热轧带肋钢筋规格型号表(600MPa热轧带肋高强钢筋应用技术规程于5月5日起实施)
热轧带肋钢筋规格型号表(600MPa热轧带肋高强钢筋应用技术规程于5月5日起实施)20**-**-**发布 20**-**-**实施(征求意见稿)应用技术规程Technical specification for application of 600MPa levelhot rolled ribbed high-strength bars
昨日,中国建筑业协会发布关于发布《600MPa热轧带肋高强钢筋应用技术规程》的公告。
《600MPa热轧带肋高强钢筋应用技术规程》600MPa级热轧带肋高强钢筋
应用技术规程
Technical specification for application of 600MPa level
hot rolled ribbed high-strength bars
(征求意见稿)
20**-**-**发布 20**-**-**实施
山东省住房和城乡建设厅山东省质量技术监督局 联合发布
山东省工程建设标准
600MPa级热轧带肋高强钢筋
应用技术规程
Technical specification for application of 600MPa level
hot rolled ribbed high-strength bars
DB37/T -***-20**
住房和城乡建设部备案号: J *****-20**
主编单位:中建八局第一建设有限公司
山东钢铁股份有限公司莱芜分公司
批准部门:山东省住房和城乡建设厅
山东省质量技术监督局
施行日期:20**年**月**日
20**年·济南前 言
根据山东省住房和城乡建设厅、山东省经济和信息化委员会《关于加快应用高强钢筋的实施意见》(鲁建发〔2012〕36号)文件要求和山东省住房和城乡建设厅的计划,中建八局第一建设有限公司、山东钢铁股份有限公司莱芜分公司等单位经广泛调查研究和大量试验验证,在14年山东省工程建设标准《热轧带肋高强钢筋应用技术规程》基础上(适用400MPa、500MPa),总结600MPa热轧带肋高强钢筋的工程实践经验,参考国内外相关标准和规范,并在反复征求意见的基础上,编制了本规程。
本规程包括总则、术语和符号、基本规定、材料、结构设计、构造规定、施工、质量验收等八部分内容。
本规程由山东省工程建设标准定额站负责管理,由中建八局第一建设有限公司负责具体内容的解释。
本规程编制过程中,自始至终得到有关单位和专家的大力支持,再次表示感谢。为进一步完善本规程,在执行过程中如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料反馈至中建八局第一建设有限公司(济南市工业南路89号,邮编250100,0531-66628828,电子邮箱:517228490 @qq.com),以供今后修订时参考。
本规程主编单位、参编单位、主要起草人员和主要审查人员名单如下:
主 编 单 位:中建八局第一建设有限公司
山东钢铁股份有限公司莱芜分公司
参 编 单 位:
主要起草人员
主要审查人员:
目 录
1 总 则......................................................................................... 1
2 术语和符号..................................................................................... 2
2.1 术 语...................................................................................... 2
2.2 符 号...................................................................................... 2
3 基 本 规 定................................................................................... 5
4 材 料......................................................................................... 7
5 结 构 设 计................................................................................. 10
6 构 造 规 定................................................................................. 13
6.1 高强钢筋的锚固........................................................................ 13
6.2 钢筋的连接................................................................................ 14
6.3 纵向钢筋的最小配筋率............................................................ 16
6.4 保 护 层................................................................................ 17
7 施 工....................................................................................... 19
7.1 一 般 规 定.............................................................................. 19
7.2 钢 筋 加 工.............................................................................. 19
7.3 钢筋连接与安装........................................................................ 21
8 质 量 验 收................................................................................. 24
