400MPa热轧带肋钢筋应用现状及建议

　　 一、近年我国400MPa热轧带肋钢筋推广应用进展迅速
随着我国经济建设的发展，尤其是进入20世纪90年代，工程建设的投资逐年增加，对混凝土结构工程必需的主要钢铁材料---螺纹钢筋的需求量也在不断增长。

1995～2001年螺纹钢筋生产、进出口量和消费量
单位：万吨

备注：2000年和2001年螺纹钢筋的产量是全国重点钢铁企业加永联钢厂的产量数。

　　但是，我国钢筋混凝土结构所使用的螺纹钢筋，近30年来一直是热轧335MPa钢筋（习惯称为Ⅱ级钢筋），而欧、美等国家则主要采用强度高、综合性能好的400MPa、500MPa钢筋。为了改变这一不合理的品种结构，“八五”期间我国进行了400MPa热轧带肋钢筋试用。与335MPa钢筋相比，400MPa热轧钢筋具有以下优点：强度高、性能稳定，并具有优良的工艺性能，可适应各种施工工艺；由于钢筋碳当量低，焊接方便、焊接性能好；强屈比σb／σs不小于1.25，适于抗震，有利于地震区建筑物使用；与Ⅱ级钢筋相比，可节约钢材12％～14％。
　　为加速我国建筑业用钢材与国际接轨，原冶金部和建设部将400MPa热轧钢筋的推广应用列入了“九五”发展规划，原冶金部也将推广400MPa热轧钢筋作为“九五”期间调整冶金产品结构的重大举措之一。
　　近年来，有36家钢铁企业先后试制和生产了400MPa热轧钢筋，其中400MPa热轧带肋钢筋产量较多的有15家钢铁企业，承德钢铁公司、淮钢集团公司、首钢总公司分列前三位，这些产品执行的都是国家标准。此外，2001年我国有4个钢铁企业分别按加标、美标、英标向国外出口了28.13万吨400MPa以上级热轧带肋钢筋，其中马鞍山钢铁公司出口达15.889万吨。2001年我国国内消费和出口的400MPa以上级热轧带肋钢筋共有104.8333万吨，其中6mm～10mm约占10％。

