钢筋冷拉冷拉原理

钢筋冷拉原理如图1所示，图1中abde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o₁ cde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，塑性降低，弹性模量也降低。

钢筋冷拉后有内应力存在，内应力会促进钢筋内的晶体组织调整，经过调整，屈服强度又进一步提高。该晶体组织调整过程称为“时效”。钢筋经冷拉和时效后的拉伸特性曲线即改为oc'd'e'。Ⅰ、Ⅱ级钢筋的时效过程在常温下需15~20天（称自然时效），但在100℃温度下只需2h即完成，因而为加速时效可利用蒸汽、电热等手段进行人工时效。Ⅲ、IV级钢筋在自然条件下一般达不到时效的效果，更宜用人工时效，一般通电加热至150℃~200℃，保持20min左右即可 。

钢筋冷拉是在常温下对钢筋进行强力拉伸，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考验了焊接接头的质量。冷拉Ⅰ级钢筋用于结构中的受拉钢筋，冷拉Ⅱ、Ⅲ、N级钢筋用作预应力筋。

钢筋冷拉，可用冷拉应力或冷拉率进行控制，对不能分清炉批号的热轧钢筋，不应采取冷拉率控制。冷拉控制应力值见表。抗拉强度较低的热轧钢筋，如拉到符合标准的冷拉强度，其冷拉率将超过限值，对结构使用非常不利，故规定最大冷拉率限值，冷拉后检查钢筋的冷拉率，如超过表中规定的数值时，则应进行力学性能试验 。

国产钢筋冷拉机主要有卷扬机式、阻力轮式和液压式等，其各自的特点是：

1、卷扬机式 卷扬机式钢筋冷拉机是利用卷扬机产生拉力来冷拉钢筋。由于它具有结构简单、易于制作和掌握操作技术，且冷拉行程不受研制，便于实现单控和双控等特点，是一般钢筋加工车间应用较广的型式。

2、阻力轮式 阻力轮式钢筋冷拉机是将电动机动力减速后通过阻力轮使钢筋拉长的冷拉方式，适用于冷拉直径为6~8mm的圆盘钢筋，其冷拉率为6%~8%。

3、液压式 液压式钢筋冷拉机是由液压泵的压力油通过液压缸拉伸钢筋，因而结构紧凑、工作平稳，自动化程度高，是有发展前途的冷拉机。

阻力轮式钢筋冷拉机由阻力轮、铰轮、变速器、调节槽和支撑架等构成。

冷拉方法应按控制冷拉参数的不同，可分为只控制钢筋冷拉率的单控法和既要控制钢筋冷拉率，又要控制钢筋冷拉力的双控法。

（1）单控法

控制冷拉率是通过试验方法确定的，因此在每一批钢筋冷拉前要首先确定这批钢筋的冷拉率不应超过规定范围。如果试验得出的冷拉率比冷拉参数中允许的最低值小，冷拉率就可以采用最低值。Ⅰ级钢筋冷拉率一般 不作试验，选用8%的冷拉率即可。钢筋冷拉并卸去夹点后，由于弹性作用会发生一定的回缩，钢筋强度等级高的回缩率大，一般为0.3%~0.4%。如果是多跟钢筋焊接而成的，还应抽查测定各段钢筋的冷拉率。

（2）双控法

它是以掌握冷拉应力为主，冷拉率作为控制。由于钢筋不均质情况的存在，同一批钢筋经冷拉后，要求达到一定强度的屈服标准，保证其冷拉质量，其强度比单控法要高出7%左右，因此是多根钢筋焊接而成，也应抽查没跟钢筋的分段冷拉率不应大于规定值。