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先進與科學的標準使建筑更安全


    來源:中國冶金報     更新時間:2005-10-13       評論: 0

    “標準使世界更安全”是本屆世界標準日的祝詞。標準涉及到生活的方方面面,從高科技產(chǎn)品到衣食住行,無處不在。我們的生活離不開建筑,建筑物的安全關(guān)系到千家萬戶,關(guān)系到國家的財產(chǎn)安全,制定先進與科學的標準將使我們的建筑更安全,生活更美好。

    建筑結(jié)構(gòu)主要有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu),目前,我國的工業(yè)和民用建筑仍以混凝土結(jié)構(gòu)為主,有關(guān)專家指出,“我國建筑結(jié)構(gòu)包括高層建筑,目前及今后相當長一段時期,都以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主”。有關(guān)分析還表明,我國的建筑結(jié)構(gòu)安全度總體上比歐美等發(fā)達國家偏低,尤其是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)偏低較多。為適當提高我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全度, 新的混凝土設計規(guī)范GB50010-2002混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》提倡以400MPa(Ⅲ級)鋼筋作為我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主力鋼筋。因而鋼筋產(chǎn)品標準及作為鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)中的筋骨——鋼筋的質(zhì)量更是至關(guān)重要,其對建筑物的安全起到了舉足輕重的作用。為完成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全度的調(diào)整并與國際接軌的戰(zhàn)略任務,制定先進與科學的“鋼筋”產(chǎn)品標準,并大力推廣400Mpa、500Mpa鋼筋的生產(chǎn)和應用至關(guān)重要。GB1499《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》標準的修訂工作充分體現(xiàn)了這一理念,該標準的修訂為節(jié)約資源,降低成本,提高鋼筋的綜合性能和400Mpa、500Mpa鋼筋的推廣應用將起到重要作用。

    GB1499《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》修訂工作的綜旨為:積極采用國際、國外先進標準,在總體框架上主要參照國際標準,在具體技術(shù)指標上既要參考歐洲、澳大利亞/新西蘭等先進標準又要充分考慮400Mpa、500Mpa鋼筋在國內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀及使用要求。從而促進鋼筋的產(chǎn)業(yè)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整與升級換代,提高建筑物的安全度,保證抗震的要求,標準修訂過程中汲取了各國標準的優(yōu)點,并最大限度地滿足各種不同使用要求,并保證安全。經(jīng)修訂的GB1499標準的先進性與科學性主要體現(xiàn)在以下幾點:

    1.充分體現(xiàn)技術(shù)進步

    在國家973項目“新一代鋼鐵材料的重大基礎研究”課題中,新一代鋼鐵材料的理論研究取得了重大突破,同時對“細晶粒鋼筋”的工業(yè)化生產(chǎn)與應用也進行了試驗,取得了一定的試驗數(shù)據(jù)。要將這一成果進一步應用到工業(yè)化大生產(chǎn)中,標準起到了不可替代的作用。在GB1499標準修訂過程中,對目前國內(nèi)“細晶粒鋼筋”的試驗、生產(chǎn)和應用情況進行了調(diào)研,并組織進行了必要的試驗驗證,在此基礎上將“控軋細晶粒鋼筋”納入了標準,并單獨設HRBF335、HRBF400、HRBF500三個牌號,其化學成分、力學性能等主要技術(shù)指標與HRB系列牌號完全相同。其生產(chǎn)工藝是通過在熱軋過程中進行控制軋制溫度和冷卻速度,得到細晶粒組織,最終獲得滿足要求的使用性能。可通過對鋼材化學成分進行適當調(diào)整,不加或少加合金及微合金化元素(Nb、V、Ti)并與控軋控冷技術(shù)相結(jié)合而獲得預期的目標!凹毦Яd摻睢钡奶攸c是在強度相當?shù)那闆r下延性有較大提高,伸長率A和最大力下的總伸長率Agt通常優(yōu)于一般的熱軋鋼筋。目前,鋼鐵工業(yè)面臨資源緊缺,原材料價格上漲,鋼筋價格下跌的形勢下,控軋細晶粒鋼筋的問世,為在我國大力推廣和應用400Mpa、500Mpa鋼筋開辟了新的途徑,同時也提出了新的挑戰(zhàn)。生產(chǎn)“控軋細晶粒鋼筋”可節(jié)約資源,降低成本,減少合金和微合金元素的用量,與此同時對軋制工藝也有了新的更高的要求,要求企業(yè)要根據(jù)現(xiàn)有設備和生產(chǎn)條件的狀況,對現(xiàn)有設備進行適當調(diào)整和改造,通過對熱軋過程中軋制溫度和冷卻速度的摸索和研究,取得最佳的工藝路線,而獲得性能價格比最高的產(chǎn)品。

