第1章 平法钢筋计算基础
1.1 钢筋基础知识
钢筋按生产工艺分为：热轧钢筋、冷轧钢筋、余热处理钢筋、冷轧扭钢筋、冷轧带肋钢筋、冷拔螺旋钢筋和钢绞线。
钢筋按轧制外形分为：光圆钢筋、螺纹钢筋（螺旋纹、人字纹）。
钢筋按强度等级分为：HPB300表示热轧光圆钢筋，符号为
；HRB335表示热轧带肋钢筋，符号为
；HRB400表示热轧带肋钢筋，符号为
；RRB400表示余热处理带肋钢筋，符号为R。
（1）热轧钢筋。热轧钢筋是低碳钢、普通低合金钢在高温状态下轧制而成。钢筋强度提高，其塑性降低。热轧钢筋分为光圆钢筋和热轧带肋钢筋两种，如图1-1所示。
图1-1 月牙肋钢筋表面及截面形状
（a）侧面图；（b）截面图；（c）示意图；（d）截面放大图d—钢筋直径；α—横肋斜角；h—横肋高度；β—横肋与轴线夹角；h1—纵肋高度；a—纵肋斜角；l—横肋间距；b—横肋顶宽
（2）冷轧钢筋。冷轧钢筋是热轧钢筋在常温下通过冷拉或冷拔等方法冷加工而成。钢筋经过冷拉和时效硬化后，能提高它的屈服强度，但它的塑性有所降低，已逐渐淘汰。
钢丝是用高碳镇静钢轧制成圆盘后经过多道冷拔，并进行应力消除、矫直、回火处理而成。
刻痕钢丝是在光面钢丝的表面上进行机械刻痕处理，以增加与混凝土的黏结能力。
（3）余热处理钢筋。余热处理钢筋是经热轧后立即穿水，进行表面控制冷却，然后利用芯部余热自身完成回火等调质工艺处理所得的成品钢筋，热处理后钢筋强度得到较大提高而塑性降低并不明显。
（4）冷轧带肋钢筋。冷轧带肋钢筋是热轧圆盘条经冷轧在其表面轧成三面或两面有肋的钢筋。冷轧带肋钢筋的牌号由CRB和钢筋的抗拉强度最小值构成。C、R、B分别为冷轧（cold rolled）带肋（ribbed）、钢筋（bar）三个词的英文首位大写字母。冷轧带肋钢筋分为CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170五个牌号。CRB550为普通钢筋混凝土用钢筋，其他牌号为预应力混凝土用钢筋。
CRB550钢筋的公称直径范围为4～12mm。CRB650及以上牌号的公称直径为4mm、5mm、6mm。
冷轧带肋钢筋的外形肋呈月牙形，横肋沿钢筋截面周圈上均匀分布，其中三面肋钢筋有一面肋的倾角必须与另两面反向，二面肋钢筋一面肋的倾角必须与另一面反向。横肋中心线和钢筋轴线夹角β为40°～60°。肋两侧面和钢筋表面斜角α不得小于45°，横肋与钢筋表面呈弧形相交。横肋间隙的总和应不大于公称周长的20%（图1-2）。
图1-2 冷轧带肋钢筋表面及截面形状
（a）表面形状；（b）截面形状；（c）截面放大A—Bα—横肋斜角；β—横肋与轴线夹角；a—横肋中点高；c—横肋间距；f1—横肋间隙
（5）冷轧扭钢筋。冷轧扭钢筋是用低碳钢钢筋（含碳量低于0.25%）经冷轧扭工艺制成，其表面呈连续螺旋形（图1-3）。这种钢筋具有较高的强度，而且有足够的塑性，与混凝土黏结性能优异，代替HPB300级钢筋可节约钢材约30%。一般用于预制钢筋混凝土圆孔板、叠合板中的预制薄板以及现浇钢筋混凝土楼板等。
图1-3 冷轧扭钢筋形状及截面控制尺寸
（a）Ⅰ型；（b）Ⅱ型；（c）Ⅲ型l1—节距；t1—轧扁厚度；a1—正方形边长；d1—外圆直径；d2—内圆直径
（6）冷拔螺旋钢筋。冷拔螺旋钢筋是热轧圆盘条经冷拔后在表面形成连续螺旋槽的钢筋。冷拔螺旋钢筋的外形见图1-4。冷拔螺旋钢筋的生产，可利用原有的冷拔设备，只需增加一个专用螺旋装置与陶瓷模具。该钢筋具有强度适中、握裹力强、塑性好、成本低等优点，可用于钢筋混凝土构件中的受力钢筋，以节约钢材；用于预应力空心板可提高延性，改善构件使用性能。
图1-4 冷拔螺旋钢筋表面及截面形状
（a）表面形状；（b）截面形状α—横肋与钢筋轴线夹角；b—横肋间隙；h—横肋中点高
（7）钢绞线。钢绞线由沿一根中心钢丝成螺旋形绕在一起的公称直径相同的几根钢丝构成。预应力钢绞线表面及截面形状见图1-5。常用的有1×3和1×7标准型。
图1-5 预应力钢绞线表面及截面形状
（a）1×7钢绞线；（b）1×2钢绞线；（c）1×3钢绞线；（d）模拔钢绞线D—钢绞线公称直径；A—1×3钢绞线测量尺寸
预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋。