高强钢筋及其在工程中的应用

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1、高强钢筋及其在工程中的应用胡泓一李强2014.11.5一、推广应用高强钢筋的目的意义二、高强钢筋的应用研发与国内外应用概况三、推广应用高强钢筋中应注意的问题四、推广应用高强钢筋的政策目标与部署五、高强钢筋在设计软件中的应用一、推广应用高强钢筋的目的意义节能减排、节约投资，减少用钢量促进钢铁行业结构调整和产业升级与发达国家接轨结构设计更加科学合理，促进施工技术的进步1、我国的巨大建设规模与节能减排的紧迫性当前，我国经济与社会发展仍处于重要战略机遇期，其中的城镇化和工业化是推动我国经济持续发展的最强劲动力。2013年底我国的城镇化率为53.73%，现仍以每年

2、约1%的速度发展，每年超过1000万人口进入城镇，这必然要求加快城镇的基础设施与房屋建设，提升城镇功能，改善居住与生活水平。可以预计，未来的10～20年，仍将是我国房屋建设的高速发展期。按2011年底统计，我国当年房屋的在建面积为91.88亿平方米，竣工面积高达21.89亿平方米，其中住宅竣工面积9.914亿平方米。2009～2011年竣工面积均已超过20亿平方米。2011年底，城镇居民人均建筑面积已达32平方米，有了较大的提高，但与发达国家相比，仍有一定的差距。除住宅建筑以外，城镇周边的工业建筑、城市的公共建筑都还有很大的需求和建设量。在2025年前，我国

3、的房屋建设必将保持较大的建设规模与较快的建设速度。近6年我国建筑施工与竣工面积（亿平方米）原材料的消耗（2013年统计数据）全国水泥年产量24.1亿吨，占世界产量的58%；全国钢材产量达到10.68亿吨，粗钢产量7.79亿吨，占世界产量的48.5%。建筑用钢筋产量达2.06亿吨，建筑的钢筋用量约占全国钢产量的20%，是钢铁工业的第一大用户；大量应用钢筋水泥等建筑材料，需要消耗大量的铁矿石、石灰石等原材料，需要消耗大量的煤炭与电力，大量的运输，这些都对节能减排构成了很大的压力。引起北京雾霾天气，PM2.5长期超标的原因之一是北京周边河北省的钢铁、水泥、电力工业

4、比较发达。中国粗钢产量占世界产量的比例2、钢铁行业面临的形势和对策目前钢铁行业存在的最大问题是产能过剩，产业集中度低，技术含量不高，资源与能源消耗过大。大量原材料依靠进口，进口铁矿石比例达60%，铁矿石价格从2002年的22美元/吨涨到最高近180美元/吨，2013年均价为134美元/吨。总体产能过剩，众多设备简陋的小型钢铁企业大量生产低强度等级的建筑用钢筋，造成原材料利用率低、环境污染严重；一些技术含量高、生产效率高，能生产高强钢筋的企业，其产能得不到充分利用；必须以推广应用高强钢筋为契机促进钢铁行业的结构调整与产业升级，淘汰部分企业；3、推广应用高强钢筋

5、对节能减排的作用400MPa、500MPa钢筋强度设计值比335MPa钢筋高1.2与1.45倍。价格分别为335MPa钢筋的1.03倍与1.06倍，性能价格比分别为1.17与1.38倍。钢筋强度设计值钢筋强度等级钢筋性能价格比使用高强钢筋，可以在确保结构安全性能的同时，有效减少单位面积钢筋用量；使用高强钢筋，在考虑构造等因素后，平均可减少单位面积钢筋用量约12～18％；按钢筋工程节约的钢筋用量考虑，土建工程每平方米可节约25元～38元；因此，推广应用高强钢筋的经济效益十分显著。按照当前我国房屋建设规模计算，将高强钢筋应用比例从2011年的35%----201

6、5年提高到65%；预计可节省2400万吨钢筋，总值为1000亿人民币；减少消耗3840万吨铁矿石、1440万吨标准煤、9840万吨水，减排4800万吨CO2、4800万吨污水和3600万公斤粉尘。在减少钢铁生产能源资源消耗和污染物排放的同时，将有效缓解铁矿石进口、煤炭和电力供应压力，减少货运压力。提高建筑“四节一环保”水平，促进建筑业可持续发展。4、高强钢筋对建筑结构性能的影响提高结构的配筋效率按承载能力控制时充分发挥高强钢筋的效率，在确保安全性能的同时减少构件配筋率，减少原大型构件多排钢筋密集配筋时的钢筋排数，提高钢筋施工效率。对于大型公建、对于高层建筑的

7、柱、大柱网的梁采用500MPa级高强钢筋效果很好。按构造配筋时大量构件为构造配筋（如抗震构造要求、构件基本构造要求），按构造配筋时，由于采用高强钢筋，则增加了结构的安全储备。对结构性能的影响采用高强钢筋后对结构延性与裂缝宽度有一定影响。高强钢筋的强度高，但延性也相应降低。构件的配筋面积减少、构件中钢筋应力相应提高。在正常使用极限状态下，受弯构件的裂缝要予以重视。结构在间接作用下（温度应力、混凝土收缩等）的裂缝要重视。对抗震性能的影响高强钢筋随着强度的提高，其延性也相应减小。钢筋的延性是确保混凝土结构与构件抗震性能的一个重要方面。高强钢筋随着强度的提高，其强屈

8、比也随之减小（特别是余热处理钢筋），在抗震性能方面也