高強鋼筋在實際工程中的應用及存在問題的探討

宋化為 潘 峰

(武漢正華建筑設計有限公司，湖北 武漢 430010)

高強鋼筋在實際工程中的應用及存在問題的探討

宋化為 潘 峰

(武漢正華建筑設計有限公司，湖北 武漢 430010)

對高強鋼筋在實際項目中應用情況進行了統(tǒng)計，并對建筑設計中采用高強鋼筋的經(jīng)濟性優(yōu)勢和存在問題進行了分析，探討了進一步優(yōu)化高強鋼筋的相關施工工藝，以促進高強鋼筋的推廣應用。

高強鋼筋，經(jīng)濟性，推廣，應用

2012年年初，為落實國務院關于節(jié)能減排的工作部署及國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要的要求，住房和城鄉(xiāng)建設部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合印發(fā)了《關于加快應用高強鋼筋的指導意見》。指導意見主要包含以下內(nèi)容：1)充分認識推廣應用高強鋼筋的重要性、緊迫性。2)提出了推廣應用高強鋼筋的指導思想、基本原則和主要目標。3)布置了八項重點工作。4)提出了八項保障措施。高強鋼筋是指抗拉屈服強度達到400兆帕級及以上的螺紋鋼筋，具有強度高、綜合性能優(yōu)的特點。據(jù)測算，以HRB400鋼筋替代HRB335鋼筋平均可節(jié)約鋼材12%～14%。根據(jù)指導意見的要求，我公司在2012年以來設計項目中逐步淘汰HRB335級螺紋鋼筋，優(yōu)先使用HRB400級螺紋鋼筋，并且針對結構形式的不同類型，分析總結了在住宅、高層建筑、地下室、大跨度公建等項目中運用高強度鋼筋的優(yōu)勢，積極向建設單位推廣高強鋼筋。

1 建筑設計中應用高強鋼筋的主要目標

按照指導意見中的主要目標：在2013年年底，建筑工程中以HRB400以上級高強螺紋鋼筋淘汰HRB335級螺紋鋼筋。2015年年底，在建筑工程中高強鋼筋使用量達到建筑用鋼筋總量的比例從目前的35%提高到65%以上。對大型高層建筑和大跨度公共建筑，優(yōu)先采用HRB500級螺紋鋼筋，逐年提高HRB500級鋼筋的生產(chǎn)和應用比例。我公司也制定了當前推廣高強鋼筋的主要目標：

1)在施工圖設計中以HRB400以上級高強螺紋鋼筋全面淘汰HRB335級螺紋鋼筋。

2)在梁、板、柱、墻等受力構件配筋中降低HPB300鋼筋使用比例，使高強鋼筋使用比例達到65%以上。

3)對大型高層建筑和大跨度公共建筑，優(yōu)先采用HRB500級螺紋鋼筋，逐步提高HRB500級鋼筋的應用比例。

2 建筑設計項目中應用高強鋼筋的主要情況

自2007年起我公司已經(jīng)開始在設計項目中采用HRB400級鋼筋作為梁、柱受力鋼筋，2009年起采用小直徑HRB400級鋼筋作為板鋼筋及梁柱箍筋，逐步積累了大量的實際工程應用經(jīng)驗。2012年以來應用HRB400級鋼筋的主要項目統(tǒng)計如表1所示。

按照指導意見中的重要工作要求：建筑結構中的縱向受力鋼筋要優(yōu)先采用400兆帕級及以上螺紋鋼筋，其中，梁、柱縱向受力鋼筋應采用400兆帕級及以上螺紋鋼筋。梁、柱箍筋推廣采用400兆帕級及以上螺紋鋼筋。經(jīng)對上述項目中采用高強鋼筋的構件均滿足指導意見中相關要求。

3 結構構件設計中采用高強鋼筋的經(jīng)濟性優(yōu)勢分析

2013年年底全面淘汰HRB335級螺紋鋼筋之后，如果要提高高強鋼筋在結構構件中的使用比例，就需要發(fā)揮HRB400級鋼筋的強度優(yōu)勢，取代HPB300級鋼筋作為樓板鋼筋、梁柱箍筋。

1)板鋼筋采用小直徑HRB400級鋼筋的優(yōu)勢。

樓板鋼筋主要按受彎構件最小配筋率要求及計算需要進行配筋，在這兩點上小直徑HRB400級鋼筋均比HPB300級鋼筋具有優(yōu)勢：在抗拉強度上，HRB400級鋼筋與HPB300級鋼筋比值約為1.33∶1，按計算配筋時可節(jié)省鋼筋用量約25%；當為按構造配筋時，由于板面鋼筋直徑不得小于φ8，實測鋼筋用量約節(jié)省14%。即樓板鋼筋采用小直徑HRB400級鋼筋可節(jié)省用鋼量折合每平方米約1 kg～1.7 kg。

