螺纹钢轧制孔型设计

φ螺纹钢轧制孔型设计

14mm

1、概述

1．1 总述

螺纹钢是热轧带肋钢筋的俗称。螺纹钢其牌号由HRB和牌号的屈服点最小值构成。H、R、B分别为热轧（Hotrolled）、带肋（Ribbed）、钢筋（Bars）三个词的英文首位字母。热轧带肋钢筋分为HRB335（老牌号为20MnSi）、HRB400（老牌号为20MnSiV、20MnSiNb、20Mnti）、HRB500三个牌号。

主要用途：广泛用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设。

主要产地：螺纹钢的生产厂家在我国主要分布在华北和东北，华北地区如首钢、唐钢、宣钢、承钢等，东北地区如西林、北台、抚钢等，这两个地区约占螺纹钢总产量50%以上。

螺纹钢与光圆钢筋的区别是表面带有纵肋和横肋，通常带有二道纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋。螺纹钢属于小型型钢钢材，主要用于钢筋混凝土建筑构件的骨架。在使用中要求有一定的机械强度、弯曲变形性能及工艺焊接性能。生产螺纹钢的原料钢坯为经镇静熔炼处理的碳素结构钢

[]1

或低合金结构钢，成品钢筋为热轧成形、正火或热轧状态交货。

1．2 种类

螺纹钢常用的分类方法有两种：一是以几何形状分类，根据横肋的截面形状及肋的间距不同进行分类或分型，如英国标准（ＢＳ４４４９）中，将螺纹钢分为Ⅰ型、Ⅱ型。这种分类方式主要反应螺纹钢的握紧性能。二是以性能分类（级），例如我国标准（ＧＢ１４９９）中，按强度级别（屈服点/抗拉强度）将螺纹钢分为３个等级；日本工业标准（ＪＩＳＧ３１１２）中，按综合性能将螺纹钢分为５个种类；英国标准（ＢＳ４４６１）

中，也规定了螺纹钢性能试验的若干等级。此外还可按用途对螺纹钢进行分类，如分为钢筋混凝土用普通钢筋及予应力钢筋混凝土用热处理钢筋[]2

等。

1．3 出口情况

螺纹钢是中型以上建筑构件必须用钢材，我国每年都有一定进口批量。主要生产国和地区为日本、西欧。出口螺纹钢的数量近年有所增长，国内主要出口生产厂家为北京、天津、上海、武汉、四川、辽宁等省市的钢铁企业。输往地区主要为港澳及东南亚地区。

进口螺纹钢的横肋几何形状主要为普通方形螺纹或普通斜方形螺纹。国产螺纹钢的横肋几何形状主要有螺旋形、人字形、月牙形三种。

螺纹钢的定货原则一般是在满足工程设计所需握紧性能要求的基础上，

[]3

以机械工艺性能或机械强度指标为主。

1．4 规格及外观质量

（１）规格：螺纹钢的规格要求应在进出口贸易合同中列明。一般应包括标准的牌号（种类代号）、钢筋的公称直径、公称重量（质量）、规定长度及上述指标的允差值等各项。我国标准推荐公称直径为８、１０、１２、１６、２０、４０ｍｍ的螺纹钢系列。供货长度分定尺和倍尺二种。我国出口螺纹钢定尺选择范围为６～１２ｍ，日本产螺纹钢定尺选择范围为３.５～１０ｍ。

（２）外观质量：①表面质量。有关标准中对螺纹钢的表面质量作了规定，要求端头应切得平直，表面不得有裂缝、结疤和折迭，不得存在使用上有害的缺陷等；②外形尺寸偏差允许值。螺纹钢的弯曲度及钢筋几何形状的要求在有关标准中作了规定。如我国标准规定，直条钢筋的弯曲度

