对我国加快高强钢筋应用的思考
对我国加快高强钢筋的应用思考

我国将迎来高强钢筋时代,高强高性能钢筋的推广应用是大势所趋,目前已经具备开展高强钢筋全面推广工作的前提条件,经济节约的高强钢筋将支撑我国的未来建筑。
一、我国高强钢筋应用现状我国高强钢筋应用比例偏小,推广进展缓慢高强钢筋是指强度级别为400MPa(俗称Ⅲ级钢筋)、500MPa的钢筋(俗称Ⅳ级钢筋)。
上世纪末,国外普遍提高了混凝土结构中钢筋的强度等级,以400MPa、500MPa强度级别作为主导受力钢筋,300MPa级作为辅助钢筋,200MPa级钢筋则被淘汰。
国家标准《混凝土结构设计规范》副主编、中国建筑科学研究院研究员徐有邻介绍,在我国工程建设中应用的钢筋品种主要为HPB235、HRB335、HRB400,强度等级分别为235MPa、335MPa、400MPa,HPB235为热轧光面钢筋,HRB335、HRB400为热轧带肋钢筋。
HRB335(俗称Ⅱ级钢筋)是当前国内钢筋应用的最主要品种,HRB400钢筋于1996年开始在建筑工程领域推广,在2011年7月1日新的《混凝土结构设计规范》颁布实施后,房屋建筑工程中将淘汰HPB235钢筋,代之以新的HPB300热轧光面钢筋。
据中国钢铁工业协会副秘书长兼首席分析师迟京东介绍,2009年,占钢材总产量1/6左右的钢筋总产量为1.2亿吨,其中400MPa及以上高强钢筋产量所占的比重达到31.8%;2010年钢筋总产量超过了1.41亿吨,其中400MPa及以上高强钢筋产量所占的比重达到40.4%左右。
除广泛应用的HRB(热轧带肋)钢筋外,RRB(余热处理)钢筋、HRBF(控轧细晶粒)钢筋也将得到应用。
HRB钢筋采用合金工艺生产,力学性能稳定,加工性能良好,受到普遍欢迎;RRB钢筋采用普碳钢热轧后穿水工艺生产,可减少合金元素的用量,生产成本低,国家规范建议其用作对延性等性能要求不高的构件(如基础及中、小型构件的配筋等),目前实际使用量很少;HRBF钢筋的生产工艺介于HRB钢筋和RRB钢筋之间,但目前对HRBF 钢筋的材料、生产工艺改进及工程应用性能的研究还有待深入。
发展高效钢材的意义和提高钢材使用效率的措施

发展高效钢材的意义和提高钢材使用效率的措施钢铁生产方式转变是为了满足经济发展增长方式转变的要求。
我国经济发展正在改变以大量消耗资源和能源为代价粗放型的增长方式。
与工业发达国家比,我国钢材使用效率低。
比如2004年美国GDP为11万亿美元,只消费了1.3亿吨钢材;日本GDP为4.3万亿美元,钢材消费约0.72亿吨;对比我国GDP为1.6万亿美元,钢材消费量达到2.76亿吨。
今后15~30年是我国实现工业化的重要时期,也是我国资源消耗强度最大的时期。
目前,铁矿资源已经成为制约钢铁发展的瓶颈,对进口铁矿石依存度已经达到52%。
如果资源制约不突破,国内生产总值翻两番的目标就难以实现。
为解决资源问题,要开源和节流两手都要硬。
除了提高产量,实施走出去战略外,更要注重节约,才能保证钢铁可持续发展。
因此,提高钢材使用效率是钢铁行业非常重要的和紧迫的任务。
从我国国情出发,提高钢材使用效率,建立节约型社会,是钢铁产业转变增长方式的要求。
全社会要树立节约使用、科学使用钢材意识,鼓励钢铁企业生产高强度钢材和耐腐蚀钢材,通过提高钢材强度和使用寿命,减少钢材使用数量。
实现工业化,建筑业、交通运输、制造业、基础设施建设等行业必将加快发展。
若使用高效钢材产品代替普通钢材,达到节约钢材使用量的目的,那么,我国钢材需求量的增长将会大大放缓。
实施钢材节约战略,主要可以采用以下措施:高强度钢筋是高强度建筑用钢的一种,具有强度高、性能稳定、可减轻钢筋混凝土建筑自重、提高资源利用率和减少能源消耗等优点。
使用三级钢筋可以比二级钢筋降低钢材消耗15%左右,四级螺纹钢筋比二级螺纹钢筋可节约钢材30%。
