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螺纹钢(带肋钢筋)全面解析
一、螺纹钢的定义与基本特征
螺纹钢(RibbedSteelBar),全称热轧带肋钢筋,是表面带有连续纵肋和
均匀分布横肋(如月牙形、人字形)的钢筋。其表面凹凸纹理设计可显著增强与
混凝土的粘结力,是钢筋混凝土结构的核心骨架材料。
•分类标准:根据屈服强度分为HRB335、HRB400、HRB500等(国标GB/T
1499.2);美标ASTMA615、欧标EN10080等。
•规格范围:直径6~50mm,常见定尺长度9m或12m,也可按需定制。
二、螺纹钢的生产过程
1.原材料与炼钢
•原料:铁矿石、焦炭、废钢、合金元素(如锰、硅、钒)。
•炼钢工艺:
–高炉炼铁:铁矿石经高温还原生成铁水。
–转炉/电弧炉炼钢:铁水脱碳、脱硫,调整成分(如C含量0.17%~0.25%)。
–炉外精炼:真空脱气、合金微调,确保成分均匀性。
2.连铸与轧制
•连铸:钢水浇铸成矩形或方形钢坯(截面尺寸
120×120mm~200×200mm)。
•热轧成型:
–加热炉:钢坯加热至1100~1250℃(奥氏体化)。
–粗轧与精轧:通过多道次轧机压延至目标直径,同步轧制表面肋纹。
–控轧控冷(TMCP):控制轧制温度(终轧温度约800℃)和冷却速率,
细化晶粒,提升强度与韧性。
3.后处理与检验
•冷却:采用穿水冷却或空冷,形成铁素体-珠光体组织。
•矫直与剪切:消除弯曲,按定尺切割。
•质量检测:力学性能测试(拉伸、弯曲)、表面缺陷探伤、尺寸公差校验。
三、螺纹钢的核心特性
1.机械性能
•高强度:屈服强度≥335MPa(HRB335)、≥400MPa(HRB400),抗
拉强度≥455MPa~630MPa。
•延展性:断后伸长率≥16%(HRB400),保证抗震抗冲击能力。
•疲劳性能:可承受反复荷载,适用于动态结构(如桥梁)。
2.表面与结构特性
•肋纹设计:月牙肋、等高肋等,增加与混凝土的摩擦力和机械咬合力。
•耐腐蚀性:添加铜、铬等元素(如HRB400E),或采用环氧树脂涂层(特
殊环境用钢)。
•焊接性能:碳当量≤0.55%,适应电弧焊、闪光对焊等工艺。
3.等级与标识
•牌号示例:HRB400E(E代表抗震性能,强屈比≥1.25)。
•标识方式:表面轧制等级代号(如4代表HRB400)、厂家缩写、直径(如
Φ20)。
四、螺纹钢的主要用途
1.建筑工程
•基础与框架:桩基、地梁、承重柱的纵向受力筋。
•楼板与墙体:分布筋、箍筋,抵抗剪切与温度应力。
•高层建筑:HRB500级高强钢筋用于超高层核心筒,减轻结构自重。
2.基础设施
•桥梁工程:箱梁、桥墩的预应力与非预应力配筋。
•隧道与地铁:衬砌支护、盾构管片连接件。
•水利电力:水坝、核电站反应堆安全壳的抗震结构。
3.工业与特殊领域
•重型机械:设备基础地脚螺栓预埋。
•抗震加固:HRB400E用于地震多发区学校、医院的结构补强。
•海洋工程:镀锌螺纹钢用于码头桩基,抗海水腐蚀。
五、螺纹钢与普通圆钢的对比
特性螺纹钢普通圆钢(光圆钢筋)
表面状态带肋纹,机械咬合力强表面光滑,粘结力依赖摩擦力
应用场景钢筋混凝土主筋次要构件、吊钩等非受力部位
强度等级HRB335~HRB600(高强)HPB300(低强度)
成本效益节省混凝土用量,综合成本低材料成本低,但结构效能有限
六、行业现状与趋势
•产量与消费:中国占全球螺纹钢产量60%以上(2022年产量2.6亿吨),
主要消费于房地产与基建