中国建筑第五工程局有限公司 410007
摘要:作为一种备受赞誉的钢筋混凝土结构核心材料,热轧带肋高强钢筋虽然具有显著优势,但在全国多个地区的应用情况却并未达到预期。针对这一现状,本文基于来安县城建珑悦台西苑项目,对HRB635热轧带肋高强钢筋的应用技术进行深入探讨,对其钢筋混凝土结构中的性能进行说明。这一探讨有助于为HRB635热轧带肋高强钢筋的推广应用提供依据。
关键词:HRB635热轧带肋高强钢筋;应用技术;混凝土
引言
混凝土结构,这种建材虽具有一定的脆性,却以其卓越的抗压强度为人称道,不过其抗拉能力稍显逊色。在钢筋混凝土结构中,钢筋是主要的拉力承受者,这一点大幅提升了结构的整体力学性能。当前,中国工程领域已经采纳了多达200余种不同类型的钢筋。而HRB635热轧带肋钢筋凭借其卓越的性能,在众多类型中脱颖而出,备受青睐。与普通钢筋相比,HRB635在力学性能、工艺属性以及抗震性能上都有显著的优势,近年来,也在多种建筑结构中得到了广泛应用。
一、热轧带肋高强钢筋的优势
热轧带肋高强钢筋,其独特的外形设计和精湛的制作工艺,赋予了它非凡的锚固性能。这一卓越性能的实现,主要得益于微合金化技术的运用。这项技术能显著细化钢筋的晶粒,进而优化其金相组织,全面提升钢筋的综合性能。同时,这款高强钢筋提供了丰富的品种规格,包括适用于辅助钢筋的细直径规格(6、8、10mm),以及适用于大型土木工程的粗钢筋规格(32~50mm),能够灵活满足各类工程的不同需求。与此同时,采用热轧带肋高强钢筋,是实现“精简施工”理念的有效方式。此类高强钢筋,尽管因其高强度特点,导致锚固或接头的锚固长度与搭接长度略有增加,然而其强度的显著提升,使得可以选择直径更小、数量更少的钢筋。这样的选材策略,不仅减少了锚固和接头所需的钢材耗用量,还提升了施工的方便性和经济效益。同时,整个工程所需钢材的减少,也大幅降低了现场施工的物流需求、场地占用和施工量,进而有助于降低整体的工程成本。鉴于热轧带肋高强钢筋的生产对工艺要求高度专业化,并需要巨大的设备投入,小型钢铁厂常因设备条件不充分、技术滞后以及检测手段的缺乏而无法胜任其生产。随着冶金行业技术的持续进步与革新,有效利用技术手段将逐步淘汰这些小型钢铁厂。此举将有助于消除生产假冒伪劣钢材的厂商所从事的不公平竞争,从而大幅提高建筑市场上钢材的整体品质。
二、HRB635热轧带肋高强钢筋应用
(一)应用HRB635热轧带肋高强钢筋混凝土结构裂缝控制性能
在相同的外部环境下,截面较大的构件能提供更大的承载面,有利于应力的均匀分散,从而减少裂缝产生的概率。特别是当采用HRB635高强钢筋时,其卓越的强度使得截面面积得到更高效利用,从而提升了整体构造的承重能力,进一步遏制了裂缝的产生,并且适当增加保护层的厚度,能有效隔绝钢筋与外部环境的接触,延长建筑构造的使用寿命。HRB635高强钢筋因其出色的抗腐蚀性,即便在保护层较薄的情况下,也能保持长久的耐用性,这无疑有助于减少因钢筋锈蚀而引发的裂缝问题。同时,关于高强钢筋配筋率的影响也受到了深入探讨和研究。配筋率,即钢筋截面面积与构件截面面积的比例,提高其比例可以有效地增强结构的抗拉应力,进而减少裂缝出现的可能性。特别是当使用HRB635高强钢筋时,由于其高强度特性,即使在较低的配筋率条件下,也能达到甚至超过普通钢筋的抗拉效果,这对于裂缝的控制非常有利。此外,钢筋的直径也是一个重要的考虑因素。一般而言,虽然粗钢筋能提供更好的抗拉效果,但也可能引发应力集中,从而提高裂缝产生的风险。然而,HRB635高强钢筋因其高强度和良好的延展性,在直径较小的情况下也能表现出色,这有助于在抗拉效果和应力分布之间找到一个平衡点,进一步降低裂缝产生的可能性。
(二)应用HRB635热轧带肋高强钢筋的力学性能
