坯为经镇静熔炼处理的碳素结构钢或低合金结构钢；在混凝土中主要承受拉应力,带肋钢筋由于肋的作用，和混凝土有较大的粘结能力，因而能更好地承受外力的作用。螺纹钢主要用途螺纹钢主要用途螺纹钢广泛用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设。大到高速公路、铁路、桥梁、涵洞、隧道、防洪、水坝等公用设施，小到房屋建筑的基础、梁、柱、墙、板，螺纹钢都是不可或缺的结构材料。国家明令淘汰的“落后生产工艺装备、落后产品”目录（2011年本）》（国家发改委令2011年第9号）2011年国家明令淘汰以下产品：（三）钢铁1、热轧硅钢片2、普通松弛级别的钢丝、钢绞线3、热轧钢筋：牌号HRB335、HPB235（不让生产）2013年底淘汰使用HRB335钢筋为落实节能减排工作部署，住建部、工信化部日前联合出台《关于加快应用高强钢筋的指导意见》，要求到2013年底，在建筑工程中淘汰335兆帕级钢筋；到2015年底，高强钢筋的产量占螺纹钢筋总产量的80%，在建筑工程中使用量达到建筑用钢筋总量的65%以上。相关国家规范要求及修订情况新修订的《混凝土结构设计规范》首次将500兆帕级钢筋（Ⅳ级）列入了使用规范，要求优先使用400兆帕级钢筋（Ⅲ级），积极推广500兆帕级钢筋，用HPB300光圆钢筋取代HPB235光圆钢筋（Ⅰ级），逐渐减少使用335兆帕级钢筋（Ⅱ级），并最终取消该品种。工信部表示将加强标准配套，2012年底将完成修订并正式实施新的钢筋混凝土用钢产品标准（GB1499），取消GB1499标准中的235兆帕级光圆钢筋和335兆帕级螺纹钢筋，将光圆钢筋的强度等级从235兆帕级提高到300兆帕，钢筋强度等级拟定设置为300兆帕、400兆帕、500兆帕。拟定增加600兆帕。（300兆帕级别钢筋还在讨论中）。相关国家规范要求及修订情况工信部在其官网发布《钢铁行业生产经营规范条件》，明确提出“从2013年起严禁生产一级螺纹钢筋、二级螺纹钢筋、热轧硅钢片等产品。三级和四级钢筋统称为高强钢筋，相比于高强钢筋，一二级螺纹钢承压能力不好，而且生产过程中用钢量更多、污染更大，这些年国家一直在推动使用高强钢筋。2011年我国钢筋产量占钢材总产量的17.5%，其中一级螺纹钢占比很小，目前已经很少有钢厂生产了，但二级螺纹钢目前占整个螺纹钢产量的一半左右。这一轮即将到来的淘汰大潮中，生产高附加值产品的大钢企将占据明显优势，而民营小钢企将受到较大冲击。提醒：当前仍有大量《目录（2011年本）》发布之前的在建工程，为保证项目建设需要，国家部门协商后，淘汰工作预留一年过渡期，至2012年底，全面淘汰HRB335、HPB235热轧钢筋GB50204-2011对钢筋验收提出新要求GB50204-2011《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2011《混凝土结构工程施工质量验收