热扎带肋HRB400级钢筋的发展与应用

曹春芳

摘要：建筑业是我国国民经济主要支柱产业之一，且国家对建筑业的环保节能、减排要求越来越高。热扎带肋HRB400级钢筋的开发、研制及应用正是适应行业快速发展要求的新型钢筋混凝土结构用钢材。

关键词：钢筋混凝土结构用钢 热扎带肋HRB400Ⅲ级钢应用

一、HRB400级钢筋（Ⅲ级螺纹钢）发展概况

20世纪80年代以前，我国钢筋混凝土结构用钢主要品种有Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级（当时的牌号是25MnSi）钢筋。实际工程中，主要受力钢筋90%以上是采用屈服强度为335Mpa的Ⅱ级钢筋，Ⅲ级钢筋虽然在治标中有规定，但因碳当量偏高、可焊性较差、屈服强度为370Mpa，生产和应用均很少。

《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499.2-2007新标准于2008年3月1日贯彻实施。标志着热轧带肋钢筋HRB400钢筋已全面进入推广应用阶段。

二、HRB400级钢筋的技术指标

1、化学成分

在国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）中规定采用HRB335、 HRB400、HRB500三个强度级别。其中HRB400级作为更新换代产品。由于钢中化学成分含有微量的V、Nb、Ti合金，故称HRB400级钢筋为微合金热轧带肋钢筋。在保证钢筋力学性能和工艺性能的前提下，对钢筋的化学成分仅给出应不大于表1规定的上限值。

化学成分和碳当量 表1

牌号 化学成分（%）

c Si Mn P S Ceq

HRB400 0.25 0.80 1.60 0.045 0.045 0.54

在该标准的附录中给出钢筋的参考化学成分（熔炼分析）。根据需要，钢中可加入V、Nb、Ti等元素。碳当量的允许偏差定为+0.03%。

2、力学性能和工艺性能

HRB400级钢筋的力学性能和工艺性能应符合表2的规定。

钢筋的力学性能和工艺性能 表2

牌号 公称直径（mm） Rel

Mpa Rm

Mpa A

% 弯曲试验

弯心直径

HRB400 6～25

28～50 ≥400 ≥540 ≥16 4d

5d

钢筋的最大力总伸长率Agt不小于9%。

3、钢筋的设计参数

新版《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）已将HRB400级钢筋作为混凝土结构用钢的主导钢筋，新版规范同时也为设计使用热轧带肋HRB400钢筋提供了理论依据。

热轧钢筋的强度标准值系根据屈服强度确定，HRB400级钢筋的强度标准值取400Mpa，强度设计值定为360Mpa。

三、HRB400级钢筋的优越性

1、采用HRB400级钢筋是适当提高混凝土结构可靠度水准的有力措施

通过设计比较指出，利用提高钢筋设计强度而不是增加用钢量来提高建筑结构的安全储备是一项经济合理的选择。例如，在住宅建筑结构设计中，采用HRB400級钢筋与采用HRB335级钢筋对提高建筑结构可靠度水准的比较，已得出很好的经济效果。

2、在一般钢筋混凝土结构设计中，在钢材强度得到充分利用的情况下，Ⅱ级钢强度偏低，冷弯性能不理想，致使建筑物配筋量过大，造成建筑成本上升。Ⅲ级螺纹钢筋强度高，采用HRB400级钢筋与Ⅱ级钢筋相比，可节约钢材10%～15%，可明显降低建筑工程的建设成本。

3、HRB400级钢筋强度高、韧性好：采用微合金化处理，屈服点在400Mpa以上，抗拉强度540Mpa以上，分别比Ⅱ级螺纹钢筋提高20%。

四、HRB400级钢筋的推广应用

为了给HRB400级钢筋在设计和使用上提供依据，目前主要牌号HRB400、HRB500国内钢铁企业已具备批量生产能力。在最新的《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》GB1499.2-2007已列入HRB400、HRB500。HRB400、HRB500钢筋的直径规格为6～50mm，其主要指标符合有关规定，其实际重量与理论重量的偏差已在修订后的国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204、《混凝土结构工程施工规范》GB50666中作为钢筋进场验收指标提出。而HRB400级钢筋（包括20MnSiV、20MnSiNb和20MnTi3个牌号）作为钢筋混凝土结构用钢的主导钢筋，是一种更新换代的产品。至此，HRB400级钢筋（今天习称的新Ⅲ级钢筋）在国家产品标准中作了明确规定。目前，国内多家钢厂可生产直径6～10mm及12mm以上的各种规格的HRB400级钢筋。在全国各地的钢材市场上均能及时购买到所需规格的热轧带肋HRB400级钢筋。

