為什麼盡可能選用變形鋼筋

A. 怎樣選購鋼筋

盡量選購知名度較高的企業生產的鋼筋、水泥，去信譽好、質量服務好的建材市場購買，並查看經營者是否有營業執照。購買前要查驗產品的檢測報告書，並索取購貨發票。

購買鋼材前要了解清楚產品的基本知識。優質鋼筋應無裂紋、無結疤、無折疊，整條鋼筋粗細均勻，實測內徑與公稱直徑偏差不大於1mm。購買時要查看鋼筋本身是否有裂紋等缺陷，是否按規定軋上了牌號標志，最好用游標卡尺測量一下鋼筋直徑（圓鋼直接測直徑，螺紋鋼筋測內徑），並與公稱直徑比較。因部分生產企業偷工減料，使鋼筋規格不達標，直徑或內徑出現較大偏差，致使重量不夠。所以，提倡消費者在選購鋼筋時，應直接稱重計算鋼筋的重量，不要以「直徑×長度×比重」作為鋼筋重量的計量標准。

B. 為什麼鋼筋需要彎制

鋼筋(Rebar)是指鋼筋混凝土用和預應力鋼筋混凝土用鋼材，其橫截面為圓形，有時為帶有回圓角的方形。答包括光圓鋼筋、帶肋鋼筋、扭轉鋼筋。 鋼筋混凝土用鋼筋是指鋼筋混凝土配筋用的直條或盤條狀鋼材，其外形分為光圓鋼筋和變形鋼筋兩種，交貨狀態為直條和盤圓兩種。

光圓鋼筋實際上就是普通低碳鋼的小圓鋼和盤圓。變形鋼筋是表面帶肋的鋼筋，通常帶有2道縱肋和沿長度方向均勻分布的橫肋。橫肋的外形為螺旋形、人字形、月牙形3種。用公稱直徑的毫米數表示。變形鋼筋的公稱直徑相當於橫截面相等的光圓鋼筋的公稱直徑。鋼筋的公稱直徑為8-50毫米，推薦採用的直徑為8、12、16、20、25、32、40毫米。鋼種:20MnSi、20MnV、25MnSi、BS20MnSi。鋼筋在混凝土中主要承受拉應力。變形鋼筋由於肋的作用，和混凝土有較大的粘結能力，因而能更好地承受外力的作用。鋼筋廣泛用於各種建築結構。特別是大型、重型、輕型薄壁和高層建築結構。

C. 鋼筋在結構學中的作用

鋼筋是指鋼筋混凝土用和預應力鋼筋混凝土用鋼材，其橫截面為圓形，有時為帶有版圓角的方形。權包括光圓鋼筋、帶肋鋼筋、扭轉鋼筋。鋼筋種類很多，通常按化學成分、生產工藝、軋制外形、供應形式、直徑大小，以及在結構中的用途進行分類。鋼筋混凝土用鋼筋是指鋼筋混凝土配筋用的直條或盤條狀鋼材，其外形分為光圓鋼筋和變形鋼筋兩種。鋼筋在混凝土中主要承受拉應力。變形鋼筋由於肋的作用，和混凝土有較大的粘結能力，因而能更好地承受外力的作用。鋼筋廣泛用於各種建築結構、特別是大型、重型、輕型薄壁和高層建築結構。

本身來講有：受拉，受壓；
對混凝土來講有：約束變形（提高應力）、減小收縮徐變、提高構件延性等。

D. 鋼筋混凝土結構對鋼筋的性能有哪些要求

（1）對鋼筋強度方面的要求

普通鋼筋是鋼筋混凝土結構中和預應力混凝土結構中的非預應力鋼筋，主要是HPB235、HRB335、HRB400、RRB400等熱軋鋼筋。

（2）強屈比的要求

所以設計中應選擇適當的屈強比，對於抗震結構，鋼筋應力在地震作用下可考慮進入強化段，為了保證結構在強震下「裂而不倒」，對鋼筋的極限抗拉強度與屈服強度的比值有一定的要求，一般不應小於1.25.