表1 HRB400級鋼筋的主要項目統(tǒng)計表

2)框架梁、連梁箍筋采用小直徑HRB400級鋼筋的優(yōu)勢。

地下室及商業(yè)建筑中，大跨度框架梁箍筋通常按剪力配筋，同時需滿足沿梁全長箍筋的面積配筋率。按鋼筋強度計算，采用HRB400級鋼筋比HPB300級鋼筋節(jié)省鋼筋用量約25%，同時采用HRB400級鋼筋作為主次梁交接處的附加箍筋，可減少附加吊筋用量，進一步增加經(jīng)濟性。

高層建筑剪力墻結構中，中下部樓層連梁剪力通常較大，如采用HPB300級鋼筋，可能會出現(xiàn)配筋超過φ10，而連梁寬度通常為200 mm～250 mm，一味加大鋼筋直徑會造成綁扎困難，而采用小直徑HRB400可避免此類問題，同時可提高連梁的抗剪承載力。

3)框架柱、剪力墻邊緣構件箍筋采用小直徑HRB400級鋼筋的優(yōu)勢。

框架柱及剪力墻邊緣構件均需滿足體積配箍率要求。對于抗震等級為二三級的框架柱，當軸壓比較大時如采用HPB300級鋼筋，會造成箍筋肢數(shù)較多，混凝土澆筑困難，而采用HRB400級鋼筋既能節(jié)省鋼筋用量，又便于施工。剪力墻約束邊緣構件由于墻厚較小，箍筋綁扎困難，采用HRB400級鋼筋具有同樣優(yōu)勢。

4)剪力墻分布鋼筋采用小直徑HRB400級鋼筋的優(yōu)勢。

剪力墻分布鋼筋通常按照規(guī)范要求的最小配筋率設置，但剪力墻水平鋼筋對樓層抗剪承載力有一定提高，采用HRB400級鋼筋取代HPB300級鋼筋，在不提高含鋼量的情況下，提高了抗震承載力。

4 目前高強鋼筋應用中存在的問題

1)按裂縫寬度控制計算配筋時鋼筋強度難以完全發(fā)揮。

在地下室底板、外墻等迎水面鋼筋保護層較厚，且需按裂縫寬度控制計算配筋時，鋼筋應力均較低于其抗拉強度設計值，造成浪費。

2)小直徑HRB400級鋼筋連接方式單一。

HRB400級鋼筋目前可采用機械連接的最小直徑為16，而且施工現(xiàn)場對HRB400級鋼筋采用焊接連接的質量難以保證，因此直徑12～14的HRB400級鋼筋目前只能采用搭接方式連接，對于應用高強鋼筋的經(jīng)濟性有一定影響。

5 結語

HRB400級鋼筋與其他類型鋼筋相比具有獨特的優(yōu)勢，作為建設部推廣的一項新技術，為保證工程高質量、高效率和低成本建成創(chuàng)造了條件。目前，武漢地區(qū)對HRB400級鋼筋應用已經(jīng)相當成熟，也為社會創(chuàng)造了極其可觀的效益。相應的技術規(guī)范、產(chǎn)品標準也已經(jīng)配套；不僅可作為結構主導鋼筋，而且也有利于建筑業(yè)新技術的推廣應用，有利于全面促進建筑業(yè)科技水平的發(fā)展，很有大力推廣應用的必要。

[1] 住建部.建標[2012]1號，關于加快應用高強鋼筋的指導意見[Z].

[2] 徐 革，龔國琴，韋勝平.論HRB400級鋼筋在建筑工程設計中的應用[J].重慶建筑，2010(4)：35-36.

Inquiry on the high strength steel application in actual engineering and its existing problems

SONG Hua-wei PAN Feng

(WuhanZhenghuaBuildingDesignCo.,Ltd,Wuhan430010,China)

The paper makes an statistics on the high strength steel application conditions in actual project, and analyzes the economic advantages of applying high strength steel in building design and existing problems, and finally explores relevant construction technologies of further optimizing high strength steel, with a view to promote the application of high strength steel.

high strength steel, economy, promotion, application

1009-6825(2014)11-0043-02

2014-02-07

宋化為(1975- )，男，高級工程師，一級注冊結構工程師； 潘 峰(1979- )，男，工程師，國家一級注冊結構工程師

TU392.2

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