8.1 一 般 规 定.............................................................................. 24
8.2 钢筋材料质量验收.................................................................... 24
8.3 钢筋加工质量验收.................................................................... 25
8.4 钢筋连接质量验收.................................................................... 27
8.5 钢筋安装质量验收.................................................................... 28
附录A 热轧带肋高强钢筋技术条件.............................................. 30
本规范用词说明................................................................................. 36
引用标准名录..................................................................................... 37
附:条文说明............................................................................................................. 38
Contents
1 General Provisions........................................................................... 1
2 Terms and Symbols.......................................................................... 2
2.1 Terms............................................................................................ 2
2.2 Symbols........................................................................................ 2
3 General Requirments....................................................................... 5
4 Materials.......................................................................................... 7
5 Structural Design........................................................................... 10
6 Detailing Requirements................................................................. 13
6.1 Anchorage of High- Strength Reinforcement............................. 13
6.2 Splice of Reinforcement............................................................. 14
6.3 Minimum Ratio of Reinforcement ............................................ 16
6.4 Concrete Cover........................................................................... 17
7 Construction................................................................................... 19
7.1 Basic Requirements.................................................................... 19
7.2 Reinforcement Fabrication......................................................... 19
7.3 Reinforcement Connection and Fixing ..................................... 21
8 Quality Acceptance........................................................................ 24
8.1 Basic Requirements.................................................................... 24
8.2 Acceptance of Material............................................................... 24
8.3 Acceptance of Reinforcement Fabrication................................. 25
8.4 Acceptance of Reinforcement Connection................................. 27
8.5 Acceptance of Reinforcement Fixing......................................... 28