钢结构具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、占用面积小、工业化程度高、外形美观等一系列优点。
与混凝土结构相比,钢结构是环保型的和可再次利用的绿色钢材。
H型钢就是优良的钢结构用钢材品种,一般使用H型钢,可节省钢材15%以上。
发达国家在房屋建筑中广泛采用钢结构,钢结构住宅在欧洲、北美、日本等地早已规模化、产业化,钢结构住宅的用钢量占到建筑用钢总量的30%以上。
刍议高强钢筋的应用技术

刍议高强钢筋的应用技术摘要:随着我国经济的快速发展,建筑行业也迅速的成长起来。
高强钢筋目前正处于大力推广阶段,铁路和桥梁工程实际应用还不太多,房建工程已经越来越多地使用高强钢筋,文章是对高强钢筋推广应用的一个小结。
关键词:高强钢筋;加工;连接技术;注意事项去年开工的丽江市中级人民法院审判综合楼是云南省在建工程领域推广应用高强钢筋的示范项目,总用地面积25亩,1 高强钢筋的优缺点1.1 高强钢筋的优点高强钢筋同普通钢筋a相比,减少了钢筋的使用量、安装量,节约了工程物资及人力的投入,而且高强钢筋具有良好的力学性能,保证了工程质量,满足了规范及设计要求。
具有:强度高,延性好,能稳定,应变时效敏感性低,安全储备比HRB335级钢筋大,强屈比高,冷弯性能好等优点。
1.2 高强钢筋的缺点高强钢筋也存在一些缺点,如产品规格型号选择余地不大,一些中小城市周边不一定有货供应,损耗率比较高,比如法院综合楼项目,周边的材料供应商只有9 m长的规格,各层梁柱截面尺寸大小不一,损耗率高达6%左右。
2 高强钢筋的加工高强钢筋的加工工艺跟普通钢筋基本一样,调直、切断、弯曲、成型。
要注意的是带肋钢筋的冷拉率不宜大于1%;对高强钢筋的弯曲加工,钢筋末端需做90 ?或者135 ?弯钩时,弯弧内径D不应小于4 d,d为钢筋直径,弯后平直段长度应按设计要求确定;当作不大于90 ?弯折时弯弧内径D不应小于5d;箍筋的末端应作弯钩,弯钩形式应符合设计要求,当无具体要求时,应符合以下规定:①箍筋弯钩的弯弧内径D除不宜小于钢筋直径4 d外,尚应不小于受力钢筋直径。
②对一般结构,箍筋弯钩的弯折角度不应小于90 ?,对抗震等要求的结构,应为135 ?。
③对一般结构,箍筋弯后平直部分长度不宜小于箍筋直径的5倍,对抗震等要求的结构,不应小于箍筋直径的10倍。
3 高强钢筋的连接技术常用的钢筋连接方法有绑扎搭接、焊接连接和机械连接三大类。
3.1 绑扎搭接绑扎搭接是一种传统的连接方法,其施工要点是确定搭接长度。
浅谈建筑工程高强钢筋推广应用策略

浅谈建筑工程高强钢筋推广应用策略浅谈建筑工程高强钢筋推广应用策略摘要:改革开放以来,我国经济迅猛发展,人们生活水平逐渐改善,随着生活水平的提高,人们对房屋和建筑的要求也越来越高。
建筑的高度和坚固程度都由钢筋混凝土来决定。
本文通过参考大量资料、咨询专家、实地考察,对高强钢筋的特点进行分析,并进一步探讨高强钢筋的施工技术,为建设高质量的建筑提供理论参考。
关键词:建筑工程;高强钢筋;推广;应用;策略引言由于我国特殊的历史环境,我们在建筑方面的研究起较晚,建筑水平也不够。
尤其是在地质结构较特殊的地区,如山区、邻地震带区域。
建筑是人们安身立命的主要场所,其坚固程度在极大程度上影响着人们的居住环境与安全。
房屋的建筑主体结构的抗耐性、建筑高度等需要由钢筋混凝土来决定,十二五规划中关于建筑业发展的部分明确指出,未来的建筑业要减少使用碳排放量的建材产品,注重提高高强度建材的比例。
目标已经确立,行动迫在眉睫。
1高强钢筋概述1.1高强钢筋的内涵按照国家标准,高强钢筋是指抗拉屈服强度在400MPa级及以上的螺纹钢筋。
其主要特点除了强度明显高于普通钢筋外,还具有耐用性强、性能高等特点。
其突出的工艺性能、抗震性能、延展性、焊接性能在近些年得到国内外建筑专家的高度认可。
因此,许多发达国家的建筑业早已将强度级别较低的钢筋淘汰,但是,在我国高强钢筋的起步较晚,发展较缓慢。
