一 二 三 四 五
目录
一、钢筋的基本知识
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一、钢筋的分类及钢筋符号 二、钢筋的拉伸试验 三、钢筋的机械性能 四、 钢筋的设计参数 五、钢筋与混凝土共同工作的原理 六、钢筋的锚固 七、钢筋的连接
钢筋基本知识 一、钢筋的分类
1.钢筋的分类
(1)按力学性能
①Ⅰ级钢筋-300/420级 ②Ⅱ级钢筋-335/455级 ③Ⅲ级钢筋-400/540级 ④Ⅳ级钢筋-500/630级
分子是屈服强度，分母是抗拉强度，单位是Mpa。
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(2)按直径大小
钢丝（直径3~5mm）、细钢筋（直径 6~10mm）、粗钢筋（直径大于22m）。
(3)按在结构中的作用
受压钢筋、受拉钢筋、架立钢筋、分布钢 筋、箍筋等。
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(4)按生产工艺及轧制外形
热轧带肋钢筋
热轧带肋钢筋是经热轧成型并自然冷却的成品钢筋。它 的横截面通常为圆形，且表面带有两条纵肋和沿长度方向均 匀分布的横肋，当横肋的纵截面呈月牙形，且与纵肋不相交 时，称为月牙形钢筋；当横肋的纵截面高度相等，且与纵肋 相交时，称为等高肋钢筋，其形状见图1-1和图1-2。Ⅱ、Ⅲ 级带肋钢筋，采用月牙肋表面形状。
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钢筋基本知识 四、钢筋的设计参数
1.普通钢筋的强度标准值按下表采用
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2.普通钢筋的强度设计值按下表采用
当构件中配有不同种类的钢筋时，每种钢筋应采用各自的强 度设计值。横向钢筋的抗拉强度设计值fyv应按表中fy的数值采 用；当用作受剪、受扭、受冲切承载力计算时，其数值大360 时应取360 。
钢筋基本知识 三、钢筋的机械性能
钢筋的机械性能通过试验来测定，微量钢筋质量标准的机械 性能有屈服点、抗拉强度、伸长率，冷弯性能等指标。 1、屈服点(fy)
当钢筋的应力超过屈服点以后，拉力不增加而变形却显著增 加，将产生较大的残余变形时，以这时的拉力值除以钢筋的截面 积所得到的钢筋单位面积所承担的拉力值，就是屈服点σs。
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H、P、R、B、F、E分别为热轧（Hotrolled）、光圆（Plain）、 带肋（Ribbed）钢筋（Bars）、细粒（Fine）、地震（ Earthquake）5个词的英文首位字母。
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S --------钢绞线 S—— Strand
预
P ---------光面钢丝 P—— Plain
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(3)钢筋弯钩和机械锚固的形式和技术要求 当纵向受拉普通钢筋末端采用弯钩或机械锚固
措施时，包括弯钩或锚固端头在内的锚固长度（投 影长度）可取为基本锚固长度的60%。弯钩和机械 锚固的形式和技术要求应符合下表的规定。
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七、钢筋的搭接
1.搭接方式：
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2.钢筋符号
HPB300—— ，(Ⅰ级钢)热轧光圆钢筋 HRB335—— ，(Ⅱ级钢)热轧带肋钢筋 HRBF335—— F，(Ⅱ级钢)细晶粒热轧带肋钢筋 HRB400—— ，(Ⅲ级钢)热轧带肋钢筋 HRBF400—— F，(Ⅲ级钢)细晶粒热轧带肋钢筋 RRB400—— R，(Ⅲ级钢)余热处理带肋钢筋 HRB500—— ，( Ⅳ级钢)普通热轧带肋钢筋 HRBF500—— F，(Ⅳ级钢)细晶粒热轧带肋钢筋
绑扎搭接：算量时计算搭接长度；
机械连接：算量时计算接头个数；
焊接：算量时计算接头个数。 2.搭接原则：
受力钢筋接头设置在受力较小处； 相邻绑扎接头宜错开，接头端面保持一定间距。
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3.机械连接接头
机械连接接头有套筒挤压连接技术、锥螺纹连接技术及直螺 纹连接技术等。
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3、伸长率 伸长率是应力一应变曲线中试件被拉断时的最大应变值，又称
延伸率，它是衡量钢筋塑性的一个指标，与抗拉强度一样，也是 钢筋机械性能中必不可少的保证项目。
伸长率的计算，是钢筋在拉力作用下断裂时，被拉长的那部分 长度占原长的百分比。把试件断裂的两段拼起来，可量得断裂后 标距段长L1(见图1-6），减去标距原长L0就是塑性变形值，此值 与原长的比率用δ表示，即
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伸长率δ值越大，表明钢材的塑性越好。伸长率与 标距有关，对热轧钢筋的标距取试件直径的10倍 长度作为测量的标准，其伸长率以δ10表示。对于 钢丝取标距长度为100mm作为测最检验的标准， 以δ100表示。对于钢绞线则为δ200。
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4、冷弯性能 冷弯性能是指钢筋在经冷加工（即常温下加工）产生塑性变形 时，对产生裂缝的抵抗能力。冷弯试验是测定钢筋在常温下承受 弯曲变形能力的试验。试验时不应考虑应力的大小，而将直径为 d的钢筋试件，绕直径为D的弯心（D规定有1d、3d、4d、5d） 弯成180°或90°（见图1-7）。然后检查钢筋试样有无裂缝、鳞 落、断裂等现象，以鉴别其质量是否合乎要求，冷弯试验是一种 较严格的检验，能揭示钢筋内部组织不均匀等缺陷。
