《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年局部修订)_第1页
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混凝土结构设计规范GB50010-2010(2015年局部修订)简介及高强钢筋的工程应用,郑州大学刘立新2015年12月,一.混凝土结构设计规范GB50010-2010(2015年局部修订)简介(一)修订背景和过程根据“四节一环保”要求,提倡应用高强、高性能钢筋。根据住房和城乡建设部“关于同意国家标准混凝土结构设计规范GB50010-2010局部修订的函”(建标标函201329号的要求,于2013年启动,2015年8月通过审查、2015年9月颁布,目前正在出版社印刷。根据我国钢筋标准钢筋混凝土用钢第1部分GB1499.1、钢筋混凝土用钢第2部分GB1499.2的变化对混凝土结构用钢筋的品种进行了调整,共涉及7条条文的修改,及部分条文的勘误。,(二)主要修订内容4.2.1混凝土结构的钢筋应按下列规定选用:1纵向受力普通钢筋可采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500、HRB335、RRB400、HPB300钢筋;梁、柱和斜撑构件的纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋。2箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HRB335、HPB300、HRB500、HRBF500钢筋。3预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。(原4款合并为3款)将400MPa、500MPa级高强热轧带肋钢筋作为纵向受力的主导钢筋推广应用,尤其是梁、柱和斜撑构件的纵向受力配筋应优先采用400MPa、500MPa级高强钢筋;淘汰直径16mm及以上335MPa级热轧带肋钢筋,保留小直径的HRB335钢筋,主要用于中、小跨度楼板配筋以及剪力墙的分布筋配筋,还可用于构件的箍筋与构造配筋;,用300MPa级光圆钢筋取代235MPa级光圆钢筋,将其规格限于直径6mm14mm,主要用于小规格梁柱的箍筋与其他混凝土构件的构造配筋。对既有结构进行再设计时,235MPa级光圆钢筋的设计值仍可按原规范取值;取消HRBF335牌号钢筋;箍筋用于抗剪、抗扭及抗冲切设计时,其抗拉强度设计值发挥受到限制(360MPa),不宜采用强度高于400MPa级的钢筋。当用于约束混凝土的间接配筋(如连续螺旋配箍或封闭焊接箍等)时,钢筋的高强度可以得到充分发挥,采用500MPa级钢筋具有一定的经济效益。4.2.2钢筋的强度标准值应具有不小于95的保证率。普通钢筋的屈服强度标准值、极限强度标准值应按表4.2.2-1采用;预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋的极限强度标准值及屈服强度标准值应按表4.2.2-2采用。,表4.2.2-1普通钢筋强度标准值(N/mm2),4.2.3普通钢筋的抗拉强度设计值fy、抗压强度设计值fy应按表4.2.3-1采用;预应力筋的抗拉强度设计值fpy、抗压强度设计值fpy应按表4.2.3-2采用。当构件中配有不同种类的钢筋时,每种钢筋应采用各自的强度设计值。,对轴心受压构件,当采用HRB500、HRBF500钢筋时,钢筋的抗压强度设计值fy应取400N/mm2。横向钢筋的抗拉强度设计值fyv应按表中fy的数值采用;但用作受剪、受扭、受冲切承载力计算时,其数值大于360N/mm2时应取360N/mm2。