摘 要：通過(guò)對(duì)高強(qiáng)鋼筋在我國(guó)應(yīng)用方面的分析，闡述了高強(qiáng)鋼筋的發(fā)展趨勢(shì)，介紹了高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，分析了高強(qiáng)鋼筋在應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題，說(shuō)明了關(guān)于高強(qiáng)鋼筋的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：高強(qiáng)鋼筋；應(yīng)用分析；發(fā)展方向

高強(qiáng)鋼筋在我國(guó)建筑工程應(yīng)用中的主要是HRB400和HRB500級(jí)鋼筋，主要是通過(guò)對(duì)鋼筋添加一定量的合金金屬微合金化而成，提高了鋼筋的強(qiáng)度，同時(shí)又保留了鋼筋的延性。近年來(lái)，隨著房屋建筑規(guī)模的提高，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求，為了適應(yīng)建筑行業(yè)發(fā)展的需要，逐步向國(guó)外進(jìn)行技術(shù)接軌同時(shí)加強(qiáng)對(duì)鋼鐵行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整與產(chǎn)業(yè)升級(jí)，我國(guó)正在大力推廣高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用。

1 高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

高強(qiáng)鋼筋與低強(qiáng)鋼筋相比，不僅完全滿足了建筑用鋼的要求，具有較好的強(qiáng)度和一定的延性，同時(shí)也有效改善了鋼筋的力學(xué)性能。

由于高強(qiáng)鋼筋在強(qiáng)度上占有很大優(yōu)勢(shì)，當(dāng)采用高強(qiáng)鋼筋布置于結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，在提高結(jié)構(gòu)安全性能的同時(shí)，可有效減少單位建筑面積的鋼筋用量。因此采用高強(qiáng)鋼筋具有極好的節(jié)材作用，降低了構(gòu)件的經(jīng)濟(jì)成本，減少了資源的損耗，符合現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)節(jié)能減排的要求。

高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用可以顯著提高構(gòu)件的配筋效率。對(duì)于一些梁柱構(gòu)件，在設(shè)計(jì)中常常因?yàn)槭艿戒摻钪g合理間距的限制，不得不加大構(gòu)件的截面尺寸，導(dǎo)致梁柱構(gòu)件混凝土用量的增加，減少了建筑的有效空間，降低了社會(huì)效益。如采用高強(qiáng)鋼筋作為受力鋼筋，可明顯降低配筋的數(shù)量，使梁柱截面得到合理優(yōu)化。

在工程施工中，采用高強(qiáng)鋼筋可以有效地降低施工難度。對(duì)于大跨度或者是重載結(jié)構(gòu)，當(dāng)采用低強(qiáng)鋼筋配筋時(shí)，梁柱節(jié)點(diǎn)處的鋼筋過(guò)于密集，造成鋼筋的安裝和綁扎困難。而換用高強(qiáng)鋼筋，不僅可以減少節(jié)點(diǎn)的配筋數(shù)量，同時(shí)降低了鋼筋的綁扎和混凝土的施工難度，便于施工管理，提高了鋼筋工程的施工效率。

2 應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋存在的問(wèn)題

高強(qiáng)鋼筋在我國(guó)尚未得到大范圍的使用，主要問(wèn)題在于技術(shù)和推廣兩個(gè)方面。從技術(shù)方面來(lái)看，在提高鋼筋強(qiáng)度的同時(shí)，未能很好的解決鋼筋錨固長(zhǎng)度問(wèn)題，以及構(gòu)件的裂縫控制等問(wèn)題，限制了高強(qiáng)鋼筋作用的發(fā)揮。從推廣方面來(lái)看，我國(guó)對(duì)高強(qiáng)鋼筋相關(guān)理論研究和實(shí)驗(yàn)分析不夠充分，配套的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的編制還有待完善，尚不能滿足目前建筑發(fā)展的需要。除此之外，設(shè)計(jì)、施工等單位對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的執(zhí)行力度也不夠。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如采用HRB500級(jí)鋼筋代替以往普遍使用的HRB335級(jí)鋼筋作為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件的縱向受力鋼筋，在相同的受彎承載力情況下，可以顯著減少鋼筋的用料，從而取得較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。然而，在實(shí)際工程中若采用高強(qiáng)鋼筋，在使用荷載的作用下鋼筋應(yīng)力會(huì)顯著提高，構(gòu)件的裂縫寬度和撓度可能會(huì)因此而超過(guò)限值，取代承載力計(jì)算成為控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要因素，高強(qiáng)鋼筋的強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)將難以發(fā)揮作用。針對(duì)這種情況，在新規(guī)范的編寫中已經(jīng)對(duì)裂縫限值的計(jì)算公式中荷載組合和受力特征系數(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整，一定程度上放松了裂縫寬度對(duì)高強(qiáng)鋼筋應(yīng)用的限值。

