谈冷轧带肋钢筋应用技术优点

时间:2022-09-25 12:13:06

谈冷轧带肋钢筋应用技术优点

【摘要】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。因其具有的技术优点,全国绝大部分地区已开始较多的用于现浇混凝土工程。

【关键词】冷轧带肋钢筋;应用;技术优点

冷轧带肋钢筋是将热轧圆盘条利用冷轧工艺生产的一种三面(或二面)带有月牙形横肋的钢筋。冷轧带肋钢筋已开始较多的用于现浇混凝土工程,全国绝大部分地区已将此种钢筋用在各种不同类型的高层与多层建筑中。

1 冷轧带肋钢筋国内外发展概况

冷轧带肋钢筋是将热轧圆盘条利用冷轧工艺生产的一种三面(或二面)带有月牙形横肋的钢筋。该钢筋1968年首先在德国、荷兰、比利时研制成功,1973年在欧洲推广应用。至今已有30多年的历史,已广泛用于建筑工程、桥面、路面、机场跑道、隧洞衬砌、电杆、输水管道以及各种构筑物中。国外生产的钢筋直径多为4~12mm(每0.5mm进级),强度级别一般为550N/mm2左右。个别国家钢筋强度达670N/mm2,仍用于普通钢筋混凝土结构。国外的冷轧带助钢筋多半以焊接网形式用在钢筋混凝土结构中,不仅在发达国家得到广泛应用,就是在劳动力资源丰富的发展中国家也逐渐得到较多的应用。焊接网这种新型配筋形式,具有提高工程质量、节省钢材、简化施工、缩短工期等特点。

我国自1987年开始从国外引进10余条冷轧带肋钢筋生产线。利用国产设备生产钢筋的厂家有400余家,而且新建的厂家还在陆续增加,总共年设计生产能力约200万吨。制造轧机设备的厂家有10多个,不仅能生产三辊被动式轧机,还能生产主动式二辊及三辊轧机,各种类型轧机在国内同时使用多年,各有特点。同时,轧机的质量在不断地改进提高特别是关键部件轧辊的质量在不断的改善。从初期采用的工具钢轧辊,发展到目前大部分采用碳化钨轧辊,初次可轧制2000t左右,修磨2~3次后,仍可继续轧制几千吨,减少了换辊时间,降低生产成本,其质量与国外同类产品性能相近,对于保证钢筋轧制质量起重要作用。

建设部与原冶金部对推广冷轧带肋钢筋始终给予积极的支持。早在1992年8月北京香山会议上就明确提出优先推广冷轧带肋钢筋。之后,于1993年5月在北京密云召开了“冷轧带肋钢筋技术应用会议”。1994年8月建设部又以490号文发出通知,将冷轧带肋钢筋作为建设部1994年、1995年和“九五”期间重点推广应用10项新技术之一,在建筑业中积极推广应用。并在国内分区分片的召开了推广应用会议。1995年7月国家科委又将“冷轧带肋钢筋混凝土结构应用技术”项目作为全国新技术推广应用内容。1997年12月在北京召开了第一次全国冷轧带肋钢筋推广工作会议。1999年3月在广州召开了第二次全国冷轧带肋钢筋推广工作会议,进一步加大推广力度,两次会议均取得良好效果。

钢筋的国家标准《冷轧带肋钢筋》GBl3788―92已于1993年6月开始实施,对于进一步提高产品质量具有重要意义。钢筋的使用规程《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程》JGJ95―95于1995年7月起正式施行,对于加速推广应用起积极的促进作用。

冷轧带肋钢筋已开始较多的用于现浇混凝土工程,全国除个别几个省区外,绝大部分地区已将此种钢筋用在各种不同类型的高层与多层建筑中。同时非常成功地应用到预应力空心板中,使我国量大面广的预应力空心板的配筋产生更新换代的变革。几年来,预应力空心板的推广面积达3亿多平方米,而且使用量仍在扩大。全国的预应力空心板图集早已编制完成,同时有20多个省、市、自治区编制了地方标准图集。

2 冷轧带肋钢筋的力学性能和工艺性能

我国冷轧带肋钢筋按强度级别分为:550N/mm2、650N/mm2、800N/mm2、970N/mm2和1170N/mm2。550级钢筋主要用于钢筋混凝土结构中的受力主筋及预应力混凝土结构中的非预应力钢筋,特别适于板类构件的配筋,可采用绑扎、焊接骨架或焊接网型式,也可用作箍筋和构造钢筋。650级直径为4~6mm适用于中小预应力构件的受力主筋,可替代光面冷拔低碳钢丝。800级直径为5mm,由热轧低合金钢盘条轧制,970级和1170级用高碳钢盘条轧制,用作预应力构件的主筋。冷轧带肋钢筋当进行弯曲试验时,受弯曲部位表面不得产生裂纹。

3 冷轧带肋钢筋的优点

3.1 钢材强度较高

550级冷轧带肋钢筋与光面I级钢筋相比,用在现浇混凝土楼、屋盖中,由于其设计强度提高了71%,当考虑一些构造要求后,仍可节约钢材35%~40%。如考虑不用弯钩,钢材节约量还要多一些。650级钢筋的强度与甲级I组冷拔低碳钢丝相当,与甲级H组冷拔低碳钢丝相比,尚可节约一定量钢材。若用于预应力空心板,与甲级H组冷拔低碳钢丝配筋的空心板比较,平均节约预应力钢筋13%左右,且每立方米混凝土构件可节省水泥40kg,这是因为粘结锚固强度提高,混凝土强度等级可适当降低,节省水泥。综合效益,每立方米构件大约节省生产费用15元左右;用800级冷轧带肋钢筋代替冷拉Ⅱ级钢筋制作180mm空心板,平均节约预应力主筋25%,水泥用量相同,每立方米混凝土构件可节省生产费用35元左右。

3.2 钢筋的粘结锚固性能良好

冷轧带肋钢筋用于构件中从根本上杜绝了冷拔钢丝的沾油滑丝问题,且提高了构件端部的承载能力和抗裂能力;尤其在挤压机成型空心板时,避免了构件端部预应力冷拔钢丝的回缩现象;在钢筋混凝土结构中,可改善构件的裂缝状态,裂缝变得细而密,裂缝宽度比光面钢筋小,甚至比热轧螺纹钢筋还小。

3.3 钢筋伸长率较大

冷轧带肋钢筋与冷拔低碳钢丝同属冷加工钢筋,原材料相同,且强度级别相当,按理其伸长率也应差不多。但是,由于冷轧带肋钢筋对原材料有所选择,即选用牌号与直径适宜的高速线材,且冷加工工艺不同,因此其伸长率较其他冷加工钢筋高。如行业标准规定甲级冷拔低碳钢丝Φ5的伸长率δ100为3%,而650级和800级冷轧带肋钢筋的伸长率δ100不低于4%,从而改善了预应力构件的延性和抗冲击性能。根据国内三个单位的部分试验结果表明,550级冷轧带肋钢筋的最大均匀伸长率在2.5%以上,试验平均值分别达到2.9%、3.74%和5.22%,表明它具有良好的塑性,在混凝土连续板的设计中,可以考虑塑性内力重分布。

参考文献:

[1]宁仁岐.建筑施工技术.北京:高等教育出版社,2002.

[2]张厚先.建筑施工技术.北京:机械工业出版社,2004.

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