CRB600H鋼筋與HRB400鋼筋的應(yīng)用對(duì)比分析

孫振

摘 要：傳統(tǒng)普通的民用建筑特別是廣大的開發(fā)住宅產(chǎn)品的鋼筋使用上，用量最多、最大的鋼筋是HRB400鋼筋。CRB600H高延性冷軋帶肋鋼筋是國內(nèi)近年來研制開發(fā)的新型高延性冷軋帶肋鋼筋。

關(guān)鍵詞：CRB600H鋼筋；HRB400鋼筋；分析

中圖分類號(hào)：TG335 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）25-0158-02

CRB600H鋼筋，又稱CRB600H高延性冷軋帶肋鋼筋，系由熱軋低碳盤條鋼筋經(jīng)過冷軋后，經(jīng)回火處理，具有較高伸長(zhǎng)率，在其表面帶有沿長(zhǎng)度方向均勻分布的二面或三面橫肋、極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為600 Mpa的帶肋鋼筋。

鋼筋牌號(hào)中的C冷拉、R帶肋、B鋼筋、H高延性，代表的是四個(gè)英文單詞的首字母。是國內(nèi)近年來研制開發(fā)的新型小直徑帶肋鋼筋，其生產(chǎn)工藝特點(diǎn)是對(duì)熱軋低碳盤條鋼筋進(jìn)行冷軋后增加了回火熱處理過程，使得鋼筋有屈服臺(tái)階，強(qiáng)度指標(biāo)有顯著提高，且具有較高的延性。

綜合各個(gè)角度，從幾個(gè)方面對(duì)CRB600H鋼筋與HRB400鋼筋在理論應(yīng)用上做如下對(duì)比分析：

（1）從資源利用方面來看，CRB600H鋼筋是采用Q235普

碳鋼，通過高速、大力軋制，使得鋼筋產(chǎn)生大變形，隨著變形量的增加，原有晶粒結(jié)構(gòu)發(fā)生變形變化，產(chǎn)生魚鱗狀的亞晶粒；而在結(jié)晶退火過程中，隨著變形儲(chǔ)能的釋放，晶粒組織發(fā)生回復(fù)和再結(jié)晶；回復(fù)過程通過晶粒內(nèi)部缺陷的重新排布使得顯微結(jié)構(gòu)得以修復(fù)和完整化，同時(shí)發(fā)生再結(jié)晶形核和晶核的長(zhǎng)大。從而使得鋼筋的屈服強(qiáng)度及抗拉強(qiáng)度得到了提高，延伸性能也有一定的保證。也就是說生產(chǎn)過程中挖掘了鋼筋的內(nèi)生潛力，未添加任何合金元素，可節(jié)約合金資源。而生產(chǎn)HRB400鋼筋，需添加錳、硅合金元素及釩、鈮、鈦等微量元素，造成稀有合金資源的一定程度上的浪費(fèi)。所以在工藝生產(chǎn)方面比HRB400鋼筋要簡(jiǎn)便。

（2）從以上分析反應(yīng)到生產(chǎn)成本方面，由于CRB600H主

要靠冷軋形變強(qiáng)化和熱處理相變強(qiáng)化來改變鋼筋的力學(xué)性能，原料成本偏低，理論上比HRB400鋼筋銷售價(jià)格偏低。

（3）鋼筋的抗拉強(qiáng)度方面，從設(shè)計(jì)值來看，CRB600H鋼筋是430Mpa，比HRB400鋼筋的360Mpa提高70Mpa，提升比例為19.4%。若按現(xiàn)行國家規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010中的規(guī)定，鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以鋼筋材料分項(xiàng)系數(shù)，現(xiàn)行國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《冷軋帶肋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ95-2011取CRB600H鋼筋的材料分項(xiàng)系數(shù)為1.25，那么其屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值540Mpa，除以分項(xiàng)系數(shù)1.25，得出設(shè)計(jì)值為432Mpa，則比HRB400鋼筋的360Mpa提高了72Mpa，提升比例為20%。