Appendix A Technical Requirements of Hot Rolled Ribbed High-Strength Bars....................................................................................... 30
Explanation of Wording in This Code................................................. 36
List of Quoted Standards..................................................................... 37
Addition:Explanation of Provisions.................................................... 38
1 总 则1.0.1 为了贯彻国家节能和环保的技术经济政策,在我省混凝土结构中合理推广应用600MPa级热轧带肋高强钢筋,规范高强钢筋的应用,保证质量、安全,做到经济、适用,制定本规程。
1.0.2 本规程适用于配置600MPa级热轧带肋高强钢筋的房屋和一般构筑物的钢筋混凝土结构以及预应力混凝土结构的设计、施工和质量验收。本规程不适用于轻骨料混凝土、特种混凝土结构以及需作疲劳验算构件的设计。
1.0.3 本规程是对配置600MPa级热轧带肋高强钢筋的混凝土结构应用的基本要求,设计单位要按照高强钢筋推广应用的目标和进程,加强工程设计管理。
1.0.4 采用600MPa级热轧带肋高强钢筋的混凝土结构设计、施工和验收除应符合本规程外,尚应符合国家和本省现行有关标准的规定。
2 术语和符号2.1 术 语
2.1.1 热轧钢筋 hot rolled bars
按热轧状态交货的钢筋,其金相组织主要是铁素体加珠光体,不得有影响使用性能的其他组织(如基圆上出现的回火马氏体组织)存在。
2.1.2 带肋钢筋 ribbed bars
横截面通常为圆形,且表面带肋的混凝土结构用钢材。
2.1.3 600MPa级热轧带肋高强钢筋 600MPa level hot rolled ribbed high-strength bar
强度级别为600MPa的普通热轧带肋钢筋。
2.2 符 号
2.2.1 材料性能
——钢筋的弹性模量;
——混凝土的弹性模量;
HRB600 ——强度级别为600MPa的热轧带肋高强钢筋;
HRB600E ——强度级别为600MPa且具有较高抗震性能的热轧带肋高强钢筋;
——热轧带肋高强钢筋屈服强度标准值;
——热轧带肋高强钢筋极限强度标准值;
、 ——热轧带肋高强钢筋抗拉、抗压强度设计值;
——横向钢筋抗拉强度设计值;
——混凝土轴心抗拉强度设计值;
——钢筋最大力下的总伸长率,也称均匀伸长率。
2.2.2 几何参数
——矩形截面宽度,T形、I形截面的腹板宽度;
h ——截面高度
、 ——T形、I形截面受拉翼缘的宽度和高度
——混凝土保护层厚度
——钢筋的公称直径(简称直径)或圆形截面的直径;
——纵向受拉钢筋的基本锚固长度
——纵向受拉钢筋的锚固长度
——纵向受拉钢筋的抗震锚固长度;
——最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离;
——有效受拉混凝土截面面积;
——受拉区纵向普通钢筋截面面积;
——受拉区纵向预应力筋截面面积;
——受拉区纵向钢筋的等效直径(mm);
——受拉区第i种纵向钢筋的公称直径。
2.2.3 计算系数及其他
——锚固钢筋的外形系数;
——锚固长度修正系数;
——纵向受拉钢筋抗震锚固长度修正系数;
——按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率;
——纵向受力钢筋的最小配筋率;
——按荷载准永久组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉普通钢筋应力或按标准组合计算的预应力混凝土构件纵向受拉钢筋等效应力;
——构件受力特征系数;
ψ ——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数;
——受拉区第i种纵向钢筋的根数;
——受拉区第i种纵向钢筋的相对粘结特性系数;
——受弯构件裂缝宽度修正系数。
3 基 本 规 定3.0.1 钢筋混凝土构件中的纵向受力钢筋宜采用600MPa级热轧带肋高强钢筋,抗剪、抗扭、抗冲切构件也可采用600MPa级热轧带肋高强钢筋。
3.0.2 对持久设计状况、短暂设计状况和地震设计状况,当用内力的形式表达时,结构构件应采用下列承载能力极限状态设计表达式:
(3.0.2-1)
(3.0.2-2)
式中:
——结构重要性系数:在持久设计状况和短暂设计状况下,对安全等级
为一级的结构构件不应小于1.1,对安全等级为二级的结构构件不应小于1.0,对安全等级为三级的结构构件不应小于0.9;对地震设计状况应取1.0;
——承载能力极限状态下作用组合的效应设计值:对持久设计状况和短
暂设计状况应按作用的基本组合计算;对地震设计状况应按作用的地震组合计算;
——结构构件的抗力设计值;
(·)——结构构件的抗力函数;
——结构构件的抗力模型不定性系数:静力设计取1.0,对不确定性较大的结构构件根据具体情况取大于1.0的数值;抗震设计应用承载力抗震调整系数代替;
、——混凝土、钢筋的强度设计值,应分别根据《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定和本规程规定取值;
——几何参数的标准值,当几何参数的变异性对结构性能有明显的不
利影响时,应增减一个附加值。
3.0.3 对于正常使用极限状态,钢筋混凝土构件按荷载的准永久组合并考虑长期作用的影响,预应力混凝土构件按荷载的标准组合并考虑长期作用的影响,并均应采用下列极限状态设计表达式进行验算:
(3.0.3)
式中:
——正常使用极限状态荷载组合的效应设计值;
——结构构件达到正常使用要求所规定的变形、应力、裂缝宽度和自振频
率等的限值。
3.0.4 结构构件正截面的受力裂缝控制等级分为三级,等级划分及要求应符合下列规定:
一级——严格要求不出现裂缝的构件,按荷载标准组合计算时,构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力。
二级——一般要求不出现裂缝的构件,按荷载标准组合计算时,构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于混凝土抗拉强度标准值。
