第八讲(1)建筑钢材及检测

1、 6.1 6.1 概述概述 6.2 6.2 建筑钢材的原材及品种建筑钢材的原材及品种 单元单元6 6 建筑钢材及检测建筑钢材及检测 6.3 6.3 建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测 6.4 6.4 钢筋焊接性能及检测钢筋焊接性能及检测 6.5 6.5 钢筋机械连接性能及检测钢筋机械连接性能及检测 知识汇总知识汇总 6.1 6.1 概述概述 钢材的定义：钢是由生铁冶炼而成的，钢材是一钢材的定义：钢是由生铁冶炼而成的，钢材是一种以铁为主要元素、含碳量在种以铁为主要元素、含碳量在2.06%2.06%以下并含有少量其他以下并含有少量其他元素的金属材料。元素的金属材料。 钢材具有许多非金属材

2、料所无可比拟的优点，如钢材具有许多非金属材料所无可比拟的优点，如材质均匀，性能可靠，强度高；良好的加工性能和便于材质均匀，性能可靠，强度高；良好的加工性能和便于装配等特点。钢材的缺点是易锈蚀，耐火性差，维修费装配等特点。钢材的缺点是易锈蚀，耐火性差，维修费用高。用高。 6.1 6.1 概述概述 6.1.1 6.1.1 钢的生产和分类钢的生产和分类 1. 1. 钢的生产钢的生产 钢的生产主要包括冶炼、铸锭和压力加工三个过钢的生产主要包括冶炼、铸锭和压力加工三个过程。程。 （1 1） 钢的冶炼钢的冶炼 炼钢的实质其实就是按照所需钢种的质量要求，炼钢的实质其实就是按照所需钢种的质量要求，把熔融的生铁

3、进行氧化，并使所含各种杂质元素降低到把熔融的生铁进行氧化，并使所含各种杂质元素降低到容许的范围内。根据炼钢设备不同，钢主要分三大类容许的范围内。根据炼钢设备不同，钢主要分三大类: :平炉钢；氧气转炉钢；电炉钢。它们的特点和主平炉钢；氧气转炉钢；电炉钢。它们的特点和主要生产钢种见表要生产钢种见表6.16.1。 6.1 6.1 概述概述 6.1 6.1 概述概述 （2 2） 钢的铸锭钢的铸锭 在冶炼过程中，由于氧化作用使部分铁被氧化，在冶炼过程中，由于氧化作用使部分铁被氧化，降低了钢的质量。因此，在炼钢后期要进行脱氧处理，降低了钢的质量。因此，在炼钢后期要进行脱氧处理，使氧化铁还原成金属铁，再浇入

4、锭模，最终形成柱状的使氧化铁还原成金属铁，再浇入锭模，最终形成柱状的钢锭。脱氧程度不同，钢的品质也不同，因此工业上的钢锭。脱氧程度不同，钢的品质也不同，因此工业上的钢材要再经过压力加工才能使用。钢材要再经过压力加工才能使用。 （3 3） 钢的压力加工钢的压力加工 压力加工分为热加工和冷加工两种。热加工是将压力加工分为热加工和冷加工两种。热加工是将钢锭加热到一定温度，使钢锭呈塑性状态所进行的压力钢锭加热到一定温度，使钢锭呈塑性状态所进行的压力加工，如热轧、热锻；冷加工是指在常温下完成的压力加工，如热轧、热锻；冷加工是指在常温下完成的压力加工，如冷轧、冷拉等。钢经过压力加工成钢材后，极加工，如冷轧

5、、冷拉等。钢经过压力加工成钢材后，极大地提高了它的强度和质量，也丰富了钢材的品种。大地提高了它的强度和质量，也丰富了钢材的品种。 6.1 6.1 概述概述 2. 2. 钢的分类钢的分类 由于制作和加工条件不同，钢的种类也极其繁多，由于制作和加工条件不同，钢的种类也极其繁多，为了便于生产、使用和研究，可以按照化学成分、脱氧为了便于生产、使用和研究，可以按照化学成分、脱氧程度、冶炼质量和用途对钢进行分类，详见表程度、冶炼质量和用途对钢进行分类，详见表6.26.2。 6.1 6.1 概述概述 6.1.2 6.1.2 建筑钢材的技术性能建筑钢材的技术性能 钢材在建筑结构中的受力比较复杂，除了主要承钢材

6、在建筑结构中的受力比较复杂，除了主要承受拉力、压力、弯曲、冲击等荷载外，施工中还要经常受拉力、压力、弯曲、冲击等荷载外，施工中还要经常对钢材进行切断、冷弯、焊接等加工。因此，钢材的力对钢材进行切断、冷弯、焊接等加工。因此，钢材的力学性能、工艺性能和化学成分既是设计和施工人员选用学性能、工艺性能和化学成分既是设计和施工人员选用它的主要依据，也是生产钢材企业控制材质的重要参数。它的主要依据，也是生产钢材企业控制材质的重要参数。 6.1 6.1 概述概述 1. 1. 力学性能力学性能 建筑钢材的力学性能是指钢材在受力过程中所表建筑钢材的力学性能是指钢材在受力过程中所表现出来的性能，主要包括屈服强度、

7、抗拉强度、伸长率、现出来的性能，主要包括屈服强度、抗拉强度、伸长率、硬度和冲击韧性等，抗拉性能是钢材的主要技术性能。硬度和冲击韧性等，抗拉性能是钢材的主要技术性能。 （1 1） 拉伸性能拉伸性能 对于低碳钢来讲，由于含碳量低、强度低、塑性对于低碳钢来讲，由于含碳量低、强度低、塑性好，通过万能试验机对钢材进行拉伸后再绘制出应力好，通过万能试验机对钢材进行拉伸后再绘制出应力延伸率关系曲线，便很容易观察到它在拉伸过程中的应延伸率关系曲线，便很容易观察到它在拉伸过程中的应力与应变的变化关系，进而测得钢材的屈服强度、抗拉力与应变的变化关系，进而测得钢材的屈服强度、抗拉强度和伸长率。图强度和伸长率。图6.