（4）由于CRB600H鋼筋的抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值（以600代表）與屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值（以540代表）的比值約為1.11，鋼筋在最大拉力下的總伸長(zhǎng)率為5%以上，不滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011對(duì)抗震等級(jí)為一、二、三級(jí)的框架和斜撐構(gòu)件（含梯段）縱向受力鋼筋的要求，所以CRB600H鋼筋不能用于抗震等級(jí)為一、二、三級(jí)的框架和斜撐構(gòu)件（含梯段）的梁、柱縱向受力鋼筋。因?yàn)榧袅吘墭?gòu)件的縱筋，其延性對(duì)剪力墻底部塑性鉸的出現(xiàn)有很大影響，所以CRB600H鋼筋也不能用于剪力墻邊緣構(gòu)件的縱筋。

（5）從鋼筋規(guī)格來看，CRB600H鋼筋因在現(xiàn)澆混凝土樓板中應(yīng)用較多，故其公稱直徑集中于5.0mm～12.0mm的小直徑鋼筋，但其直徑規(guī)格有了更為細(xì)致的劃分，分別為5.0，5.5，6.0，

6.5，7.0，8.0，9.0，10.0，11.0，12.0mm10種規(guī)格，這樣在選擇的時(shí)候可以根據(jù)配筋計(jì)算結(jié)果，有了更為精確的定位，在一定程度上可以做到節(jié)約鋼材的目的。

（6）從最小配筋率來看，對(duì)于板類受彎構(gòu)件（懸臂板除

外），因?yàn)橐话愕拿裼媒ㄖ默F(xiàn)澆混凝土樓板活荷載較小，其受力鋼筋的用量大多由最小配筋率確定，其縱向受拉鋼筋最小配筋百分率取0.15和45ft/fy兩者中的較大值，鋼筋的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度值越大，最小配筋百分率越小。當(dāng)樓板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30時(shí)，采用CRB600H鋼筋代替HRB400鋼筋，其按最小配筋百分率計(jì)算的板類構(gòu)件鋼筋用量降低20%。所以無論是按承載力計(jì)算配筋還是按最小配筋率計(jì)算配筋，均可顯著節(jié)約鋼筋用量。

（7）從板內(nèi)配筋的構(gòu)造規(guī)定來看，按簡(jiǎn)支邊或非受力邊設(shè)計(jì)的現(xiàn)澆混凝土板，當(dāng)與混凝土梁、墻整體澆筑或嵌固在砌體墻內(nèi)時(shí)，應(yīng)設(shè)置板面構(gòu)造鋼筋，采用CRB600H鋼筋時(shí)，鋼筋直徑不宜小于6mm，間距不宜大于200mm； 而采用HRB400鋼筋時(shí)，規(guī)范規(guī)定的是鋼筋直徑不宜小于8mm，間距不宜大于200mm，由此可計(jì)算出在一定條件下，單位面積內(nèi)板面構(gòu)造鋼筋的配筋率可節(jié)省44%，效果還是相當(dāng)可觀的。

（8）從基本錨固長(zhǎng)度來看，CRB600H鋼筋二面肋、三面肋的錨固性能基本相同，根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的基本錨固長(zhǎng)度計(jì)算公式lab=α（fy/ft）d計(jì)算，因按照《CRB600H鋼筋應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》，CRB600H鋼筋的外形系數(shù)α取值為0.12，而HRB400鋼筋的外形系數(shù)α取值為0.14，與設(shè)計(jì)強(qiáng)度值連乘后兩相比較，以C30強(qiáng)度的混凝土為例計(jì)算，基本錨固長(zhǎng)度向上取整后分別為37d和36d，HRB400鋼筋的基本錨固長(zhǎng)度稍小，但相差不大。