（3）延性

在工程設計中，要求鋼筋混凝土結構承載能力極限狀態為具有明顯預兆，避免脆性破壞，抗震結構則要求具有足夠的延性，鋼筋的應力應變曲線上屈服點至極限應變點之間的應變值反映了鋼筋延性的大小。

（4）粘結性

粘結性是指鋼筋與混凝土的粘結性能。粘結力是鋼筋與混凝土得以共同工作的基礎，其中鋼筋凹凸不平的表面與混凝土間的機械咬合力是粘結力的主要部分，所以變形鋼筋與混凝土的粘結性能最好，設計中宜優先選用變形鋼筋。

（5）耐久性

混凝土結構耐久性是指，在外部環境下材料性、構件、結構隨時間的退化，主要包括鋼筋銹蝕、凍融循環、鹼-骨料反應、化學作用等的機理及物理、化學和生化過程。混凝土結構耐久性的降低可引起承載力的降低，影響結構安全。

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鋼筋混凝土結構是指用配有鋼筋增強的混凝土製成的結構。承重的主要構件是用鋼筋混凝土建造的。包括薄殼結構、大模板現澆結構及使用滑模、升板等建造的鋼筋混凝土結構的建築物。用鋼筋和混凝土製成的一種結構。鋼筋承受拉力，混凝土承受壓力。具有堅固、耐久、防火性能好、比鋼結構節省鋼材和成本低等優點。

混凝土是由膠凝材料水泥、砂子、石子和水，及摻和材料、外加劑等按一定的比例拌和而成。凝固後堅硬如石，受壓能力好，但受拉能力差，容易因受拉而斷裂。為了解決這個矛盾，充分發揮混凝土的受壓能力，常在混凝土受拉區域內或相應部位加入一定數量的鋼筋，使兩種材料粘結成一個整體，共同承受外力。這種配有鋼筋的混凝土，稱為鋼筋混凝土。鋼筋混凝土粘結錨固能力可以由四種途徑得到：

①鋼筋與混凝土接觸面上化學吸附作用力，也稱膠結力。

②混凝土收縮，將鋼筋緊緊握固而產生摩擦力。

③鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產生的機械咬合作用，也稱咬合力。

④鋼筋端部加彎鉤、彎折或在錨固區焊短鋼筋、焊角鋼來提供錨固能力。

區別

1、鋼框架結構是以鋼材製作為主的結構，是主要的建築結構類型之一。具有以下特點：自重較輕，工作的可靠性較高，抗振（震）性、抗沖擊性好，工業化程度較高，容易做成密封結構，易腐蝕，耐火性差等特點。

2、鋼筋混凝土結構是用鋼筋和混凝土建造的一種結構，鋼筋承受拉力，混凝土承受壓力。具有堅固、耐久、防火性能好、比鋼結構節省鋼材和成本低等優點。

由於鋼材塑性、韌性好，可有較大變形，能很好地承受動力荷載，其次鋼材勻質性和各向同性好，屬理想彈性體，最符合一般工程力學的基本假定，因此，鋼結構的抗震性能比鋼筋混凝土結構的抗震性能好。

鋼筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性質決定的。首先鋼筋與混凝土有著近似相同的線膨脹系數，不會由環境不同產生過大的應力。

其次鋼筋與混凝土之間有良好的粘結力，有時鋼筋的表面也被加工成有間隔的肋條（稱為變形鋼筋）來提高混凝土與鋼筋之間的機械咬合，當此仍不足以傳遞鋼筋與混凝土之間的拉力時，通常將鋼筋的端部彎起180 度彎鉤。

此外混凝土中的氫氧化鈣提供的鹼性環境，在鋼筋表面形成了一層鈍化保護膜，使鋼筋相對於中性與酸性環境下更不易腐蝕。

E. 為什麼2級以上的鋼筋要扎製成變鋼筋

增強鋼筋與混凝土的粘結力。因為到了2級以上，由於肋的作用，變形睜汪鋼筋和混凝土有較大的粘結能力，因而能更好地承受並早含外力的作用，所以扎製成了變形鋼筋。變形鋼筋是表面帶肋絕笑的鋼筋，通常帶有2道縱肋和沿長度方向均勻分布的橫肋。

