中华不锈钢网调查队获悉：不同研究人员进行结构抗火反应理论分析时所采用的材性模型及各参数的计算也有较大差别，一般采用简单的分段模型，也有采用复杂的光滑曲线模型。
国内对高温下结构钢的材性特性还没有进行过系统研究，文进行的结构钢材高温试验主要针对结构钢高温下的损伤及其累积以及冷却后的力学性能。
国内一些研究人员进行结构抗火分析大都是基于推荐的材性模型进行的。
针对这种情况，作者认为有必要进行一定数量的结构钢高温材性试验，在定性的基础上尽量了解我国常用结构钢材高温下的力学性能，提出适合我国建筑钢材并便于结构抗火分析的材性模型。
这次试验工作是在上海交通大学工程力学试验中心进行的，试验用主要设备为日本生产的一型材料试验机。
二试验设计验目的了解高温下钢材应力一应变一温度之间的关系，同国外推荐曲线及试验结果进行比较，提出用于钢结构抗火分析的材性模型了解高温状态下卸载过程中应力一应变关系初步了解高温蠕变的影响。
（二）试件准备试件全部采用试验机指定的尺寸试件钢材采用试验的其它控制条件（温度加载条件等）均依照国家标准（金属拉伸试验方法金属高温拉伸试验方法一进行。
中华不锈钢网调查队获悉：验方法采用荷载控制的稳态试验方法，即将构件在无应力状态下以一定的升温速率（本试验平均升温至某一温度，稳定一段时间后开始加载，加载速图试件尺寸率保持中等且不变本试验取，当应变达某一规定值一）时停止加载，然后以同样的速率卸载，记录整个过程中应力一应变的变化关系。
三试验结果及分析常温试验试验所得常温下材料的力学性能指标为屈服点几二极限应力二弹性模量流幅约为高温试验钢材在不同温度水平下，应变达到一定数值后卸载的实测应力一应变关系如图九为温度时的弹性极限，为温度时的初始弹性模量。
弹性模t及弹性极限的比较农温度（系数走p厨走p泛E走走E泛走p是E璐文本文温度超过后，钢材的应力一应变曲线中无明显屈服阶段，故屈服强度无明确的定义，不同应变对应的试验强度（占常温强度的相对值）见表不同应变下的材料强度表些月产了尸、ó，了O八几ù工ù应图不同温度下钢材的应力一应变曲线从图可以看出，当温度为时钢材仍表现有明显的屈服段及强化现象，只是流幅较常温下减小了。
当温度为及更高时，钢材不存在明显的屈服现象，但当应力水平较小时，仍有一近似的弹性阶段，温度不同，弹性极限应变亦不同，约为左右。
不小于牌号力学性能冷弯试验180°d=弯心直径a=试样直径屈服点σ抗拉强度σ伸长率δ建筑技术现代钢材及其工程应用（3）梁福康第二讲混凝土结构用钢自1824年英国建筑工人J ？阿斯普丁在罗马水泥等前人工作基础上，通过实验发明波特兰水泥， 1849年法国人J ？L ？朗姆波在铁丝网两面涂抹水泥砂浆制作小船， 1867年法国人J？莫尼埃用铁丝加固混凝土制成花盆，逐渐形成了钢筋混凝土的应用技术。17世纪70年代使用生铁， 19世纪初开始使用熟铁， 19世纪中叶冶炼技术发展并轧制成强度较高的钢材，实践证明将钢筋与混凝土复合应用能发挥各自的优点。钢筋与混凝土两种不同性质的材料，依靠它们之间的粘结力能有效地共同工作，充分发挥混凝土抗压强度较高和钢筋抗拉强度较高的优势，达到物尽其用。混凝土硬化前可塑性好，可根据工程需要浇筑成型，结硬后形成整体，可通过设计、施工浇筑成所需各种不同形状和尺寸的结构，耐久性和耐火性均能满足要求。在我国应用钢筋混凝土始于19世纪80年代末，至今已有一百多年的历史。随着世界发达国家钢筋混凝土技术的发展，我国的钢筋混凝土在解放后已广泛应用于土木工程建设的各个领域。预应力混凝土结构也于50年代中期在国内推广应用并迅速发展。近年来，高层建筑，高强混凝土飞快发展，现代高强钢筋需求旺盛。1999年全国钢产量达12 057万t，其中建筑用钢材约占25.我国目前可供混凝土结构用钢的产品有热轧钢筋（光圆、带肋、余热处理）、预应力用钢丝、钢绞线和冷加工钢筋等三大类。
4热轧钢筋4.1热轧光圆钢筋我国50年代受前苏联影响，钢材产品是按照ГOCT标准生产，最早的低碳钢圆盘条国家标准是《普通低碳钢热轧圆盘条》（GB 70165），其中钢的牌号引用《普通碳素结构钢技术条件》钢。从仿制到自行设计研制钢筋产品，经历了二三十年时间，一直处于品种规格少、强度低和性能不稳的状态。改革开放后，我国引进和自制的高速线材轧机陆续投产，促使低碳钢圆盘条的质量、规格、尺寸精度显着提高，冶金部门根据线材生产的发展趋势并及时采取与国际、国外先进标准接轨的措施，于1997年修订颁发了《低碳钢热轧圆盘条》（GB/T 7097）国家标准。该标准对应。其牌号化学成分列于表2.1.其力学性能和工艺性能列于表2.2.