對(duì)于采用高強(qiáng)鋼筋的結(jié)構(gòu)工程，其梁柱節(jié)點(diǎn)處的錨固長(zhǎng)度也是制約高強(qiáng)鋼筋發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。為了確保鋼筋具有足夠的承載力和剛度，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須使鋼筋有足夠的錨固長(zhǎng)度。普通受拉鋼筋基本錨固長(zhǎng)度?？梢钥闯觯谕葪l件下，鋼筋的錨固長(zhǎng)度會(huì)隨著鋼筋強(qiáng)度的變化而變化。而高強(qiáng)鋼筋因其較高的抗拉強(qiáng)度值所需的錨固長(zhǎng)度也增加了很多。這種因鋼筋強(qiáng)度的增加而造成的錨固長(zhǎng)度的變化將給節(jié)點(diǎn)處及主、次梁搭接處的構(gòu)造設(shè)計(jì)和施工帶來(lái)一定困擾。針對(duì)這種情況，可以通過(guò)提高混凝土等級(jí)的方式，降低錨固長(zhǎng)度的大小。因此在高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用中，應(yīng)注意鋼筋與混凝土的合理搭配，選擇適宜的結(jié)構(gòu)形式和構(gòu)件尺寸。

另一方面由于高強(qiáng)鋼筋尚在推廣過(guò)程中，部分設(shè)計(jì)和施工人員對(duì)高強(qiáng)鋼筋的品種、規(guī)格、性能和應(yīng)用范圍不夠熟悉，對(duì)當(dāng)前的高強(qiáng)鋼筋的供貨狀況缺少了解，不能合理的選用鋼筋。因此應(yīng)加強(qiáng)關(guān)于高強(qiáng)鋼筋的知識(shí)培訓(xùn)，保證高強(qiáng)鋼筋的生產(chǎn)與供貨暢通，積極推廣高強(qiáng)鋼筋試點(diǎn)工程，提高建筑人員采用高強(qiáng)鋼筋作為主導(dǎo)鋼筋的意識(shí)。

3 高強(qiáng)鋼筋的發(fā)展方向

由于受到錨固長(zhǎng)度和裂縫寬度兩方面的限制，高強(qiáng)鋼筋更適用于不受撓度和裂縫控制的結(jié)構(gòu)中，比如偏壓構(gòu)件、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)和驗(yàn)算可以滿足正常使用極限狀態(tài)的結(jié)構(gòu)等。

3.1 柱類構(gòu)件?？蚣苤氖芰μ攸c(diǎn)是承受壓彎與剪力為主，同時(shí)考慮拉彎和側(cè)向穩(wěn)定性的影響。根據(jù)承載力計(jì)算柱的配筋時(shí)，鋼筋強(qiáng)度越高，鋼筋的經(jīng)濟(jì)效益越明顯，因此對(duì)于柱類構(gòu)件的縱向受力鋼筋按計(jì)算配筋或者是最小配筋率進(jìn)行計(jì)算均可以采用500MPa級(jí)高強(qiáng)鋼筋。同時(shí)柱內(nèi)受力鋼筋的錨固相較于梁更容易處理，也不受裂縫寬度的限制。因此，建議在柱類構(gòu)件中推廣高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用，有條件時(shí)應(yīng)積極采用500MPa級(jí)鋼筋。

3.2 板類構(gòu)件。對(duì)于板類構(gòu)件，主要配有承受豎向荷載和彎矩的共同作用的受力鋼筋和分布鋼筋。由于板類構(gòu)件混凝土等級(jí)往往較低，鋼筋的最小配筋率受到混凝土強(qiáng)度等級(jí)與鋼筋強(qiáng)度等級(jí)比值的影響，同時(shí)又有裂縫寬度的限制，進(jìn)而高強(qiáng)鋼筋的優(yōu)勢(shì)難以發(fā)揮。因此，建議在板類構(gòu)件中根據(jù)工程情況選用高強(qiáng)鋼筋，如跨度大、承載力要求高或者是配筋率高，所需鋼筋較大的板中應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋。

3.3 梁類構(gòu)件。作為主要承受剪力、彎矩和扭矩共同作用的梁類構(gòu)件，在選用鋼筋時(shí)，不僅要考慮撓度和裂縫寬度的限制，同時(shí)又要保證其在地震作用下的延性。縱向受力鋼筋因其錨固的需要以及受剪計(jì)算中箍筋抗拉強(qiáng)度的限制，宜采用400MPa級(jí)鋼筋作為其受力主筋。部分需承受較大荷載或者截面尺寸較大的梁，考慮到鋼筋的經(jīng)濟(jì)效益和施工管理的方便，在可以滿足裂縫寬度的要求情況下優(yōu)先選用500MPa級(jí)鋼筋。

綜上，考慮到高強(qiáng)鋼筋的經(jīng)濟(jì)性和適用性等因素，在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，特別是大跨、重載的結(jié)構(gòu)可以優(yōu)先考慮高強(qiáng)鋼筋作為梁柱構(gòu)件的受力鋼筋。對(duì)于一些人防工程，抗力構(gòu)件，基坑支護(hù)樁工程，由于使用環(huán)境對(duì)變形、抗裂要求較小，也可以考慮采用高強(qiáng)鋼筋。

4 結(jié)語(yǔ)

應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋于實(shí)際工程中，可明顯減少鋼筋的用量，緩解梁柱節(jié)點(diǎn)處鋼筋擁堵的現(xiàn)象，同時(shí)改善了建筑的抗震防災(zāi)性能，提高工程質(zhì)量，降低了資源損耗，滿足發(fā)展綠色建筑，節(jié)能減排的要求。特別適用于高層建筑、大跨度廠房、橋梁隧道等工程。為了更好地發(fā)揮高強(qiáng)鋼筋在工程中的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，仍需要加強(qiáng)理論研究，同時(shí)做好推廣工作。

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作者簡(jiǎn)介：臧南南（1991- ），女，江蘇南京人，碩士研究生在讀，研究方向：結(jié)構(gòu)工程。endprint