热处理带肋高强钢筋在混凝土结构中应用优势.docVIP

热处理带肋高强钢筋在混凝土结构中的应用优势 理论基础 根据，要达到相同抗力，提升钢筋设计强度将有效降低用钢量。针对工程中常用的三级钢（设计强度360MPa），如采用热处理高强钢筋（设计强度500MPa），理论上最大可降低用钢量1-360/500=28%。如取三级钢筋500元/吨，热处理高强钢筋5800元/吨进行计算，钢筋价格提升了（5800-5000）/5000=16%，理论上结构最大可节省用钢造价（5000-360/500*5800）/5000=16.48%。 表1 普通钢筋强度设计值（N/mm2） 钢筋牌号 抗拉强度设计值fy 抗压强度设计值fy’ HPB300 270 270 HRB335、HRBF335 300 300 HRB400、HRBF400、RRB400 360 360 HRB500、HRBF500 435 410 表2 热处理高强钢筋的强度设计值（N/mm2） 钢筋牌号 抗拉强度设计值fy 抗压强度设计值fy’ HTRB600 500 410 HTRB600E HTRB630 525 410 裂缝控制优势 通过比较《混凝土结构设计规范》3.4.5与《热处理带肋高强钢筋混凝土结构技术规程》3.0.4，当采用热处理高强钢筋时，结构裂缝控制存在以下优势： 表3 结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度的限值（mm）（《》） 环境类别 钢筋混凝土结构 预应力混凝土结构 裂缝控制等级 ωlim 裂缝控制等级 ωlim 一 三级 0.30（0.40） 三级 0.20 二a 0.20 0.10 二b 二级 — 三a、三b 一级 — 表4 结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度的限值（mm）（《高强钢筋技术规程》） 环境类别 钢筋混凝土结构 预应力混凝土结构 裂缝控制等级 ωlim 裂缝控制等级 ωlim 一 三级 0.30（0.40） 三级 0.20 二a 0.20（0.30） 0.10 二b 二级 — 三a、三b 一级 — 采用高强钢筋时，对于一类环境下的受弯构件，如果使用功能许可，其最大裂缝宽度限值可以采用括号内的数值0.40，取消了《》中年平均相对湿度小于60%的要求。 采用高强钢筋时，对于二a类环境下的地下室底板，当不接触腐蚀性介质时，由于底板钢筋应力偏低，而且迎水面混凝土保护层厚度较大，其最大裂缝宽度限值有所放大，即可以采用括号内数值0.30。 板最小配筋率 综合《混凝土结构设计规范》8.5.1和《热处理带肋高强钢筋混凝土结构技术规程》6.2.1，对于板类受弯构件（不包括悬臂板）的受拉钢筋，当采用强度等级400MPa、500MPa、600MPa和630MPa的钢筋时，其最小配筋百分率应允许采用0.15和45ft/fy的较大值，低于普通钢筋混凝土板类受弯构件中最小配筋百分率采用0.20和45ft/fy的较大值的要求。 《热处理带肋高强钢筋混凝土结构技术规程》6.2.2规定，直径6mm的热处理带肋高强钢筋可用于钢筋混凝土板的板面和板底配筋，低于《混凝土结构设计规范》9.1.6中钢筋直径不宜小于8mm的要求。 算例： 针对四种次梁布置类型，分别采用三级钢筋和热处理带肋高强钢筋作为梁、板的受力筋配筋，构造钢筋全部采用三级钢筋，比较两种配筋方式在各个布置类型下的经济指标。 a.布置类型1 b.布置类型2 c.布置类型3 d.布置类型4 图1 四种次梁布置形式 一）计算条件： 1. 四种布置类型与主次梁尺寸如图 2. 楼面恒载考虑做法及吊顶取1.5 kN/m2，楼板自重由软件计算，活载从2～10 kN/m2变化,增幅为2 kN/m2。 3. 楼板的板厚取120mm，梁、柱、板的混凝土强度等级C30，梁、板受力主钢筋分别采用HRB400和HTRB600，所有箍筋和构造配筋均采用HRB400。 4. 建立的单层单跨框架，层高3500mm，柱截面为600×600mm。 5. 在PKPM计算中不考虑风荷载及地震作用，框架抗震等级为三级。 6. 板配筋计算中采用弹性算法。 二）钢筋配筋及算量条件： 1. 框架梁端加密区长度、间距、最小直径按照《混规》11.3.6条第3款，11.3.7条规定沿梁全长的顶面和底面至少应配置两根通长的纵向钢筋，三级框架不少于212。 2. 《抗规》6.3.4条第3款规定，根据箍筋加密区肢距的要求，梁宽b=350mm时用四肢箍，《混规》9.2.13条中，梁的腹板高度hw≥450mm，需配置腰筋，对称布置。 3. 计算钢筋用量: a、钢筋的搭接和锚固长度按照规范的要求，箍筋计算时，考虑保护层厚度 b、梁端上部钢筋第一排按1/3净跨长截段