1.2高强钢筋施工技术的内涵高强钢筋施工技术则是指把高性能、高效率、高强度的钢筋充分应用到工程建设中去的一种施工技术。
高强钢筋施工技术的高效利用,高强钢筋业的快速发展,建筑行业的快速提高既有利于建筑业的快速发展、有利于提高人民群众的居住、生活质量,也对迅速建成资源节约型、环境友好型社会起到重要的推动作用。
1.3我国高强钢筋品种的发展历程我国高强钢筋的发展历经模仿、自主研发、消化创新、性能提升等几个阶段。
上世纪中页,我国普遍使用的是一级光面钢筋Q235,标准皆参照苏联同类产品的标准。
应用高强钢筋的意义及目前施工应用及技术

应用高强钢筋的意义及目前施工应用及技术年初为落实国务院关于节能减排的工作部署及国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要的要求,住房和城乡建设部、工业和信息化部联合印发了<<关于加快应用高强钢筋的指导意见>>。
指导意见主要包含以下内容:一是阐明了推广应用高强钢筋的重要性、紧迫性。
二是明确了十二五期间推广应用高强钢筋的指导思想、基本原则和主要目标。
三是布置了八项重点工作。
四是提出了八项保障措施。
一、深刻认识推广应用高强钢筋的重要意义近三十多年来,我国经济社会迅速发展,发展中我们既有刚性需求,也需面对能源、资源、环境的约束。
一方面,经济总量的扩大和人口增长突显出我国战略资源严重不足,2011年,我国铁矿石对外依存度达60%。
同时铁矿石价格的上涨,进一步压缩了钢铁企业的利润空间,制约我国钢铁企业的健康发展。
另一方面,我国长期形成的高投入、高消耗、高污染、低产出、低效率的粗放发展模式尚未根本改变,经济发展与资源浪费、环境污染并存。
我国单位GDP能耗是日本的4.5倍,是美国的2.9倍,钢铁、建材行业单位产品能耗比国际先进水平高10%~20%;大气中二氧化硫等主要污染物排放量居高不下,二氧化碳排放总量持续上升。
长此以往,资源供给难以支持、环境难以承受、发展难以持续、民生难以改善。
推广应用高强钢筋是住房和城乡建设部、工业和信息化部落实国务院十二五节能减排方案的重要工作,也是促进钢铁工业和建筑业转变发展方式的重要举措。
我们必须要从调整经济结构、转变发展方式、推动科学发展的高度,认识此项工作的重要意义。
(一)推广应用高强钢筋促进钢铁工业转型升级我国是钢铁生产和消费大国,2011年钢材产量8.8亿吨,居世界第一。
据统计,我国每吨钢平均消耗1.6吨铁矿石,0.6吨标准煤,4.4吨新水,排放约2吨二氧化碳、2吨污水、1.5公斤粉尘。
过多的资源消耗和污染物排放使钢铁工业转型升级势在必行。
我国建设工程以钢筋混凝土结构为主,钢筋消耗量很大。
浅谈高强钢筋在建筑工程中的推广应用

浅谈高强钢筋在建筑工程中的推广应用摘要:高强钢筋的推广应用是建设资源节约型社会的重要措施,对推动钢铁工业和建筑业结构调整、转型升级具有重大意义,是推动建筑业节能减排和技术进步的主要手段。
关键词:高强钢筋节能高效住房和城乡建设部、工业和信息化部联合出台了《关于加快应用高强钢筋的指导意见》,在建筑工程中加速淘汰335兆帕级钢筋,优先使用400兆帕级钢筋,积极推广500兆帕级钢筋。
主要指标是:2013年底,在建筑工程中淘汰335兆帕级螺纹钢筋;2015年底,高强钢筋的产量占螺纹钢筋总产量的80%,在建筑工程中使用量达到建筑用钢筋总量的65%以上。
下面简单谈谈对推广和应用高强钢筋的认识。
1 高强钢筋推广使用的优势1.1强度优势强度高,延性好,性能稳定,焊接性能好是高强钢筋的主要特点。
同时高强钢筋还具有强屈比高,抗震性能好,冷弯性能好等特点。
1.2环境优势推广应用高强钢筋是建设资源节约型社会的重要措施,对推动建筑业结构调整、转型升级具有重大意义。
如使用高强钢筋,每年可在2012年节约的基础上载减少使用钢筋约1000万吨,相应减少消耗铁矿石1600万吨,节能600万吨标煤,减少二氧化碳排放2000万吨。
