钢筋的分类及性能

出处：按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《建筑工程施工实用技术手册》第245页（3673字）

(一)钢筋的分类

钢筋的分类方法很多。按生产工艺不同，可分为热轧钢筋、冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋、钢绞线、消除应力钢丝、热处理钢筋等。按轧制外形不同，可分为光面(光圆)钢筋和变形钢筋，变形钢筋又有螺旋纹、人字纹及月牙纹之分。

按化学成分不同，钢筋可分为碳素钢钢筋和普通低合金钢钢筋。碳素钢钢筋按其含碳量多少，又可分为低碳钢(含碳量小于0．25%)、中碳钢(含碳量0．25%～0．60%)和高碳钢钢筋(含碳量大于0．60%)。含碳量的大小直接影响钢筋强度和受力变形性能。含碳量增加，钢筋强度和硬度增大，但塑性和韧性降低，脆性增加，可焊性变差。普通低合金钢钢筋是在低碳钢和中碳钢中，加入含量不超过3%的某些合金元素冶炼而成，由于加入了适量的合金元素，使钢筋的强度提高，力学性能得到明显改善。

按结构构件的类型不同，钢筋可分为普通钢筋和预应力筋。普通钢筋是指用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力筋。普通钢筋按强度不同，可分为HPB235、HRB335、HRB400和RRB400四级，级别越高，其强度和硬度越高，塑性则逐级降低；预应力筋宜采用预应力钢绞线、消除应力钢丝，也可采用热处理钢筋。

按钢筋的直径大小，可分为钢丝(直径3～5mm)、细钢筋(直径6～10mm)、中粗钢筋(直径12～20mm)和粗钢筋(直径大于20mm)。为便于运输和储存，通常将直径6～10mm的钢筋制成圆盘，直径大于12mm的钢筋截成每根长度为6～12m。

按钢筋在结构中的作用不同，可分为受拉钢筋、受压钢筋、预应力筋、分布钢筋、架立钢筋、箍筋、吊筋、腰筋、锚固筋等。

(二)钢筋的性能

1．热轧钢筋的性能

热轧钢筋是经热轧成型并自然冷却的成品钢筋，其又分为热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋两种。

(1)热轧光圆钢筋

热轧光圆钢筋的力学性能，应符合表5－11中的规定。

表5－11 热轧光圆钢筋的力学性能

注：D为弯心直径，d为钢筋直径。

(2)热轧带肋钢筋

热轧带肋钢筋的化学成分及碳当量，应符合表5－12中的规定；热轧带肋钢筋的力学性能，应符合表5－13中的规定。

表5－12 热轧带肋钢筋的化学成分及碳当量

注：表中C_eq为碳当量。

表5－13 热轧带肋钢筋的力学性能

2．余热处理钢筋

余热处理钢筋是经热轧后立即进行穿水，进行表面控制冷却，然后利用芯部余热自身完成回火处理所得的成品钢筋。根据《钢筋混凝土用余热处理钢筋》(GB 13014－1991)的规定，其表面形状同热轧月牙肋钢筋，强度级别为HRB400级。

余热处理钢筋的化学成分，应符合表5－14中的规定；余热处理钢筋的力学性能，应符合表5－15中的规定。

表5－14 余热处理钢筋的化学成分

表5－15 余热处理钢筋的力学性能

注：d为弯曲直径，a为钢筋公称直径。

3．冷轧带肋钢筋

冷轧带肋钢筋是热轧圆盘条经冷轧或冷拔减径后在其表面冷轧成三面或二面有肋的钢筋。冷轧带肋钢筋应符合国家标准《冷轧带肋钢筋》(GB 13788－2000)中的规定。

冷轧带肋钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C20；预应力冷轧带肋钢筋混凝土结构构件的混凝土强度等级不宜低于C25；处于室内高湿度或露天冷轧带肋钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C30。

冷轧带肋钢筋可用于没有振动荷载和重复荷载的工业与民用建筑，也可用于一般构筑物的钢筋混凝土和先张法预应力混凝土中小型结构构件，还可用作砖混房屋的圈梁、构造柱及砌体配筋。冷轧带肋钢筋不宜在环境温度低于－30℃时使用；550级钢筋不得采用冷拉方法调直，用机械调直对钢筋表面不得有明显擦伤。

冷轧带肋钢筋的化学成分，应符合表5－16中的规定；冷轧带肋钢筋的力学性能，应符合表5－17中的规定；冷轧带肋钢筋及预应力冷轧带肋钢筋的强度设计值，应符合表5－18中的规定。

表5－16 冷轧带肋钢筋的化学成分

表5－17 冷轧带肋钢筋的力学性能

注：1．抗拉强度按钢筋公称直径d计算。

2．伸长率δ₁₀的测量标距为10d；伸长率δ₁₀₀的测量标距为100mm。

3．对成盘供应的650级和800级钢筋，经调直后的抗拉强度仍应符合表中的规定。

表5－18 冷轧带肋钢筋及预应力冷轧带肋钢筋的强度设计值

注：1．成盘供应的550级冷轧带肋钢筋经机械调直后，抗拉强度值应降低20MPa，但抗压强度设计值应不大于相应的抗拉强度设计值。

2．在钢筋混凝土结构中，轴心受拉和小偏心受拉构件的钢筋抗拉强度设计值应按310MPa取用。

4．冷轧扭钢筋

冷轧扭钢筋又称为冷轧变形钢筋，它是用低碳钢钢筋经冷轧扭工艺制成，钢筋表面呈连续螺旋形，表面光滑无裂痕，性能与其母材相比，极限抗拉强度与混凝土的握裹力，分别提高了1．67倍和1．59倍。

冷轧扭钢筋适用于一般房屋和一般构筑物的冷轧扭钢筋混凝土结构工程的设计与施工，尤其适用于现浇钢筋混凝土楼板。冷轧扭钢筋混凝土结构件，主要以板类及中小型梁类受弯构件为主。

冷轧扭钢筋比采用普通热轧圆盘条钢筋节省钢材36%～40%，节省工时1／3，降低施工费用15%左右，技术经济效益比较明显。

当采用冷轧扭钢筋时，处于室内正常环境中的构件，其混凝土强度等级不宜低于C20；处于露天或室内潮湿环境中的构件，其混凝土强度等级不宜低于C25。

冷轧扭钢筋的轧扁厚度和节距，应符合表5－19中的规定；冷轧扭钢筋的规格及截面参数，应符合表5－20中的规定；冷轧扭钢筋的力学性能，应符合表5－21中的规定；冷轧扭钢筋的混凝土最小厚度，应符合表5－22中的规定；纵向受拉冷轧扭钢筋的最小锚固长度，应符合表5－23中的规定。

表5－19 冷轧扭钢筋轧扁厚度和节距

表5－20 冷轧扭钢筋的规格及截面参数

注：1．Ⅰ型为矩形截面，Ⅱ型为菱形截面。

2．等效直径d₀为由公称截面面积等效为圆形截面的直径。

表5－21 冷轧扭钢筋的力学性能

表5－22 冷轧扭钢筋的混凝土最小厚度mm

表5－23 纵向受拉冷轧扭钢筋的最小锚固长度