8、16.1为不考虑瞬时效应时低碳钢拉伸过为不考虑瞬时效应时低碳钢拉伸过程的应力程的应力应变图；图应变图；图6.26.2为中碳钢、高碳钢等硬钢的应为中碳钢、高碳钢等硬钢的应力力应变图。两种材料显著的区别就是低碳钢呈延性断应变图。两种材料显著的区别就是低碳钢呈延性断裂，而高碳钢断裂时没有明显的预兆，脆性断裂发展极裂，而高碳钢断裂时没有明显的预兆，脆性断裂发展极快。快。 6.1 6.1 概述概述 6.1 6.1 概述概述 屈服强度（分为上屈服强度屈服强度（分为上屈服强度R ReHeH和下屈服强度和下屈服强度R ReLeL） 屈服强度是指钢材在拉力作用下，开始产生塑性屈服强度是指钢材在拉力作用下，开始产

9、生塑性变形时的应力值。它是结构设计时取值的依据，有上屈变形时的应力值。它是结构设计时取值的依据，有上屈服强度服强度R ReHeH和下屈服强度和下屈服强度R ReLeL之分。在此阶段应力与应变不之分。在此阶段应力与应变不成比例变化，极小的应力变化就使变形急剧增大。对于成比例变化，极小的应力变化就使变形急剧增大。对于屈服现象不明显的硬碳钢，规定在产生残余应变为屈服现象不明显的硬碳钢，规定在产生残余应变为0.2%0.2%时的应力值作为屈服点，记作时的应力值作为屈服点，记作Rp0.2Rp0.2。 抗拉强度（抗拉强度（R Rm m） 又称抗拉极限强度，是指试件破坏前应力又称抗拉极限强度，是指试件破坏前应

10、力应变应变图上对应的最大应力值，亦即钢材所能承受的最大应力，图上对应的最大应力值，亦即钢材所能承受的最大应力，超过此值钢材将会被拉断。超过此值钢材将会被拉断。 6.1 6.1 概述概述 为了确保钢材结构件的使用安全，多年来，设计为了确保钢材结构件的使用安全，多年来，设计中把屈服强度与抗拉强度的比值称为屈强比，它反映了中把屈服强度与抗拉强度的比值称为屈强比，它反映了钢材的利用率和使用中的安全可靠程度。比值较小时，钢材的利用率和使用中的安全可靠程度。比值较小时，结构安全度较大，不易因局部超载而造成破坏，但这个结构安全度较大，不易因局部超载而造成破坏，但这个比值最好保持在比值最好保持在0.60.60

11、.750.75之间，安全又经济。之间，安全又经济。 伸长率（伸长率（A A） 一般指断后伸长率，当应力达到抗拉强度一般指断后伸长率，当应力达到抗拉强度RmRm后，后，在试件薄弱处的断面将显著缩小，塑性变形急剧增加，在试件薄弱处的断面将显著缩小，塑性变形急剧增加，产生产生“颈缩颈缩”现象并很快断裂。将断裂后的试件仔细拼现象并很快断裂。将断裂后的试件仔细拼合起来，量出断后标距残余伸长值，与原始标距长度进合起来，量出断后标距残余伸长值，与原始标距长度进行比较就可以求出钢材试件的断后伸长率。行比较就可以求出钢材试件的断后伸长率。 6.1 6.1 概述概述 （2 2） 硬度硬度 硬度是指钢材抵抗较硬物体

12、压入产生局部变形的硬度是指钢材抵抗较硬物体压入产生局部变形的能力。测定钢材硬度常用布氏法。硬度的大小既可以判能力。测定钢材硬度常用布氏法。硬度的大小既可以判断钢材的软硬，又可以近似地估计钢材的抗拉强度。断钢材的软硬，又可以近似地估计钢材的抗拉强度。 （3 3） 冲击韧性冲击韧性 冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载的能力。温度是冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载的能力。温度是影响钢材冲击韧性的主要因素，其他如钢的化学成分以影响钢材冲击韧性的主要因素，其他如钢的化学成分以及冶炼、轧制质量都会影响冲击韧性。及冶炼、轧制质量都会影响冲击韧性。 6.1 6.1 概述概述 2. 2. 工艺性能工艺性能 建筑钢材在使用

13、过程中，多数要进行一定形式的建筑钢材在使用过程中，多数要进行一定形式的加工处理，所以良好的工艺性能可以保证钢材能够顺利加工处理，所以良好的工艺性能可以保证钢材能够顺利地通过各种处理而对钢材的质量没有损害。钢材的工艺地通过各种处理而对钢材的质量没有损害。钢材的工艺性能主要包括：性能主要包括： （1 1） 焊接性能焊接性能 焊接是采用加热或加热加压的方法使两个相互分焊接是采用加热或加热加压的方法使两个相互分离的金属连接在一起的作业方法。钢材焊接性能的好坏离的金属连接在一起的作业方法。钢材焊接性能的好坏主要取决于它的化学组成，而其中影响最大的是碳元素。主要取决于它的化学组成，而其中影响最大的是碳元素

14、。 （2 2） 冷弯性能冷弯性能 冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。冷弯合格的钢材试件在受到规定的弯曲角度和弯曲直径冷弯合格的钢材试件在受到规定的弯曲角度和弯曲直径条件下，弯曲试件的外拱面不发生裂缝、断裂或起层等条件下，弯曲试件的外拱面不发生裂缝、断裂或起层等现象。图现象。图6.36.3为钢材弯曲试验中经常采用的支辊式弯曲装为钢材弯曲试验中经常采用的支辊式弯曲装置。置。 6.1 6.1 概述概述 6.1 6.1 概述概述 3. 3. 钢的化学成分对其性能的影响钢的化学成分对其性能的影响 碳素钢中除了铁和碳元素外，还有硅、锰、磷、碳素钢中除了