(强条)局部修订中将500MPa级钢筋的抗压强度设计值从410N/mm2调整到435N/mm2,保持与抗拉强度设计值一致;对轴心受压构件,由于受混凝土极限压应变0.002的限制,当采用500MPa级钢筋时,其钢筋的抗压强度设计值取为400N/mm2。,表4.2.3-1普通钢筋强度设计值(N/mm2),表4.2.3-2预应力筋强度设计值(N/mm2),注:当预应力筋的强度标准值不符合表4.2.3-2的规定时,其强度设计值应进行相应的比例换算。,按预应力钢筋抗压强度设计值的取值原则,本次局部修订将预应力螺纹钢筋的抗压设计强度由2010版规范中取值410MPa修改为400MPa。,混凝土内配有纵向钢筋也可使混凝土的变形能力有一定提高,随着纵筋配筋率的增大,混凝土的峰值应力变化不大,但峰值应变有较明显增大,由于钢筋和混凝土之间有很好的粘结,当混凝土应力接近或达到峰值时,纵筋起到了一定的卸载和约束作用。混凝土在长期荷载作用下产生徐变,变形增大(1.25)欧美等国的规范取fy=fy,以往教科书:fy=Ese0=2000000.002=400MPa,500MPa级钢筋偏压、轴压构件计算比较fy=435N/mm2,fy=435N/mm2(轴压400N/mm2),附加偏心距ea=max(20mm,h/30),b=400mm,h=400mm,C30混凝土,fc=14.3N/mm2,a1=1.0,b1=0.8,xb=0.482,l0/h=10,C50混凝土,fc=23.1N/mm2,a1=1.0,b1=0.8,xb=0.482,l0/h=15,4.2.4普通钢筋及预应力筋在最大力下的总伸长率gt不应小于表4.2.4规定的数值。,表4.2.4普通钢筋及预应力筋在最大力下的总伸长率限值,4.2.5普通钢筋和预应力筋的弹性模量Es可(原应)按表4.2.5采用。,局部修订中,刪除了HRBF335钢筋脾牌号,取消了原表注,正文中的”应”改为”可”。,由于制作偏差、基圆面积不同以及钢绞线捻紧程度差异的影响,实际受力后的变形模量存在一定的不确定性,通常不同程度地偏小。因此,必要时可通过试验测定钢筋的实际弹性模量,用于设计计算。,9.7.6吊环应采用HPB300钢筋或Q235圆钢,并应符合下列规定;1吊环锚入混凝土中的深度不应小于30d并应焊接或绑扎在钢筋骨架上,d为吊环钢筋或圆钢的直径。2应验算吊环在荷载标准值作用下的应力。对HPB300钢筋,吊环应力不应大于65N/mm2;对Q235圆钢,吊环应力不应大于50N/mm2。当在一个构件上设有4个吊环时,应按3个吊环进行计算。,表4.2.5钢筋的弹性模量(105N/mm2),(取消原表注),由于本次局部修订将HPB300钢筋的直径限于不大于14mm,因此当吊环直径小于等于14mm时,可以采用HPB300钢筋;当吊环直径大于14mm时,可采用Q235圆钢。11.2.2梁、柱、支撑以及剪力墙边缘构件中,其受力钢筋宜采用热轧带肋钢筋;当采用现行国家标准钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋GB1499.2中牌号带“E”的热轧带肋钢筋时,其强度和弹性模量应按本规范第4.2节有关热轧带肋钢筋的规定采用。【条文说明】结构构件中纵向受力钢筋的变形性能直接影响结构构件在地震力作用下的延性。考虑地震作用的框架梁、框架柱、支撑、剪力墙边缘构件的纵向受力钢筋宜选用HRB400、HRB500牌号热轧带肋钢筋;箍筋宜选用HRB400、HRB335、HPB300、HRB500牌号热轧钢筋。,对抗震延性有较高要求的混凝土结构构件(如框架梁、框架柱、斜撑等),其纵向受力钢筋应采用现行国家标准钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋GB14992中牌号为HRB400E、HRB500E、HRB335E、HRBF400E、HRBF500E的钢筋。