经过对HRB635热轧带肋高强钢筋的精细加工与深入的实验研究,获得了全面的力学性能数据。数据显示,HRB635钢筋的抗拉强度恒定为635MPa,屈服强度维持在大约415MPa左右,同时其伸长率普遍高于14%。这些卓越的性能参数为HRB635钢筋在各类建筑工程中的广泛应用提供了强有力的支撑。为了详尽地探索HRB635钢筋在建筑构件中的具体应用成效,专门构建了涵盖墙体、柱子、横梁及板材等多重建筑要素的模型。在维持混凝土强度、纵筋配筋率以及构件截面尺寸一致的前提下,对HRB635钢筋和广泛应用的HRB400钢筋进行了详尽的对比分析。实验结果显示,相较于HRB400钢筋,HRB635钢筋在剪切力测试中,其承载力平均增强了大约25%。在弯曲性能测试方面,HRB635钢筋的极限抗弯强度相较于HRB400钢筋,提高了约20%。此外,在压力测试中,HRB635钢筋亦展现出更高的抗压能力,其平均抗压强度相较HRB400钢筋提升了大约18%。
(三)应用HRB635热轧带肋高强钢筋的混凝土结构抗震性能
通过对配备HRB635高强钢筋的混凝土柱样本与装配HRB400普通钢筋的混凝土柱样本的对比模拟静力试验,深入分析多个关键参数对柱体抗震性能的重要影响。这些参数包括轴压比、纵筋的强度特性、箍筋的抗拉强度、纵筋等强度替换策略,以及混凝土的抗压强度等级。在一系列严谨设计的试验中,特别关注了HRB635热轧带肋高强钢筋的卓越力学性能。此种高强钢筋的屈服强度高达635MPa,抗拉强度更是达到了730MPa,这两个数值均远超传统的HRB400钢筋,从而显著提高了混凝土柱的承载力和抗震能力。具体来说,与传统的HRB400钢筋相比,HRB635高强钢筋的屈服强度提升了大约58.7%(从400MPa增至635MPa),抗拉强度提升了约18.4%(从615MPa增至730MPa)。这一明显的力学性能提升表明,在相同的地震力或外部负载下,使用HRB635高强钢筋的混凝土柱在稳定性和耐久性上能提升50%以上。此外,装备了HRB635高强钢筋的混凝土柱,在面对外力冲击时,展现了卓越的形变适应性。这种强化的形变适应性意味着,在地震等极端条件下,柱体能够更高效地吸收和分散冲击能量,从而提升整体建筑结构的抗震安全性能。
(四)应用HRB635热轧带肋高强钢筋的经济、工期效益
在满足相同的承载与性能标准的前提下,对普通钢筋和高强钢筋在经济与节能效益方面的对比进行深入探讨显得尤为重要。在这一过程中,必须全面考虑高强钢筋使用的多方面影响。鉴于高强钢筋具有更高的强度特性,它不仅能保障结构的稳固性,而且可以有效地减少所需的钢筋使用量,从而缩减钢筋施工的总体工程量。这种缩减不仅有助于节约工程成本,而且对施工进度有积极影响,因为工程量的减少会直接减轻工作负担并加快施工进程。然而,使用高强钢筋也面临一些挑战。与普通钢筋相比,高强钢筋在搭接和锚固方面的施工工艺更为复杂,这有可能对施工进度造成不利影响。同时,由于高强钢筋的特性和市场需求的提升,购买这种材料可能需要等待一段时间,这同样有可能拉长整个工程的施工时间。因此,要全面探究高强钢筋在现有施工流程中对整体工程期限的影响,就需要对使用高强钢筋的利弊进行全面的考察和分析。这样的分析将有助于更精确地评估高强钢筋在实际施工中的综合效果,以及它最终如何影响整个施工的期限。
结语
热轧带肋高强钢筋,凭借其出色的性能,在建筑行业中已经牢固地占据了独特的地位。随着人们对其特性了解的不断深入,这种钢筋在市场上的影响力将日益凸显。同时,受益于国家推动的内需扩大政策、西部大开发战略的深入推进,以及对外开放政策的持续执行和国际市场的进一步开拓,热轧带肋高强钢筋的应用环境愈发有利,为其广泛运用奠定了坚实基础。
参考文献
[1]王洋嵩.635 MPa热轧高强钢筋混凝土梁抗弯性能数值研究[J].安徽建筑,2023,30(07):52-54.
[2]盛越.关于热轧带肋600 MPa高强钢筋直螺纹连接质量的探讨[J].建筑技术,2023,54(14):1762-1764.
[3]范屹.高强热轧带肋钢筋在基坑支护工程中的应用[J].勘察科学技术,2023,(01):32-35.
作者简介
姓名:丁翔,性别,男,籍贯:安徽安庆,民族:汉,学历:本科,职称:助理工程师。