热轧高强钢筋应用技术

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热轧高强钢筋应用技术

2.7.1.1 技术内容
高强钢筋是指国家标准《钢筋混凝土用钢 第 2 部分:热轧带肋钢筋》GB 1499.2 中规定的屈服强度为 400MPa 和 500MPa 级的普通热轧带肋钢筋（HRB） 以及细晶粒热轧带肋钢筋（HRBF）。
通过加钒（V）、铌（Nb）等合金元素微合金化的其牌号为HRB；通过控轧和控冷工艺，使钢筋金相组织的晶粒细化的其牌号为HRBF；还有通过余热淬水处理的其牌号为RRB。这三种高强钢筋，在材料力学性能、施工适应性以及可焊性方面，以微合金化钢筋（HRB）为最可靠；细晶粒钢筋（HRBF）其强度指标与延性性能都能满足要求，可焊性一般；而余热处理钢筋其延性较差，可焊性差，加工适应性也较差。
经对各类结构应用高强钢筋的比对与测算，通过推广应用高强钢筋，在考虑构造等因素后，平均可减少钢筋用量约12%~18％，具有很好的节材作用。按房屋建筑中钢筋工程节约的钢筋用量考虑，土建工程每平方米可节约25~38元。因此，推广与应用高强钢筋的经济效益也十分巨大。
高强钢筋的应用可以明显提高结构构件的配筋效率。在大型公共建筑中，普遍采用大柱网与大跨度框架梁，若对这些大跨度梁采用400MPa、500MPa级高强钢筋，可有效减少配筋数量，有效提高配筋效率，并方便施工。
在梁柱构件设计中，有时由于受配置钢筋数量的影响，为保证钢筋间的合适间距，不得不加大构件的截面宽度，导致梁柱截面混凝土用量增加。若采用高强钢筋，可显著减少配筋根数，使梁柱截面尺寸得到合理优化。
2.7.1.2 技术指标
400MPa和500MPa 级高强钢筋的技术指标应符合国家标准 GB1499.2 的规定， 钢筋设计强度及施工应用指标应符合《混凝土结构设计规范》GB50010、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204、《混凝土结构工程施工规范》GB50666及其他相关标准。
按《混凝土结构设计规范》GB50010规定，400MPa和500MPa级高强钢筋的直径为6~50mm；400MPa级钢筋的屈服强度标准值为400 N/mm2，抗拉强度标准值为540 N/mm2，抗拉与抗压强度设计值为360 N/mm2；500MPa 级钢筋的屈服强度标准值为 500 N/mm2，抗拉强度标准值为 630 N/mm2；抗拉与抗压强度设计值为435N/mm2。
对有抗震设防要求结构，并用于按一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件，其纵向受力普通钢筋对强屈比、屈服强度超强比与钢筋的延性有更进一步的要求，规范规定应满足下列要求：
钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；
钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.30；
钢筋最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。
为保证钢筋材料符合抗震性能指标，建议采用带后缀“E”的热轧带肋钢筋。
2.7.1.3 适用范围
应优先使用400MPa级高强钢筋，将其作为混凝土结构的主力配筋，并主要应用于梁与柱的纵向受力钢筋、高层剪力墙或大开间楼板的配筋。充分发挥400MPa级钢筋高强度、延性好的特性，在保证与提高结构安全性能的同时比335MPa级钢筋明显减少配筋量。
对于500MPa级高强钢筋应积极推广，并主要应用于高层建筑柱、大柱网或重荷载梁的纵向钢筋，也可用于超高层建筑的结构转换层与大型基础筏板等构件，以取得更好的减少钢筋用量效果。
用HPB300钢筋取代HPB235钢筋，并以300（335）MPa级钢筋作为辅助配筋。就是要在构件的构造配筋、一般梁柱的箍筋、普通跨度楼板的配筋、墙的分布钢筋等采用300（335）MPa级钢筋。其中HPB300光圆钢筋比较适宜用于小构件梁柱的箍筋及楼板与墙的焊接网片。对于生产工艺简单、价格便宜的余热处理工艺的高强钢筋，如RRB400钢筋，因其延性、可焊性、机械连接的加工性能都较差，《混凝土结构设计规范》GB 50010建议用于对于钢筋延性较低的结构构件与部位，如大体积混凝土的基础底板、楼板及次要的结构构件中，做到物尽其用。
2.7.1.4 工程案例
400MPa 级钢筋在国内高层建筑、大型公共建筑等得到大量应用。比较典型的工程有: 北京奥运工程、上海世博工程、苏通长江公路大桥等。500MPa 级钢筋应用于中国建筑科学研究院新科研大楼、郑州华林都市家园、河北建设服务中心等多项工程。

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