这些带“E”的钢筋牌号钢筋的强屈比、屈强比和极限应变(延伸率)均符合本规范第1123条的要求;这些钢筋的抗拉指标及弹性模量的取值与不带“E”的同牌号热轧带肋钢筋相同,应符合本规范第42节的有关规定。文字修改及勘误,表G.0.12深梁中钢筋的最小配筋百分率(%),9.3.2(文字修改)5.柱中全部纵向受力钢筋的配筋率大于3%时,箍筋直径不应小于8mm,间距不应大于10d,且不应大于200mm,d为纵向受力钢筋的最小直径。钢筋末端应做成135弯钩,且弯钩末端平直段长度不应小于箍筋直径的10倍。,勘误第191页第11.7.10条公式(11.7.10-3)中的改为,即,(11.7.10-3),第193页第11.7.11条5剪力墙的水平分布钢筋可作为连梁的纵向构造钢筋在连梁范围内贯通。当梁的腹板高度hw小于450mm时,其两侧面沿梁高范围设置的纵向构造钢筋的直径不应小于8mm(原10mm),间距不应大于200mm;对跨高比不大于2.5的连梁,梁两侧的纵向构造钢筋的面积配筋率尚不应小于0.3%。,二.500MPa级及以上高强钢筋应用导则概况钢筋品牌HRB500、HRBF500、HTRB600、CRB600H(高延性冷轧带肋钢筋,用于板、墙类构件)、PC棒(用于约束箍筋)需解决的主要问题600MPa级热轧带肋钢筋HTRB600(fy=500520MPa)用于普通钢筋混凝土构件的刚度、裂缝控制;(目前可用于嵌固板,最小配筋率控制)约束箍筋应力取值。计划2015年底完成征求意见稿,2016年3月送审。600MPa级热轧带肋钢筋用于连续板类构件的计算分析。,计算说明(1)按连续板(中间区格板两端嵌固)计算内力,两端弯矩和跨中弯矩相等),Mmid=Msup=(gGgk+gQqk)l02/16,相当支座弯矩调幅25%(与教科书和设计手册一致,如果考虑拱作用弯矩还可减小),不考虑受压钢筋作用,选筋时满足最小配筋率的要求;(2)按可变荷载准永久组合弯矩验算最大裂缝宽度;(3)考虑支座弯矩的影响按结构力学方法计算跨中最大挠度,fmax=(gk+yQqk)l04/192B。算例1两端嵌固板,l0=5m,h=160mm,cs=20mm,d=8mm,h0=h-cs-d/2=136mm;gk=6kN/m2(板自重4kN/m2,面层2kN/m2),qk=3.5kN/m2,C30混凝土。,表1-1承载力及配筋计算(fc=14.3N/mm2,ftk=2.01N/mm2,ft=1.43N/mm2,Ec=3104N/mm2),表1-2最大裂缝宽度验算,表1-3变形验算,算例2:两端嵌固板,l0=3.6m,h=120mm,cs=20mm,d=6mm,h0=h-cs-d/2=97mm,gk=5kN/m2(板自重3kN/m2,面层2kN/m2),qk=2.5kN/m2。,三.高强钢筋的设计及工程应用1.常用高强钢筋品种和牌号(1)微合金热轧带肋钢筋:通过添加钒(V)、铌(Nb)等合金元素提高屈服强度和极限强度的热轧带肋钢筋;牌号为HRB,其后的数字表屈服强度标准值(MPa),如HRB400、HRB500、HTRB600等。(2)细晶粒热轧带肋钢筋:通过特殊控轧和控冷工艺提高屈服强度和极限强度的热轧带肋钢筋,其金相组织主要是铁素体加珠光体,晶粒度不粗于9级;牌号为HRBF,其后的数字表屈服强度标准值(MPa),如HRBF400、HRBF500等。(3)余热处理钢筋:通过轧钢时进行淬水处理并利用芯部的余热对钢筋的表层实现回火,以提高强度避免脆性的热轧带肋钢筋;牌号为RRB,其后的数字表屈服强度标准值(MPa),如RRB400。,(4)牌号带后缀“E”的热轧带肋钢筋:有较高抗震性能的热轧带肋钢筋,如HRB400E、HRB500E、HRBF400E和HRBF500E等。其抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25,屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3,且钢筋在最大力下的总伸长率(均匀伸长率)dgt实测值不应小于9%;(5)高延性冷轧带肋钢筋:经回火热处理,具有较高伸长率的冷轧带肋钢筋,如CRB600H,用于板、墙类构件。,钢筋牌号的鉴别方法,产品规格为18,生产厂厂标,“4”代表HRB400,带肋钢筋表面的标志,(a)普通热轧钢筋(HRB)(b)细晶粒热轧钢筋(HRBF)(C)余热处理钢筋(RRB)钢筋品牌的判断,根据金相组织观感的不同,判断钢筋的品牌,钢筋最大力下的总伸率(均匀伸长率)钢筋断后伸长率只能反映钢筋断口颈缩区域残余变形的大小;不同标距长度l0得到的结果不一致;忽略了钢筋的弹性变形,不能反映钢筋受力时的总体变形能力;容易产生人为误差。最大力下的总伸长率(均匀伸长率)dgt(Agt),2.当前高强钢筋在推广应用中存在的问题新修订的混凝土结构设计规范GB50010-2010以及相关的配套设计规范中已明确将400MPa级和500MPa级钢筋作为混凝土结构的主要受力钢筋,以300MPa级等钢筋作为辅助配筋,并规定了相应的材料性能指标和构造要求,为高强钢筋混凝土结构的设计提供了依据。目前反映高强钢筋在结构设计和应用中存在的问题主要有以下方面:(1)部分设计和施工人员对高强钢筋的品种、性能、规格和应用范围不够熟悉,对当地高强钢筋的供货状况不够了解,不能合理的选用不同品种的高强钢筋,有的还担心高强钢筋供货渠道不畅造成设计变更,不敢贸然采用高强钢筋(尤其是500MPa级钢筋)。,(2)高强钢筋设计中的锚固和梁、柱节点的构造较难处理。钢筋的强度越高,所需要的锚固长度就越大,400MPa级钢筋抗拉强度设计值fy=360MPa,比335MPa级钢筋(fy=300MPa)高20%,500MPa级钢筋抗拉强度设计值fy=435MPa,比335MPa级钢筋高45%,在其他条件相同时所需的锚固长度也将分别增加20%和45%,将给梁、柱节点以及主、次梁交接处的构造设计带来一定困难。(3)采用高强钢筋后在正常使用极限状态下钢筋的工作应力增大,裂缝宽度也相应增大,使得某些受弯构件的钢筋用量受裂缝宽度限值的控制,节约钢筋效果并不与强度成比例。(4)新修订的混凝土结构设计规范GB50010-2010以及相关的配套设计规范颁布时间不长,某些设计人员对其中有关高强钢筋条款规定的理解不够,尚不能合理的使用高强钢筋,做到“精打细算,物尽其用”。,3.高强钢筋设计中锚固长度和裂缝宽度分析(1)锚固长度分析laE为纵向受拉钢筋的抗震锚固长度;zaE为纵向受拉钢筋抗震锚固长度修正系数,对一、二级抗震等级取zaE=1.15,对三级抗震等级取zaE=1.05,对四级抗震等级取zaE=1.00;la为纵向受拉钢筋的(非抗震)锚固长度,za为锚固长度修正系数,lab为受拉钢筋的基本锚固长度;a为锚固钢筋的外形系数,对热轧带肋钢筋取a=0.14;fy和ft分别为钢筋和混凝土抗拉强度的设计值,d为锚固钢筋的直径。钢筋的强度越高,所需要的锚固长度就越大;抗震等级越高或钢筋的直径越大,所需的锚固长度也越大。,(a)抗震等级为四级,(b)抗震等级为三级,(c)抗震等级为一、二级,图1C30混凝土构件水平段锚固长度比较,(a)抗震等级为四级,(b)抗震等级为三级,(c)抗震等级为一、二级,图2C40混凝土构件水平段锚固长度比较,(a)抗震等级为四级,(b)抗震等级为三级,(c)抗震等级为一、二级,图3C50混凝土构件水平段锚固长度比较,梁、柱边节点或主、次梁交接处设计为刚结点时,为保证受拉钢筋的锚固承载力和锚固刚度,采用钢筋弯折或加端锚板等机械锚固措施后,梁纵向受力钢筋伸入节点的水平锚固长度仍需大于或等于0.4labE。