鋼筋冷拉是在常溫下對熱軋鋼筋進行強力拉伸。拉應(yīng)力超過鋼筋的屈服強度,使鋼筋產(chǎn)生塑性變形,以達到調(diào)直鋼筋、提高強度、節(jié)約鋼材的目的,對焊接接長的鋼筋亦檢驗了焊接接頭的質(zhì)量。冷拉HPB235級鋼筋多用于結(jié)構(gòu)中的受拉鋼筋,冷拉HRB335,HRB400,RRB400級鋼筋多用作預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力筋。
1.冷拉原理
冷拉時,拉應(yīng)力超過屈服點b達到c點,然后卸荷。由于鋼筋已產(chǎn)生塑性變形,卸荷過程中應(yīng)力應(yīng)變沿co1降至o1點。如再立即重新拉伸,應(yīng)力應(yīng)變圖將沿o1cde變化,并在高于c點附近出現(xiàn)新的屈服點,該屈服點明顯高于冷拉前的屈服點b,這種現(xiàn)象稱“變形硬化”。其原因是冷拉過程中,鋼筋內(nèi)部結(jié)晶面滑移,晶格變化,內(nèi)部組織發(fā)生變化,因而屈服強度提高,但塑性降低,彈性模量也降低。
鋼筋冷拉后內(nèi)應(yīng)力存在,內(nèi)應(yīng)力會促進鋼筋內(nèi)晶體組織調(diào)整,經(jīng)過調(diào)整,屈服強度又進一步提高。該晶體組織調(diào)整過程稱為“時效”。鋼筋經(jīng)冷拉和時效后的拉伸特性曲線即改為o1c’d’e’。HPB235,HRB335級鋼筋的自然時效在常溫下需15—20d,但在100℃溫度下需2h即完成,因而為加速時效可利用蒸汽、電熱等手段進行人工時效。HRB400,RRB400級鋼筋在自然條件下一般達不到時效的效果,更宜用人工時效,一般通電加熱150—200℃,保持20min左右即可。
2.鋼筋冷拉工藝
鋼筋冷拉工藝有兩種:一種是采用卷揚機帶動滑輪組作為冷拉動力的機械式冷拉工藝;另一種是采用長行程(1500mm以上)的專用液壓千斤頂(如YPD—60S型液壓千斤頂)和高壓油泵的液壓冷拉工藝。目前我國仍以前者為主,但后者更有發(fā)展前途。
機械式冷拉工藝的冷拉設(shè)備,主要由拉力設(shè)備、承力結(jié)構(gòu)、回程裝置、測量設(shè)備和鋼筋夾具組成。拉力設(shè)備為卷揚機和滑輪組,多用30—50KN的慢速卷揚機,通過滑輪組增大牽引力。設(shè)備的冷拉能力要大于所需的拉力,所需的拉力等于進行冷拉的拉力,同時還要考慮滑輪與地面的摩擦阻力及回程裝置的阻力。
承力結(jié)構(gòu)可采用地錨,冷拉力大時宜采用鋼筋混凝土冷拉槽?;爻萄b置可用荷重架回程或卷揚機滑輪組回程。測力設(shè)備常用液壓千斤頂或用裝傳感器和示力儀的電子秤。如在負溫下進行冷拉,溫度不宜低于-20℃。如用冷拉應(yīng)力控制時,由于鋼筋的屈服強度隨溫度降低而提高,冷拉控制應(yīng)力應(yīng)較常溫時提高30N/mm2。如用冷拉率控制則與常溫相同。
3.冷拉控制
鋼筋冷拉,可利用冷拉應(yīng)力控制法或冷拉率控制法。對不能分清爐批號的熱軋鋼筋,不應(yīng)采取冷拉率控制。
(1)冷拉應(yīng)力控制法
對抗拉強度較低的熱軋鋼筋,如拉到符合標準的冷拉應(yīng)力時,其冷拉率已超過限值,將對結(jié)構(gòu)使用非常不利,故規(guī)定冷拉率限值。加工時按冷拉控制應(yīng)力進行冷拉,冷拉后檢查鋼筋的冷拉率,如小于規(guī)定數(shù)值時,則為合格;如超過規(guī)定的數(shù)值,則應(yīng)進行力學(xué)性能試驗。
(2)冷拉率控制法
鋼筋冷拉以冷拉率控制時,其控制值由試驗確定。對同爐批鋼筋,測定的試件不宜少于4個,每個試件都按規(guī)定的冷拉應(yīng)力值在試驗機上測定相應(yīng)的冷拉率,取其平均值作為該爐批鋼筋的實際冷拉率。如鋼筋強度偏高,平均冷拉率低于1%時,仍按1%進行冷拉。
不同爐批的鋼筋,不宜用控制冷拉率的方法進行鋼筋冷拉。多根連接的鋼筋,用控制應(yīng)力的方法進行冷拉時,其控制應(yīng)力和每根的冷拉率均應(yīng)符合規(guī)定;當用控制冷拉率的方法進行冷拉時,冷拉率可按總長計,但冷拉后每根鋼筋的冷拉率不得超過規(guī)定。鋼筋的冷拉速度不宜過快。(圖/文www.n9955.com) |