15、铁和碳元素外，还有硅、锰、磷、硫、氮、氧等元素。它们的含量决定了钢材的质量和性硫、氮、氧等元素。它们的含量决定了钢材的质量和性能，在冶炼时应通过控制和调节以保证钢材的质量。能，在冶炼时应通过控制和调节以保证钢材的质量。 （1 1） 碳碳 碳是决定钢材性能的主要元素，随着含碳量的增碳是决定钢材性能的主要元素，随着含碳量的增加，钢的强度和硬度提高，塑性和韧性下降。但当含碳加，钢的强度和硬度提高，塑性和韧性下降。但当含碳量大于量大于1.0%1.0%时，由于钢材变脆，强度反而下降。时，由于钢材变脆，强度反而下降。 6.1 6.1 概述概述 （2 2） 硫、磷硫、磷 硫使钢材的热脆性增加；磷能使钢材的强

16、度、硬硫使钢材的热脆性增加；磷能使钢材的强度、硬度提高，但显著降低钢材的塑性和韧性，使钢材的冷脆度提高，但显著降低钢材的塑性和韧性，使钢材的冷脆性增加。它们是炼钢中必须控制含量的成分。性增加。它们是炼钢中必须控制含量的成分。 （3 3） 氧、氮氧、氮 它们降低了钢材的强度，且使冷弯性能和焊接性它们降低了钢材的强度，且使冷弯性能和焊接性能变差，也是炼钢中控制的成分。能变差，也是炼钢中控制的成分。 （4 4） 硅、锰、钼、钛、钨等硅、锰、钼、钛、钨等 它们是合金钢中重要的合金元素，能改善钢的组它们是合金钢中重要的合金元素，能改善钢的组织结构，并显著提高强度、硬度和耐磨性等。织结构，并显著提高强度、

17、硬度和耐磨性等。 6.2 6.2建筑钢材的原料及检测建筑钢材的原料及检测 建筑钢材是指建筑工程中使用的各种型钢、钢板、建筑钢材是指建筑工程中使用的各种型钢、钢板、钢管和用于钢筋混凝土结构中的各种钢筋、钢丝、钢绞钢管和用于钢筋混凝土结构中的各种钢筋、钢丝、钢绞线等，是一种应用最广泛的金属材料。线等，是一种应用最广泛的金属材料。 6.2.1 6.2.1 生产建筑钢材的原材生产建筑钢材的原材 目前在工程中使用的钢材，主要是采用碳素结构目前在工程中使用的钢材，主要是采用碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金高强度结构钢和合金结构钢、优质碳素结构钢、低合金高强度结构钢和合金结构钢等加工而成的。钢等加工而成的

18、。 1. 1. 碳素结构钢碳素结构钢 碳素结构钢是最基本的钢种，它包括一般结构钢碳素结构钢是最基本的钢种，它包括一般结构钢和工程用各种型钢。和工程用各种型钢。 6.2 6.2建筑钢材的原料及检测建筑钢材的原料及检测 （1 1） 碳素结构钢的牌号表示方法碳素结构钢的牌号表示方法 碳素结构钢的牌号由代表屈服点的字母、屈服点碳素结构钢的牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧程度符号四部分按顺序组成。数值、质量等级符号、脱氧程度符号四部分按顺序组成。质量等级以硫、磷等杂质含量由多到少，分为质量等级以硫、磷等杂质含量由多到少，分为A A、B B、C C、D D四种。四种。 （2 2） 常

19、用牌号及特点常用牌号及特点 建筑工程中应用最广泛的是建筑工程中应用最广泛的是Q235Q235号钢，具有较高号钢，具有较高的强度，良好的塑性、韧性及可焊性，综合性能好，能的强度，良好的塑性、韧性及可焊性，综合性能好，能满足一般钢结构和钢筋混凝土用钢要求，且成本较低。满足一般钢结构和钢筋混凝土用钢要求，且成本较低。 6.2 6.2建筑钢材的原料及检测建筑钢材的原料及检测 2. 2. 优质碳素结构钢优质碳素结构钢 （1 1） 优质碳素结构钢的牌号优质碳素结构钢的牌号 其牌号采用阿拉伯数字或阿拉伯数字加元素符号其牌号采用阿拉伯数字或阿拉伯数字加元素符号来表示，以两位阿拉伯数字表示平均碳含量的万分之几，

20、来表示，以两位阿拉伯数字表示平均碳含量的万分之几，如如05F05F、4545等。其中等。其中05F05F表示平均含碳量表示平均含碳量0.05%0.05%的沸腾钢。的沸腾钢。优质碳素钢的性能主要取决于含碳量，含碳量高则强度优质碳素钢的性能主要取决于含碳量，含碳量高则强度高，但塑性和韧性降低。共高，但塑性和韧性降低。共3131个牌号。个牌号。 （2 2） 特性特性 该钢种对硫、磷等有害杂质含量控制更严格，且该钢种对硫、磷等有害杂质含量控制更严格，且大部分为镇静钢，质量稳定，性能优于碳素结构钢，但大部分为镇静钢，质量稳定，性能优于碳素结构钢，但成本较高，应用于重要的结构工程。成本较高，应用于重要的结

21、构工程。 6.2 6.2建筑钢材的原料及检测建筑钢材的原料及检测 3. 3. 低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢 在碳素结构钢炼制过程中若加入总量小于在碳素结构钢炼制过程中若加入总量小于5%5%的合的合金元素即成为低合金高强度结构钢。与碳素钢相比，它金元素即成为低合金高强度结构钢。与碳素钢相比，它具有较高的力学和工艺性能，是综合性能较为理想的建具有较高的力学和工艺性能，是综合性能较为理想的建筑钢材。筑钢材。 （1 1） 牌号的表示方法牌号的表示方法 低合金高强度结构钢牌号与碳素结构钢的牌号表低合金高强度结构钢牌号与碳素结构钢的牌号表示方法基本相同，只是质量等级有五个，即示方法基本相同，只是质