1987年以来，由于我国引进和自制的高速线材轧机投产后，低碳钢圆盘条的质量上了一个新台阶，同时于1991年制定了《低碳钢无扭控冷热轧圆盘条》（YB 402791）标准，在生产中一般反映良好，其抗拉强度σ和延伸率δ（）较易达到标准要求，通条性能均匀（通条σ相差：普线为10 MPa ，硬线为20 MPa），直径公差小（±0.1 mm～±0.2mm），氧化铁皮少，金相组织为细珠光体，且盘重大（约1 000～mm等。全国年产量约600万t.
如采用复二重轧机生产的产品则延伸率小（δ10， 6 .6），直径尺寸公波动大（通条σ相差：普线为40 MPa ，硬线为80 MPa），盘重小（仅约100～200 kg），老式横列式轧机生产的产品最差，不宜应用。
按照国家标准《钢筋混凝土用热适用于钢筋混凝土用热轧直条光圆钢筋级别为Ⅰ级，强度等级为R 235 ，钢筋的公称直径为8、10、12、14、16、18、20 mm.其牌号和化学成分C为含量不大于0.045 ， S含量不大于0.050 .其力学性能、工艺性能如下：屈服点σ不小于235 MPa ，抗拉强度σ不小于370 MPa ，伸长率δ为25，冷弯试验弯心直径d =a（钢筋试样直径），绕180°。
由于我国各钢厂不但规模大小不一，且轧钢设备新旧共存、差别很大，致使成品钢筋的化学成分、力学性能、工艺性能都有很大差异，同一规格的钢筋化学成分（）不大于牌号脱氧方法建筑技术讲座建筑技术直径大小粗细不一，超径现象严重。目前以高速线材生产的光圆钢筋质量较好，因此在工程应用中尤需了解生产厂的轧制方法和冶炼方法，慎重选用。
热轧光圆钢筋牌号Q 235分A、B、C三级，其化学成分不同，强度等级要求不变，抗拉强度较热轧带肋钢筋低，延伸率很大，可焊性好，易于加工，由于表面光圆，锚固粘结性能较差，梁板构件末端需加工弯钩。按照《混凝土结构设计规范》（GBJ 1089）要求，一般可作小型构件受力钢筋、构造钢筋、箍筋、分布钢筋、预埋连接件或吊钩。按中国工程建设标准化协会标准《高强混凝土结构技术规程》（CECS 104∶99）的条文说明，为了与高强度的混凝土相配合，高强混凝土结构中不宜采用低强度的Ⅰ级受力钢筋，在构件中起约束作用和抗剪作用的箍筋也不宜采用Ⅰ级钢筋。
4 .2热轧带肋钢筋我国50年代国产变形钢筋数量很少，规格品种不全， 70年代冶金部门开始大规模研制生产低合金高强度结构钢，建设系统大力配合推广应用，如Ⅱ级钢筋16Mn，Ⅲ级钢筋25MnSi、Ⅳ级钢16Mn.目前这种抗拉强度相对较低的Ⅱ级钢筋约占工程建设中钢筋总用量的90.1991年制定了国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB 1499 91），按照该标准的规定，钢的牌号及其化学成分（熔炼分析）列于表2.3.
中华不锈钢网调查队获悉：钢筋的力学性能和工艺性能列于4 .2.1 20MnSiⅡ级钢筋的主要优缺点16MnⅡ级钢筋产品实际强度普遍达不到国家标准的要求（一般低20MPa或更多）。冶金部门发现这一问题后，通过数年的努力决心采用20MnSiⅡ级钢筋取代16Mn（注：16Mn现在用微合金化技术加钒（V）， 16MnV性能大有改进）。其主要优点是：（1）伸长率δ带肋钢筋可焊接牌号、美国ASTM A 706 M低合金变形钢筋最大碳当量（C 0 .55的规定（3）表面形状为月牙肋，与混凝土粘结锚固强度高，比等高肋好。
主要缺点如下。
（1）屈服强度相对较低且有较大幅度的波动。国家标准《钢筋混凝土用MnSi钢筋，从公称直径8～40 mm不分直径大小，统一规定强度等级RL 335 ，屈服强度σ为335MPa ，实际生产中由于钢筋直径大小不同以及生产季节变换、环境温度变化、冷却速度快慢的差异，会造成力学性能较大幅度的波动，实际产品的真实屈服强度是随直径大小不同而变化的，尺寸效应大，较粗直径的钢筋实际强度达不到标准规定。
（2）有较高的应变时效敏感性，受此影响，应变时效后出现伸长率大（强屈比）低于1.2.