[]4

不大于６ｍｍ/ｍ，总弯曲度不大于钢筋总长度的０.６%。

2、生产状况

螺纹钢具有良好的强韧|性、焊接性等综合性能，广泛应用于钢筋混凝土建筑结构。螺纹钢横肋的外形有螺旋形、月牙形、人字形3种，目前我国国家的标准GB1499.2—2007规定为月牙形。国际上通常按照强度级别来分，英国标准、美国标准等以460MPa级别为主，我国GB1499.2—2007标准规定了335MPa、400MPa、500MPa级别钢筋的技术要求。2006年我国螺纹钢产量突破8000万吨，其中HRB400钢筋的产量已有1000万吨以上。螺纹钢的应用范围也在不断扩大。有些企业开始研制HRB500钢筋，还有一些企业长期批量按英国标准以及加拿大标准、日本标准、美国标准、新加坡标准等生产出口460MPa级钢筋。为提高钢筋的强度级别，微合金化钢筋、余热处理钢筋和细晶粒钢筋等新技术在国内外被逐渐采用。400MPa以上强度级别钢筋的使用，可以节约大量钢材，具有重要的应用前景。党的十七大提出全面建设小康社会的奋斗目标，我国的工业化和城镇化发展必将进一步加快。毫无疑问，钢筋混凝土建筑结构在今后的建筑结构中仍将占很大比重，螺纹钢在我国今后发展中将继续是重要的建筑用钢材。因此，提高螺纹钢工艺技术对我国社会主义现代化建设具有重要的现实意义。

螺纹钢是安阳钢铁集团公司的主要产品之一，已有近50年的生产历史。安钢经历了从落后的横列式轧机到棒材连轧机和高速线材轧机生产工艺，从强度较低级别到具备生产微合金化、余热处理、细晶粒钢筋生产技术，目前已经能够生产335MPa、400MPa、500MPa级别，直径6—40mm 规格螺纹钢，螺纹钢产能

[]8

突破200万吨，荣获“国家免检产品”称号。

主要产地：螺纹钢的生产厂家在我国主要分布在华北和东北，华北地区如首钢、唐钢、宣钢、承钢等，东北地区如西林、北台、抚钢等，这两个地区约占螺纹钢总产量50%以上。

目前国内生产螺纹钢的主要有以下厂家：

宝钢集团上海第一钢铁有限公司HRB335 HRB400 16-40MM

上海三钢有限责任公司HRB335 HRB400 16-32MM

上海沪昌特殊钢股份有限公司HRB335 HRB400 10-40

上海嘉良钢铁有限公司HRB335 HRB400 10-36

恒荣轧钢厂HRB335 10-25

上海三冠钢铁有限公司HRB335 HRB400 10-40

上海申特型钢厂HRB335 10-32

上海沪宝轧钢厂HRB335 HRB400 10-25

上海龙贤钢铁有限公司HRB335 HRB400 10-25

上海新庄轧钢厂HRB335 10-25

上海闵旺钢铁有限公司线材6.5-8

上海松亚钢铁有限公司线材6.5-8

上海江口标准件厂HRB335 10-25

[]5

上海新毅轧钢厂HRB335 10-25

3、设计依据

GB1499—1998规定，螺纹钢筋的横截面通常为圆形，且表面通常有两条纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋，横肋的纵截面呈月牙形，且与纵肋不相交。

螺纹钢的孔型与圆钢非常相似，两者之间的差别仅在于成品孔和成品前孔。在实际生产中，除K1和K2孔外，各轧钢厂相同规格的螺纹钢和圆钢都是公用一套孔型的，所以螺纹钢延伸孔型系统设计与圆钢相同，其精轧孔型系统一般为：

[]6

椭圆—螺或圆—椭圆—螺。

4、设计方法

螺纹钢的轧制虽然与其他型钢的轧制有着很大的相似性，但是在孔型的设计上也有自己的独特之处，特别是在成品前孔以及成品孔的设计上，由于螺纹钢具有的纵肋和横肋，在肋的尺寸、形状以及分布上都是其孔型设计的重点之处。但是在设计其孔型时可以利用螺纹钢与其他型钢在延伸孔型上的相同及相似处进行分析与计算，例如圆钢、方钢等，而在成品前孔及成品孔的设计上，设计者应现有的标准上有创新意识，那样的孔型设计才有其自身的价值可言。此次设计为平箱—立箱—椭圆—圆孔型系统，而在横肋的设计上参照了月牙形螺纹钢的国家