22、量等级有五个，即A A、B B、C C、D D、E E。主要有。主要有Q295Q295、Q345Q345、Q390Q390、Q420Q420、Q460Q460五种。五种。 6.2 6.2建筑钢材的原料及检测建筑钢材的原料及检测 （2 2） 常用牌号及特点常用牌号及特点 低合金高强度结构钢一般是利用铁矿石或废钢中低合金高强度结构钢一般是利用铁矿石或废钢中原有的合金元素，或者加入一些廉价的硅、锰等进行合原有的合金元素，或者加入一些廉价的硅、锰等进行合金化，因此成本并不高，常用牌号有金化，因此成本并不高，常用牌号有Q345Q345、Q390Q390。与碳。与碳素钢相比，使用合金钢可以节约钢材素钢相比

23、，使用合金钢可以节约钢材20%20%左右，主要用来左右，主要用来轧制各种钢筋、型钢、钢板和钢管，广泛应用于各种建轧制各种钢筋、型钢、钢板和钢管，广泛应用于各种建筑工程中。筑工程中。 6.2 6.2建筑钢材的原料及检测建筑钢材的原料及检测 4. 4. 合金结构钢合金结构钢 按主要性能和使用特性及所加入的合金元素，合按主要性能和使用特性及所加入的合金元素，合金结构钢共划分为金结构钢共划分为2424个钢组，个钢组，7777个牌号。个牌号。 （1 1） 合金钢的牌号表示方法合金钢的牌号表示方法 合金钢牌号由阿拉伯数字与合金元素的化学符号合金钢牌号由阿拉伯数字与合金元素的化学符号组成。由左向右，最前边两

24、位数字表示此钢含碳量的万组成。由左向右，最前边两位数字表示此钢含碳量的万分之几；后面的化学符号，代表它所加的合金元素，其分之几；后面的化学符号，代表它所加的合金元素，其后的数字表示合金元素的平均含量代表数字。对于各合后的数字表示合金元素的平均含量代表数字。对于各合金元素平均含量代表数字的规定是：当含量小于金元素平均含量代表数字的规定是：当含量小于1.5%1.5%一一般不写，当含量为般不写，当含量为1.50%1.50%2.49%2.49%、2.50%2.50%3.49%3.49%、3.503.50% %4.49%4.49%时，分别写出时，分别写出2 2、3 3、4 4，如果再高依次类推。此，如果

25、再高依次类推。此外，在钢的牌号末尾，应将其所属的冶金质量等级标出：外，在钢的牌号末尾，应将其所属的冶金质量等级标出：优质钢不标字，高级优质钢标优质钢不标字，高级优质钢标A A，特级优质钢标，特级优质钢标E E。如：。如：18Cr2Ni4W18Cr2Ni4W、38CrMoAlA38CrMoAlA。 6.2 6.2建筑钢材的原料及检测建筑钢材的原料及检测 （2 2） 特点特点 随着工程建设的规模持续加大，大跨度、重载、随着工程建设的规模持续加大，大跨度、重载、高耸与严峻条件下使用的大型优质钢结构日益增多，对高耸与严峻条件下使用的大型优质钢结构日益增多，对钢材提出了高强度、耐冲击、抗疲劳、耐腐蚀、耐

26、火和钢材提出了高强度、耐冲击、抗疲劳、耐腐蚀、耐火和易连接等高性能要求，因此发展和使用合金钢将在未来易连接等高性能要求，因此发展和使用合金钢将在未来的建筑中广泛地采用。的建筑中广泛地采用。 6.2 6.2建筑钢材的原料及检测建筑钢材的原料及检测 6.2.2 6.2.2 建筑用钢材的主要品种建筑用钢材的主要品种 1. 1. 热轧钢筋热轧钢筋 热轧钢筋按照外表形状分为光圆钢筋和带肋钢筋热轧钢筋按照外表形状分为光圆钢筋和带肋钢筋两种。所谓光圆钢筋，是指钢筋经热轧成型、横截面通两种。所谓光圆钢筋，是指钢筋经热轧成型、横截面通常为圆形、表面光滑的成品钢筋；所谓带肋钢筋，是指常为圆形、表面光滑的成品钢筋；

27、所谓带肋钢筋，是指横截面通常为圆形，且表面带肋的混凝土结构用钢材。横截面通常为圆形，且表面带肋的混凝土结构用钢材。两种钢筋分级和牌号表示如下：两种钢筋分级和牌号表示如下： （1 1） 热轧光圆钢筋热轧光圆钢筋 光圆钢筋按屈服强度特征值分为光圆钢筋按屈服强度特征值分为235235级和级和300300级。级。钢筋牌号的构成及其含义见表钢筋牌号的构成及其含义见表6.36.3。 6.2 6.2建筑钢材的原料及检测建筑钢材的原料及检测 （2 2） 热轧带肋钢筋热轧带肋钢筋 带肋钢筋的分类带肋钢筋的分类 带肋钢筋按强度等级分为带肋钢筋按强度等级分为335335级、级、400400级、级、500500级，级

28、，按生产工艺又分为普通热轧钢筋和细晶粒热轧钢筋。其按生产工艺又分为普通热轧钢筋和细晶粒热轧钢筋。其牌号的构成及其含义见表牌号的构成及其含义见表6.46.4。 6.2 6.2建筑钢材的原料及检测建筑钢材的原料及检测 钢筋的公称直径范围为钢筋的公称直径范围为6 650 mm50 mm，标准推荐的钢筋，标准推荐的钢筋公称直径主要有公称直径主要有6 6、8 8、1010、1212、1616、2020、2525、3232、4040、5050（mmmm）。公称直径是指与钢筋的公称横截面积相等的）。公称直径是指与钢筋的公称横截面积相等的圆的直径。圆的直径。 6.2 6.2建筑钢材的原料及检测建筑钢材的原料及