三级——允许出现裂缝的构件:对钢筋混凝土构件,按荷载的准永久组合并考虑长期作用影响计算时,构件的最大裂缝宽度不应超过现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010规定的最大裂缝宽度限值。对预应力混凝土构件,按荷载的标准组合并考虑长期作用影响计算时,构件的最大裂缝宽度不应超过《混凝土结构设计规范》GB50010规定的最大裂缝宽度限值;对二a类环境的预应力混凝土构件,尚应按荷载准永久组合计算,且构件边缘混凝土的拉应力不应大于混凝土的抗拉强度标准值。
注:混凝土结构的环境类别根据《混凝土结构设计规范》GB 50010中的规定进行划分。
3.0.5 热轧带肋高强钢筋混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载的准永久组合,预应力混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载的标准组合,并均应考虑荷载长期作用的影响进行计算,其计算值不应超过现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010规定的挠度限值。
4 材 料4.0.1 600MPa级热轧带肋高强钢筋的技术要求应符合本规程附录A规定。
4.0.2 钢筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率。
高强钢筋的屈服强度标准值、极限强度标准值应按表4.0.2采用。
表4.0.2 高强钢筋强度标准值(N/mm2)
钢筋牌号
符 号
公称直径
(mm)
屈服强度标准值
极限强度标准值
HRB600
6~50
600
730
HRB600E
750
4.0.3 钢筋的抗拉强度设计值、抗压强度设计值应按表4.0.3采用。
表4.0.3 高强钢筋强度设计值(N/mm2)
钢筋牌号
抗拉强度设计值
抗压强度设计值
HRB600,HRB600E
520
490
对轴心受压构件,HRB600、HRB600E钢筋的抗压强度设计值应取400N/mm2。
当用作受剪、受扭、受冲切承载力计算时,横向钢筋的抗拉强度设计值应取360N/mm2。
注:当用作围箍约束混凝土的间接配筋时,横向钢筋的抗拉强度设计值可不受此限制。
4.0.4 高强钢筋的弹性模量可取2.0×105N/mm2或采用实测的弹性模量。
4.0.5 高强钢筋在最大力作用下的总伸长率不应小于表4.0.5规定的数值。
表4.0.5 高强钢筋在最大力作用下的总伸长率限值
钢筋牌号
总伸长率限值(%)
HRB600
7.5
HRB600E
9.0
4.0.6 应用热轧带肋高强钢筋的混凝土结构,梁、板的混凝土强度等级不应低于C30,梁的混凝土强度等级不宜低于C40;墙、柱的混凝土强度等级不宜低于C50,不应低于C40。
4.0.7 按一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件(含梯段),其采用的纵向受力高强钢筋应符合下列要求:
1 钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;
2 钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.30;
3 钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。
4.0.8 当进行钢筋代换时,除应符合设计要求的构件承载力、最大力下的总伸长率、裂缝宽度验算以及抗震规定以外,尚应满足最小配筋率、钢筋间距、保护层厚度、钢筋锚固长度、接头面积百分率及搭接长度等构造要求。
4.0.9 钢筋的公称直径、公称横截面面积、理论重量应符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》GB 1499.2的规定;600MPa级热轧带肋高强钢筋实际重量与理论重量的允许偏差应符合表4.0.9的规定。
表4.0.9 钢筋实际重量与理论重量偏差限值
公称直径/mm
实际重量与理论重量的偏差/%
6~12
±6
14~20
±5
22~50
±4
4.0.10 接头应根据极限抗拉强度、残余变形、最大力下总伸长率以及高应力和大变形条件下反复拉压性能,分为I级、II级、III级三个等级,其性能应分别符合如下要求:
1 I级、II级、III级接头的极限抗拉强度必须符合表4.0.10-1的规定:
表4.0.10-1 钢筋接头抗拉强度
接头等级
I级
II级
III级
极限抗拉强度
钢筋拉断
或 连接件破坏
注:1 为接头试件实测抗拉强度;
2 钢筋拉断指断于母材、套筒外钢筋丝头和钢筋镦粗过渡段;
3 连接件破坏指断于套筒、套筒纵向开裂或钢筋从套筒中拔出以及其他连接组件破坏。
2 I级、II级、III级接头应能经受规定的高应力和大变形反复拉压循环,且在经历拉压循环后,其极限抗拉强度仍应符合表4.0.10-1的要求;
3 I级、II级、III级接头变形性能应符合表4.0.10-2的规定。
表4.0.10-2 接头的变形性能
接头等级
I级
II级
III级
单向拉伸
残余变形(mm)
最大力下总伸长率(%)
≥6.0
≥6.0
≥3.0
高应力反复拉压
残余变形(mm)
大变形反复拉压
残余变形(mm)
且
且
注:1 ——接头试件加载至0.6并卸载后在规定标距内的残余变形
——接头试件经高应力反复拉压20次后的残余变形
——接头试件经大变形反复拉压4次后的残余变形
——接头试件经大变形反复拉压8次后的残余变形
5 结 构 设 计5.0.1 配置热轧带肋高强钢筋的混凝土结构,其承载能力极限状态和正常使用极限状态的验算,应符合本章的规定。本规程未作规定的,应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010、《建筑抗震设计规范》GB 50011及现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3的规定。
5.0.2 采用塑性内力重分布分析方法进行承载能力极限状态计算时,应符合下列要求:
1 配置热轧带肋高强钢筋的混凝土连续梁和连续单向板,可采用塑性内力重分布方法进行分析。
重力荷载作用下的框架、框架-剪力墙结构中的现浇梁以及双向板等,经弹性分析求得内力后,可对支座或节点弯矩进行适当调幅,并确定相应的跨中弯矩。
2 按考虑塑性内力重分布分析方法设计的结构和构件,应满足正常使用极限状态要求且采用有效的构造措施。
对于直接承受动力荷载的构件,以及要求不出现裂缝或处于三a、三b类环境情况下的结构,不应采用考虑塑性内力重分布的分析方法。
3 现浇钢筋混凝土框架梁端边缘截面的负弯矩调幅幅度不宜大于20%;弯矩调整后的梁端截面计入受压钢筋作用的相对受压区高度不应超过0.35,且不宜小于0.10。钢筋混凝土板的负弯矩调幅幅度不宜大于20%。
