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这次和“钢”杠上了!!(聊聊 钢材、螺栓、地脚螺栓、钢筋)

 新用户5915qw2Q 2022-03-24
Part 01
铁塔钢材

钢并非一种天然金属,

元素周期表中并没有它的一席之地,

铁(Fe)里面加入了碳(C)才变成了 钢 。

钢:

是对含碳量质量百分比介于 0.02% 至 2.11% 之间

铁碳合金 的统称,一般称为碳素钢,

碳素钢除含碳外,

一般还含有少量的硅(Si)、锰(Mn)、硫(S)、磷(P)。

硅、锰 为有利元素,有助于增强强度。

硫、磷 为有害元素,增强了钢的冷脆性。

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低合金高强度结构钢:

是在碳素钢的基础上加入少量合金元素而制成。

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铬(Cr) :

增加耐磨损性,硬度,最重要的是耐腐蚀性,

拥有13%以上的认为是不锈钢

锰(Mn) :

奥氏体稳定元素,

有助于生成纹理结构,

增加坚固性和强度及耐磨损性。

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奥氏体(Austenite)是钢铁的一种层片状的显微组织,不具有铁磁性,故奥氏体不锈钢是电缆不锈钢支架的主要材料。

镍(Ni):

保持强度、抗腐蚀性、和韧性

上述分类方式(碳素钢、合金结构钢)

是根据钢材的材料分类,

在输电线路中,

主要按 性能参数 对钢材进行分类:

根据 DL T 5486-2020 

《架空输电线路杆塔结构设计技术规程》:

钢材宜采用Q235、Q355(Q345)和Q420钢,

有条件时也可采用Q460钢。

“Q”代表“屈服”,

235 指对应的屈服强度数值。

屈服强度指当作用力小于该值时,

材料的形变能复原,

否则形变无法恢复。

屈服强度越大,

对应钢材的抗拉极限越大,

但是屈服强度并不等于极限强度

极限强度大于屈服强度,

是指材料被拉断时的作用力。

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▲ 拉伸形变图

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▲ 钢材的设计用强度指标

输电线路中一般把Q420及以上称为高强钢

高强钢强度高、承载能力强,

可简化杆塔结构,减少杆塔重量,

相应减少运输、安装等费用。

但是高强钢容易脆性破坏

脆性破坏:破坏前塑性变形很小,

甚至没有塑性变形,破坏突然发生没有任何征兆。)

特别是低温极端天气时,

高强钢脆性及焊缝的连接及疲劳问题越来越显著。

Part 02
螺栓、地脚螺栓

铁塔螺栓连接宜采用 

4.8级、6.8级、8.8级热浸镀锌螺栓及配套螺母,

有条件时也可采用10.9级螺栓。

这里的 4.8级、6.8级、8.8级均为

按 性能等级 给螺栓分类,

具体含义为:

点左边的数表示螺栓的抗拉强度

为螺栓抗拉强度的1/100。

点右边的数为螺栓的屈强比

即为螺栓屈服强度和抗拉强度的比值。

示例:螺栓的公称抗拉强度800MPa,

屈强比为0.8,

则其性能等级标记为“8.8”。

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屈强比:指材料的屈服强度与抗拉强度比值,屈强比太高则结构容易脆性破坏。脆性破坏在土木里是严禁的,因为破坏时结构没有明显的变形产生即破坏,难以预防。正如前文所讲,高强钢一个主要的缺点就是屈强比高,材料容易脆性破坏。

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关于地脚螺栓,

大家肯定经常看到这样的字眼,

Q235钢、35#钢(35号钢)、42CrMo钢,

其实这些都是源自于旧规范

DL 5154T-2012《架空送电线路杆塔结构设计技术规定

按材质给地脚螺栓分类

而地脚螺栓也是螺栓,

因此在最新的规范:

DL T 5486-2020 《架空输电线路杆塔结构设计技术规程》

DL T1236-2021《输电杆塔用地脚螺栓与螺母》中,

已经明确:

地脚螺栓修改为以螺栓性能来分类,

而不再指定地脚螺栓的材质,

以便安装螺栓的标准进行质量的控制。

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▲ 12版杆塔规范地脚螺栓分类及强度值

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▲ 20版杆塔规范地脚螺栓分类及强度值

为了验证规范的内容,

我特意翻看了一些地脚螺栓图纸,

大部分图纸依然保留原材质的分类和说明:

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而部分图纸则对说明进行了更新,

例如:

“表中地脚螺栓性能等级需达到8.8级的要求,

螺母性能等级达到8级的等级,

并应符合现行

《输电杆塔用地脚螺栓和螺母》(DL/T 1236)相关要求。”

Part 03
钢筋

钢筋牌号的意思及使用:

HRB(Hot-rolled Ribbed Bars)热轧带肋钢筋  

R的意思是Ribbed(带肋)。

带肋可以增加钢筋与混凝土之间的摩擦力,

因此一般用作纵向受力钢筋。

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HPB(Hot-rolled Plain Bars)热轧光圆钢筋  

P的意思是Plain(平面、光面),

一般用作箍筋

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速记:R 比 P 就是多了一个捺,就好比多了一个肋。

HRB400、HPB300后的数值同样是表示屈服强度

根据GBT 1499.2-2018

《钢筋混凝土用钢 第2部分热轧带肋钢筋》:

钢筋牌号如下:

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由上表可知:

带肋钢筋已彻底删除HRB335钢筋,

因此HRB 现在最小用到 HRB400 ,  

HRB335规范已经淘汰,

市面也买不到。

根据GB∕T 1499.1-2017

《钢筋混凝土用钢 第1部分热轧光圆钢筋》:

光面钢筋则只有一种牌号:

HPB300

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混凝土结构设计规范(局部修订条文征求意见稿)

同样对上述规范作出了呼应,

取消了HRB335钢筋:

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END
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