29、检测 包装、标志和质量证明书包装、标志和质量证明书 按照规定，带肋钢筋应在其表面依次轧上牌号标按照规定，带肋钢筋应在其表面依次轧上牌号标志，然后轧上经注册的厂名和直径的毫米数字。钢筋牌志，然后轧上经注册的厂名和直径的毫米数字。钢筋牌号号HRB335HRB335、HRB400HRB400、HRB500HRB500分别以分别以3 3、4 4、5 5表示，表示，HRBFHRBF335335、HRBF400HRBF400、HRBF500HRBF500分别以分别以C3C3、C4C4、C5C5表示。厂名一表示。厂名一般以特定汉语拼音字头表示，直径用毫米数以阿拉伯数般以特定汉语拼音字头表示，直径用毫米数以阿

30、拉伯数字表示。直径不大于字表示。直径不大于10mm10mm的钢筋，可不轧制标志，采用的钢筋，可不轧制标志，采用挂标牌方法。后增加的挂标牌方法。后增加的HRB335EHRB335E、HRB400EHRB400E、HRB500EHRB500E分别分别以以3E3E、4E4E、5E5E表示，表示，HRBF335EHRBF335E、HRBF400EHRBF400E、HRBF500EHRBF500E分分别以别以C3EC3E、C4EC4E、C5EC5E表示。表示。 6.2 6.2建筑钢材的原料及检测建筑钢材的原料及检测 2. 2. 冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋 冷轧带肋钢筋是用低碳热轧圆盘条经冷轧减径、冷轧带肋

31、钢筋是用低碳热轧圆盘条经冷轧减径、压肋并经消除内应力后形成的一种带有两面或三面月牙压肋并经消除内应力后形成的一种带有两面或三面月牙形肋的钢筋。冷轧带肋钢筋牌号由形肋的钢筋。冷轧带肋钢筋牌号由CRBCRB和钢筋的抗拉强度和钢筋的抗拉强度最小值构成。其中最小值构成。其中C C为冷轧（为冷轧（ColdColdrolledrolled）的意思，共）的意思，共分为分为CRB550CRB550、CRB650CRB650、CRB800CRB800、CRB970CRB970四个牌号。四个牌号。CRBCRB550550为普通钢筋混凝土用钢筋，其他牌号为预应力混凝土为普通钢筋混凝土用钢筋，其他牌号为预应力混凝土用

32、钢筋。用钢筋。 冷轧带肋钢筋既具有冷拉钢筋强度高的特点，同冷轧带肋钢筋既具有冷拉钢筋强度高的特点，同时又具有很强的握裹力，大大提高了构件的整体强度和时又具有很强的握裹力，大大提高了构件的整体强度和抗震能力，适用于预应力混凝土结构构件和普通钢筋混抗震能力，适用于预应力混凝土结构构件和普通钢筋混凝土结构构件。凝土结构构件。 6.2 6.2建筑钢材的原料及检测建筑钢材的原料及检测 3. 3. 型钢、钢板型钢、钢板 建筑结构用型钢有热轧和冷轧成型两种。建筑结构用型钢有热轧和冷轧成型两种。 （1 1） 热轧型钢热轧型钢 有角钢、工字钢、槽钢、有角钢、工字钢、槽钢、T T型钢、型钢、H H型钢、型钢、Z

33、Z型钢等。型钢等。 （2 2） 冷弯薄壁型钢冷弯薄壁型钢 有角钢、槽钢等开口薄壁型钢及方形、矩形等空有角钢、槽钢等开口薄壁型钢及方形、矩形等空心薄壁型钢，主要用于轻型钢结构。心薄壁型钢，主要用于轻型钢结构。 （3 3） 钢板钢板 以平板状态供货的称钢板，以卷状供货的称钢带。以平板状态供货的称钢板，以卷状供货的称钢带。钢板按厚度又分厚板和薄板。钢板按厚度又分厚板和薄板。 （4 4） 压型钢板压型钢板 薄钢板经冷压或冷轧成波形、双曲形、薄钢板经冷压或冷轧成波形、双曲形、V V形等形形等形状，称为压型钢板。主要用于围护结构、楼板、屋面等。状，称为压型钢板。主要用于围护结构、楼板、屋面等。 6.2 6

34、.2建筑钢材的原料及检测建筑钢材的原料及检测 4. 4. 预应力混凝土用钢丝、钢绞线预应力混凝土用钢丝、钢绞线 （1 1） 预应力钢丝预应力钢丝 分类：按交货状态分为冷拉钢丝及消除应力钢丝分类：按交货状态分为冷拉钢丝及消除应力钢丝两种；按外形分为光面钢丝、刻痕钢丝、螺旋钢丝三种；两种；按外形分为光面钢丝、刻痕钢丝、螺旋钢丝三种；按松弛能力分为按松弛能力分为级松弛和级松弛和级松弛两级。级松弛两级。 代号：代号：RCDRCD（冷拉钢丝）、（冷拉钢丝）、S S（消除应力钢丝）、（消除应力钢丝）、SISI（消除应力刻痕钢丝）、（消除应力刻痕钢丝）、SHSH（消除应力螺旋钢丝）。（消除应力螺旋钢丝）。

35、6.2 6.2建筑钢材的原料及检测建筑钢材的原料及检测 （2 2） 预应力钢绞线预应力钢绞线 按捻制结构分为三类：用两根钢丝捻制的钢绞按捻制结构分为三类：用两根钢丝捻制的钢绞线（表示为线（表示为1 12 2）、用三根钢丝捻制的钢绞线（表示为）、用三根钢丝捻制的钢绞线（表示为1 13 3）、用七根钢丝捻制的钢绞线（表示为）、用七根钢丝捻制的钢绞线（表示为1 17 7）。按应）。按应力松弛能力分为力松弛能力分为级松弛和级松弛和级松弛两种。级松弛两种。 （3 3） 预应力钢丝和钢绞线的应用预应力钢丝和钢绞线的应用 主要用于大跨度和大负荷的桥梁、电杆、枕轨、主要用于大跨度和大负荷的桥梁、电杆、枕轨、屋

36、架、大跨度吊车梁等，安全可靠，节约钢材，且不需屋架、大跨度吊车梁等，安全可靠，节约钢材，且不需冷拉、焊接接头等加工。冷拉、焊接接头等加工。 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测 6.3 6.3 建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测 钢筋是建筑工程中用量最大的钢材。据统计，框钢筋是建筑工程中用量最大的钢材。据统计，框架结构住宅每平方米的建筑面积大约消耗架结构住宅每平方米的建筑面积大约消耗100100千克钢筋，千克钢筋，因此把钢筋的检验作为一个重点。因此把钢筋的检验作为一个重点。 6.3.1 6.3.1 依据标准、组批规则及取样方法依据标准、组批规则及取样方法 1.

