HRB400(新Ⅲ级)钢筋在建筑工程中的应用

HRB400(新Ⅲ级)钢筋作为国家住房与城乡建设部推广的新型钢筋,在当今建筑工程中起着减少建筑结构中梁柱的配筋率以及梁柱、梁板、剪力墙墙板等钢筋重叠部位的钢筋密度、降低施工难度、减少劳动的作用。本人将从三个方面来介绍HRB400(新Ⅲ级)钢筋在当今建筑工程中的应用。     

调直对钢筋力学性能的影响分析

以HRB400级钢筋中的细直径钢筋为研究对象,对其调直前后的力学性能和粘结锚固性能进行了试验,通过对实验结果的分析,得出调直后的钢筋各性能指标均有降低,但仍满足标准规范的规定,工程应用时,可不考虑调直对HRB400级细直径钢筋力学性能的影响,但调直对钢筋的粘结锚固性能影响较明显,工程中应予以考虑.为真正反映钢筋的延性,建议采用δgt作为钢筋延性性能检验的指标.     

浅谈三级钢应用的潜力

目前,国家正大力推广使用HRB400新三级钢筋,本文从设计、造价两方面进行阐述,论证了新三级钢筋推广应用的巨大潜力。     

重复荷载下600 MPa级钢筋混凝土轴压柱受力性能研究

为研究高强钢筋混凝土柱受压性能,对8根配置600 MPa级钢筋、1根配置HRB400钢筋和1根配置HRB500钢筋的混凝土轴心受压构件进行重复荷载下受力性能的试验,分析混凝土强度、纵筋配筋率和配箍率对600 MPa级钢筋混凝土构件的破坏形态、名义应力—应变曲线和峰值应变的影响。研究结果表明,轴压试件的峰值应力会随着混凝土强度的提高而增大,但峰值应变却略有减小;轴压构件的峰值应变会随纵筋配筋率的增大而增大,但当配筋率较大时,则影响不大;轴压构件的峰值应力和峰值应变随体积配箍率的提高而增大。配置600 MPa级钢筋轴心受压构件的受压承载力可按现行规范规定的公式计算,建议600 MPa级钢筋的抗压强度设计值取400 N/mm~2。     

灌浆套筒连接中高强钢筋锚固长度研究

以既有的灌浆套筒中钢筋与灌浆料的黏结试验数据为样本,以钢筋直径、锚固长度、套筒内径和套筒壁厚等主要影响参数为因变量,基于响应面法提出具有普适性的黏结强度计算表达式,并得出当采用高强钢筋时套筒接头所需的钢筋黏结长度.在此基础上,采用ABAQUS有限元软件对有环形凹槽的钢套筒的受力性能进行数值模拟分析.公式计算及数值模拟结果表明:对于HRB400及HRB500级钢筋,采用锚固长度为7d是可行的,但对于HRB600级钢筋则应采用的锚固长度为8d.     

HRB600级钢筋混凝土梁受弯性能试验研究

为研究配置HRB600级钢筋混凝土梁的抗弯性能，文章设计制作12根不同配筋率的HRB600级钢筋、C50混凝土梁，采用三分点静力加载的方式，对试件的破坏形态、钢筋强度设计值取值、极限承载力、跨中挠度及裂缝宽度等进行试验研究。结果表明，配置HRB600级钢筋混凝土梁的受力形态、破坏模式与普通钢筋混凝土梁相同，其极限承载力仍然可以按照相关规范公式进行计算；建议对于受弯构件，HRB600级钢筋的屈服强度标准值取600 MPa,抗拉强度设计值取520 MPa,抗压强度设计值取435 MPa;对比跨中挠度实测值与相关规范计算值，发现两者在正常使用阶段吻合良好；试件实测最大裂缝宽度值比相关规范计算值大，在此结果基础上提出最大裂缝宽度调整系数k,对短期荷载作用下最大裂缝宽度计算公式进行修正，调整后得到的计算值与实测值吻合度较高。     

HRB 500级钢筋高温后的红外热像试验

采用红外热像技术,给出高温后HRB 500级钢筋红外热像平均温升随时间的变化曲线,建立钢筋红外热像平均温升与钢筋过火温度及强度损失的回归方程.结果表明,HRB 500钢筋的屈服强度、抗拉强度随着受火温度的升高而下降,在400℃以下,其变化不大,在800℃时达到最小值,但900℃时有所回升;钢筋的热像平均温升随着受火温度的升高而升高,500℃以下持续上升,600℃时突然下降,之后又持续上升.     