    2.調(diào)整強度指標使其科學合理

    本次標準修訂將原HRB335、HRB400兩牌號的抗拉強度適當下調(diào),使其更趨科學合理,原HRB335、HRB400兩牌號的屈服強度分別為335MPa和400MPa而其抗拉強度分別為490MPa和570MPa,其強屈比分別為1.46和1.42,國際上對有較高延性要求的牌號的強屈比一般是在1.15~1.35之間,而我國標準對強屈比的要求為1.25,如按原標準規(guī)定,為達到強屈比要求,無形中提高了兩牌號的屈服強度,這是不盡合理的。此次修訂分別將兩牌號的抗拉強度調(diào)整為:455MPa和540MPa其強屈比仍可達到1.35,可免于為追求高抗拉強度而投入的資源,使該兩牌號的抗拉強度指標更趨合理。

    3.保證抗震要求提高安全度

    近年來地震給世界上處于地震多發(fā)地帶國家?guī)淼臑碾y是十分慘重的。為了保證地震發(fā)生時建筑物在瞬間能夠延時破壞,從而最大限度地保證人的生命與財產(chǎn)安全。國際及國外多數(shù)發(fā)達國家都在標準中對建筑用鋼筋的抗震性能提出了更嚴格的要求。由于我國處于地震多發(fā)地帶,全國有87%的城鎮(zhèn)需要抗震設防。在此次標準修訂中,對標準的延性指標進行了調(diào)整,提高了400Mpa、500Mpa鋼筋的伸長率A,以及各牌號的最大力下的總伸長率Agt指標,伸長率A提高到16%~17%。最大力下的總伸長率Agt規(guī)定不小于7.5%,使鋼筋的延性指標整體得到提高,尤其是最大力下的總伸長率Agt有了大幅度提高,基本達到國際、歐洲標準中最高延性等級的要求,其可適用于有高延性要求的配筋結(jié)構(gòu)。標準中對于有較高要求的抗震結(jié)構(gòu)用牌號,規(guī)定在HRB或HRBF系列后加E,且加E的牌號還應滿足以下要求:
a) 鋼筋實測抗拉強度與實測屈服強度之比不小于1.25。
b) 鋼筋實測屈服強度與規(guī)定的屈服強度特性值之比不大于1.30。
牌號后加E的鋼筋可滿足各類結(jié)構(gòu)(包括一、二級抗震結(jié)構(gòu))的設計和使用要求,大大提高了建筑物的安全度。

    4.合理的規(guī)定確保連接安全

    鋼筋的連接方式主要有兩種,即焊接連接和機械連接,我國目前建筑施工中仍以焊接連接為主,機械連接在近年來也發(fā)展較快,但由于其成本比焊接連接相對要高,還沒有得到廣泛的應用。GB1499標準規(guī)定的鋼筋均為可焊接鋼筋,所有牌號均規(guī)定了碳當量的要求。同時也可進行機械連接。HRB系列牌號鋼筋的可焊性經(jīng)過長期的生產(chǎn)和應用是毋庸置議的。對于HRBF系列牌號即“控軋細晶粒鋼筋”的可焊性,在973課題的研究中鋼鐵研究院做了焊接接頭拉伸、彎曲試驗和疲勞試驗,檢驗了接頭縱剖面宏觀形貌和顯微組織等全面的焊接試驗研究。結(jié)果表明:該產(chǎn)品焊接性能優(yōu)良,適合于各種焊接工藝(電渣壓力焊、閃光對焊、搭接焊等),試驗結(jié)果符合標準規(guī)定要求。福建三明閩光股份有限公司對經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)的“細晶粒鋼筋”進行了“電渣壓力焊”、“閃光對焊”、“搭接焊”試驗,其焊接接頭抗拉強度達到標準要求,斷口特征均為延性。為確!凹毦Яd摻睢钡暮附有阅,本標準規(guī)定:“鋼筋的焊接工藝及接頭性能要求應符合JGJ18《鋼筋焊接技術(shù)及驗收規(guī)程》的規(guī)定。HRBF335、HRBF400、HRBF500鋼筋的焊接工藝應經(jīng)試驗確定!币源_保焊接質(zhì)量。

    GB1499《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》的修訂,充分體現(xiàn)了標準的先進性、科學性、安全性、合理性。從鋼的牌號、力學性能、延性、抗震性、可焊性等方面進行了調(diào)整,全面提高了鋼筋產(chǎn)品的綜合性能。同時為節(jié)約資源,降低成本開辟了新的途徑。該標準即將審定,新的GB1499的問世,將為400Mpa、500Mpa鋼筋的生產(chǎn)及在鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)中的廣泛應用將起到不可替代的作用。同時,鋼筋強度的提高和質(zhì)量的保證也將為建筑物安全度的進一步提高奠定了扎實的基礎,這將使我們的生活,我們的建筑變得更安全。

 

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