37、1. 依据标准依据标准 钢筋混凝土用钢钢筋混凝土用钢 第第1 1部分部分 热轧光圆钢筋热轧光圆钢筋（GB GB 1499.120081499.12008）；）； 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测 钢筋混凝土用钢钢筋混凝土用钢 第第2 2部分部分 热轧带肋钢筋热轧带肋钢筋（GB GB 1499.220071499.22007）；）； 金属材料金属材料 室温拉伸试验方法室温拉伸试验方法（GB/T 228200GB/T 2282002 2）；）； 金属材料金属材料 弯曲试验方法弯曲试验方法（GB/T 2322010GB/T 2322010）；）； 钢筋焊接接头试验方法标准钢

38、筋焊接接头试验方法标准（JGJ/T 27200JGJ/T 272001 1）；）； 钢筋机械连接通用技术规程钢筋机械连接通用技术规程（JGJ 107JGJ 1072012010 0）；）； 混凝土结构工程施工质量验收规范混凝土结构工程施工质量验收规范（GB 50204GB 5020420022002）等。）等。 2. 2. 热轧光圆和热轧带肋钢筋交货状态检验的组批规则热轧光圆和热轧带肋钢筋交货状态检验的组批规则 钢筋应按批进行检查和验收，每批由同一牌号、钢筋应按批进行检查和验收，每批由同一牌号、同一炉罐号、同一规格的钢筋组成。每批质量不大于同一炉罐号、同一规格的钢筋组成。每批质量不大于60 6

39、0 t t，超过，超过60 t60 t的部分，每增加的部分，每增加40 t40 t，增加一个拉伸试验试，增加一个拉伸试验试样和一个弯曲试验试样。允许由同一牌号、同一冶炼方样和一个弯曲试验试样。允许由同一牌号、同一冶炼方法、同一浇注方法的不同炉罐号组成混合批，但各炉罐法、同一浇注方法的不同炉罐号组成混合批，但各炉罐号含碳量之差不大于号含碳量之差不大于0.02%0.02%，含锰量之差不大于，含锰量之差不大于0.15%0.15%。混合批的质量不大于混合批的质量不大于60 t60 t。 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测 3. 3. 取样方法、数量和试件长度取样方法、数量和试件

40、长度 进场钢筋应严格执行先检查后使用的制度，除产进场钢筋应严格执行先检查后使用的制度，除产品合格证和出厂检验报告必须合格外，进场复试报告是品合格证和出厂检验报告必须合格外，进场复试报告是进场抽样检验的结果，并作为材料能否在工程中应用的进场抽样检验的结果，并作为材料能否在工程中应用的判断依据。钢筋实测质量偏差和力学性能检测均符合要判断依据。钢筋实测质量偏差和力学性能检测均符合要求后，方可投入使用。求后，方可投入使用。 （1 1） 钢筋的质量偏差检验钢筋的质量偏差检验 试样应从不同根钢筋上截取，数量为试样应从不同根钢筋上截取，数量为5 5支，每支支，每支试样长度不少于试样长度不少于500 mm50

41、0 mm。长度应逐支测量，应精确到。长度应逐支测量，应精确到1 m1 mm m。测量试样总质量时，应精确到不大于总质量的。测量试样总质量时，应精确到不大于总质量的1%1%。 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测质量偏差质量偏差= =试样实际总质量试样实际总质量- -（试样总长度（试样总长度理论质量）理论质量）试样总长度试样总长度理论质量理论质量100%100% 钢筋实际质量与理论质量的允许偏差应符合钢筋实际质量与理论质量的允许偏差应符合GB GB 1499.120081499.12008和和GB 1499.22007GB 1499.22007的相关规定，合格后再的相关规定

42、，合格后再进行力学和工艺性能检测。进行力学和工艺性能检测。 （2 2） 钢筋的检验项目和取样方法钢筋的检验项目和取样方法 每批钢筋力学和工艺检验项目、取样方法和数量每批钢筋力学和工艺检验项目、取样方法和数量应符合表应符合表6.56.5的规定。的规定。 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测 （3 3） 试件取样长度试件取样长度 拉伸试件母材检验拉伸试件母材检验 拉伸试件的长度拉伸试件的长度L L可按下式计算后现场切取（试可按下式计算后现场切取（试件参见图件参见图6.46.4）：）： 式中式中 LL试件长度，试件长度

43、，mmmm； L L0 0原始标距长度，原始标距长度，mmmm； h h夹具夹持长度，夹具夹持长度，mmmm（检测设备不（检测设备不同有差距，一般可取同有差距，一般可取120 mm120 mm）；）； h1 h1预留长度，预留长度，mmmm。可取（。可取（0.50.51 1）a a，a a为钢筋直径。为钢筋直径。 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测0122LLhh 冷弯试件母材检验冷弯试件母材检验 任选两根钢筋切取两个试件，试件长度按下式计任选两根钢筋切取两个试件，试件长度按下式计算：算： 式中式中 LL试样长度，试样长度，mmmm； a a钢筋公称直径，钢筋公称直径，

44、mmmm； d d弯曲检测的弯曲直径，弯曲检测的弯曲直径，mmmm。 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测1.55 () 140Lad 在切取试样时，应将每根钢筋端头的在切取试样时，应将每根钢筋端头的500 mm500 mm截去截去后，再切取一根拉伸和一根弯曲试件；重复同样方法在后，再切取一根拉伸和一根弯曲试件；重复同样方法在另一根钢筋截取相同的数量，组成一组试样。其中两根另一根钢筋截取相同的数量，组成一组试样。其中两根短的做冷弯检测，两根长的做拉伸检测。各实验室设备短的做冷弯检测，两根长的做拉伸检测。各实验室设备不同，对试件的具体要求稍有不同，一般来说抗拉检测不同，对试