配置HRB500级高强钢筋混凝土桥墩的抗震性能试验

对3个配置HRB500级高强钢筋的桥墩试件及1个配置普通钢筋的桥墩试件进行低周反复荷载试验,对比分析配置HRB500级高强钢筋桥墩试件的破坏特征、承载力及延性性能、滞回特性、刚度退化和耗能能力等抗震性能指标.研究表明:纵筋和箍筋均配置HRB500级高强钢筋的桥墩试件承载力提高较大,延性性能也较好;当纵筋配筋相同时,箍筋配置HRB500级高强钢筋的桥墩试件滞回曲线更加饱满,变形能力更好,刚度退化速度较慢.     

HRB500钢筋的锚固设计及可靠度分析

为了研究HRB500钢筋的粘结锚固性能,进行了111个配置HRB500钢筋的混凝土试件的拉拔试验,分析了HRB500钢筋的粘结强度、失效状态以及锚固长度的可靠度,建立了HRB500钢筋直锚和机械锚固形式下的粘结强度计算公式,其计算结果与试验值吻合较好;通过可靠度分析,HRB500钢筋的设计锚固长度可按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)相关公式计算;提出了HRB500钢筋机械锚固长度与其直锚时的基本锚固长度的折算比值表,为工程设计提供了依据。     

HRB400、HRB500钢筋在混凝土受弯构件中的应用分析

依据新颁布的《混凝土结构设计规范》GB50010—2010中裂缝宽度计算公式,对一类环境下不同配筋方案的钢筋混凝土梁、板,从强度条件和裂缝控制两方面进行了计算分析。结果表明,一类环境下的梁,采用HRB400钢筋,可充分发挥其作用;板类构件,采用HRB500钢筋,可充分发挥其作用。     

超低温下钢筋单轴受拉时的应力-应变关系

按照《金属材料低温拉伸试验方法》(GB/T13239—2006)的要求制作拉伸试件,对3种钢筋(热轧带肋钢筋HRB335、HRB400和热轧细晶粒钢筋HRBF400)共84根试件在-180℃~-80℃温度下的力学性能进行单轴受拉试验,研究低温下钢筋力学性能的变化规律.结果表明,随着温度的降低,钢筋的应力-应变曲线形状及极限应变基本不改变,但屈服平台长度、屈服强度、极限强度、强化应变增加.根据试验结果,给出了低温下钢筋屈服强度、极限强度、强化应变等力学特征值随温度的变化规律,进而可建立超低温下钢筋的应力-应变关系.     

HRB400MPa超细晶粒碳素钢筋组织性能

采用临界奥氏体控轧控冷新技术,开发出不含Nb、V、Ti等微合金元素的超细晶HRB400III级钢筋,对其力学性能和显微组织进行分析,结果表明晶粒尺寸达到2～6μm,性能符合GB1499-98要求。     

轧后水冷对HRB400钢筋力学性能的影响

HRB400钢筋运用范围逐渐增大,将成为今后的主流产品.对水城钢铁公司生产的轧制后不同冷却制度的Φ25 V强化钢筋的强度、塑性、冲击韧性、高应变低周疲劳性能等力学性能指标进行了测定,并利用显微硬度测试、金相观察及扫描电镜断口观察,发现轧后水冷工艺造成了组织和成分不均匀,使得钢筋强度和高应变低周疲劳性能没有明显提高,并降低了钢筋韧性.试验结果表明水钢HRB400钢筋可以达到国家标准要求,但轧后水冷对于钢筋性能影响不明显.最后总结出在水钢目前实际生产条件下,应不采用轧后控冷工艺.     