（9）從鋼筋的連接方式來看，CRB600H鋼筋因?yàn)榻?jīng)過冷

軋?zhí)幚恚辉试S進(jìn)行焊接連接；同時(shí)CRB600H鋼筋的直徑較小，也不宜采用機(jī)械連接，故只能采用綁扎搭接。縱向受拉鋼筋的搭接長(zhǎng)度與錨固長(zhǎng)度有直接正相關(guān)的關(guān)系，按照上述的基本錨固長(zhǎng)度的分析，相較于CRB600H鋼筋，HRB400鋼筋的綁扎搭接長(zhǎng)度稍小，但相差不大。

（10）從裂縫計(jì)算方面看，配置CRB600H鋼筋的板類構(gòu)

件，受力鋼筋直徑較小，混凝土保護(hù)層的厚度也較小，按荷載準(zhǔn)永久組合并考慮長(zhǎng)期作用影響下的最大裂縫寬度也較小。經(jīng)核算當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30、板中受力鋼筋直徑12mm、混凝土保護(hù)層厚度20mm時(shí)，CRB600H鋼筋在各種配筋率下的計(jì)算最大裂縫寬度為0.228mm，滿足一類環(huán)境下最大裂縫寬度限值0.3mm的規(guī)定。所以《CRB600H鋼筋應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》也規(guī)定了當(dāng)環(huán)境類別為一類、混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C30時(shí)，可不作最大裂縫寬度驗(yàn)算。

（11）剪力墻的墻體分布鋼筋方面，《CRB600H鋼筋應(yīng)用

技術(shù)規(guī)程》規(guī)定在抗震設(shè)防烈度為8度及以下的地區(qū)，CRB60

0H鋼筋可用作鋼筋混凝土房屋中抗震等級(jí)為二、三、四級(jí)剪力墻的墻體分布鋼筋。此外由于CRB600H鋼筋的剛度較好，用于剪力墻分布鋼筋時(shí)綁扎施工也較為方便。

（12）從施工方面來看，因CRB600H鋼筋強(qiáng)度高、用材直徑細(xì)、布筋少，一定條件下可使得鋼筋間距加大，故此可以在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)一定程度上提高作業(yè)效率。此外由于CRB600H鋼筋剛度較好，綁扎成型后不易踩彎，有利于保證鋼筋狀態(tài)，在混凝土澆筑過程中減少樓板開裂。不過由于CRB600H鋼筋外觀與目前工程中大量應(yīng)用的HRB400鋼筋外觀類似，容易造成相互混淆，所以在施工的過程中應(yīng)采取相關(guān)的措施，防止混用。

綜合以上各方面的分析，CRB600H鋼筋在資源節(jié)約、降低成本、強(qiáng)度提高、減少鋼筋用量、對(duì)裂縫的控制及施工方便等方面有一定的優(yōu)勢(shì)；但使用部位有一定的限制，目前多應(yīng)用于混凝土現(xiàn)澆樓板的受力和分布鋼筋以及剪力墻的墻體分布鋼筋，但CRB600H鋼筋用于現(xiàn)澆樓板中，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。作為一種新的高強(qiáng)度鋼筋，為高強(qiáng)鋼筋的生產(chǎn)提供了一種新的加工方式，為高強(qiáng)鋼筋增添了一個(gè)新品種，代表著一個(gè)新的方向。CRB600H鋼筋為我們進(jìn)行高強(qiáng)度鋼筋優(yōu)化乃至精細(xì)化設(shè)計(jì)方面提供了新的選擇，相信在一定程度上會(huì)促進(jìn)鋼筋的升級(jí)換代。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊瑞鑫，劉亞麗.焊絲用ER70S-6盤條的開發(fā)[J].金屬制品，2012（01）.

[2]文靜，余磊.高強(qiáng)鋼筋在新疆試點(diǎn)工程的應(yīng)用研究[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013（10）.endprint