浅谈高强钢筋材料在建筑工程中的研究与应用

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摘要：本文通过对国内外学者在高强钢筋材料领域所取得的研究成果进行归纳汇总，揭示了高强钢筋材料在现代建筑工程中的优势，并且分析了钢筋材料在国内外建筑工程中的应用趋势，为高强高性能材料的普及与推广提供了借鉴意义。

关键字：高强钢筋

中图分类号： TU392.2 文献标识码： A 文章编号：

0 前言

钢筋是土木工程领域使用最广泛的建筑材料，在我国工程建设中占有主导地位[1]。据不完全统计，我国钢筋用量每年已达到1.43亿吨[1]。但是长期以来，建筑工程中普遍使用的纵向钢筋是HRB335，箍筋大多为HPB235，和发达国家相比，所用钢筋强度普遍低1～2个等级[2]，与国家的可持续发展战略背道而驰，高强度的钢筋材料在工程中亟待普及与应用。

1 国内外研究状况

Atsushi Nakazaw等于1993年在钢筋混凝土构件中配置高强度（）复合螺旋箍筋进行剪切和弯曲破坏试验，并与普通箍筋构件对比，结果显示当钢筋用量相同时，高强复合螺旋箍比普通箍筋更能有效地提高构件的强度和改善构件的延性，而且采用高强复合螺旋箍可减少绑扎的时间、减少弯钩数量，大大简化加工程序，同时，与普通强度箍筋相比可节省10%的钢材。

1998年Salim R.Razvi等进行高强箍筋（）约束高强混凝土(60MPa~124MPa)方柱的轴向压力试验，结果表明通过增加体积配箍率或箍筋强度的方法可以减小高强混凝土柱的脆性影响，使之达到与普通强度柱相同的变形能力，并提出影响约束箍筋能力的主要因素是箍筋的分布和配置的数量。

日本从上世纪90年代开始，在开展的新钢筋混凝土项目研究中，对高强箍筋约束混凝土构件进行了较为系统的试验研究。黑正、福原等对70个高强箍筋()约束混凝土梁采用单调和反复循环加载方式进行受剪承载力试验研究，结果表明，梁的极限承载力和跨中变形能力与箍筋强度的大小有关，用高强箍筋代替普通箍筋可以有效的延缓梁的剪切破坏。横滨国立大学的黄楷、李康宁、壁谷泽寿海对高强箍筋约束混凝土柱在高轴压比下的变形性能进行了分析研究。东京大学的境有纪、日比纯一、小谷俊介、青山博之对高强箍筋（800MPa ~1148MPa）高强混凝土柱的变形性能进行了试验研究。

1998年至2006年，东南大学、郑州大学、天津大学和石家庄铁道学院等先后共进行了31根采用高强钢筋的混凝土受弯（简支梁、连续梁）、受剪构件试验，构件纵筋实测屈服强度范围429.1～560MPa，箍筋有HPB235、HRB335和HRB400级，混凝土轴压强度范围11.8～71MPa。试验分析了构件的受力性能及采用高强钢筋的影响，根据规范公式计算了构件的承载力、裂缝和挠度等，并与试验结果进行了对比，提出了对规范公式的修正意见。试验研究结果表明：受弯（剪）构件中配置高强钢筋作纵筋和箍筋，可提高构件的承载力，其正常使用阶段的裂缝和挠度可满足规范的要求。

综上，从上世纪到本世纪初，经过国内外学者长达数年逐步深入研究表明：在钢筋混凝土构件中使用螺旋复合箍筋并提高钢筋强度和体积配箍率，可有效的提高混凝土梁、柱的极限承载力，改善其脆性，增强其变形能力。

2 国内建筑行业用钢筋的趋势

目前，我国对于建筑工程中的钢筋材料的使用有以下的趋势：

（1）大力普及和推广高强度（）钢筋作为混凝土结构主要受力钢筋，可降低结构配筋率和配箍率、减小混凝土截面，达到节能减排的目的。

（2）大力推广中高强低松弛的钢丝、钢铰线作为预应力结构的主要受力钢筋，可大大改善结构性能并提高经济效益。

（3）改变过去过于重视强度而忽视钢筋延性的思想，以均匀伸长率作为钢筋延性的重要指标。尽量统一测定钢筋延性的试验方法及伸长率表达式，将国际标准作为我国钢筋延性的指标的参考。

（4）改进冷加工钢筋的外形及工艺，使伸长率达到ISO标准要求()，且限制用于非预应力结构。

3 结论

综上所述，随着我国社会经济的发展，钢筋混凝土结构被越来越多的应用于建筑行业中，结构的安全性、适应性以及耐久性的要求也随之提高.如今，自然资源消耗，生态环境问题引起社会各界的广泛关注，所以我们必须摒弃传统建设观念，重新衡量建筑业消耗对生态环境的影响。“节能减排”、走可持续发展道路，大力推广应用高强钢筋，在建设阶段可以节约土地、煤、水、矿石、砂等能源和资源的消耗量，进而减少二氧化碳、二氧化硫等有害气体和废渣的排放；在使用阶段，可以降低建筑采暖、空调、热水供应、照明、家用电器、电梯、通风等能耗，减少维护使用费，实现建筑节能。

参考文献：

[1]阴寅宏，杨德健，王玉良. 配置高强箍筋混凝土柱承载力数值分析[J]. 河北工程大学学报（自然科学版），

2011，28(2)：19-23.

[2]张艳丽. 500MPa级钢筋混凝土轴心受压短柱受力性能的试验研究[D]. 郑州： 郑州大学，2007