（4）由于应变时效，韧脆转变温度为0℃左右，容易造成冷脆。
（5）冷弯性能（钢筋直径8～25（6）锚固延性差，由于月牙肋与混凝土粘结锚固试验裂缝劈裂呈方向性，咬合齿常易断裂。
（7）由于生产厂设备、生产工艺条件不同，不同厂家供给工程建设单位的产品性能差异较大，对工程质量造成影响。
（8）不少产品直径超粗，肋高不一，不符合标准要求，甚至用于机械连接的标准试件都很难找到。
（9）总的来说强度偏低，在一些主要受力构件（梁、柱）中，往往由于配筋过密，给施工增添麻烦，加上现场混凝土浇筑不慎，往往造成混凝土构件出现蜂窝麻面，甚至狗洞等质量事故（当然这与施工单位自身操作也是密切相关的）。
《高强混凝土结构技术规程》（CECS 104∶99）规定，高强混凝土用钢筋宜采用较高强度级别的钢筋，……非预应力受力钢筋宜采用Ⅱ级～Ⅳ级钢筋。
《混凝土结构设计规范》（GBJ 10 89）正在全面修订中，征求意见稿也已明确提出普通钢筋宜采用RRB 400级（注：新Ⅲ级钢）和HRB 335级钢筋，也可采用HPB 235级钢筋和RRB 400级钢筋[注：HPB 235级钢筋系指国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB级钢筋RRB 400级钢筋系指国家标准《钢筋混凝土用余热处理钢筋》（GB 4.2.2新老Ⅲ级钢筋的优缺点钢筋级别强度等级代号等高肋月牙肋抗拉强度σ不小于屈服点σ公称直径表面形状冷弯d =弯心直径a =钢筋公称直径伸长率δ化学成分（）牌号不大于等高肋月牙肋钢筋级别表面形状强度等级代号25MnSi.其中25MnSi是沿用前苏联的钢号，其强度等级虽列为RL 400，实际产品始终达不到标准要求，有的屈服强度σ仅为370MPa.冶金部门允许比国家标准规定强度低20MPa出厂供应建设部门，其性能不稳定，可焊性也不好。
还有余热处理钢筋K 20MnSi ，用热处理方法强化钢筋提高强度等级，国际上虽将其列为成本低廉的一种方法，但缺点非常明显，使用受到限制，将在《钢筋混凝土用余热处理钢筋》（GB在国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB 149991）中规定，钢筋直径从8～50 mm ，不生产8 mm以下的细直径钢筋，无法满足混凝土结构工程次梁或板类和构造配筋等需要。
1998年冶金部门对《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB 149991）进行《钢筋混凝土用钢第2部分：带肋钢筋》编号为（GB 14991998）。这是与国际标准接轨的重要而具体的措施。修订的要点如下。
400钢筋的性能要求，将（GB 1499 91）中原附录A较高质量热轧带肋钢筋的技术要求统一列入了正文。
（2）取消了原等高肋Ⅳ级RL 540、较高质量的RL 590钢筋，增加了HRB（3）《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB 149991）中规定了钢筋牌号的化学成分范围，修订后只规定与钢筋各牌号相应的钢的主要化学元素并首次规定碳当量最大值（C 0 .55，并给出碳当量计算公式：碳当量（C）允许偏差为各牌号钢筋的化学成分及其范围作为参考在该标准附录B中列出。从附录B看到取消了原25MnSi ，增列了（4）在技术要求中明确规定根据需要，钢中还可加入V、Nb、Ti等元素。
这实际上就是微合金化的新Ⅲ级钢筋各项性能特点的重大技术措施。
（5）钢筋按定尺长度交货。
（6）增加了细直径6mm的钢筋。
（7）增加了钢筋在最大拉力下的总伸长率δ（简称均匀伸长率）不小于2.5的规定，并增列了测定方法。作为对钢筋延性性能衡量指标δ更为科学合理，符合客观情况。
（8）根据工程建设使用需要，可提供钢筋实测屈服强度与规定的最小屈服点之比不大于1.30 ，或钢筋实测抗拉强度与实测屈服点之比不小于1.25的钢筋。这对结构抗震和需要高延性的场合非常重要。
近20年来，世界主要钢生产国和欧美利用Nb、V、Ti或稀土等微合金化（MA）元素加入高强度低合金钢中，以改善钢的结构和性能，降低重量和成本，取得了明显效果，发展迅速。目前所指的新Ⅲ级钢筋就是在前述《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB 1499 1998）基础上经微合金化的高强度低合（或σMPa的钢筋。中华不锈钢网调查队获悉
