(三)鋼筋的種類及其力學性能
1．鋼筋的品種和級別
在鋼筋混凝土中，采用的鋼材型式有兩大類：一類是勁性鋼筋，由型鋼(如角鋼、槽鋼、工字鋼等)組成。在鋼筋混凝土構件中置人型鋼的稱為勁性鋼筋混凝土，通常在荷重大的構件中才采用。另一類是柔性鋼筋，即通常所指的鋼筋。柔性鋼筋又包括鋼筋和鋼絲兩類。鋼筋按外形分為光圓鋼筋和變形鋼筋兩種。鋼筋的品種很多，可分為碳素鋼和普通低合金鋼。碳素鋼按其含碳量的多少，分為低碳鋼(含碳<0.25％)，中碳鋼(含碳0．25％—0．6％)和高碳鋼(含碳0．6％-1．4％)。低碳鋼強度低但塑性好，稱為軟鋼；高碳鋼強度高但塑性、可焊性差，稱為硬鋼。普通低合金鋼，除了含有碳素鋼的元素外，又加入了少量的合金元素，如錳、硅、礬、鈦等，大部分低合金鋼屬于軟鋼。
建筑工程中，常用的鋼筋按加工藝的不同分為：熱軋鋼筋、冷拉鋼筋。冷軋帶肋鋼筋、冷軋扭鋼筋、熱處理鋼筋、碳素鋼絲、刻痕鋼絲、冷拔低碳鋼絲、鋼絞線等。對熱軋鋼筋，按其強度分為HPB235、HRB335、HRB400、RRB400四種。鋼筋級別越大強度越高，但塑性越低。HPB235鋼為普通碳素鋼筋，HBB335、HRB400、RRB400級鋼筋均為普通低合金鋼。
2．鋼筋的應力，應變曲線和力學性能指標
鋼筋混凝土及預應力混凝土結構中所用的鋼筋可分為兩類：有明顯屈服點的鋼筋(一般稱為軟鋼)和無明顯屈服點的鋼筋(一般稱為硬鋼)。
鋼筋的力學性能指標有4個，即屈服強度、極限抗拉強度、伸長率和冷彎性能。
(1)屈服強度
對于軟鋼，取下屈服點的應力作為屈服強度。對無明顯屈服點的硬鋼，設計上通常取殘余應變?yōu)?.2％時所對應的應力作為假想的屈服點，稱為條件屈服強度，用σ0．2來表示。對鋼絲和熱處理鋼筋的σ0．2，規(guī)范統(tǒng)一取0.8倍極限抗拉強度。
(2)極限抗拉強度
對于軟鋼，取應力-應變曲線中的點為極限抗拉強度；對于硬鋼，規(guī)范規(guī)定，將應力-應變曲線的點作為強度標準值的依據(jù)。
(3)伸長率
伸長率是衡量鋼筋塑性性能的一個指稱，用δ表示。δ為鋼筋試件拉斷后的殘余應變，其值為：
式中 l1——鋼筋試件受力前的量測標距長度；
12--試件經(jīng)拉斷并重新拼合后的量測得到的標距長度。
應變量測標距按規(guī)定有l(wèi)1=5d(d為試件直徑)、l0d，和按固定長度l00mm三種，相應的伸長率分別為δ5、δ10、δ100，標距越短，平均殘余應變越大，因此，一般δ5>δ10>δ100。
伸長率大的鋼筋塑性性能好，拉斷前有明顯的預兆；伸長率小的鋼筋塑性性能差，其破壞會突然發(fā)生，呈脆性特征，具有明顯屈服點的鋼筋有較大的伸長率，而無明顯屈服點的鋼筋伸長率很小。
(4)冷彎試驗
冷彎試驗是檢驗鋼筋塑性的另一種方法。伸長率一般不能反映鋼筋的脆化傾向，而冷彎性能可間接地反映鋼筋的塑性性能和內(nèi)在質(zhì)量。冷彎試驗的兩個主要參數(shù)是彎心直徑D和冷彎角度a。將要試驗的鋼筋(直徑為d)繞某一規(guī)定直徑的鋼輥軸(直徑為D)進行彎曲。冷彎試驗合格的標準為在規(guī)定的D和a下冷彎后的鋼筋無裂紋、鱗落或斷裂現(xiàn)象。
上述鋼筋的4項指標中，對有明顯屈服點的鋼筋均須進行測定，對無明顯屈服點的鋼筋則只測定后3項。
3．鋼筋強度的標準值和設計值
