浅析热轧带肋钢筋尺寸与重量偏差的关系

摘要：通过对热轧带肋钢筋构成参数进行分析，阐述了热轧带肋钢筋尺寸对重量偏差的影响，得出了内径与重量偏差的函数关系，为热轧带肋钢筋轧制控制和产品质量检验及结果验证提供了理论依据。

关键词：浅析 热轧带肋钢筋 尺寸 重量

1 引言

《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2002，以下简称规范）5.2条原材料主控项目中5.2.1条规定：钢筋进场时，应按现行国家标准《钢筋混土用热轧带肋钢筋》（GB1499，后修订为《钢筋混凝土用钢 第2部分：热轧带肋钢筋》（GB 1499.2-2007），以下简称国标、产品名称简称为：带肋钢筋）的规定抽取试件作力学性能检验。也就是说在建筑工地上的进场复验报告可只对带肋钢筋的力学性能按标准检验合格即可。根据国标，力学性能包括；屈服强度Rel、抗拉强度Rm和断后伸长率A和最大力总伸长率Agt等。同时国标6.3.3条规定：钢筋实际重量与理论重量的偏差符合表4的规定时，钢筋内径偏差不做交货条件。规范和国标规定的指标不同造成了许多建筑工地的带肋钢筋通过了进场复验（检测项目主要是指力学性能检测），却没通过其它检测机构检测（检测项目包括：尺寸、力学性能、重量偏差等指标）的原因。这样深入分析带肋钢筋尺寸与重量偏差的关系对指导带肋钢筋重量负偏差轧制及产品质量检验及验证有着重要的意义。

2 带肋钢筋重量负偏差轧制的主要途径

通过分析带肋钢筋尺寸参数,我们可以看到,实现重量负偏差主要有以下两个主要途径:

2.1 减小内径

负偏差依靠减少内径来减轻钢筋单位长度重量,这是最直接的办法,也是最容易想到的办法。内径的减小直接导致截面积的减少,但内径的减小对带肋钢筋实际抗拉强度和屈服强度影响很大,直接影响了带肋钢筋的使用强度。带肋钢筋的屈服强度和抗拉强度是依据各阶段实测力值与公称截面面积的比值得出，但实际上各个牌号的钢实际强度都比国标要求要高，轧钢厂利用钢强度富余量，可把带肋钢筋尽量轧得细一些，这就是负偏差轧制的基础。

2.2 减小横肋和纵肋高度、宽度。

国标对横肋高度和纵肋高度及偏差都作出了明确的规定（国标表3），但横肋和纵肋的宽度（b、a）作为参考数据，同时对纵肋高度国标只规定了上限，即可以没有纵肋。这样减小横肋和纵肋高度、宽度，只要在国标的允许范围内，就可以实现重量负偏差轧制。

因为横肋和纵肋高度、宽度在整个截面积中所占比例较小，减小横肋和纵肋高度、宽度对减轻钢筋单位长度重量影响也较小，而且对轧辊槽孔尺寸要求较高，控制难度较大,维持成本高，特别是在连轧机上尤为突出。大多数轧钢厂就采用了减小内径的方法来实现重量负偏差轧制，我所每年检测带肋钢筋样品量均在500批次左右，对历年的数据进行统计也证明了：绝大部分的带肋钢筋如果出现了内径不合格，其重量偏差也超出了标准的范围。

3 带肋钢筋尺寸与重量偏差的关系

3.1 分析理论基础

带肋钢筋内径变小的情况下，横肋和纵肋尺寸也相应地变小，但变化量不大，对重量偏差的影响也不大，因此本文分析带肋钢筋尺寸与重量偏差的关系的理论基础是：在带肋钢筋内径变小（大）的情况下，横肋和纵肋重量变化对重量偏差影响忽略不计，以定值计算。

3.2 分析论证过程

3.2.1 推论过程

带肋钢筋的组成部分可分成内径部分、横肋和纵肋部分，在本文3.1条的分析理论基础上，即将横肋和纵肋所占重量假设不变，这样重量的变化只与截面积的变化成线性关系，根据国标重量偏差的计算公式可推出：

Sdf=Sd1+Sd×f

当重量偏差为f时的内径：df

当重量偏差为f时，以内径df为圆截面的面积：Sdf

以d1（公称内径）为圆截面的面积：Sd1

以d（公称直径）为圆截面的面积：Sd

重量偏差：f

继而推出内径和重量偏差的函数关系方程式：

df2=d12+d2×f

3.2.2 根据3.2.1节得出的df与f的函数关系式，可计算得出当重量偏差达到极限值时，内径和标准规定最小（大）值的偏差基本上在±0.1mm以内，这表明：重量偏差极限值与内径偏差极限值高度吻合，即当钢筋实际重量与理论重量的偏差达到国标规定的极限时，钢筋内径偏差也达到了国标规定的极限了。故国标 6.3.3条规定：钢筋实际重量与理论重量的偏差符合表4的规定时，钢筋内径偏差不做交货条件。这句话可以这样理解了：当钢筋实际重量与理论重量的偏差符合表4的规定时，表明钢筋实际截面积与公称截面积的偏差也符合国标规定，对力学性能的影响也在国家的允许范围内。

4 结束语

本文通过对带肋钢筋的内径和重量偏差关系的分析，得出了带肋钢筋的内径和重量偏差当钢筋的函数关系，可为热轧带肋钢筋轧制过程精确控制和产品质量检验及结果验证提供了理论依据，有着很强的现实指导意义。

参考文献

[1] GB 1499.2-2007《钢筋混凝土用钢 第2部分：热轧带肋钢筋》.

[2] GB 50204-2002 《混凝土结构工程施工质量验收规范》.

作者简介：胡祥松,单位：宜昌市产品质量监督检验所,湖北省宜昌市东山开发区厦门路2号,邮政编码：443005。