2000年和2001年400MPa热轧钢筋的产量情况
单位：吨

备注：表中的产量仅包括国内消费，不包括出口

2001年400MPa以上级热轧带肋钢筋出口情况

　　二、400MPa热轧钢筋的工程应用情况
　　近年来，我国钢铁企业生产的400MPa热轧钢筋已广泛应用在国内的城市高层建筑、办公和商业大楼、民用住宅，水利、电力、交通等建设工程上，北京中国大剧院、东方广场、中银大厦，深圳市民广场和科技少年宫，长沙岳麓山庄，徐州市小区住宅楼、南京银城五台花园和聚福园小区、南京中央广场，苏州工业园区信息大厦和星海大厦，长江三峡工程，连云港核电站等建筑工程都大量采用了国产的400MPa热轧钢筋，同时每年还有一定数量的400MPa热轧钢筋出口到东南亚和欧洲地区。
　　为了推广应用400MPa热轧钢筋，1999年，首钢总公司苹果园四区9号住宅楼工程被建设部列为400MPa热轧钢筋推广应用示范工程，2001年工程竣工，2002年3月，该示范工程通过了建设部组织的鉴定。
　　该示范工程是一栋地下二层、地上十八层，局部二十一层的塔式高层住宅楼，总建筑面积为13689m2，其中住宅建筑面积为11845m2，人防建筑面积为733m2，其它建筑面积为1110.6m2，总高为62m，结构形式为全现浇剪力墙结构，总住户为144户。该楼抗震设防烈度为8度，抗震等级为Ⅱ级，结构设计特别要求HRB400钢筋的延伸率必须δ5≥16％（即不低于现行国标中HRB335钢筋的值）。
　　在9＃楼高塔住宅的设计中，将HRB400钢筋确立为主体钢筋，按照剪力墙结构的要求，除了必须保证有足够的强度、抗裂留有充分余地外，应保证有足够的延性。
　　苹四区9＃塔楼结构设计钢筋，用HRB400钢筋全部代替HRB335钢筋后，钢筋直径减小规格，可减少钢筋用量约156吨，节材率约为16.6％。总建筑面积13689平方米，应用HRB400钢筋的建筑面积含筋量约57.1kg／m2；用HRB335钢筋的含筋量为68.5kg／m2，建筑面积节约钢筋11.4kg／m2。
　　用HRB400钢筋全部替代HRB335钢筋，钢筋节约量约为156吨，降低了大约38万元的工程造价，约占结构工程造价的4％～6％。
　　由此可见，400MPa热轧钢筋比335MPa热轧钢筋不仅在材料的性能上具有优势，而且还有一定的经济效益。
　　三、关于400MPa热轧钢筋的有关技术性能指标
　　最近，中国钢铁工业协会对国内30家钢铁企业按GB1499～98标准生产的400MPa热轧钢筋的部分技术指标进行了调查分析后认为：各钢铁企业生产的400MPa热轧钢筋的部分技术指标还是很不错的。
　　①抗拉强度σb和屈服点σs实际各企业产品的σb值均≥570MPa，均值在585MPa以上；σs值均≥400MPa，均值在435MPa以上。
　　②延伸率δ5实际各钢铁企业生产的400MPa热轧钢筋的δ5均在16％以上，均值≥18％，国内HRB400钢筋产量较大的承钢、淮钢、首钢、南钢、唐钢等企业产品δ5的均值都在20％以上。
　　③均匀伸长率（钢筋在最大力下的总伸长率）δgt实际这次调查统计的δgt值都不小于2.5％，有17家钢铁企业的δgt值在10.0％以上，约占2001年按GB1499～98标准生产的HRB400钢筋产量的78.49％。
　　④碳当量CeqGB1499～98标准规定，HRB400的Ceq为0.54％。国内部分专家曾建议抗震钢筋的碳当量可适当降低，其Ceq值可在0.45％～0.50％中选择。实际这次调查统计中，有22家企业的HRB400钢筋的碳当量Ceq值在0.50％以下。
　　四、几点建议
　　建设部新制定的《混凝土结构设计规范》2001年4月正式发布执行，我国400MPa热轧带肋钢筋的需求量将会有较大的增长。钢铁企业如何适应这一发展趋势，在此提出几点建议：
　　1、进一步做好降低成本的技术工作
　　目前，在国内建筑工程中使用较多的是微合金400MPa热轧带肋钢筋（20MnSiV和20MnSiNb），除个别厂生产20MnSiNb外，主要以20MnSiV居多。鉴于20MnSiV的生产原先都采用钒铁做原料，生产的400MPa热轧带肋钢筋比335MPa热轧钢筋的成本要高100多元／吨，缺乏市场竞争力，不利于该产品的推广应用。用氮化钒取代钒铁，是降低400MPa热轧带肋钢筋成本的主要途径。
　　2、完善6mm～10mm热轧带肋钢筋有关技术工作
　　目前6mm～10mm小规格热轧带肋钢筋的发展前景很好，其良好的强度和韧性，可广泛用于住宅建筑的箍筋和楼板。据初步测算，住宅建筑的箍筋和楼板如果能大量采用6mm～10mm热轧带肋钢筋，其需求量约在200万吨～300万吨。但有关的技术工作尚需完善：
　　①由于6mm～10mm热轧带肋钢筋基本上是由高速线材轧机生产，尽管原先制约其发展的开卷设备已基本解决，但性能不够稳定，仍需在开卷调直设备方面进一步完善，保证产品不伤肋、性能稳定。
　　②我国钢筋焊接网也呈发展态势，6mm～10mm热轧带肋钢筋作为钢筋焊接网的原料尚需解决影响焊接的表明锈蚀和纵肋问题。
　　3、建立与需求相匹配的钢材配送中心
　　近几年，在推广应用400MPa热轧钢筋的过程中，经常遇到一个问题，即每个建筑工程所需钢筋的规格多、批量小，造成钢铁企业无法组织生产，而用户也找不到钢筋生产企业，甚至有的工程已设计采用400MPa热轧钢筋，后因找不到及时供应的钢筋生产企业，只得又改回采用HRB335钢筋，挫伤了建筑设计和施工企业的积极性。因此，各钢铁企业在推广应用400MPa热轧钢筋中，应考虑建立相应的钢材配送中心，解决钢材供应链问题，这样，才能使推广应用工作顺利进行。
　　4、钢铁和建设两个行业联合继续加大推广应用力度
　　本世纪初，我国仍然是处于基本建设快速发展时期，城镇建设的速度和范围将加大。建设部新修订的几项标准与规范正式实施后，我国住宅建筑的用钢量将有较大的增幅。钢铁行业和建设部多年来一直联合致力于推广应用400MPa热轧钢筋，应利用这一大好契机，继续加大推广力度，扩大试点省、市，协助钢铁企业建立配送中心机制，进一步组织新技术的开发，及时总结经验，使400MPa热轧钢筋的推广应用工作上一个新台阶。