(1)鋼筋強度的標準值
規(guī)范規(guī)定，鋼筋強度標準值具有不小于95％的保證率。
對熱軋鋼筋和冷軋鋼筋(工程中稱為軟鋼)的強度標準值根據(jù)屈服強度確定，其保證率為 97．73％。
對鋼絲、鋼絞線、冷拔低碳鋼絲、熱處理鋼筋、冷軋帶肋鋼筋(工程中稱為硬鋼)，取殘余應變?yōu)?．2％的應力σ0．2作為“條件屈服強度”。
(2)鋼筋強度的設計值
將受拉鋼筋的強度標準值除以鋼材的材料分項系數(shù)7，后即得受拉鋼筋的強度設計值。
熱軋鋼筋的材料分項系數(shù)由可靠度分析確定；其他鋼筋根據(jù)工程經(jīng)驗校準確定；預應 力鋼筋的材料分項系數(shù)在取值上略高于非預應力鋼筋，主要是考慮其質(zhì)量還不夠穩(wěn)定以及 張拉鋼絲時允許有5％的鋼絲被拉斷等原因。
別按(混凝土規(guī)范》表4．2．3-1和表4．2．3-2采用。
4．鋼筋的冷加工
對低、中碳鋼進行冷加工，可提高鋼材的強度。
(1)冷拉鋼筋
將鋼筋拉到超過屈服強度的某一應力，然后卸荷至零，此時將產(chǎn)生殘余變形。如立即重新加荷，應力-應變曲線將沿進行，屈服強度提高至，鋼筋冷拉后強度得以提高。如冷拉卸荷后，經(jīng)過一段時間再加荷，則應力-應變曲線將沿繼續(xù)進行，屈服強度提高，此變化稱為“冷拉時效”。經(jīng)冷拉時效后的鋼筋，其強度有所提高而延伸率卻減小了。因此，如果合理地選擇一個點，就可以使鋼筋強度有所提高的同時，又保持了一定的塑性。
(2)冷拔鋼絲
將鋼筋施加強力，使其通過比其直徑小的硬質(zhì)合金拔絲模，就可拔成直徑較細的鋼絲。經(jīng)多次冷拔后，鋼絲的強度比原來提高很多，但塑性卻降低。
冷拉只能提高鋼筋的抗拉強度，因此不宜作為受壓鋼筋，冷拔則可同時提高鋼材的抗拉及抗壓強度。
(3)冷軋帶肋鋼筋
冷軋帶肋鋼筋是將熱軋圓盤條經(jīng)過冷軋或冷拔減輕后，在其表面形成三面(或兩面)有肋的鋼筋，肋呈月牙形。
冷軋帶肋鋼筋屬硬鋼，無明顯的屈服點，按其抗拉強度分為LL550、LL650、LL 800三個強度等級。由于表面帶肋，故增加了鋼筋與混凝土之間的咬合力，具有良好的錨固性能。
LL550級的冷軋帶肋鋼筋，由于強度較低，主要用以代替I級光面鋼筋，可用于板的受力筋或梁的架立筋中，直徑一般為4—12mm。L L650級和LL 800級的冷軋帶肋鋼筋，強度較高，可用于取代冷拔鋼絲用于預應力中，小型構件中，直徑—般為4-6mm。
5．鋼筋材料的選用
鋼筋混凝土材料中不宜采用強度過高的鋼筋。這是因為混凝土的抗拉強度很低，若鋼筋強度過高，則當混凝土中的拉應力超過抗拉強度而產(chǎn)生裂縫時，鋼筋強度還遠未屈服，致使鋼筋強度不能充分發(fā)揮作用。鋼筋的采用可參照下述規(guī)定：
(1)普通鋼筋(普通鋼筋系指用于鋼筋混凝土結構中的鋼筋和預應力混凝土結構中的非預應力鋼筋)宜采用HBB400級和HBB335級鋼筋，也可采用HPB235級和RRB400級鋼筋。
(2)預應力鋼筋宜采用高強的預應力鋼絞線、鋼絲，也可采用熱處理鋼筋。
對中、小型構件中的預應力鋼筋，宜采用Lift50級或IL800級冷軋帶肋鋼筋，也可采用甲級冷拔低碳鋼絲。
(3)在鋼筋混凝土結構中，軸心受拉和小偏心受拉構件的鋼筋抗拉強度設計值大于300N／mm2時，仍應按300N／mm2取用。
