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抗震鋼筋要求之概念:質檢總局和標準化委員會共同發布的GB1499.2–2007《鋼筋混凝土用鋼第2部份:熱軋帶肋鋼筋》。標準中明確規定,抗震鋼筋的符號為在較高要求的抗震結構牌號后加“E”,例如HRB400E,HRB500E。“E”,是英語單詞Earthquake(地震)的個字母,標志著鋼筋產品達到了頒布的“抗震”標準。
抗震鋼筋要求除應滿足標準所規定普通鋼筋所有性能指標外,還應滿足以下:
1.抗震鋼筋的實測抗拉強度與實測屈服強度特征值之比不小于1.25;
2.鋼筋的實測屈服強度與標準規定的屈服強度特征值之比不大于1.30;
3.鋼筋的大力總伸長不小于9%。
以上三條確保了鋼筋的抗震能力,使得抗震鋼筋能夠在建筑發生傾斜、變形時“穩起”,不發生斷裂。
不過從新標準對抗震鋼筋的三條規定要求來看,主要針對鋼筋強度和伸長率的實測值在技術指標上作了一定的,如條對抗震鋼筋規定從屈服到拉斷還應承受25%以上的拉力;第二條保證鋼筋屈服強度離散性不會過大而影響到設計對結構延性要求的效果;第三條由對普通鋼筋規定的大力總伸長率不小于7.5%提高到不小于9%。這些技術指標的提高,加強了鋼筋的抗震能力,保證了結構構件在地震力作用下具有更好的延性。
因此,抗震鋼筋和普通鋼筋的本質區別就是使鋼筋獲得更好的延性,從而能夠更好地保證重要結構構件在地震時具有足夠的塑性變形能力和耗能能力。
在建筑工程中,圓鋼和螺紋鋼是對不同種類鋼筋的通俗叫法,他們的區別主要有以下五點:
1.外形不同。圓鋼的外表面是光滑的;螺紋鋼的外表面帶有螺旋形的肋。
2.生產標準不同。在現行標準中,圓鋼指HPB235級鋼筋,它的生產標準是《鋼筋混凝土用熱軋光面鋼筋》(GB13013);螺紋鋼一般指HRB335及HRB400級鋼筋,它的生產標準是《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》(GB1499)。
3.強度不同。圓鋼(HPB235)的設計強度為210MPa;螺紋鋼的強度較圓鋼要高,HRB335的設計強度為300MPa; HRB400的設計強度為360MPa。
4.鋼種不同,(化學成份不同)。圓鋼(HPB235)屬碳素鋼,鋼種是Q235;螺紋鋼屬低合金鋼,HRB335級鋼筋是20MnSi(20錳硅);HRB400級鋼筋是20MnSiV或20MnSiNb或20MnTi等;
5.物理力學性能不同。由于鋼筋的化學成份和強度的不同,因此在物理力學性能方面有所不同。圓鋼的冷彎性能較好,可以作180度的彎鉤,螺紋鋼只能作90度的直鉤;圓鋼的可焊性較好,用普通碳素焊條即可,螺紋鋼須用低合金焊條;螺紋鋼在韌性、抗疲勞性能方面較圓鋼好。
鋼筋力學性能是鋼材主要的使用性能。力學性能包括了拉伸性能、沖擊性能、疲勞性能等。今天我們具體來看看這幾個性能方面的情況。
1、拉伸性能反映建筑鋼材拉伸性能的指標,包括屈服強度、抗拉強度和伸長率。屈服強度是結構設計中鋼材強度的取值依據。
2、沖擊性能是指鋼材抵抗沖擊荷載的能力。鋼的化學成分及冶煉、加工質量都對沖擊性能有明顯的影響。除此以外,鋼的沖擊性能受溫度的影響較大,沖擊性能隨溫度的下降而減小;當降到一定溫度范圍時,沖擊值急劇下降,從而可使鋼材出現脆性斷裂,這種性質稱為鋼的冷脆性,這時的溫度稱為脆性臨界溫度。脆性臨界溫度的數值愈低,鋼材的低溫沖擊性能愈好。所以,在負溫下使用的結構,應當選用脆性臨界溫度較使用溫度低的鋼材。
3、疲勞性能受交變荷載反復作用時,鋼材在應力遠低于其屈服強度的情況下突然發生脆性斷裂破壞的現象,稱為疲勞破壞,疲勞破壞是在地應力狀態下發生的,所以危害極大。往往造成災難性的事故,鋼材的疲勞極限與其抗拉強度有關,一般抗拉強度高,其疲勞極限也比較高。
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