冷轧带肋钢筋的用途及其在建筑施工中的应用

摘要：冷轧带肋钢筋由于带有月牙形横肋，与凝士的粘结强度较光面钢丝增大2倍以上。采用冷轧成型工艺钢筋的均匀延伸率比光面冷拨钢丝提高50－80％，可达到1.5％以上。冷轧带肋钢筋应用于预应力空心板中，可使使用光面钢丝时产生的一些质量问题得到根本性的改善，使板的抗冲击性能和构件延性得到明显提高，可节约钢材30％以上，并可改善构件的裂缝状态，省去弯钩。

关键词：冷轧带肋钢筋 建筑 发展 应用

冷轧带肋钢筋是用热轧盘条经多道冷轧减径，一道压肋并经消除内应力后形成的一种带有二面或三面月牙形的钢筋。冷轧带肋钢筋在预应力混凝土构件中，是冷拔低碳钢丝的更新换代产品，在现浇混凝土结构中，则可代换Ⅰ级钢筋，以节约钢材，是同类冷加工钢材中较好的一种。冷轧带肋钢筋在预应力混凝土构件中，是冷拔低碳钢丝的更新换代产品，在现浇混凝土结构中，则可代换Ⅰ级钢筋，以节约钢材，是同类冷加工钢材中较好的一种。其性能及应用效果如下：我国国家标准《冷轧带肋》GB13788－2000中LL550级的力学性能指标是参照国际标准及发达国家标准制订的，抗拉强度550N/ mm[~2]，伸长率按德国标准化8%（相当于为12－13%），从这两项指标对照，我国冷轧带肋钢筋的标准并不比国际标准低。

一、冷轧带肋钢筋的优点

1、钢材强度高，可节约建筑钢材和降低工程造价。LL550级冷轧带肋钢筋与热轧光圆钢筋相比，用于现浇结构（特别是楼屋盖中）可节约35%－40%的钢材。如考虑不用弯钩，钢材节约量还要多一些。根据目前钢材市场价格，每使用一吨冷轧带肋钢筋，可节约钢材费用800元左右。

2、冷轧带肋钢筋与混凝土之间的粘结锚固性能良好。因此用于构件中，从根本上杜绝了构件锚固区开裂、钢丝滑移而破坏的现象，且提高了构件端部的承载能力和抗裂能力；在钢筋混凝土结构中，裂缝宽度也比光圆钢筋，甚至比热轧螺纹钢筋还小。

3、冷轧带肋钢筋伸长率较同类的冷加工钢材大在住宅和各类公共建筑的现浇混凝土结构中。

二、冷轧带肋钢筋的用途

1、现浇楼板、屋面板的主筋和分布筋。钢筋直径一般为5－10mm，由于现浇楼板的刚度一般较大，若以冷轧带肋钢筋代换Ⅰ级钢筋时，一般只需等强代换，不必作裂缝宽度验算。需要指出，按规程JGJ95－95的规定，LL550级冷轧带肋钢筋调直后的抗拉强度设计值可取得360N/mm[~2]，为此工地现场对调直后钢筋抽样检验时，直条钢筋的抗拉强度必须达到550N/mm[~2]。

2、剪力墙中的水平和竖向分布筋。由于LL550级冷轧带肋钢筋的伸长率较大，因此用于剪力墙，能满足抗震要求。这一点国外数十年的应用实践当可证明，在钢筋焊接网混凝土结构技术规程JGJ/T114－97中，已作出了明确规定。

3、梁柱中的箍筋，当箍筋按受力箍筋计算时，其抗拉强度设计值按310N/mm[~2]取值。

4、圈梁、构造柱的配筋。

此外，LL550级冷轧带肋钢筋尤其是焊接网片，适用于高速公路路面、机场跑道、大直径排水管、排水渠、隧道等。

三、冷轧带肋钢筋在建筑施工中的性能分析

1、有关现浇砼楼盖的一些基本数据：

C20砼 fcm=11MPaftk=1.5MPa

I级圆钢fy1=210MPaES=2.1×105MPa

冷轧带肋钢筋(550级) fy2=360MPA ES=1.9×105MPa

qk=4.8KN/m2pk=1.5KN/m2

2、正截面强度、钢筋的直径选用对比：

在相同砼强度等级、相同板厚、相同的荷载作用下，整个现浇楼盖不论采用圆钢或冷轧带肋钢筋产生的内力是相同。因此下式成立：

αS圆=αs扎=M/fcmbh02

查表得γs圆=γs扎

AS圆=M/fy1γs圆hO

AS扎=M/fy2γs扎hO

AS圆/ AS扎=fY2/fY1=360/210=1.71

故在相同间距的情况下圆钢的直径是冷轧带肋钢筋直径的1.3倍。

3、现浇楼盖中使用圆钢和冷轧带肋钢筋板的裂缝宽度对比：

在现浇楼盖中选取纵横向跨度均为最大的一块板（4.2×4.2m2）进行计算比较如下：

板厚h=120 hO=120-15=105

荷载短期效应组合下跨中弯矩：（四边固定）

Ms=0.0176×（4.72+1.5）×4.22=1.62KN・M

采用圆钢为Φ8@150 AS圆=335mm2

采用冷轧带肋钢筋为Φ6@150AS扎=189mm2

σss圆=MS/0.87AS圆HO=1.62×106/0.87×335×105=52.94MPa

σss扎= MS/0.87AS扎HO=1.62×106/0.87×189×105=93.83MPa

（圆钢）ρte=AS/0.5bHO=335/0.5×1000×120=0.0056＜0.01

（冷轧带肋钢筋）ρte=AS/0.5bHO=189/0.5×1000×120=0.0032＜0.01

取ρte=0.01

（圆钢）Ψ=1.1-0.65ftk/ρteσss圆=1.1-0.65×1.5/0.01×52.94=-0.7＜0.4

（冷轧带肋钢筋）Ψ=1.1-0.65ftk /ρteσss扎=1.1-0.65×1.5/0.01×93.83 =0.06＜0.4

取Ψ=0.4

αcr-构件受力特征系数 受弯构件取αcr=2.1

ν-纵向受拉钢筋表面特征系数 变形钢筋取ν=0.7

光面钢筋取ν=1.0

计算裂缝宽度:

（圆钢）ωmax=αcrψσss圆/ES（2.7c＋0.1d/ρte）ν =2.1×0.4×52.94/2.1×105×(2.7×20+0.1×8/0.01)×1.0 =0.028mm

（冷轧带肋钢筋）

ωmax=αcrψσss扎/ES（2.7c＋0.1d/ρte）ν=9×105×（2.7×20＋0.1×6/0.01）×0.7

=2.1×0.4×93.83/1.

=0.033mm

由此可见虽然冷轧带肋钢筋在荷载短期效应组合下的工作应力接近圆钢的2倍，但是裂缝宽度却只比圆钢大0.005mm。

通过圆钢和冷轧带肋钢筋的计算比较，我们认为冷轧带肋钢筋作为新技术推广项目有很好的经济效益和社会效益，具有强度高、与砼握裹力强、节约钢筋、方便施工、作业效率高。在自建楼的使用中已得到充分证明，但是我们在使用中也发现冷轧带肋钢筋的一些不足如对钢筋的防锈要求高、冷加工性能比较差、材料供应、品种不如圆钢的选择面广，个别时候冷轧带肋钢筋技术指标不稳定，这也给冷轧带肋钢筋的推广造成一定困难。在未来的发展中，冷轧带肋钢筋的应用势必得到广泛的发挥，各种不利的影响也将得到控制。

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