CN203791933U

CN203791933U - 一种高速铁路专用高强度高塑性钢筋结构

Info

Publication number: CN203791933U
Application number: CN201420184974.5U
Authority: CN
Inventors: 姚圣法; 吴海洋
Original assignee: CHANGSHU SHENGDA METAL PRODUCTS Co Ltd
Current assignee: CHANGSHU SHENGDA METAL PRODUCTS Co Ltd
Priority date: 2014-04-16
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2014-08-27
Anticipated expiration: 2024-04-16

Abstract

本实用新型涉及一种高速铁路专用高强度高塑性钢筋结构，每根钢筋长2～6m，包括钢筋体和钢筋体两端部表面的螺纹齿，所述钢筋体外表具有一体的至少一条连续状螺旋肋，连续状螺旋肋两侧边与钢筋表面相切的两条切线形成夹角α为90°～95°；所述螺纹齿在钢筋体端部表面45mm～55mm范围内呈连续分布，螺纹齿的宽度为3mm，高度为0.4～0.6mm。本实用新型的抗拉强度≥910Mpa、屈服强度≥830Mpa、伸长率≥15%、1000h松弛率＜2.5%。

Description

一种高速铁路专用高强度高塑性钢筋结构

技术领域

本发明涉及一种高强度钢筋，具体的说是一种高速铁路专用高强度高塑性钢筋结构。

背景技术

随着全球工业化的发展，需要工程结构和装备轻量化，以提高其经济性、安全性，因而迫切要求钢材在保证有足够韧性的前提下，大幅度提高强度。20世纪90年代中期开始，日本、中国、韩国先后启动了提高钢材强度的国家研发项目。

尽管近年高强度钢筋在国内的推广应用有了长足进步，但与国外发达国家相比，还存在很大差距。在美、英、日、德、俄等欧美及东南亚国家已普遍采用了Ⅲ级以上钢筋，很少使用Ⅱ级钢筋，有的国家早已淘汰Ⅱ级钢筋，即使使用也只是作为配筋，主筋均采用400 MPa级和500 MPa级钢筋，有的强度等级甚至达到700 MPa级。

“十一五”期间，我国要实现铁路运输现代化，建设城际高速铁路20余条，约4000km。高速铁路列车运行速度达到350km/h左右。如此高的列车运行速度，首先轨道建设要创新，以适应高速列车安全运行。据德国和日本高速铁路的建设，高速铁路均采用无砟路基和预应力混凝土轨枕板，其轨枕板受力主筋均采用大规格、高强度预应力处理钢筋，目前国内尚无此产品。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种高速铁路专用高强度高塑性钢筋结构，具有良好的抗拉强度和屈服强度，满足了现行的高速铁路建设规范中对螺纹钢筋的技术要求，特别是对延伸率的技术指标。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：提供一种高速铁路专用高强度高塑性钢筋结构，每根钢筋长2～6m，包括钢筋体和钢筋体两端部表面的螺纹齿，所述钢筋体外表具有一体的至少一条连续状螺旋肋，连续状螺旋肋两侧边与钢筋表面相切的两条切线形成夹角α为90°～95°；所述螺纹齿在钢筋体端部表面45mm～55mm范围内呈连续分布，螺纹齿的宽度为3mm，高度为0.4～0.6mm。

本发明的进一步限定技术方案，前述的高速铁路专用高强度高塑性钢筋结构，所述螺纹齿尖部以及凹槽部均具有2°～5°的弧形过渡。

前述的高速铁路专用高强度高塑性钢筋结构，所述螺纹齿由热轧工艺一体成型。

前述的高速铁路专用高强度高塑性钢筋结构，所述连续状螺旋肋的宽度为3～3.5mm，高度为0.5～0.9mm。

本实用新型的高强度高塑性钢筋的力学性能为：抗拉强度≥910Mpa、屈服强度≥830Mpa、伸长率≥15%、1000h松弛率＜2.5%。

本实用新型的优点在于：⑴良好的锚固性能，端部螺纹齿连续的凸起肋使钢筋与混凝土间形成连续的凹凸咬合，使钢筋与混凝土之间能够提高2%～5%的抗拉强度，从而达到理想的锚固效果；⑵螺纹齿的螺旋肋外表比较合理，一方面螺旋肋连续，基面积削弱较少，肋部面积仍可承受拉力；另一方面带有螺纹齿的钢筋具有较高的锚固强度和刚度，且大滑移时仍具有较大承载力（锚固延性好），有利于抗震；⑶带有螺纹齿的钢筋表面两端凸起连续的螺旋肋，混凝土咬合齿宽厚且连续不间断，不易破碎、剪断；挤压面积大，相对肋面积大，劈裂力均匀无方向性，因此早期滑移小而后期大变形时又具有较高的锚固延性。