1．鋼筋的品種和級別
在鋼筋混凝土中，采用的鋼材型式有兩大類：一類是勁性鋼筋，由型鋼(如角鋼、槽鋼、工字鋼等)組成。在鋼筋混凝土構件中置人型鋼的稱為勁性鋼筋混凝土，通常在荷重大的構件中才采用。另一類是柔性鋼筋，即通常所指的鋼筋。柔性鋼筋又包括鋼筋和鋼絲兩類。鋼筋按外形分為光圓鋼筋和變形鋼筋兩種。鋼筋的品種很多，可分為碳素鋼和普通低合金鋼。碳素鋼按其含碳量的多少，分為低碳鋼(含碳<0.25％)，中碳鋼(含碳0．25％—0．6％)和高碳鋼(含碳0．6％-1．4％)。低碳鋼強度低但塑性好，稱為軟鋼；高碳鋼強度高但塑性、可焊性差，稱為硬鋼。普通低合金鋼，除了含有碳素鋼的元素外，又加入了少量的合金元素，如錳、硅、礬、鈦等，大部分低合金鋼屬于軟鋼。
建筑工程中，常用的鋼筋按加工藝的不同分為：熱軋鋼筋、冷拉鋼筋。冷軋帶肋鋼筋、冷軋扭鋼筋、熱處理鋼筋、碳素鋼絲、刻痕鋼絲、冷拔低碳鋼絲、鋼絞線等。對熱軋鋼筋，按其強度分為HPB235、HRB335、HRB400、RRB400四種。鋼筋級別越大強度越高，但塑性越低。HPB235鋼為普通碳素鋼筋，HBB335、HRB400、RRB400級鋼筋均為普通低合金鋼。
2．鋼筋的應力，應變曲線和力學性能指標
鋼筋混凝土及預應力混凝土結構中所用的鋼筋可分為兩類：有明顯屈服點的鋼筋(一般稱為軟鋼)和無明顯屈服點的鋼筋(一般稱為硬鋼)。
鋼筋的力學性能指標有4個，即屈服強度、極限抗拉強度、伸長率和冷彎性能。
(1)屈服強度
對于軟鋼，取下屈服點的應力作為屈服強度。對無明顯屈服點的硬鋼，設計上通常取殘余應變?yōu)?.2％時所對應的應力作為假想的屈服點，稱為條件屈服強度，用σ0．2來表示。對鋼絲和熱處理鋼筋的σ0．2，規(guī)范統(tǒng)一取0.8倍極限抗拉強度。
(2)極限抗拉強度
對于軟鋼，取應力-應變曲線中的點為極限抗拉強度；對于硬鋼，規(guī)范規(guī)定，將應力-應變曲線的點作為強度標準值的依據(jù)。
(3)伸長率
伸長率是衡量鋼筋塑性性能的一個指稱，用δ表示。δ為鋼筋試件拉斷后的殘余應變，其值為：
式中 l1——鋼筋試件受力前的量測標距長度；
12--試件經(jīng)拉斷并重新拼合后的量測得到的標距長度。
應變量測標距按規(guī)定有l(wèi)1=5d(d為試件直徑)、l0d，和按固定長度l00mm三種，相應的伸長率分別為δ5、δ10、δ100，標距越短，平均殘余應變越大，因此，一般δ5>δ10>δ100。
伸長率大的鋼筋塑性性能好，拉斷前有明顯的預兆；伸長率小的鋼筋塑性性能差，其破壞會突然發(fā)生，呈脆性特征，具有明顯屈服點的鋼筋有較大的伸長率，而無明顯屈服點的鋼筋伸長率很小。
(4)冷彎試驗
冷彎試驗是檢驗鋼筋塑性的另一種方法。伸長率一般不能反映鋼筋的脆化傾向，而冷彎性能可間接地反映鋼筋的塑性性能和內(nèi)在質(zhì)量。冷彎試驗的兩個主要參數(shù)是彎心直徑D和冷彎角度a。將要試驗的鋼筋(直徑為d)繞某一規(guī)定直徑的鋼輥軸(直徑為D)進行彎曲。冷彎試驗合格的標準為在規(guī)定的D和a下冷彎后的鋼筋無裂紋、鱗落或斷裂現(xiàn)象。
上述鋼筋的4項指標中，對有明顯屈服點的鋼筋均須進行測定，對無明顯屈服點的鋼筋則只測定后3項。
3．鋼筋強度的標準值和設計值
(1)鋼筋強度的標準值