45、件的具体要求稍有不同，一般来说抗拉检测通常只要求长度在通常只要求长度在500500650 mm650 mm即可，弯曲检测取即可，弯曲检测取250250300 mm300 mm即可。即可。 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测 6.3.2 6.3.2 钢筋的拉伸检测钢筋的拉伸检测 1. 1. 检测目的检测目的 测定钢筋的屈服强度、抗拉强度与伸长率，对钢测定钢筋的屈服强度、抗拉强度与伸长率，对钢筋强度等级进行评定。筋强度等级进行评定。 2. 2. 检测仪器设备检测仪器设备 万能材料试验机（试验达到最大负荷时，最好使万能材料试验机（试验达到最大负荷时，最好使指针停留在度盘的第三

46、象限内或者数显破坏荷载在量程指针停留在度盘的第三象限内或者数显破坏荷载在量程的的50507575之间）；钢筋打点机或划线机；游标卡尺之间）；钢筋打点机或划线机；游标卡尺（精度为（精度为0.1 mm0.1 mm）；引伸计（精确度级别应符合）；引伸计（精确度级别应符合GB/T 12GB/T 1216020021602002的要求）。测定上屈服强度应使用不低于的要求）。测定上屈服强度应使用不低于1 1级级精确度的引伸计；测定抗拉强度、断后伸长率，应使用精确度的引伸计；测定抗拉强度、断后伸长率，应使用不低于不低于2 2级精确度的引伸计。级精确度的引伸计。 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢

47、筋的性能检测 3. 3. 检测环境条件检测环境条件 应在室温应在室温101035 35 下进行（对温度要求严格的下进行（对温度要求严格的检测，检测温度应为检测，检测温度应为23 23 5 5 ）。）。 4. 4. 检测步骤检测步骤 （1 1） 试样制备试样制备 钢筋拉伸和弯曲检测不允许进行车削加工。拉伸钢筋拉伸和弯曲检测不允许进行车削加工。拉伸试件的制备可以用两个或一系列等分小冲点或细画线标试件的制备可以用两个或一系列等分小冲点或细画线标出试件原始标距，测量标距长度出试件原始标距，测量标距长度L0L0，精确至，精确至0.1 mm0.1 mm，见，见图图6.46.4。计算时可根据钢筋的公称直径选

48、取公称横截面积。计算时可根据钢筋的公称直径选取公称横截面积（mmmm2 2），见表），见表6.66.6。 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测 （2 2） 试件上端固定在试验机上夹具内，调整试验机试件上端固定在试验机上夹具内，调整试验机零点，装好描绘器等，再用下夹具固定试件下端。零点，装好描绘器等，再用下夹具固定试件下端。 （3 3） 开动试验机，拉伸屈服前应力增加速度为开动试验机，拉伸屈服前应力增加速度为6 660 60 MPa/sMPa/s。屈服后试

49、验机活动夹头在荷载下的移动速度不大。屈服后试验机活动夹头在荷载下的移动速度不大于于0.5Lc/min0.5Lc/min，直至试件拉断。，直至试件拉断。 （4 4） 对于屈服强度对于屈服强度(ReL)(ReL)、规定非比例延伸强度（、规定非比例延伸强度（R RP P）、抗拉强度（）、抗拉强度（RmRm）等的测定，可采用图解法、指针法）等的测定，可采用图解法、指针法和自动微处理机处理法获得。以采用指针法为例，在拉和自动微处理机处理法获得。以采用指针法为例，在拉伸过程中，测力度盘指针停止转动时的恒定荷载或第一伸过程中，测力度盘指针停止转动时的恒定荷载或第一次回转时的最小荷载即为屈服荷载次回转时的最小

50、荷载即为屈服荷载FeLFeL（N N）。继续加荷）。继续加荷至试件拉断，读出最大荷载至试件拉断，读出最大荷载FmFm（N N）。）。 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测 （5 5） 将已拉断试样的两段在断裂处对齐，尽量使其将已拉断试样的两段在断裂处对齐，尽量使其轴线位于一条直线上。如拉断处由于各种原因形成缝隙，轴线位于一条直线上。如拉断处由于各种原因形成缝隙，则此缝隙应计入试样拉断后的标距部分长度内。待确保则此缝隙应计入试样拉断后的标距部分长度内。待确保试样断裂部分适当接触后测量试样断后标距试样断裂部分适当接触后测量试样断后标距LuLu（mmmm），），要求精确到要求精

51、确到0.1 mm0.1 mm。LuLu的测定方法有以下两种：的测定方法有以下两种： 直接法如拉断处到邻近的标距点的距离大于直接法如拉断处到邻近的标距点的距离大于L0/3L0/3时，可用卡尺直接量出已被拉长的标距长度时，可用卡尺直接量出已被拉长的标距长度LuLu。 移位法如拉断处距离邻近标距端点小于或等于移位法如拉断处距离邻近标距端点小于或等于L0/L0/3 3时，可按下述移位法确定时，可按下述移位法确定LuLu：在长段上自断点起，取等：在长段上自断点起，取等于短段格数得于短段格数得B B点，再取等于长段所余格数偶数见图点，再取等于长段所余格数偶数见图6.6.5 5（a a）之半得）之半得C C

52、点；或者取所余格数奇数见图点；或者取所余格数奇数见图6.56.5（b b）减）减1 1与加与加1 1之半得之半得C C与与C1C1点。则移位后的点。则移位后的LuLu分别为分别为A AB+2BCB+2BC或或AB+BC+BC1AB+BC+BC1。 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测 5. 5. 拉伸结果计算与评定拉伸结果计算与评定 对于呈现明显屈服现象的钢材，应按照有关规定对于呈现明显屈服现象的钢材，应按照有关规定测定上、下屈服强度，对未作出具体规定的仅测定下屈测定上、下屈服强度，对未作出具体规定的仅测定下屈服