F. 鋼筋混泥土結構對鋼筋的性能有哪些要求

鋼筋混凝土結構對鋼筋性能的要求：
1.強度
所謂強度是指鋼筋的屈服強度及極限強度。鋼筋的屈服強度是設計計算時的主要依據（無明顯流幅的鋼筋由它的條件屈服點強度確定）。改變鋼材的化學成分，採用高強度鋼筋可以節約鋼材，取得較好的經濟效果。應考慮鋼筋有適宜的強屈比（極限強度與屈服強度的比值），保證結構在達到設計強度後有一定的強度儲備，同時應滿足專門規程的規定。
2.塑性
要求鋼材在斷裂前應有足夠的變形（伸長率）以保證構件和結構的延性，在鋼筋混凝土結構中，給人們以將要破壞的報警信號，從而採取措施進行補救。另外，還要保證鋼筋冷彎的要求，通過檢驗鋼材承受彎曲變形能力的試驗以間接反映鋼筋的塑性性能。
3.可焊性
在一定的工藝條件下，要求鋼筋焊接後不產生裂紋及過大的變形，保證焊接後的接頭性能良好。盡量減小焊接處的殘余應力和應力集中。
4.溫度要求
鋼材在高溫下，性能會大大降低，對常用的鋼筋類型，熱軋鋼筋的耐火性最好，冷軋鋼筋次之，預應力鋼筋最差。在進行結構設計時要注意施工工藝中高溫對各類鋼筋的影響，同時注意混凝土保護層厚度對構件耐火極限的要求。在寒冷地區，為了防止鋼筋發生脆性破壞，對鋼筋的低溫性能也應有一定的要求
5.與混凝土的粘結力（或稱握裹力）
為了保證鋼筋與混凝土共同工作的有效性，兩者之間必須有足夠的粘結力，鋼筋表面的形狀對粘結力有重要的影響。同時要保證鋼筋的錨固措施和錨固長度和混凝土保護層厚度。
另外針對不同的存在條件對鋼筋還應有具體的要求。

G. 鋼筋混凝土結構中各類鋼筋的作用。

（1）受力筋指承受拉、壓應力的鋼筋。

也叫主筋，是指在混凝土結構中，對受彎、壓、拉等基本構件配置的主要用來承受由荷載引起的拉應力或者壓應力的鋼筋，其作用是使構件的承載力滿足結構功能要求。

（2）箍筋—承受一部分斜拉應力，並固定受力筋的位置，多用於梁和柱內。

指用來滿足斜截面抗剪強度，並聯結受力主筋和受壓區混筋骨架的鋼筋。分單肢箍筋、開口矩形箍筋、封閉矩形箍筋、菱形箍筋、多邊形箍筋、井字形箍筋和圓形箍筋等。

（3）架立筋用以固定梁內鋼箍的位置，構成梁內的鋼筋骨架。

（4）分布筋—用於屋面板、樓板內，與板的受力筋垂直布置，將承受的重量均勻地傳給受力筋，並固定受力筋的位置，以及抵抗熱脹冷縮所引起的溫度變形。

（5）其它因構件構造要求或施工安裝需要而配置的構造筋。如腰筋、預埋錨固筋、環等。

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鋼筋主要有熱軋和冷軋兩類，常見的鋼筋多為熱軋鋼筋。熱軋鋼筋是經加熱軋製成型並自然冷卻的成品鋼
筋。如熱軋帶肋鋼筋、熱軋光圓鋼筋。冷軋鋼筋為在熱軋鋼筋（主要為熱軋圓盤條類）的基礎上再冷加工
成型的鋼筋。如冷軋帶肋鋼筋、鋼絞線等。根據熱軋鋼筋的軋制外形可將其分為光圓鋼筋和帶肋鋼筋兩大
類。

實際使用時，常常按照鋼筋的強度等級將其劃分為4個等級。其中Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級熱軋鋼筋常常用於
非預應力鋼筋混凝土中，Ⅳ級鋼筋因其強度高，塑性變形能力較Ⅰ～Ⅲ級鋼筋低，所以常常用於預應力鋼
筋混凝土中。

