淺談CRB600H高延性高強鋼筋在工程設計中的應用

常 鵬

（太原市建筑設計研究院，山西 太原 030002）

隨著我國經濟的快速增長，建筑行業也得到了迅速的發展。自2010年全國全面推廣HRB400鋼筋及HPB300鋼筋以來，我國的建筑業房屋施工面積已由2010年的70.8億m2發展至2019年的144.16億m2。然而隨著社會經濟的發展，國家對于能源消耗、環境污染等問題也日益重視，對高速發展的建筑業也提出了新的要求。而鋼筋作為建筑結構中的主要鋼材消耗品，如能在保證結構安全的情況下有效的減少鋼材用量，將會我國產生巨大的社會效益和經濟效益［1］。

CRB600H 高延性高強鋼筋 （后文簡稱“CRB600H鋼筋”）是我國近年來研制開發的新型帶肋鋼筋，通過生產工藝的升級，使鋼筋承載力有較高的提高，而且伸長率和屈服臺階均能滿足設計要求。主要用作于混凝土結構中的板類構件、墻體分布鋼筋、梁柱箍筋等部位。CRB600H鋼筋對比HRB400鋼筋及HPB300鋼筋，有較高的經濟效應。本文結合工程實例，利用盈建科軟件，對應用CRB600H鋼筋配筋的樓板進行計算分析，與HRB400鋼筋做對比分析，以探討CRB600H高延性高強鋼筋在工程設計中優勢。

1 CRB600H鋼筋生產工藝及力學性能

CRB600H鋼筋直徑范圍為5mm～12mm，其生產工藝特點是對熱軋低碳盤條鋼筋進行冷軋后，增加了回火熱處理過程，使鋼筋有屈服臺階，強度和伸長率指標均有顯著提高。在生產過程中不需要添加釩、鈦等合金元素，可節省寶貴的合金資源，總耗能低于普通合金熱軋鋼筋。

CRB600H鋼筋外形與細直徑熱軋帶肋鋼筋相似，可加工性能良好，極限強度標準值為600MPa，屈服強度標準值可達到fyk=540MPa，斷后伸長率δgt≥14%，最大力下中伸長率（均勻伸長率）δgt≥5%，總伸長率指標達到了RRB400鋼筋的延性指標的要求［2］。

在2011年建設部頒布了《冷軋帶了鋼筋混凝土結構技術規程》JGJ-2011；在2016年中國工程建設標準化協會頒布了《CRB600H高延性高強鋼筋應用技術規程》CTCS458：2016。以上規程、標準均為CRB600H鋼筋的推廣和應用提供了基礎。

2 CRB600H與其他鋼筋各項指標對比

2.1 強度對比

CRB600H鋼筋強度設計值接近HRB500鋼材（表1），抗拉性能優異，根據強度指標計算，CRB600H鋼筋可比HRB400鋼筋節約鋼材用量20%以上。

表1 鋼筋強度對比表

2.2 綜合能耗對比

CRB600H鋼筋通過對生產工藝的升級，在生產過程中，各種能耗均低于普通熱軋帶肋鋼筋（表二），對于節能減排有重要的意義。

表2 綜合能耗對比表

3 CRB600H鋼筋應用工程實例

3.1 工程實例一：某大型商業綜合體項目

本工程位于太原市漪汾街與千峰路交叉口東南角，由兩棟公寓、兩棟住宅、一棟回遷辦公樓、金街及大商業購物中心組成，如圖1所示。

圖1 總建筑面積約35萬m2

利用盈建科結構分析軟件，對現澆樓板位置分別采用CRB600H高強鋼筋，與HRB400普通鋼筋進行配筋計算。通過比較分析（以下算例同此分析方法）。分析結果如表3。

表3 鋼筋用量統計表

3.2 工程實例二：某高層住宅小區項目

該項目位于該項目位于太原市萬柏林區，西臨西峪路，北臨光華街。由十二棟33層住宅樓、商業樓以及一個地下車庫組成。總建筑面積約52萬m2，其中住宅樓的地上建筑面積約為32萬m2。在本工程中，住宅樓采用CRB600H高強鋼筋，住宅典型平面圖如圖2，分析結果如表4。

圖2

表4 鋼筋用量統計表

3.3 工程實例三：某辦公樓項目

該項目位于該項目位于太原市轉型綜合改革示范區，由四棟18層辦公樓、附屬商業以及一個地下車庫組成。總建筑面積約9萬m2，其中辦公樓的地上建筑面積約為6萬m2。在本工程中，辦公樓樓采用CRB600H高強鋼筋，辦公樓的典型平面圖如圖3，分析結果如表5。

圖3

表5 鋼筋用量統計表

3.4 用鋼量分析

1）以上工程中，樓板鋼筋大部分由承載力極限狀態控制，因此隨著鋼材的抗拉強度增加，鋼筋的用量隨之減少。

2）實例一與實例二、實例三比較，商業樓面活荷載及樓板跨度都要較住宅樓與辦公樓大，導致樓板彎矩更大，更能夠發揮CRB600H鋼筋強度大的優勢，因此實例一節省的鋼筋量也要較實例二、實例三大。

3）實例二與實例三板跨及活荷載較小，但是采用CRB600H鋼筋也能夠節省15%～20%的鋼筋用量。因為根據混凝土規范最小配筋率的要求，當采用CRB600H鋼筋，C30混凝土樓板時，最小配筋率可按照0.15%控制，因此無論是按照承載力極限狀態，還是根據最小配筋率配置鋼筋，采用CRB600H鋼筋均能起到節約用鋼量的作用。

4 結語

經過對比分析，CRB600H鋼筋用于樓板中，相較于HRB400、HPB300鋼筋強度上有較大的提升，而伸長率、屈服平臺等指標均能滿足規范要求。在工程中運用，理論上能夠理論能節約樓板中20%左右鋼筋量。而且CRB600H鋼筋在生成過程中與使用傳統的HRB400相比，每使用1tCRB600H高強鋼筋，可以為國家節約320kg的鐵礦石消耗、120kg的煤炭消耗、減少粉塵排放1.5kg、減少二氧化碳排放達到400kg，減少污水排放200kg。對環境保護，可持續發展都有積極的作用［3］。