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钢筋基本知识 五、钢筋与混凝土共同工作的原理
混凝土与钢筋的粘结是指钢筋与周围混凝土之间 的相互作用，主要包括沿钢筋长度的粘结与钢筋端 部的锚固两种方式。混凝土与钢筋之间的粘结是二 者形成整体、协调工作的基础。
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1.粘结力 在受力时钢筋与混凝土接触面上产生剪应力以抵抗钢筋与
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E
2.屈服阶段（A-B）
u y A
ABCD
O
E
当应力超过比例极限后，应力与应变不再成比例增加，开
始时图形还接近直线，而后形成接近于水平的锯齿形线，
这时，应力在很小的范围内波动，而应变急剧地增长，这
种现象好象钢筋对于外力屈服了一样，所以，这一阶段叫
做屈服阶段（A-B）。在屈服阶段，钢筋的性质由弹性转化
，最后该处发生断裂。
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图1-3是软钢（I-Ⅳ级钢 筋属于软钢）的拉伸曲线 图。在软钢中，钢筋的屈 服阶段较为明显；而硬钢 （碳素钢丝、刻痕钢丝、 冷拔低碳钢丝属于硬钢） 在拉伸试验中屈服则很不 明显，也没有明显的屈服 点，如图1-5所示。
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两者对比，可以看出，硬钢的特点是抗拉强度高和伸长率 小，没有明显的屈服阶段，弹性阶段长从图1-5中可以看出，a 点以前为弹性阶段，a点应力称比例极限（约为极限强度的 0.65倍）。a点以后，钢筋表现出一定的塑性，到b点达到极限 强度，b点以后会因“颈缩”现象而具有下降阶段bc.而塑性阶 段短，试件破坏时没有明显的信号而突然断裂。因此，在构件 中采用硬钢配筋时，必须注意这些特点。
为塑性，如将外力卸去，试件的变形不能完全恢复。不能
恢复的变形称为残余变形或称塑性变形。
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3.强化阶段（B-C）
E
u y A
ABCD
O
E
钢筋拉试验过了第二阶段即屈服阶段以后，钢筋内 部组织发生了剧烈的变化，重新建立了平衡，钢筋 抵抗外力的能力又有了很大的增加。应力与应变的 关系表现为上升的曲线，这个阶段称为强化阶段。
与强化阶段最高点C相对应的应力就是钢筋的极限 强度，称为抗拉强度，用fu表示。
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4、颈缩阶段（C-D）
E
u y A
ABCD
当应力达到拉伸曲线的最高点C
O
E
后，试件的薄弱截面开始显著缩
小，产生颈缩现象（见图1-4）
，即进入颈缩阶段。由于试件颈
缩处截面急剧缩小，能承受的拉
力随着下降，塑性变形迅速增加
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(5) 按钢筋的外形分类
普通钢筋：光面(圆)钢筋、变形钢筋（麻面：月牙纹、螺 纹及人字纹）。
光圆钢筋
螺纹钢筋
人字纹钢筋
月牙纹钢筋
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钢丝和钢绞线
用作预应力混凝土结构的钢筋：由直径为4-10 mm，捻制成钢绞线后也不超过15 mm。由2股、3股、7股钢丝捻制而成，均可盘成卷状。钢丝（直径≤φ5mm），钢筋 （直径>φ5mm）
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2、抗拉强度（fu）
抗拉强度就是钢筋被拉断前所能承担的最大拉力值除以钢筋截面积所 得的拉力值，抗拉强度又称为极限强度。它是应力一应变曲线中最大的应 力值，是钢筋机械性能中必不可少的保证项目。因为： （1）抗拉强度是钢筋在承受静力荷载的极限能力，可以表示钢筋在达到 屈服点以后还有多少强度储备，是抵抗塑性破坏的重要指标。 （2）钢筋有熔炼、轧制过程中的缺陷，以及钢筋的化学成分含量的不稳 定，常常反映到抗拉强度上。 （3）抗拉强度的高低，对钢筋混凝土结构抵抗反复荷载的能力有直接影 响。
4.焊接接头注意事项
(1)纵向钢筋焊接接头应相互错开。连接区段长度35d，且不 小于500mm； (2)同一连接区焊接接头面积百分比，对于受拉钢筋接头，不 宜大于50%，受压钢筋接头面积百分比不受限制； (3)需进行疲劳验算的构件，如吊车梁等，起纵向受拉钢筋不 得采用绑扎搭接接头，也不宜采用焊接接头，且严禁在钢筋 上焊有任何附件。
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(1)常用锚固长度计算公式
《混凝土结构设计规范》（GB50010）中锚固长度计算公式：
la
—钢筋外形系数
fy d ft
钢筋 光面钢 带肋 螺旋肋 三股钢 七股钢 类型 筋-带钩 钢筋 钢筋 绞线 绞线
0.16 0.14 0.13 0.16 0.17
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(2)11G101-1中关于锚固长度的规定 基本锚固长度的确定与环境类别、混凝土强度、 钢筋强度、混凝土保护层厚度、抗震类别等因素 有关。 11G101-1中规定的受拉钢筋基本锚固长度见下表：
应 力
钢
I ---------刻痕钢丝 I—— Indented
筋
的
H --------螺旋肋钢丝 H—— Helix
符 号