H. 鋼筋的性能

鋼筋工藝性能包括許多項目，針對不同產品的特點可提出不同的要求，如普通鋼筋要求進行彎曲和反向彎曲（反彎）試驗，某些預應力鋼材則要求進行反復彎曲、扭轉、纏繞試驗。
所有這些試驗的形式不同程度地模擬了材料在實際使用時可能涉及的工藝加工方式，如普通鋼筋需要彎鉤或彎曲成型，預應力鋼絲有時需纏繞等，而其目的就是考核材料對這些特定塑性變形的極限承受能力，因而工藝性能也是對材料的塑性要求，且與上述延性（伸長率）要求是相通的，一般來說伸長率大的鋼材，其工藝性能也好。
然而與拉伸時的單向受力狀態相比，工藝性能試驗的受力狀態就復雜得多，試樣變形類型與大小則各向（軸向、徑向）不同，鋼材的組織結構、晶粒大小、有害殘余元素含量特別是內部和表面任何影響連續變形的缺陷如裂紋、夾雜等都可能影響和導致試驗不通過。所以在某種意義上，對於考核鋼材的質量，可以說工藝性能試驗更為嚴格。
另外鋼筋的反向彎曲試驗本質上是一項應變時效敏感性試驗這是由於鋼水中一般都含有一定數量的游離氮（N），也稱殘余氮，含量過高時，可導致鋼材經塑性變形後在室溫下脆化。
由於鋼筋常常需彎曲成型以後使用，已經產生了塑性變形，如果材性變脆，結構就不能承受使鋼筋再產生塑性變形的外加荷載（如地震），所以國內外都將反彎試驗作為一項重要技術要求列入鋼筋標准，同時對鋼的氮含量予以限制（不超過0.012%）。
研究表明，用於鋼的微合金化的一些元素如釩、鈦、鈮等，特別是釩與氮有極好的親和力，鋼中加入釩可有效結合自由氮，釩與氮的結合還能進一步增強釩對鋼的強化效果，因此有些標准也註明「如果有足夠的與氮結合的元素存在氮含量可以高出標准規定」。
手法
由於錨固劑是以高強度材料作為骨料,以膠凝材料為結合劑,輔以高流態微膨脹防離析等物質配製而成,其成分以無機材料為主,有機材料為輔,對鋼筋無銹蝕作用。因此，能在幾小時內產生一定的錨固力。具有快凝、快硬、高強、無收縮、剪切強度高、貫入阻力小等特點。本工法適用於所有礦山巷道、隧道、水利、邊坡支護等工程3m以內圍岩層錨桿的支護。 鋼筋的機械性能通過試驗來測定，測量鋼筋質量標準的機械性能有屈服點、抗拉強度、伸長率，冷彎性能等指標。
屈服點(fy)
當鋼筋的應力超過屈服點以後，拉力不增加而變形卻顯著增加，將產生較大的殘余變形時，以這時的拉力值除以鋼筋的截面積所得到的鋼筋單位面積所承擔的拉力值，就是屈服點σs°
抗拉強度（fu）
抗拉強度就是以鋼筋被拉斷前所能承擔的最大拉力值除以鋼筋截面積所得的拉力值，抗拉強度又稱為極限強度。它是應力一應變曲線中最大的應力值，雖然在強度計算中沒有直接意義，但卻是鋼筋機械性能中必不可少的保證項目。因為：
（1）抗拉強度是鋼筋在承受靜力荷載的極限能力，可以表示鋼筋在達到屈服點以後還有多少強度儲備，是抵抗塑性破壞的重要指標。
（2）鋼筋有熔煉、軋制過程中的缺陷，以及鋼筋的化學成分含量的不穩定，常常反映到抗拉強度上，當含碳量過高，軋制終止時溫度過低，抗拉強度就可能很高；當含碳量少，鋼中非金屬夾雜物過多時，抗拉強度就較低。
（3）抗拉強度的高低，對鋼筋混凝土結構抵抗反復荷載的能力有直接影響。
伸長率
伸長率是應力一應變曲線中試件被拉斷時的最大應變值，又稱延伸率，它是衡量鋼筋塑性的一個指標，與抗拉強度一樣，也是鋼筋機械性能中必不可少的保證項目。
伸長率的計算，是鋼筋在拉力作用下斷裂時，被拉長的那部分長度占原長的百分比。把試件斷裂的兩段拼起來，可量得斷裂後標距段長L1(見圖1-6），減去標距原長L0就是塑性變形值，此值與原長的比率用δ表示，即
伸長率δ值越大，表明鋼材的塑性越好。伸長率與標距有關，對熱軋鋼筋的標距取試件直徑的10倍長度作為測量的標准，其伸長率以δ10表示。對於鋼絲取標距長度為100mm作為測最檢驗的標准，以δ100表示。對於鋼絞線則為δ200。
冷彎性能
冷彎性能是指鋼筋在經冷加工（即常溫下加工）產生塑性變形時，對產生裂縫的抵抗能力。冷彎試驗是測定鋼筋在常溫下承受彎曲變形能力的試驗。試驗時不應考慮應力的大小，而將直徑為d的鋼筋試件，繞直徑為D的彎心（D規定有1d、3d、4d、5d）彎成180°或90°（見圖1-7）。然後檢查鋼筋試樣有無裂縫、鱗落、斷裂等現象，以鑒別其質量是否合乎要求，冷彎試驗是一種較嚴格的檢驗，能揭示鋼筋內部組織不均勻等缺陷。 1）鋼筋的力學性能應符合下表規定：牌號公稱直徑mmσs(或σp0.2) 牌號 公稱直徑mm σs(或σp0.2)
Mpa σb
MPa δ5
% HRB335 6-25
28-50 335 490 16 HRB400 6-25
28-50 400 570 14 HRB500 6-25
28-50 500 630 12 2）鋼筋在最大力下的總伸長率δgt不小於2.5%。供方如能保證，可不作檢驗。
3）根據需方要求，可供應滿足下列條件的鋼筋：
a)鋼筋實測抗拉強度與實測屈服點之比不小於1.25；
b)鋼筋實測屈服點與上表規定的最小屈服點之比不大於1.30。4、工藝性能
4）彎曲性能
按下表規定的彎心直徑彎曲180度後，鋼筋受彎曲部位表面不得產生裂紋。牌號公稱直徑a
5）反向彎曲性能
根據需方要求，鋼筋可進行反向彎曲性能試驗。
反向彎曲試驗的彎心直徑比彎曲試驗相應增加一個鋼筋直徑。先正向彎曲45度，後反向彎曲23度，後反向彎曲23度。經反向彎曲試驗後，鋼筋受彎曲部位表面不得產生裂紋。