当混凝土强度等为C30或C40时,400MPa级钢筋在节点处的锚固长度较容易满足要求,而500MPa级钢筋在节点处的锚固长度较难满足要求。由于C30或C40混凝土多用于中、小型多层框架结构,因此这类结构宜采用400MPa级钢筋,而不宜采用500MPa级钢筋。当混凝土强度等为C50或以上时,500MPa级钢筋在节点处的锚固长度才容易满足要求,C50或以上强度混凝土多用于高层建筑的下部或需要较大承载力的构件,梁、柱的截面尺寸也较大,在这类结构或件中采用500MPa级钢筋,不仅可获得更好的社会经济效益,构件节点的锚固设计也较容易处理。,(2)裂缝宽度分析acr为构件受力特征系数,对受弯构件取acr=1.9;y为裂缝间钢筋应变不均匀系数,ssq为准永久组合弯矩Mq作用下裂缝截面钢筋的应力,Es为钢筋弹性模量;cs为最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离(mm),deq为纵向受拉钢筋的等效直径(mm)。钢筋在荷载效应准永久组合下的工作应力ssq越大,裂缝宽度也越大;此外钢筋直径、混凝土强度以及保护层厚度对裂缝宽度也有一定的影响。,梁裂缝宽度分析,(a)C30混凝土,(b)C40混凝土,(c)C50混凝土,相当于一类环境下(保护层厚度c=20mm,cs=30mm,d=20mm),混凝土强度分别为C30、C40和C50,图4梁裂缝宽度比较,梁的混凝土多为C30或C40级,在大多数情况下采用400MPa级钢筋作为梁的受力主筋,其裂缝宽度容易满足要求。只有当梁承受的荷载较大(配筋率较大)或采用高强度混凝土(如高层建筑转换层大梁)时,才宜采用500MPa级钢筋作为梁的受力主筋。板裂缝宽度分析(相当于一类或二a类环境,保护层厚度1520mm,cs=20mm),(a)C30混凝土,(b)C40混凝土,图5d=14mm钢筋板裂缝宽度比较,(a)C30混凝土,(b)C40混凝土,图6d=12mm钢筋板裂缝宽度比较,一类环境(wlim=0.3mm)板受力钢筋直径不大于d=14mm或d=12mm时,335MPa、400MPa和500MPa级钢筋的计算裂缝宽度均小于规定的限值;二a类环境下(wlim=0.2mm),335MPa和400MPa级钢筋在各种配筋率下的计算裂缝宽度均小于规定的限值;500MPa级钢筋当配筋率大于1.5%以后计算裂缝宽度才小于规定的限值。,配CRB600H高延性冷轧带肋钢筋焊接网的板类构件当钢筋直径不大于12mm、混凝土强度等级不低于C20时,其最大计算裂缝宽度wmax均小于0.3mm,满足一类环境裂缝宽度限值的要求。,CRB600H高延性冷轧带肋钢筋板类构件裂缝分析,4.应用高强钢筋的设计原则中小型钢筋混凝土结构,构件的截面尺寸不很大,混凝土强度等级多为C30或C40时,400MPa级钢筋的锚固长度和裂缝限值均容易满足要求,具有较广泛的适用性。500MPa级钢筋在混凝土强度较高(C50或以上)、配筋率较大时,锚固长度和裂缝限值才容易满足要求,适用于需要较大承载力的构件。在现阶段推广应用高强钢筋的设计中,应优先采用400MPa级钢筋作为受力钢筋。但同时应积极推广应用500MPa级钢,尤其在一些采用高强度混凝土、需要较大承载力配筋率较大的结或构件中,应用500MPa级钢筋不仅适用性较好、节约钢筋效果更明显,而且还能有效改善节点钢筋密集现象提高工程质量。,要在结构设计中的科学合理应用高强钢筋,首先要将高强钢筋用于按承载力配筋的构件中,因为在这种构件中钢筋的强度能够充分发挥,钢筋的强度越高,节省钢筋的效果越明显。