应用高强钢筋可减少建筑物的钢材消耗量。
钢筋是我国建筑业消费量最大的建材之一,仅2010年,我国生产和消费各类钢筋1.31亿吨,占全国钢材总产量的16.46%。
推广应用高强钢筋既能节约建材和物料,还能提高建筑物的质量和寿命。
比较普通钢筋来说,高强钢筋的技术更加先进、低碳。
新材料更加绿色。
高强钢筋因为其绿色环保并且对环境没有污染的优点得到大力推广,环保绿色钢材的好处得到充分体现。
目前市场上劣质的“瘦身钢筋”经常隐身出现,不仅给建筑安全带来巨大的风险,也引起了群众对建筑质量的高度关注。
由于高强钢筋对于生产工艺要求高,技术、资金实力薄弱的企业无法生产。
因此,可以为使用优质建材的大部分建筑企业正名。
2 推广高强钢筋的意义现在对高强钢筋的推广和应用进展缓慢,主要的原因是设计规范中没有对高强钢筋有具体要求,设计部门无据可查,同时政府部门对使用高强钢筋没有采取有效的鼓励措施。
高强钢筋在工程中应用的探讨
现代经济信息382高强钢筋在工程中应用的探讨王 宁 王雅姝 河北农业大学城乡建设学院摘要:因为高强钢筋具有节省材料、减少劳动强度以及质量可靠等优点,在建筑工程中得到了广泛的应用,本文结合高强钢筋的应用优势与应用效果介绍了高强钢筋在工程中的应用现状,并讨论了其应用中存在的问题,给出了解决办法与建议。
关键词:高强钢筋;建筑材料;工程技术 中图分类号:TU511.32 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2018)007-0382-01高强钢筋是指在钢筋中混合某些合金而制成的高强度高延展性的钢筋。
在实际建筑应用中主要是指HRB400和HRB500两种高强钢筋。
目前我国经济社会不断发展,城市基础建设也在如火如荼地进行。
这就对混凝土的各项强度提出了更高的要求。
因此,为了使混凝土与钢筋的各项性能符合建筑设计要求,同时与建筑行业先进技术接轨,我国正在大力推广使用高强钢筋。
一、高强钢筋的应用优势在理论上,高强度与低强度钢筋都可以达到建设标准的要求。
但是与低强钢筋相比,高强钢筋有着出色的强度,可以抵抗更强的外力作用。
同时高强钢筋也具有着更强的延展性。
因此高强钢筋的力学性能极其出色。
使用高强钢筋进行建筑活动可以大大降低材料成本。
高强钢筋在赋予建筑物更强的安全性的同时,也有效的降低了相同建筑体积分摊的钢筋数目,从而起到了节省建筑材料,降低建筑成本的目标。
高强钢筋也对建筑的配筋效率起到了良好的改善作用。
在建筑施工过程中,一些梁柱构件是混凝土的使用大户。
因为梁柱的设计受到钢筋相邻距离的制约,以至于只能通过增加梁柱的直径使建筑符合设计要求。
这就造成了建筑的有效空间被大大挤占。
为了提高建筑的空间利用率,可以在施工时使用高强钢筋,使高强钢筋承受大部分力,从而减少其他钢筋的使用数量,减小梁柱的体积。
高强钢筋的应用还可以显著的减小建筑施工的复杂程度和困难程度。
在建造承重建筑时,普通钢筋的使用会造成钢筋的过度集中,从而给钢筋的安置造成较大的麻烦。
高强钢筋推广应用中存在问题思考
高强钢筋推广应用中存在问题思考作者:崔念迅来源:《建筑科技与经济》2016年第12期摘要:推广应用高强钢筋是建筑业转变发展方式的需要,存在的问题应引起高度重视,改变加工方式和发展钢筋专业化加工及配送技术是重要途径。
