一、钢筋冷拉

钢筋冷拉是在常温下对热轧钢筋进行强力拉伸。拉应力超过钢筋的屈服强度，使钢筋产生塑性变形，以达到调直钢筋、提高强度、节约钢材的目的，对焊接接长的钢筋亦检验了焊接接头的质量。冷拉HPB235级钢筋多用于结构中的受拉钢筋，冷拉HRB335、HRB400、RRB400级钢筋多用作预应力构件中的预应力筋。

图4.14　钢筋冷拉原理

1.冷拉原理

钢筋冷拉原理如图4.14所示，图中abcde为钢筋的拉伸特性曲线。冷拉时，拉应力超过屈服点b达到c点，然后卸荷。由于钢筋已产生塑性变形，卸荷过程中应力应变沿cO1降至O1点。如再立即重新拉伸，应力应变图将沿O1cde变化，并在高于c点附近出现新的屈服点，该屈服点明显高于冷拉前的屈服点b，这种现象称“变形硬化”。其原因是冷拉过程中，钢筋内部结晶面滑移，晶格变化，内部组织发生变化，因而屈服强度提高，但塑性降低，弹性模量也降低。

2.冷拉工艺

钢筋冷拉工艺有两种：一种是采用卷扬机带动滑轮组作为冷拉动力的机械式冷拉工艺；另一种是采用长行程（1 500mm以上）的专用液压千斤顶（如YPD－60S型液压千斤顶）和高压油泵的液压冷拉工艺。目前我国仍以前者为主，但后者更有发展前途。

机械式冷拉工艺的冷拉设备，主要由拉力设备、承力结构、回程装置、测量设备和钢筋夹具组成。拉力设备为卷扬机和滑轮组，多用30～50kN的慢速卷扬机，通过滑轮组增大牵引力。设备的冷拉能力要大于所需的最大拉力，所需的最大拉力等于进行冷拉的最大拉力，同时还要考虑滑轮与地面的摩擦阻力及回程装置的阻力。承力结构可采用地锚，冷拉力大时宜采用钢筋混凝土冷拉槽（图4.15）。回程装置可用荷重架回程或卷扬机滑轮组回程。测力设备常用液压千斤顶或用装传感器和示力仪的电子秤。

图4.15　冷拉设备

1—卷扬机；2—滑轮组；3—冷拉小车；4—夹具；5—被冷拉的钢筋；6—地锚；7—防护壁；8—标尺；9—回程荷重架；10—回程滑轮组；11—传力架；12—冷拉槽；13—液压千斤顶

3.冷拉控制

钢筋冷拉，可利用冷拉应力控制法或冷拉率控制法。对不能分清炉批号的热轧钢筋，不应采取冷拉率控制。

（1）冷拉应力控制法

该控制法冷拉控制应力值如表4.7所示。对抗拉强度较低的热轧钢筋，如拉到符合标准的冷拉应力时，其冷拉率已超过限值，将对结构使用非常不利，故规定最大冷拉率限值。加工时按冷拉控制应力进行冷拉，冷拉后检查钢筋的冷拉率，如小于表中规定数值时，则为合格；如超过表中规定的数值，则应进行力学性能试验。

表4.7　钢筋冷拉的冷拉控制应力和最大冷拉率

（2）冷拉率控制法

钢筋冷拉以冷拉率控制时，其控制值由试验确定。对同炉批钢筋，测定的试件不宜少于4个，每个试件都按表4.8规定的冷拉应力值在万能试验机上测定相应的冷拉率，取其平均值作为该炉批钢筋的实际冷拉率。如钢筋强度偏高，平均冷拉率低于1%时，仍按1%进行冷拉。

表4.8　测定冷拉率时钢筋的冷拉应力

由于控制冷拉率为间接控制法，试验统计资料表明，同炉批钢筋按平均冷拉率冷拉后的抗拉强度的标准离差σ约为15～20N／mm2，为满足95%的保证率，应按冷拉控制应力增加1.645σ，约30N／mm2。因此，用冷拉率控制方法冷拉钢筋时，钢筋的冷拉应力比冷拉应力控制法高。

不同炉批的钢筋，不宜用控制冷拉率的方法进行钢筋冷拉。多根连接的钢筋，用控制应力的方法进行冷拉时，其控制应力和每根的冷拉率均应符合表4.7的规定；当用控制冷拉率的方法进行冷拉时，冷拉率可按总长计，但冷拉后每根钢筋的冷拉率不得超过表4.7的规定。钢筋的冷拉速度不宜过快。