文档介绍：.页眉. 页脚.. 建筑用钢筋优化刍议中国建筑科学研究院徐有邻摘要我国钢筋种类繁多, 强度偏低, 部分钢筋延性太差, 已难以适应混凝土结构发展的需要。本文基于混凝土结构对受力钢筋的要求, 从强度、延性、质量稳定性、锚固性能、施工适应性及经济等方面对现有钢筋进行了分析比较。根据我国国情及建筑市场的变化, 提出了大力推广Ⅲ级钢筋及中高强钢丝钢绞线; 发展小直径Ⅱ、Ⅲ级钢筋; 优化或淘汰冷加工钢筋; 发展与钢筋有关的配套技术等建议。本文可供建筑设计部门及冶金企业参考。关键词混凝土结构钢筋优化 1 概况 混凝土用钢筋的发展及现状我国混凝土用钢筋的生产经历了三个阶段:五六十年代仿制前苏联生产光面、等高肋钢筋( 螺纹、人字纹) 以及钢绞线( 七股) ;七八十年代开发低合金钢筋及冷加工钢筋, 生产月牙肋钢筋并发展冷拉钢筋及冷拔钢丝; 九十年代以来采用国际标准生产各种中高强钢丝、钢绞线, 并扩大冷加式钢筋的范围( 如冷轧带肋、冷轧扭、螺旋肋钢筋等)。由于历史的原因, 形成了目前钢筋新旧并存, 品牌众多的局面。 我国现有钢筋品种及基本性能我国现有钢筋分为热轧( 冷拉) 钢筋、中高强钢丝钢绞线及冷加工钢筋三类。基本性能如表1~3 所示。表1 热轧( 冷拉) . 页脚.. 表2 中高强钢丝钢绞线的基本性能表3 冷加工钢筋的基本性能 钢筋的外形及几何特性(1) 钢筋的外形我国钢筋的外形有光面、带肋、刻痕、旋扭、螺旋及绳状六大类, 如图 1 所示。.页眉. 页脚.. 图1各类钢筋的外形(2) 钢筋的几何特性根据钢筋产品标准所确定的外形尺寸, 可以计算三个与钢筋性能有关的主要参数: φ A :基圆面积比即扣除横肋等非受力部分后, 承受轴力有效截面积所占的比例, 与钢筋的强度有关; h/d : 相对肋高凸起横肋或轧下凹痕与钢筋公称直径的比例,与锚固性能有关; φ r: 肋面积比凸起横肋或下凹痕的横截面投影面积与钢筋表面积之比,与锚固性能有关。其余几何参数还有肋(槽) 与轴线的夹角,肋(槽) 面的倾角,肋间距等,均与锚固性能有关。各类钢筋的主要几何参数如图 2 、图 3 所示。图2热轧(冷拉)钢筋的几何特性 1—月牙肋; 2—等高肋 优化建筑用钢筋的建议由于历史的原因, 我国钢筋品牌繁多, 往往引起使用上的混乱, 难以适应建筑市场发展及混凝土结构工程的需要。因此有必要通过对比研究而对现有钢筋进行优化。本文着重钢筋性能的分析比较并提出优化方案的建议。.页眉. 页脚.. 图3 钢丝及冷加工钢筋的几何特性 1—月牙肋; 2—冷轧带肋; 3—螺旋肋 2 混凝土结构对钢筋性能的要求 强度钢筋强度是决定混凝土结构承载力的重要因素, 一般说来, 钢筋强度高的构件比较安全。故采用高强钢筋降低配筋率是发展方向, 但并非强度越高越好。由于钢筋弹性模量基本为一常值, 高强钢筋在高应力下受力往往引起构件过大的变形和裂缝。因此对普通混凝土结构而言,设计强度限为 360MPa , 强度过高没有意义。预应力结构解决了这个问题,通过张拉钢筋并对混凝土施加预应力,钢筋的高强度得以发挥。但同时又带来与混凝土协调受力的问题, 受混凝土强度的制约, 过高应力的钢筋锚固困难,强度难以发挥。因而预应力钢丝、钢绞线的高强度有一定限值,最高不超过 1860MPa 。 2