关键词:高强钢筋;钢筋加工;基本对策Abstract:The mode-shift of construction industry development is in need of the popularization and application of high strength steel-bar, close attention should be paid to the problems existing in it. To change the processing method and develop professional processing and distribution technology of steel-bar is an important way for us to solve the problem.Key words: high strength steel-bar; steel-bar processing; basic counter measures今年1月4日,住房和城乡建设部、工业和信息化部联合出台了《关于加快应用高强钢筋的指导意见》,要求在建筑工程中加速淘汰335兆帕级钢筋,优先使用400兆帕级钢筋,积极推广500兆帕级钢筋,到“十二五”末,全国高强钢筋使用比例应达到建筑用钢筋总量的65%。
目前各地及各级职能部门正按照指导意见的要求,积极组织本地区各有关单位开展工作,贯彻落实。
然而各地在高强钢筋推广应用过程中出现的一些问题,应引起我们高度重视,如何解决这些问题,值得研究。
1.高强钢筋推广应用存在的主要问题1.1钢筋强度提高,现场加工难度增大目前我国中小施工企业的钢筋加工主要在施工现场,多为露天无遮盖操作,采用传统的手工或半机械化设备方式。
浅析高强钢筋在结构中的应用
浅析高强钢筋在结构中的应用摘要:目前我国的高强钢筋主要是CRB600H钢筋与HRB500级钢筋。
CRB600H 钢筋抗拉强度高,价格低,规格更细致;HRB500级钢筋抗拉强度高,强度与价格比值高;CRB600H钢筋与HRB500级钢筋均是绿色节能型钢材。
文中讲述了高强钢筋的发展现状,采用高强钢筋的优势,明确了如何合理的选择高强钢筋。
关键词:高强钢筋;优势;合理引言目前我国仍处于建设发展时期,建筑用钢量消耗很大,造成较大的能源消耗和环境污染问题。
为了节约能源、减少环境污染,就需加强突破对钢材的研发。
采用环保、节能的绿色钢材是大势所需。
HRB500级高强钢筋通过微合金化技术,将多种微合金元素加入钢中,通过工艺技术使得钢材的强度明显的提升。
HRB500级高强钢筋具有抗拉强度高、抗震性能好、强度与价格比值高、可焊性好等特点。
CRB600H钢筋是选取Q235普通碳钢,经过快速、大力的轧制,以致钢筋形成较大的变形,改变了钢筋内部的精拉结构,生产过程中未添加任何合金元素,生产工艺比HRB400级钢筋还要简便。
CRB600H钢筋与HRB500级钢筋抗拉强度设计值基本相同,价格比HRB400、HRB500级钢筋低,只是在最大拉力下钢筋的总长率为5%以上,不满足《建筑抗震设计规范》3.9.2条要求。
所以CRB600H钢筋一般只在板配筋以及抗震等级不高于四级剪力墙的墙体中采用。
1高强钢筋的发展现状在建筑领域应用的高强钢筋是指抗拉屈服强度达到 500MPa 级以上的热轧带肋钢筋。
目前,世界各国钢筋高强化的趋势非常明显,日本、美国及欧洲等发达国家的主要受力钢筋强度达500 ~ 600 MPa。
我国最近版《混凝土结构设计规范》(2015版)中最强的钢筋等级是HRB500级钢筋;《CRB600H高延性高强钢筋应用技术规程》。
2021年由中华人民共和国住房和城乡建设部颁发的《混凝土结构通用规范》补充了CRB600H钢筋的材料参数。
推广应用高强钢筋的分析与思考
【 摘 要】 通过论述高强钢筋 的应 用现状 ,分析高强钢筋亟待解决 的
问题 ,提 出推广应 用高强钢筋的思路。
网或重荷载 ( 如地 下室车库带 覆土绿化 的顶 盖结构 )梁 的纵 向钢筋采 用5 0 0 MP a 级 钢筋 ,以减少 钢筋用量 。用HP B3 0 0
1 ∞
一C eE r S A N DT O WN S C O N S T R U C T I O NI NG U A N G X I 一广西城镇建设
f or i t s p op ul a r i z a t i on.