規(guī)范規(guī)定，鋼筋強度標準值具有不小于95％的保證率。
對熱軋鋼筋和冷軋鋼筋(工程中稱為軟鋼)的強度標準值根據(jù)屈服強度確定，其保證率為 97．73％。
對鋼絲、鋼絞線、冷拔低碳鋼絲、熱處理鋼筋、冷軋帶肋鋼筋(工程中稱為硬鋼)，取殘余應變?yōu)?．2％的應力σ0．2作為“條件屈服強度”。
(2)鋼筋強度的設計值
將受拉鋼筋的強度標準值除以鋼材的材料分項系數(shù)7，后即得受拉鋼筋的強度設計值。
熱軋鋼筋的材料分項系數(shù)由可靠度分析確定；其他鋼筋根據(jù)工程經(jīng)驗校準確定；預應 力鋼筋的材料分項系數(shù)在取值上略高于非預應力鋼筋，主要是考慮其質(zhì)量還不夠穩(wěn)定以及 張拉鋼絲時允許有5％的鋼絲被拉斷等原因。
別按(混凝土規(guī)范》表4．2．3-1和表4．2．3-2采用。
4．鋼筋的冷加工
對低、中碳鋼進行冷加工，可提高鋼材的強度。
(1)冷拉鋼筋
將鋼筋拉到超過屈服強度的某一應力，然后卸荷至零，此時將產(chǎn)生殘余變形。如立即重新加荷，應力-應變曲線將沿進行，屈服強度提高至，鋼筋冷拉后強度得以提高。如冷拉卸荷后，經(jīng)過一段時間再加荷，則應力-應變曲線將沿繼續(xù)進行，屈服強度提高，此變化稱為“冷拉時效”。經(jīng)冷拉時效后的鋼筋，其強度有所提高而延伸率卻減小了。因此，如果合理地選擇一個點，就可以使鋼筋強度有所提高的同時，又保持了一定的塑性。
(2)冷拔鋼絲
將鋼筋施加強力，使其通過比其直徑小的硬質(zhì)合金拔絲模，就可拔成直徑較細的鋼絲。經(jīng)多次冷拔后，鋼絲的強度比原來提高很多，但塑性卻降低。
冷拉只能提高鋼筋的抗拉強度，因此不宜作為受壓鋼筋，冷拔則可同時提高鋼材的抗拉及抗壓強度。
(3)冷軋帶肋鋼筋
冷軋帶肋鋼筋是將熱軋圓盤條經(jīng)過冷軋或冷拔減輕后，在其表面形成三面(或兩面)有肋的鋼筋，肋呈月牙形。
冷軋帶肋鋼筋屬硬鋼，無明顯的屈服點，按其抗拉強度分為LL550、LL650、LL 800三個強度等級。由于表面帶肋，故增加了鋼筋與混凝土之間的咬合力，具有良好的錨固性能。
LL550級的冷軋帶肋鋼筋，由于強度較低，主要用以代替I級光面鋼筋，可用于板的受力筋或梁的架立筋中，直徑一般為4—12mm。L L650級和LL 800級的冷軋帶肋鋼筋，強度較高，可用于取代冷拔鋼絲用于預應力中，小型構件中，直徑—般為4-6mm。
5．鋼筋材料的選用
鋼筋混凝土材料中不宜采用強度過高的鋼筋。這是因為混凝土的抗拉強度很低，若鋼筋強度過高，則當混凝土中的拉應力超過抗拉強度而產(chǎn)生裂縫時，鋼筋強度還遠未屈服，致使鋼筋強度不能充分發(fā)揮作用。鋼筋的采用可參照下述規(guī)定：
(1)普通鋼筋(普通鋼筋系指用于鋼筋混凝土結構中的鋼筋和預應力混凝土結構中的非預應力鋼筋)宜采用HBB400級和HBB335級鋼筋，也可采用HPB235級和RRB400級鋼筋。
(2)預應力鋼筋宜采用高強的預應力鋼絞線、鋼絲，也可采用熱處理鋼筋。
對中、小型構件中的預應力鋼筋，宜采用Lift50級或IL800級冷軋帶肋鋼筋，也可采用甲級冷拔低碳鋼絲。
(3)在鋼筋混凝土結構中，軸心受拉和小偏心受拉構件的鋼筋抗拉強度設計值大于300N／mm2時，仍應按300N／mm2取用。