本实用新型的结构及其组分生产出的钢筋不但具有以上优点，还具有以下优点：⑴延性好，比普通钢筋高出15%的伸长率；⑵强屈比高，其屈服强度≥830Mpa高于普通钢筋的15～20%；⑶具可以通过螺母拧固的特点，降低锚具成，降低80%的连接成本；⑷与混凝土的结合有效面积达到大，提高了钢筋与混凝土的握裹力和粘接力，加长了预应力的传递长度，同时减少了预应力的损失力；⑸抗拉强度高，其抗拉强度≥910Mpa；⑹提高了至少30%的安全系数，其中15-20%是由其延性和强屈比提高产生的，而10-20%是由其螺纹连接产生的。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提出一种高速铁路专用高强度高塑性钢筋结构，结构如1所示，每根钢筋长5m，包括钢筋体1和钢筋体两端部表面的螺纹齿2，钢筋体1外表具有一体的两条连续状螺旋肋3，连续状螺旋肋3两侧边与钢筋表面相切的两条切线形成夹角α为92°，连续状螺旋肋的宽度为3mm，高度为0.6mm；螺纹齿在钢筋体端部表面50mm范围内呈连续分布，螺纹齿的宽度为3mm，高度为0.5mm，螺纹齿尖部以及凹槽部均具有5°的弧形过渡。

本实施例的高速铁路专用高强度高塑性钢筋结构，按重量百分比包含以下组分：C：0 .35%，Si：0.5%，Mn：1.5%，Nb：0.04%，Cr:0.08%，V：0.02%，B：0.001%，Mo：0.004%，Al：0.01%%，P:0.02%，S：0.015%，Ti：0.0085%，Ni：0.0035%，复合稀土：6%，余量为Fe和其他杂质，其中复合稀土按重量百分比包含以下组分：La：33%，Ce：11%，Y：10%，Sc：15%，Gd：5%，Sm： 7%，Dy：2%，Pr：17%。

本实施例的高速铁路专用高强度高塑性钢筋结构的加工方法，按以下步骤进行：

⑴将按上述盘好经拉直处理后的钢筋送入加热炉加热到1250℃，然后经在线冷却装置通过雾状淬火液快速冷却到700℃，然后在淬火装置内用水进行为时10秒钟高压淬火，然后经过回火加热炉加热到650℃回火，再通过回火冷却装置冷却处理到常温。

⑵通过液压剪将处理好的钢筋剪成每段5米，用带有15°倾角的光面滚压轮挤压钢筋段的两端，将钢筋原有的螺纹肋挤压进基圆内，再通过螺纹辊挤压钢筋的两端，将两端热轧成表面具有螺纹齿结构，螺纹齿在端部的长度为50mm，热轧温度为990℃，带有15°倾角的光面滚压轮按重量百分比包含以下组分：C：0.38%，Mn：0.3%，Si：0.15%，Cr：2.15%，Mo：0.05%，Al:0.012%，其余为Fe及不可避免的杂质；光面滚压轮需进行以下表面处理：①加热：加热温度为800℃；②冷却：以8℃/s冷速冷却至550℃；③淬火：在淬火装置内用水进行15秒的淬火；④回火：回火温度为600℃；

⑶将热轧成两端表面具有螺纹齿的钢筋送入加热炉加热到850℃，然后经在线冷却装置通过雾状淬火液快速冷却到650℃，然后在淬火装置内用水进行为时20秒钟淬火，然后经过回火加热炉加热到500℃回火，再通过回火冷却装置冷却处理到常温。

经后续测试，以上实施例产品均符合设计要求，满足以下力学性能：抗拉强度≥910Mpa、屈服强度≥830Mpa、伸长率≥15%、1000h松弛率＜2.5%。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims

1.一种高速铁路专用高强度高塑性钢筋结构，其特征在于：每根钢筋长2～6m，包括钢筋体和钢筋体两端部表面的螺纹齿，所述钢筋体外表具有一体的至少一条连续状螺旋肋，连续状螺旋肋两侧边与钢筋表面相切的两条切线形成夹角α为90°～95°；所述螺纹齿在钢筋体端部表面45mm～55mm范围内呈连续分布，螺纹齿的宽度为3mm，高度为0.4～0.6mm。

2.如权利要求1所述的高速铁路专用高强度高塑性钢筋结构，其特征在于：所述螺纹齿尖部以及凹槽部均具有2°～5°的弧形过渡。

3.如权利要求1或2所述的高速铁路专用高强度高塑性钢筋结构，其特征在于：所述螺纹齿由热轧工艺一体成型。

4.如权利要求1所述的高速铁路专用高强度高塑性钢筋结构，其特征在于：所述连续状螺旋肋的宽度为3～3.5mm，高度为0.5～0.9mm。