应用高 强钢筋工作会 议上 明确提 出 ,到 “ 十二五 ”期末 ,建
筑工程 中高强钢 筋使 用量至少 要达到钢筋 总量 的6 5 %,生产 规模 将达上亿 吨。高强钢 筋是指强度 达到4 0 0 MP a 及以上 的
施工 单位 处于建设 基本程 序 的末端 ,建设工 程项 目 在经 历决策 阶段 、设计 阶段后 才到施 工阶段 ,待建
建筑 的结构 选型 、材料选 用在 决策 阶段 、设 计阶段 早 已确 定 ,施工单 位只 能按 图施 工 ,因此 ,在 高强
工作 最终形 成 既与 国际接轨 又具有 中国特色 的建筑
a na l y s i s
力 推广应用节能型高强钢筋势在必行 。
2 高强钢筋的应用分析
2 . 1 设计 混凝 土规范 修正
新版 《 混凝 土结构设计 规范 》修订 中全面贯彻 了 “ 优先
使 用4 0 0 MP a 级钢筋 ,积极推广5 0 0 MP a 级钢筋 ,用 HP B 3 0 0
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对我国加快高强钢筋应用的思考摘要使用高强钢筋可以节约资源,实现经济的可持续发展。
目前,日本、美国、新西兰、欧洲国家已不同程度的将高强钢筋应用于实际工程,为尽快使我国混凝土结构用钢筋实现与世界接轨,我国对较高强度的HRB500钢筋进行了试验研究。
本文就高强钢筋在国内外的研究及使用现状进行了分析。
关键词:高强钢筋,应用,建筑工程,HRB500钢筋目录前言 (1)第一章我国高强钢筋应用现状 (2)1.1需推广和应用更高强度的钢筋 (2)1.2研制开发标准 (2)1.3钢筋品种及强度 (2)1.4主力钢筋HRB335 (3)1.4.1政策和标准尚不配套 (3)1.4.2应用技术相对滞后。
(3)1.4.3生产与供应尚有缺口 (4)1.4.4经济发展不平衡 (4)1.5其他行业应用习惯带来的影响 (4)第二章我国高强钢筋应用前景分析 (5)2.1推动技术进步,经济和社会效益显著 (5)2.2产生积极的影响 (5)2.3样板引路,大规模试点工作将展开 (5)2.4减少钢筋施工量,同时提高施工质量 (6)第三章对加快高强钢筋应用的建议 (8)3.1多部门联动,严格执行相关标准规范 (8)3.1.1充分发挥高强钢筋推广应用协调组的作用 (8)3.1.2尽快开展广泛深入的调研 (8)3.1.3加强标准宣传并加快软件的更新培训 (8)3.1.4加快相关工程技术研究和配套标准的修订 (8)3.1.5科学确定总体目标和阶段计划 (8)3.2加强应用技术研究 (10)3.3发挥政府主导作用,加大培训力度 (10)3.4施工企业应转变观念,加快技术创新步伐 (11)第四章高强钢筋在国外的研究及使用现状 (13)4.1采用高强混凝土和钢筋开发钢筋混凝土建筑 (13)4.2普通钢筋持久认证 (13)结论 (14)致谢 (15)参考文献 (16)前言我国将迎来高强钢筋时代,高强高性能钢筋的推广应用是大势所趋,目前已经具备开展高强钢筋全面推广工作的前提条件,经济节约的高强钢筋将支撑我国的未来建筑。
第一章我国高强钢筋应用现状1.1需推广和应用更高强度的钢筋国高强钢筋应用比例偏小,推广进展缓慢高强钢筋是指强度级别为400MPa (俗称Ⅲ级钢筋)、500MPa的钢筋(俗称Ⅳ级钢筋)。
上世纪末,国外普遍提高了混凝土结构中钢筋的强度等级,以400MPa、500MPa强度级别作为主导受力钢筋,300MPa级作为辅助钢筋,200MPa级钢筋则被淘汰。
我国混凝土结构工程目前普遍应用的非预应力钢筋强度为300~400MPa,比发达国家低1~2个等级。
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002[5]及《建筑抗震设计规范》GB50011-2001[6]中规定在非预应力混凝土结构中采用的钢筋强度分别为fyk=235MPa(HRB235)、fyk=335MPa(HRB335 级)和fyk=400MPa(HRB400 级或RRB400 级),而其中400MPa 级的钢筋用量仅占钢筋总用量的10%左右。
