钢筋品种和级别：低碳钢和中碳钢的应用及钢筋标准的修改

我国建筑工程中所用的钢筋有热轧钢筋、热处理钢筋、冷拉钢筋、冷轧带肋钢筋四种。由于冷加工钢筋的流幅缩短，伸长率降低，材性变脆，延性较差，对结构的抗震不利；另外，我国近年来高性能钢筋（包括钢绞线、钢丝）已经可以充分供应，并可生产细直径的变形钢筋，所以新规范已不推荐使用冷加工钢筋，本章也不介绍这类钢筋。本次新规范修订根据“四节一环保”的要求，提倡应用高强、高性能钢筋，增加了强度为500MPa级的热轧带肋钢筋；用300MPa级光圆钢筋取代了235MPa级光圆钢筋；列入了采用控温轧制工艺生产的HRBF系列细晶粒带肋钢筋；限制并准备先逐步淘汰335MPa级热轧带肋钢筋。热轧钢筋是将钢材在高温状态下轧制而成。根据其标准屈服强度的高低和品种的不同，分为HPB300、HRB335、HRBF335、HRB400、HRBF400、RRB400、HRB500、HRBF500八个级别，其中H、P、B分别代表热轧（Hot rolled）、光圆（Plain）、钢筋（Bar）；后七个级别钢筋中的第二个字母R代表带肋（Ribbed），第三、五、八级别钢筋中的第四个字母F代表细晶料（Fine），而第六个级别钢筋中的第一个字母R代表余热处理（Remained heat treat-ment）。热处理钢筋是将热轧的螺纹钢筋再通过淬火和回火的调质热处理，能显著提高其强度。

这里应注意：虽然新规范未列出HPB235级钢筋，但在说明中指出，在规范的过渡期及既有结构进行设计时，仍按原规范取值，所以本书仍列出了该钢筋的取值。

钢丝一般有碳素钢丝、刻痕钢丝、螺旋肋钢丝等几种。规范给出了应用较多的中强度预应力钢丝和消除应力钢丝。预应力筋应用较多的还有钢绞线和预应力螺纹钢筋。

上述钢筋和钢丝按化学成分的不同，分为碳素钢和普通低合金钢两大类。其中HPB300级热轧钢筋和钢丝属于碳素钢；其他级热轧钢筋及热处理钢筋属于普通低合金钢。

碳素钢的力学性能与含碳量多少有关。含碳量增加，能使钢材强度提高，性质变硬，但也将使钢材的塑性和韧性降低，焊接性能也会变差。碳素钢按其碳的含量（质量分数）分为低碳钢（含碳量<0.25%），中碳钢（含碳量0.25%～0.60%）和高碳钢（含碳量0.60%～1.4%）。用作钢筋的碳素钢主要是低碳钢和中碳钢。

如果炼钢时在碳素钢的基础上加入少量（一般不超过3.5%）合金元素，如锰、硅、钒、钛等就成为普通低合金钢。这些合金元素可使钢材的强度、塑性等综合性能提高。磷、硫则是有害杂质，其含量超过约0.045%（质量分数）后会使钢材变脆，塑性显著降低，不利于焊接。普通低合金钢钢筋具有强度高、塑性及可焊性好的特点，因而应用较为广泛。

钢筋按其外形分为光面钢筋和变形钢筋两类。光面钢筋的表面是光圆的，如图2-1a所示。常用的热轧变形钢筋是热轧带肋钢筋，其外表有两条纵向凸缘（纵肋），热处理钢筋也有无纵肋的。在纵向凸缘两侧有许多等距离和等高度的斜向凸缘（斜肋），凸缘斜向相同的表面形成螺旋纹如图2-1b所示，凸缘斜向不同的表面形成人字纹，如图2-1c所示，螺旋纹和人字纹钢筋以往习惯统称为螺纹钢筋，现行钢筋标准（GB1499—1998）中称为等高肋钢筋。斜向凸缘和纵向凸缘不相交，剖面几何形状呈月牙形的钢筋，过去称为月牙纹钢筋，如图2-1d所示，现行钢筋标准中称为月牙肋钢筋，该类钢筋印有厂名和钢筋级别的标记。月牙肋钢筋与同样公称直径的等高肋钢筋相比，强度稍有提高，凸缘处应力集中也得到改善，它与混凝土之间的粘结强度虽略低于等高肋钢筋，但仍具有良好的粘结性能。