I. 建築物中一般用到哪幾個等級的鋼筋

我國用於混凝土結構的鋼筋主要有熱軋鋼筋、消除應力鋼絲、鋼絞線和熱處專理鋼筋四種。熱軋鋼屬筋也稱普通鋼筋，主要用作鋼筋砼結構中的鋼筋及預應力砼中的非預應力鋼筋，其餘三種鋼筋則只用作預應力砼結構中的預應力鋼筋。在這兒就只介紹熱軋鋼筋，因其在工程中應用最多熱軋鋼筋 根據力學指標的高低分為HPB235級、HRB335級、HRB400級和RRB400級四個種類,對應一到四級鋼。HPB235為低碳鋼，其餘的為低合金鋼RRB400為余熱處理鋼筋，原材與HRB335相同，都是20MnSi。其強度的提高並能保留一定的塑性是通過熱軋後淬火，再利用芯部余熱回火獲得的。因此，這種鋼筋在焊接時，有可能因受熱回火而使強度降低，並且其高強部分集中在鋼筋的表層，疲勞性能、冷彎性能可能受到影響等原因，使其應用受到一定的限制。因此，在工程中宜優先選用HRB400鋼筋。熱軋鋼筋 按外形不同可分為光圓鋼筋和變形鋼筋兩大類。變形鋼筋使用錕扎或其他機械加工的方法使鋼筋表面形成肋紋或凹痕等以提高鋼筋在砼中的錨固能力。HPB235為光圓鋼筋，其餘三種為變形鋼筋。