其次是在选用钢筋(400MPa级或500MPa级)时,要兼顾锚固、裂缝控制、梁端塑性铰功能以及抗震的延性要求;如按一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件,其纵向受力钢筋最大力下的总伸长率实测值不应小于9%,还应选用牌号带“E”的HRB400E或HRB500E钢筋。此外还要理解和合理运用规范中有关高强钢筋的构造规定(如最小配筋率等),以达到节约钢筋的效果。(1)柱类构件由于抗震设计轴压比限值的要求,在多高层结构的框架柱和框支柱中有相当比例柱的纵向受力钢筋按最小配筋百分率配筋。,表1不同强度钢筋最小配筋百分率比较(%),在柱类构件中纵筋用400MPa级钢筋代替335MPa级钢筋,按最小配筋百分率计算的钢筋用量可减小4%7%;用500MPa级钢筋代替335MPa级钢筋,按最小配筋百分率计算的钢筋用量可减小8%17%。由于在按承载力计算配筋的柱中,钢筋强度越高,节约钢筋的效果也越明显,因此对于柱类构件无论是按计算配筋还是最小配筋百分率配筋,纵向受力钢筋采用500MPa级钢筋的节材效果最好,纵向受力钢筋采用400MPa级钢筋也有较明显的节材效果。,柱箍筋加密区箍筋的体积配箍率rv应符合下式的规定:,式中lv为与轴压比、抗震等级以及箍筋形式有关的系数,fc为混凝土轴心抗压强度设计值;fyv为箍筋抗拉强度设计值。当采335MPa、400MPa和500MPa级钢筋做柱的箍筋时,其抗拉强度设计值fyv可分别取300MPa、360MPa和435MPa,箍筋强度越高,所需的体积配箍率rv也越小。因此在柱中用400MPa和500MPa级钢筋代替335MPa级钢筋做箍筋,也可明显减少箍筋用量,有利于混凝土浇筑。,在柱中采用高强钢筋节材效果显著,且柱中受力钢筋的锚固构造比梁中容易处理,也基本不存在裂缝宽度超过限值的问题。在柱类构件中应大力推广应用高强钢筋,有条件时应积极采用500MPa级钢筋,节约钢筋的效果将更为显著。,(2)板类构件板类构件中受力钢筋的直径较小,锚固构造等问题较容易处理;按承载力计算时,在一类环境下400MPa和500MPa级钢筋的裂缝宽度均能满足要求,在二a类环境下400MPa级钢筋的裂缝宽度能满足要求;按最小配筋率配筋时,规范规定板类受弯构件(不包括悬臂板)的受拉钢筋,当采用400MPa和500MPa级钢筋时,其最小配筋百分率允许采用0.15和45ft/fy的较大值。对于一般民用建筑的现浇混凝土楼板,其受力钢筋的用量大多由最小配筋百分率确定,当楼板混凝土等级为C30时,采用335MPa级、400MPa级和500MPa级钢筋的最小配筋率分别为0.215%、0.179%和0.15%;与335MPa级钢筋相比,采用400MPa和500MPa级钢筋后按最小配筋率计算的钢筋用量分别减少16.7%和30%。,纵向受力钢筋的最小配筋率,纵向受力钢筋的最小配筋百分率min(%),注:1.受压构件全部纵向钢筋最小配筋百分率,当采用C60及以上强度等级的混凝土时,应按表中规定增加0.10;2.板类受弯构件(不包括悬臂板)的受拉钢筋,当采用强度级别400N/mm2、500N/mm2的钢筋时,其最小配筋百分率应允许采用0.15和45ft/fv中的较大值。,板类构件中采用高强钢筋无论是按承载力计算配筋,还是按最小配筋率配筋均可显著减少用钢量。有条件时在某些对延性要求不高的板类构件(如基础厚板)中还可采用价格较低的RRB400级钢筋,经济效益会更明显。(3)梁类构件梁类构件中由于纵向受力钢筋锚固的需要以及受剪计算中箍筋抗拉强度的限制(360MPa),在多数情况下宜采用400MPa级钢筋作为梁的受力主筋和箍筋,一般不宜采用500MPa级钢。在梁承受的荷载较大、截面尺寸和配筋率均较大、混凝土强度等级也较高(C50)时(如转换层大梁),采用500MPa级钢筋的裂缝宽度可满足要求,节点的锚固设计也较容易处理。