根据钢筋标准的修改，不再限制钢筋材料的化学成分或制作工艺，而按性能确定钢筋的牌号和强度级别。

图2-1 钢筋表面及截面形状

（1）热轧钢筋 建筑用钢筋要求具有一定的强度（屈服强度和抗拉强度）、足够的塑性（伸长率和冷弯性能）以及良好的焊接性能。下面分别介绍各种钢筋的特性：(www.xing528.com)

1）热轧光圆HPB235、300级钢筋。目前生产的HPB235、300级钢筋直径为6～22mm。盘条的直径为5.5～14mm。它是一种低碳钢，质量稳定，塑性及焊接性能很好，但强度稍低，而且与混凝土粘结稍差。因此，主要用于厚度不大的板中及中小型钢筋混凝土结构构件中的受力钢筋以及各种构件的箍筋和构造钢筋。

2）热轧带肋钢筋HRB335、HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500级钢筋，直径为6～50mm。其强度、塑性及可焊性都很好。由于强度比较高，为增加钢筋与混凝土之间的粘结力，保证两者能共同工作，钢筋表面轧制成月牙肋或等高肋。注意：带F的钢筋质量稍差。还有在上述牌号后加E的钢筋，如HRB400E、HRBF400E，质量最好，适用于抗震结构。

3）余热处理钢筋——RRB400级钢筋。这种钢筋是热轧后立即穿水，进行表面控制冷却，然后利用芯部余热自身完成回火处理所得的成品钢筋，称为余热处理钢筋。RRB400级钢筋是热轧月牙肋钢筋，直径为6～50mm。它的塑性、可焊性、机械连接性能及施工适应性降低，但强度高，如果用于普通钢筋混凝土构件中，又要它发挥其强度则会使混凝土裂缝开展得较宽。因此，一般可用于对变形性能及加工性能要求不高的构件中，如基础、大体积混凝土、楼板、墙体以及次要的中小结构构件等。

（2）热处理钢筋 热处理钢筋是强度最高的等高肋钢筋。热处理钢筋是经过淬火和回火等调质热处理后制成的。钢筋的淬火是指钢筋经高温后突然冷却的过程；钢筋的回火是指钢筋经高温后逐渐冷却的过程。钢筋经淬火后强度大幅度提高，但塑性和韧性相应降低。通过高温回火可以在不降低强度的前提下改善淬火所形成的不稳定组织，消除淬火产生的内应力，使塑性和抗冲击韧性得到改善。热处理钢筋因其强度已很高，不必再进行冷拉可直接用作预应力钢筋，因此是最常用的预应力钢筋之一。腐蚀可导致热处理钢筋在高应力状态下产生裂隙以致脆断，因此，要注意对这种钢筋的保管和使用。

（3）钢丝 包括中强度预应力钢丝、消除应力钢丝、钢绞线。消除应力钢丝是将钢筋拉拔后，经中温回火消除应力并稳定化处理的钢丝。钢丝的直径为5～9mm，钢丝的直径越细，其强度越高。钢丝一般都用作预应力筋。它们的规格、性能参见第11章。

（4）预应力螺纹钢筋 直径18～50mm。多用于桥梁、预应力岩壁、吊车梁等结构中。

（5）预应力钢棒 直径6～14mm。主要优点为强度高、延性好，具有可焊性，镦锻性，可盘卷。多用于预应力管桩生产。

混凝土结构的钢筋应按下列规定选用：

a.纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋；b.梁柱纵向受力普通钢筋应采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋；c.箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500钢筋，也可采用HRB335、HRBF335钢筋；d.预应力筋宜采用预应力钢丝，钢绞线和预应力螺纹钢筋。