53、强度即可；对于无明显屈服现象的钢材，往往进行规服强度即可；对于无明显屈服现象的钢材，往往进行规定非比例延伸度测定。定非比例延伸度测定。 以下屈服强度以下屈服强度ReLReL与抗拉强度与抗拉强度RmRm计算为例，修约计算为例，修约规定：规定： 当当ReLReL、RmRm计算结果小于或等于计算结果小于或等于200 N/mm200 N/mm2 2时，修时，修约间隔为约间隔为1 N/mm1 N/mm2 2； 当当ReLReL、RmRm计算结果为计算结果为2002001000 N/mm1000 N/mm2 2时，修约时，修约间隔为间隔为5 N/mm5 N/mm2 2； 当当ReLReL、RmRm计算结果

54、大于计算结果大于1000 N/mm1000 N/mm2 2时，修约间隔时，修约间隔为为10 N/mm10 N/mm2 2。 A A检测结果数值修约间隔为检测结果数值修约间隔为0.5%0.5%。 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测 （1 1） 试件的屈服强度试件的屈服强度ReLReL按下式计算：按下式计算： 式中式中 R ReLeL下屈服点强度，下屈服点强度，N/mmN/mm2 2（或（或MPaMPa）；）； F FeLeL下屈服点荷载（由万能试验机读出），下屈服点荷载（由万能试验机读出），N N； S S0 0试件的公称模截面积（用计算法或者试件的公称模截面积（用计算法

55、或者查表查表6.66.6），），mmmm2 2。 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测e L0e LFRS （2 2） 试件的抗拉强度按下式计算：试件的抗拉强度按下式计算： 式中式中 R Rm m抗拉强度，抗拉强度，MPaMPa； F Fm m试件拉断后最大荷载，试件拉断后最大荷载，N N； S S0 0试件的公称横截面积，试件的公称横截面积，mmmm2 2。 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测m0mFRS （3 3） 伸长率伸长率A A按下式计算，精确至按下式计算，精确至1%1%： 式中式中 A A（A11.3A11.3）标距长度为标距长度为5a

56、5a或或10a10a的钢筋断后的钢筋断后伸长率（伸长率（A11.3A11.3为采用长比例试件时的延伸率），为采用长比例试件时的延伸率），% %； L Lu u试样断后标距，试样断后标距，mmmm； L L0 0试样原始标距（试样原始标距（L L0 0=5a=5a或或10a10a），），mmmm。 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测00100%uLLAL （4 4） 评定评定 屈服强度、抗拉强度和断后伸长率应分别对照以屈服强度、抗拉强度和断后伸长率应分别对照以下相应标准进行评定。下相应标准进行评定。 热轧光圆钢筋的屈服强度热轧光圆钢筋的屈服强度R ReLeL、抗拉强度、抗

57、拉强度R Rm m、断后、断后伸长率伸长率A A、最大力下总伸长率、最大力下总伸长率A Agtgt等力学性能特征值应符合等力学性能特征值应符合表表6.76.7的规定。所列各力学性能特征值，可作为交货检验的规定。所列各力学性能特征值，可作为交货检验的最小保证值。的最小保证值。 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测 热轧带肋钢筋力学性能、工艺性能标准见表热轧带肋钢筋力学性能、工艺性能标准见表6.86.8。 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测 6.3.3 6.3.3 钢筋的冷弯检测钢筋的冷弯检测 1. 1. 目的目的 检验钢筋的塑性，间接地检验钢筋内部的

58、缺陷及检验钢筋的塑性，间接地检验钢筋内部的缺陷及可焊性。可焊性。 2. 2. 仪器设备仪器设备 万能试验机（附有两支辊，支辊间距离可以调节；万能试验机（附有两支辊，支辊间距离可以调节；还应附有不同直径的弯心，弯心直径按有关标准规定）。还应附有不同直径的弯心，弯心直径按有关标准规定）。 3. 3. 试件制备试件制备 试件的弯曲外表面不得有划痕，试样加工时，应试件的弯曲外表面不得有划痕，试样加工时，应去除剪切或火焰切割等形成的影响区域。去除剪切或火焰切割等形成的影响区域。 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测 4. 4. 检测步骤检测步骤 （1 1） 弯曲直径要求弯曲直径要求

59、 热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋的弯曲直径分别见热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋的弯曲直径分别见表表6.76.7和表和表6.96.9。 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测 （2 2） 试验过程试验过程 将试件按图将试件按图6.66.6安放好后平稳缓慢地施加弯曲力，安放好后平稳缓慢地施加弯曲力，钢筋绕冷弯冲头弯曲至规定角度后停止冷弯。其中母材钢筋绕冷弯冲头弯曲至规定角度后停止冷弯。其中母材检验要求弯曲至检验要求弯曲至180180，焊接接头试件要求弯曲至，焊接接头试件要求弯曲至9090。当出现争议时，检测速率应为当出现争议时，检测速率应为1mm/s1mm/s0.2 mm/s0.2 m

60、m/s。 6.3 6.3建筑常用钢筋的性能检测建筑常用钢筋的性能检测 5. 5. 弯曲试验结果弯曲试验结果 弯曲性能和表面质量：试验前检查钢筋表面不得弯曲性能和表面质量：试验前检查钢筋表面不得有影响使用性能的缺陷，按盘卷交货的钢筋应将头尾有有影响使用性能的缺陷，按盘卷交货的钢筋应将头尾有害缺陷部分切除，带肋钢筋表面凸块不得超过横肋的高害缺陷部分切除，带肋钢筋表面凸块不得超过横肋的高度。试件弯曲后，检查弯曲处的外缘及侧面，如无裂纹、度。试件弯曲后，检查弯曲处的外缘及侧面，如无裂纹、断裂或起层，即判定冷弯检测合格；否则为不合格。断裂或起层，即判定冷弯检测合格；否则为不合格。 6. 6. 数据处理和