在这种情况下可结合结构总体的配筋情况(如柱或板也采用500MPa级钢筋),在梁中也采用500MPa级钢筋,不仅节约钢筋的效果明显,还可方便施工管理。,5.设计中选用高强钢筋的有关要求(1)合理选用400MPa级和500MPa级钢筋以及300MPa级钢筋,提高钢筋应用的性价比。400MPa级和500MPa级钢筋主要用于受力钢筋,梁中的箍筋宜用400MPa级钢筋;而构造钢筋和辅助钢筋如架立筋、防裂网片钢筋、吊钩等则可采用价格较低但延性很好的300MPa级等钢筋,做到精打细算、物尽其用,以取得更的效益。(2)为方便施工防止差错,同一类构件中的纵向受力钢筋不宜将400MPa级和500MPa级钢筋混用。我国目前生产的335MPa、400MPa和500MPa级热轧带肋钢筋均为两面纵肋、月牙形横肋外形,其差主要在于钢筋表面的标识,仅从外形上不易区分,在调查中曾发现有将400MPa和500MPa级钢筋混淆的情况。因此在同一类构件中不宜将不同级别的纵向受力钢筋混用,以免出现差错。,5.应用高强钢筋案例比较与分析(1)某框剪结构商住楼工程概况(郑州华林都市家园)建筑面积14300m2,地下一层,地上十二层,建筑高度40.30m。地下一层为附建式人防建筑兼作停车场,地上一、二层为商场,三层以上为公寓式住宅。上部采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,基础为钢筋混凝土梁板式筏板基础,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速速值0.15g,设计地震分组为第一组,建筑抗震设防类别为丙类,建筑场地类别为III类,设计特征周期为0.45s。基础梁、板及三层以下框架柱、剪力墙和梁的混凝土强度等级为C35,三层以上构件的混凝土强度等级为C30。基础梁、板、剪力墙边缘构件、框架柱及梁的纵向受力钢筋均采用HRB500级钢筋,由首钢总公司提供;梁中箍筋及楼板钢筋采用HRB400级钢筋。,表3钢筋用量比较表(t),HRB400级钢筋用量与采用HRB335级钢筋用量之比(/)为0.851,即可节约钢筋用量14.9%,接近按钢筋强度计算的理论节约钢筋量16.7%。,HRB500级钢筋用量与采用HRB335级钢筋用量之比(/)为0.761,即可节约钢筋用量23.9%,大于HRB400级钢筋,但小于按钢筋强度计算的理论节约钢筋量比率31%较多。,HRB500级钢筋用量与采用HRB400级钢筋用量之比(/)为0.894,即可节约钢筋用量10.6%;基础板和框架柱节约钢筋的比率分别为15%和13.9%,接近理论节材比率。框架梁用钢量最多,但节约钢筋的比率最低仅为6.9%。,(2)郑州市某高层住宅,工程概况,用HRB400钢筋代替HRB335钢筋可节约钢筋用量10.8%。其中板的钢筋用量减少14.8%,接近按钢筋强度计算的理论节约钢筋量16.7%;墙和基础的钢筋用量分别减少11.2%和11.8%;而梁的钢筋用量减少仅为5.5%,这是因为剪力墙结构中梁的跨度及承受的荷载均较小,较多钢筋的用量是由构造或最小配筋率控制的。,表4剪力墙结构(高层住宅)钢筋用量比较(t),钢筋用量比较与分析,(3)洛阳市某大型商业建筑,工程概况,钢筋用量比较与分析,表5框架结构(大型商场)钢筋用量比较(t),用HRB400钢筋代替HRB335级钢筋可节约钢筋用量10.4%。其中梁的钢筋用量减少10.8%,板的钢筋用量减少11.8%,柱的钢筋用量减少7.8%,墙和基础的钢筋用量分别减少11.7%和9.5%。,(4)郑州某高校餐厅,工程概况,表6餐厅框架结构用钢量比较,(5)郑州某写字楼,工程概况,钢筋用量比较与分析,表7框架-剪力墙结构(写字楼)钢筋用量比较(t),用

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