HRB400MPa超细晶粒碳素钢筋组织性能

采用临界奥氏体控轧控冷新技术,开发出不含Nb、V、Ti等微合金元素的超细晶HRB400III级钢筋,对其力学性能和显微组织进行分析,结果表明晶粒尺寸达到2～6μm,性能符合GB1499-98要求。     

HRB500级钢筋混凝土偏压柱的受力性能研究

通过对6组HRB500钢筋混凝土偏心受压柱的试验研究,探讨HRB500级钢筋在混凝土偏压柱中强度发挥的程度,并利用规范对HRB500钢筋混凝土偏心受压构件进行承载力的计算,将试验结果与计算结果相比较,符合性较好。     

浅析20MnSi热轧带肋钢筋生产的技术改进

20MnSi热轧带肋钢筋具有强度高、抗震性好、性能稳定、节约钢材等优点[1],对其全面推广使用可带来较大的经济效益和社会效益。国家经贸委曾在2000年7月召开了＂热轧HRB400钢筋推广工作应用会议＂。决定建立国家创新科研项目,开发、利用400MPa热轧带肋钢筋（Ⅲ级螺纹钢筋）,国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会联合发布《热轧带肋钢筋》新标准（GB1499.2-2007）,自2008年3月1日起强制执行[2]。新标准关于钢筋标志的变化、性能指标的调整以及钢筋尺寸、外形、重量及允许偏差、订货合同内容、检测及判定方法等,都有了新的规定和要求。为尽快与国际接轨,节约钢材,我国正在加速建筑用钢的更新换代,大力推广应用400MPa级钢筋,使其成为主导钢筋。本文从优化材料成分、优化轧制工艺方面,分析20MnSi热轧带肋钢筋生产的技术改进方案,以期得到具有良好的屈服强度同时还具有良好的焊接性、延伸性和弯曲性的产品。这对于节约资源、提高产品质量、增强出口竞争力具有重要的现实意义。     

高强钢筋增强节段拼装桥墩抗震性能分析

为实现预制节段拼装桥墩(PSBC)地震动力响应与震后残余位移的同步控制,提出以高强钢筋替代传统PSBC中普通贯通钢筋的新方案。为验证该方案的有效性,对比分析配置普通热轧带肋钢筋HRB400、HRB500和精轧螺纹钢筋PSB785的PSBC模型的抗震性能。首先,提出了PSBC纤维模型建模方法,并将数值模拟结果与前人试验及本文作者试验结果进行对比,验证了建模方法的有效性。然后,针对上述3类PSBC模型开展单调加载分析、滞回分析及动力时程分析,对比各模型的位移延性、耗能能力、地震最大位移反应及震后残余位移。结果表明:将PSBC贯通钢筋由常用的HRB400改为PSB785型精轧螺纹钢筋,可在地震时最大位移基本不变的前提下显著减小震后残余位移。因此,建议PSBC贯通钢筋优先选用PSB785型精轧螺纹钢筋,藉此综合提高PSBC抗震性能和自复位能力。     

大规格抗震钢筋HRB400Eb的生产工艺与性能检验

大规格抗震钢筋HRB400Eb是工程结构最主要材料,广泛用于建筑、铁道、桥梁、公路及水电等行业,具有较好的抗地震功能。本文主要论述了大规格抗震钢筋HRB400Eb的冶炼、加热和轧制生产工艺,对开发的大规格抗震钢筋HRB400Eb进行了性能检测。检测结果显示,产品各项性能指标符合要求。     

预应力对超高性能混凝土声屏障单元板抗弯性能的影响

通过张拉HRB400级钢筋,对超高性能混凝土声屏障单元板施加预应力并进行抗弯加载试验,比较不同预应力度时超高性能混凝土声屏障单元板的抗弯性能;提出开裂弯矩计算式,并借助有限元软件ANSYS,对超高性能混凝土声屏障单元板的受力性能进行有限元分析.结果表明:在预应力要求较小的情况下,张拉HRB400级钢筋对超高性能混凝土施...     

新型耐蚀低合金钢筋腐蚀行为

 应用动电位极化、电化学阻抗谱、周浸腐蚀试验的方法,研究了HRB400 碳钢钢筋和两种Cr 合金化的低合金钢筋在0.01mol/L NaHSO₃溶液中的腐蚀行为。结果表明,相比HRB400 钢筋,Cr 合金化钢筋的开路电位明显正移,Cr 元素提高了钢的热力学稳定性;随着Cr 元素质量分数的增加,钢筋的自腐蚀电流密度减小,极化电阻增大,Cr 合金化的钢筋具有相对较小的电化学腐蚀速率;周浸加速腐蚀72 h 后,HRB400 钢筋和Cr 合金化的钢筋均以均匀腐蚀为主,添加Cr 元素可以显著降低钢筋的均匀腐蚀速率。