HRB400级钢筋的推广应用通过近十年的推广应用,HRB400级钢筋(新III级钢筋)的应用量已经占到相当的 比例据部分工程项目统计表明,HRB400级钢筋在框架结构中梁钢筋的使用量 占到总工程的36%,在混凝土板中的使用量占到总工程量的18%由此可以看出, 用于混凝土板中的小直径的钢筋使用量占总工程量份额较小,是今后的重点推广 应用方向1、 混凝土结构设计规范的修订情况在《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)(以下简称“规范”)中修订 了 HRB400级钢筋最小配筋率,使HRB400级钢筋的推广有更明显的优势1.1钢筋的强度《规范》中钢筋的强度标准值及强度设计值见表1表1钢筋强度标准值与设计值从表1可以看出,HRB400的强度设计值比HRB235级钢筋和HRB335级钢 筋分别提高了 71%和16%1.2最小配筋率在《规范》中钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋率(%)见表2表2 纵向受力钢筋的最小配筋率从表2可以看出,HRB400级钢筋的最小配筋率与HRB335级钢筋基本一 样,但与HRB235相比降低了 35%〜55%2、HRB400级钢筋在各种结构体系中的应用2. 1钢筋混凝土楼板的应用从以上《规范》修订分析,HRB400级钢筋无论是强度值和构件的配筋率 都比HRB235级钢筋有着绝对优势。
但从实际工程应用的统计分析中发现: HRB400级钢筋在混凝土楼板中的应用不足20%,分析原因主要有以下几点:(1) HRB235级钢筋在几十年的应用中,使得设计、施工及建设单位习惯 认为板的配筋,就应该用I级钢(HPB235)2) 小直径HRB 400级钢筋(6〜10)货源不足,制约了工程应用3) 冷轧带肋钢筋,冷轧扭等冷加工钢筋的市场冲击以上几点主要原因是市场货源不足但近几年各大钢厂增加了小直径 HRB400级钢筋的生产,加大了推广力度,以其优异的热加工性能及经济性,使 人们的习惯很快会发生了变化从理论上分析,HRB400级钢筋的强度比HRB235级钢筋高71%,但实际工程中受 构造措施的影响,不可能达到如此高的经济性,下面以实际工程为例:某办公楼 双向板3600X5100,板厚100m,采用C30混凝土,其实际用钢量:HRB235级钢 筋为162.1kg; HRB400级钢筋为108.2kg,HRB400级钢筋比HRB235级钢筋节约 了 53.9kg,占HRB235级钢筋用量的33%,经济效益非常可观当然,当板的跨度较大时,还应考虑板的挠度,裂缝对板配筋量的影响2. 2钢筋混凝土框架结构(1) 在混凝土结构中,框架梁及次梁的含钢量在工程中可占到总用钢量的 25%〜30%。
一般情况下,梁的纵钢筋受强度控制,钢材的强度越高,其经济性 越好,基本上呈线性关系在实际工程中,梁的纵筋一般用HRB335,如采用HRB400 级钢筋,其强度比为360/300从理论上讲,可节约用钢量的20%这也是HRB400 级钢筋能在工程中广泛应用的原因之一2) 在混凝土结构中框架柱的纵向配筋是受最小配筋率控制的(特殊情 况例外:如顶层边框架柱)根据《规范》要求,当采用HRB400级钢筋时,表中 系数允许减少0.1,这样,采用HRB400级钢筋的框架柱,也可比采用HRB335级 钢筋节约10%3) 在混凝土结构中的框架梁、柱的箍筋,在框架结构中占有较高的比 例,目前工程中广泛采用HRB235级钢筋由于HRB400级钢筋的优良机械性能和 更高的强度,将会得到广泛的应用HRB235级钢筋和HRB400级钢筋在各抗震等 级的面积配箍率见表3从表3可以看出,一般框架梁的面积配箍率可减少 0.08%,在工程中采用8@200的配箍,其面积配箍率已达0.26%,由此可见,面 积配箍率对框架梁箍筋影响不大,但其较高的强度会带来更高的安全性表3框架梁的面积配箍率(C30混凝土)框架柱柱端箍筋加密区最小配箍率,应按不同的抗震等级确定,柱轴压 比控制数值见表4,以三级框架为例:表4激框架柱控制轴压比注:箍筋形式为普通箍、复合箍实配箍筋每米箍筋含量:以600方柱为例,实配箍筋为四肢筋,见表5。
表5 600方柱每米箍筋含量从以上实例可以看出,采用HRB400,可节约用钢量35%左右2. 3剪力墙结构剪力墙结构中的梁板同框架结构的梁板三级剪力墙和一、二级剪力墙 非加强区的配筋受构造配筋率控制,与钢筋的强度无关采用HRB400级钢筋和 采用HPB235级钢筋的配筋量相同,但其安全性提高很多只有在一、二级剪力墙底部加强的约束边缘构件中,箍筋的配置量有所 影响,两者相差41%左右,但该部分在整个工程中所占比例不大,节约钢材量很 有限3、 小结(1) 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中修订了 HRB400级钢筋 最小配筋率,使HRB400级钢筋的推广应用有更明显的优势也是混凝土结构技 术的发展趋势2) HRB400级钢筋在钢筋混凝土楼板和框架柱中替代HRB235级钢筋可 节约钢筋30%以上,且具有优异的热加工性能3) HRB400级钢筋在框架梁、柱中替代HRB 335级钢筋可节约钢筋10%〜 20%,这一点在实际工程实践已得到证实。