热轧钢筋是经热轧成型并自然冷却的成品钢筋,由低碳钢和普通合金钢在高温状态下压制而成,主要用于
钢筋混凝土和
预应力混凝土结构的配筋,是土木建筑工程中使用量最大的钢材品种之一。
热轧钢筋应具备一定的强度,即屈服点和抗拉强度,它是结构设计的主要依据。同时,为了满足结构变形、吸收地震能量以及加工成型等要求,热轧钢筋还应具有良好的塑性、韧性、可焊性和钢筋与
混凝土间的粘结性能。
其强度等级为24/38公斤级,是用镇静钢、
半镇静钢或沸腾钢 3号
普通碳素钢轧制的
光圆钢筋。它属于低强度钢筋,具有塑性好、伸长率高(δ5在25%以上)、便于弯折成型、容易焊接等特点。它的使用范围很广,可用作中、小型
钢筋混凝土结构的主要受力钢筋,构件的
箍筋,钢、木结构的拉杆等。盘条钢筋还可作为
冷拔低碳钢丝和双钢筋的原料。
Ⅱ级钢筋 用低合金镇静钢或半镇静钢轧制,以硅、锰作为固溶强化元素。Ⅱ级钢筋强度级别为34(32)/52(50)公斤级,其强度较高,塑性较好,焊接性能比较理想。钢筋表面轧有通长的纵筋和均匀分布的横肋,从而可加强钢筋与混凝土间的粘结。用Ⅱ级钢筋作为钢筋混凝土结构的受力钢筋,比使用Ⅰ级钢筋可节省钢材40~50%。因此,广泛用于大、中型钢筋混凝土结构,如桥梁、水坝、港口工程和
房屋建筑结构的主筋。Ⅱ级钢筋经冷拉后,也可用作房屋建筑结构的
预应力钢筋。
Ⅲ级钢筋主要性能与Ⅱ级钢筋大致相同,强度级别为38/58公斤级。Ⅲ级钢筋改称HRB400级钢筋。简单的说,这两种钢筋的相同点是:都属于普通低合金热轧钢筋;都属于带肋钢筋(即通常说的螺纹钢筋);都可以用于普通钢筋混凝土结构工程中。
Ⅳ级钢筋 其强度级别为55/85公斤级,用中碳低合金镇静钢轧制,其中除以硅、锰为主要合金元素外,还加入钒或钛作为固溶和析出强化元素,使之在提高强度的同时保证其塑性和韧性。Ⅳ级钢筋表面也轧有纵筋和横肋,它是
房屋建筑工程的主要预应力钢筋。Ⅳ级钢筋在使用前应由施工单位进行冷拉处理,冷拉应力为750兆帕,以提高屈服点,发挥钢材的内在潜力,达到节约钢材的目的。经冷拉的钢筋,其屈服点不明显,因此设计时以冷拉应力统计值(冷拉设计强度)为依据。但冷拉过的钢筋经数月自然时效或人工加温时效后,钢筋又会出现短小的屈服台阶,其值略高于冷拉应力,同时钢筋有变硬趋势,此现象称作“
时效硬化”。因此,钢筋冷拉时在保证规定冷拉应力的同时,要控制冷拉伸长率不过大,以免钢筋变脆。Ⅳ级钢筋含碳量较高,对焊时一般采用闪光-预热-闪光焊或对焊后通电热处理的工艺,以保证对焊接头,包括热影响区不产生淬硬性组织,防止发生脆性断裂。Ⅳ级钢筋的直径一般为12毫米,广泛用于
预应力混凝土板类构件以及成束配置用于大型预应力建筑构件(如屋架、吊车梁等)。热轧Ⅳ级钢筋作为预应力钢筋使用时,尚需冷拉、焊接,其强度还偏低,需要进一步改进。
为了解决大直径、高强度预应力钢筋的连接和锚具问题,已研制成功
精轧螺纹钢筋。它是在钢筋表面直接轧出不带纵筋而横肋为梯形螺扣外形的钢筋,可用连接套筒接长,用专用螺帽作为锚具。这种钢筋已在大型预应力混凝土结构、桥梁结构等中使用,获得成功。