五、热轧带助HRB400级钢筋在施工中的应用

热轧带助HRB400级钢筋在施工过程中，常规的钢筋加工设备就可以进行加工，现场的绑扎、吊装和其它钢筋没有区别。

（一）钢筋连接

钢筋的连接除绑扎搭接外在我国主要采用焊接和机械连接两种方式。

1、焊接

我国目前在建筑施工中钢筋的主要连接方式还是以焊接为主，其主要焊接工艺有电渣压力焊、闪光对焊，以及电弧焊三种，HRB400级由于碳当量≤0.54%，焊接性能好，适应各种焊接方法，工艺简单方便。钢筋的焊接质量按照《钢筋焊接及验收规程》JGJ18（修订中）。

2、机械连接技术

近年来推广的一种新工艺，被称为继绑扎、焊接之后的“第三代钢筋接头”，如：筒套、锥螺纹、墩粗直螺纹等连接。钢筋的机械连接应符合《钢筋机械连接通用技术规格》JGJ107（修订中）。其优点是接头强度高，质量稳定可靠；安全、无明火、不受气候影响；适应性强，可用于垂直、水平、倾斜、高空、水下等各方位的钢筋连接，还特别适用于不可焊接钢筋、进口钢筋的连接。国外大多采用这种连接方式。

（二）混凝土施工方面

由于钢筋用量减少，对于一些配筋密集部位的施工将更加方便，以前，很多受力较大的梁、梁柱接头部位由于钢筋过于密集，混凝土不容易到位、混凝土振捣难度大，容易造成混凝土内部形成空洞，留下质量隐患；使用HRB400级高等级钢筋后，可显著改善目前框架结构中梁、柱节点和框架柱中钢筋拥挤的现象，混凝土施工将更加方便，质量更有保障，大大增大了工程的安全可靠度。

六、推广应用HRB400级钢筋的意义：

2009年，备受关注的《钢筋产业调整和振兴规划》颁布实施，引起钢材流通领域的钢贸商的普遍关注。《规划》的实施将提升我国建筑钢材整体水平，未来国内的Ⅲ级螺纹钢十几场前景广阔。

《规划》特别重视调整钢材品种结构，提高产品质量问题，尤其是建筑钢材的整体水平，在《规划》中把“提高建筑工程用钢标准”作为一项政策实施，提出：尽快完善建筑领域工程建设标准体系，结合提高抗震标准，研究出台扩大工业厂房、公共建筑、商业设施等建筑物钢结构使用比例的规定，修改提高地震多发地区建筑物、重点工程、建筑物基础工程等用钢标准及设计规范。

七、结束语

近几年来，随着中国经济的整体发展，祖国钢铁业也得到了高速发展，不仅在产能上已成为世界第一的钢铁大国，在产品档次，产品质量上也有了较大的提高，已改变了许多高档次产品只能依赖进口来满足需求的局面。

随着国内钢铁技术能力的提高，许多进口高技术含量、高等级的产品已被国产产品所替代，在建筑用钢方面也是如此，中国已从一个仅能生产一些低档次的长材建筑用钢产品的国家，发展到能生产各种高档次建筑用钢产品国家，高强度建筑钢筋的生产与应用技术已经达到了世界同类产品的水平。所以我们必须与有关各方一起，大力推广高强钢筋在建筑业中的使用，从而带动产业增长方式的转变，为实现国家“十二五”规划提出的构建节约型社会“减量化、再利用、资源化”的目标，做出贡献。