对于更高强度的fyk=500MPa(HRB500 级或超细晶粒500级)的钢筋尚未列入规范。
为节约资源,实现我国经济可持续发展,尽快使我国混凝土结构用钢筋实现与国际接轨,在我国工程界中急需推广和应用更高强度的钢筋。
1.2研制开发标准2004年,国家“863”课题“高性能钢铁材料的应用与超级钢应用技术规范”成立,项目编号:2004AA33G050。
目前该课题已完成了HRB500钢筋的研制开发,为将该种钢筋尽快纳入工程建设标准中,还需对配有HRB500钢筋的各类钢筋混凝土构件的受力及抗震性能进行检验。
这部分检验工作也将做为中国建筑科学研究院主持对现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)进行修订的配套研究课题。
1.3钢筋品种及强度国家标准《混凝土结构设计规范》副主编、中国建筑科学研究院研究员徐有邻介绍,在我国工程建设中应用的钢筋品种主要为HPB235、HRB335、HRB400,强度等级分别为235MPa、335MPa、400MPa,HPB235为热轧光面钢筋,HRB335、HRB400为热轧带肋钢筋。
HRB335(俗称Ⅱ级钢筋)是当前国内钢筋应用的最主要品种,HRB400钢筋于1996年开始在建筑工程领域推广,在2011年7月1日新的《混凝土结构设计规范》颁布实施后,房屋建筑工程中将淘汰HPB235钢筋,代之以新的HPB300热轧光面钢筋。
据中国钢铁工业协会副秘书长兼首席分析师迟京东介绍,2009年,占钢材总产量1/6左右的钢筋总产量为1.2亿吨,其中400MPa及以上高强钢筋产量所占的比重达到31.8%;2010年钢筋总产量超过了1.41亿吨,其中400MPa及以上高强钢筋产量所占的比重达到40.4%左右。
除广泛应用的HRB(热轧带肋)钢筋外,RRB(余热处理)钢筋、HRBF(控轧细晶粒)钢筋也将得到应用。
HRB钢筋采用合金工艺生产,力学性能稳定,加工性能良好,受到普遍欢迎;RRB钢筋采用普碳钢热轧后穿水工艺生产,可减少合金元素的用量,生产成本低,国家规范建议其用作对延性等性能要求不高的构件(如基础及中、小型构件的配筋等),目前实际使用量很少;HRBF钢筋的生产工艺介于HRB 钢筋和RRB钢筋之间,但目前对HRBF钢筋的材料、生产工艺改进及工程应用性能的研究还有待深入。
1.4主力钢筋HRB335陈国义(住房和城乡建设部标准定额研究所工程标准处处长)、徐有邻在接受记者采访时均表示,目前我国钢筋混凝土结构仍旧以HRB335为主力钢筋,这一现状与我国的国情紧密相关。
准确找出制约高强钢筋广泛应用的因素,才能为加快推广步伐提出有针对性的建议。
1.4.1政策和标准尚不配套现阶段,国家在高强钢筋的生产和应用方面均没有相应的奖惩或优惠政策,生产企业和建筑企业推广应用高强钢筋的主动性不够。
对比2002年版、2010年版《混凝土结构设计规范》,在高强钢筋的应用方面,使用了“可、宜、应”等字眼,条文严格程度不断提高,也对应了不同时期的形势、政策要求和技术、经济发展水平。
但就标准条文单方面的执行力度而言,因相关条文不是强制性条文,标准实施仍不具有强制性。
1.4.2应用技术相对滞后。
软件、图集的设计辅助措施虽在不断完善,但仍不能完全满足高强钢筋应用的需要。
在施工阶段,高强钢筋的加工、连接(包括绑扎、焊接、机械连接)技术还有待进一步研究,由此还会带来对相关钢筋加工机械的更新换代、施工人员的技术培训等问题。
1.4.3生产与供应尚有缺口在高强钢筋推广过程中,足量生产和及时供应也是必要条件,否则即使设计方选用了,施工方也将“巧妇难为无米之炊”。
在施工准备阶段,施工方在合理的运输半径内无法买到足量高强钢筋的情况时有发生。
在本世纪初推广400MPa 钢筋时,钢筋供应落实不到位曾是阻碍高强钢筋应用的主要原因,目前400MPa 钢筋的生产问题已经解决,但500MPa钢筋推广也会遇到同样的问题。
1.4.4经济发展不平衡目前高强钢筋的价格高于普通钢筋,即使采用高强钢筋会使钢筋总用量减少,但在工程总造价方面优势并不一定明显,特别是对处于推广期的500MPa钢筋。
对经济欠发达地区及对工程造价敏感的建设方而言,可能的造价增加会变成一种负担。
在缺乏政策或标准强制推行的情况下,经济发达地区的建设方同样缺乏推广的积极性。
1.5其他行业应用习惯带来的影响铁路、交通、水利、港口、电力等行业也是钢筋应用大户,各行业横向对比,房屋建筑工程在推广应用高强钢筋方面是最积极的,并取得了显著成效。
由于《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》中列入的受力钢筋只有Q235(HPB235)和HRB335,所以我国铁路桥梁结构中很少采用HRB400钢筋。
水利工程由于工地所在地偏远,钢筋采购难度大,且较多应用32mm及以上的大直径钢筋,也很少采用HRB400钢筋。
陈国义进一步分析说,目前,对全国高强钢筋的产能区域分布情况不了解,对钢厂方面要做的技术研发等准备工作需要多长时间也不掌握,这可能影响推广工作总体目标的确定和具体计划的实施。
合理的生产与供应布局,这也是推广工作重要的影响因素。
第二章我国高强钢筋应用前景分析2.1推动技术进步,经济和社会效益显著工业和信息化部副部长苏波在日前召开的高强钢筋推广应用协调组第一次会议上指出,推广应用高强钢筋是贯彻落实科学发展观,促进经济发展方式转变,推动上下游产业协同发展的重要举措,是钢铁行业节能减排、绿色发展、结构调整的重要抓手之一。
迟京东对记者说,按照到“十二五”末,全国高强钢筋使用比例达到建筑用钢的80%计算,每年可减少钢材消耗1000万吨左右,增加钢铁工业经济效益近150亿元,减少铁矿石消耗1500万吨左右,减少能源消耗600万吨标准煤。
同时,还可以配合高标号水泥的使用,提高建筑的质量和性能。
另外,利用这一契机,可以指导钢铁生产企业开展技术改造,进行结构调整,推进钢铁材料升级换代。
2.2产生积极的影响徐有邻指出,400MPa、500MPa级高强钢筋普遍应用后,对混凝土结构工程施工将产生积极的影响。
比如,可以减少钢筋用量,钢筋工程施工量也会随之减少。
同时可以改善混凝土结构中节点、基础等部位钢筋密集分布的现状,有利于混凝土浇筑,并提高施工质量。
根据专家测算,目前,我国建筑行业每年使用1亿多吨钢筋,如果其中有50%采用HRB400、HRB500高强钢筋,则可使建筑工程中钢筋的用量在现有基础上减少5%~8%,每年可节省500万吨~800万吨钢材,并有显著的经济效益。
同时,由于钢筋用量减少,可以缓解原材料生产、加工、交通运输、电力供应等行业的压力,同时减少对环境的污染。
目前,钢铁行业工业增加值占GDP的3.14%,而能耗占全国总能耗的14.71%,工业废水、工业粉尘和二氧化硫排放量分别占全国工业污染物排放总量的10%、15%和10%,平均生产1吨钢要排放2吨左右的二氧化碳以及大量的二氧化硫、热量、废气、废渣、粉尘、污泥和其它污染物。
每节约1吨钢筋,就会少排放很多的有害物质。
2.3样板引路,大规模试点工作将展开徐有邻介绍说,近年来,HRB400钢筋在建筑工程中的推广应用已取得明显成效。
目前,全国HRB400钢筋的用量已达到建筑钢筋总用量的1/3左右,在国内如北京、上海、广州等发达地区,应用比例已达50%以上。
住房和城乡建设部一直对高强钢筋的应用十分重视,在钢铁行业推出500MPa级高强钢筋产品后,就要求相关科研单位开展应用研发工作。
中国建筑科学研究院结合承担的课题研究等工作,组织国内设计、施工、科研等相关单位,开展了500MPa 级钢筋基本性能与构件力学性能的研究;与相关钢铁企业联合,在部分省市开展500MPa级钢筋工程试应用工作,包括试设计与工程应用,为500MPa级钢筋的工程应用积累经验。