5.0.3 在矩形、T形、倒T形和I形截面的钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件及预应力混凝土轴心受拉和受弯构件中,按荷载标准组合或准永久组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度可按下列公式计算:
(5.0.3-1)
(5.0.3-2)
(5.0.3-3)
(5.0.3-4)
式中:——构件受力特征系数,按表5.0.3-1采用;
——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数;当<0.2时,取=0.2;当>1.0时,取=1.0;对直接承受重复荷载的构件,取=1.0;
——按荷载准永久组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉普通钢筋应力或按标准组合计算的预应力混凝土构件纵向受拉钢筋等效应力;
——钢筋的弹性模量;
——最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离(mm);当cs<20时,取cs=20;当cs>65时,取cs=65;
——按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率;对无粘结后张构件,仅取纵向受拉普通钢筋计算配筋率;在最大裂缝宽度计算中,当<0.01时,取=0.01;
——有效受拉混凝土截面面积;对轴心受拉构件,取构件截面面积;对受弯、偏心受压和偏心受拉构件,取Ate=0.5bh (bf-b)hf,此处bf、hf为受拉翼缘的宽度、高度;
——受拉区纵向普通钢筋截面面积;
——受拉区纵向预应力筋截面面积;
——受拉区纵向钢筋的等效直径(mm);对无粘结后张构件,仅为受拉区纵向受拉普通钢筋的等效直径(mm);
——受拉区第i种纵向钢筋的公称直径;对于有粘结预应力钢绞线束的直径取为,其中为单根钢绞线的公称直径,为单束钢绞线根数;
——受拉区第i种纵向钢筋的根数;对于有粘结预应力钢绞线,取为钢绞线束数;
——受拉区第i种纵向钢筋的相对粘结特性系数,可取1.0;对有环氧树脂涂层的钢筋,可取0.8;
——受弯构件裂缝宽度修正系数:对承受吊车荷载但不需作疲劳验算的受弯构件,取;对按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定配置表层钢筋网片的梁,取;对e0/h0≤0.55的偏心受压构件,可不验算裂缝宽度;对处于二a类环境下的地下室底板,取;其他情况,取。当构件为非受弯构件时,取
表5.0.3-1 构件受力特征系数
类型
钢筋混凝土构件
预应力混凝土构件
受弯、偏心受压
1.9
1.5
偏心受拉
2.4
—
轴心受拉
2.7
2.2
5.0.4 热轧带肋高强钢筋混凝土受弯构件的挠度验算,应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的相关规定。
6 构 造 规 定6.1 高强钢筋的锚固
6.1.1 配置于混凝土结构中的热轧带肋高强钢筋,当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时,受拉钢筋的锚固应符合下列要求:
1 基本锚固长度应按下列公式计算:
(6.1.1-1)
式中:——受拉钢筋的基本锚固长度;
——锚固钢筋的外形系数,可取0.14或根据试验测定;
——钢筋的抗拉强度设计值;
——混凝土轴心抗拉强度设计值,按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定采用;当混凝土强度等级高于C60时,按C60取值;
——锚固钢筋的直径;
2 受拉钢筋的锚固长度应根据锚固条件按下列公式计算,且不应小于200mm:
(6.1.1-2)
式中: ——受拉钢筋的锚固长度;
——锚固长度修正系数,按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定采用,当多于一项时,可按连乘计算,但不应小于0.6。
3 抗震设计时,纵向受拉钢筋的抗震锚固长度应按下式计算:
(6.1.1-3)
式中:——纵向受拉钢筋的抗震锚固长度;
——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1.15,对三级抗震等级取1.05,对四级抗震等级取1.00。
4 当锚固钢筋的保护层厚度不大于5d时,锚固长度范围内应配置横向构造钢筋,其直径不应小于d/4;对梁、柱、斜撑等构件间距不应大于5d,对板、墙等平面构件间距不应大于10d,且均不应大于100mm,此处d为锚固钢筋的直径。
6.1.2 梁柱节点中纵向受拉钢筋的锚固要求应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的相关规定。
6.1.3 混凝土结构中的600MPa级热轧带肋高强钢筋采用钢筋锚固板锚固时,锚固区的设计及钢筋锚固板的安装应符合现行行业标准《钢筋锚固板应用技术规程》JGJ 256的规定。
6.2 钢筋的连接
6.2.1 高强钢筋宜优先采用机械连接和绑扎搭接。机械连接接头的类型及质量应符合国家现行有关标准的规定。当采用焊接时,必须依据现行相关国家标准进行焊接试验,试验结果满足《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18相关规定后方可采用。
混凝土结构中受力钢筋的连接接头宜设置在受力较小处。在同一根受力钢筋上宜少设接头。在结构的重要构件和关键传力部位,纵向受力钢筋不宜设置连接接头。
6.2.2 轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接;其他构件中的钢筋采用绑扎搭接时,受拉钢筋直径不宜大于25mm,受压钢筋直径不宜大于28mm。
6.2.3 公称直径小于14mm的钢筋不宜采用机械连接。
6.2.4 同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜互相错开。钢筋绑扎搭接接头区段的长度为1.3倍搭接长度,凡搭接接头中点位于该搭接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段(图6.2.4-1)。纵向受力钢筋的搭接长度按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定计算。同一连接区段内纵向受力钢筋搭接接头面积百分率为该区段内有搭接接头的纵向受力钢筋与全部纵向受力钢筋截面积的比值。当直径不同的钢筋搭接时,按直径较小的钢筋计算。
图6.2.4-1 同一连接区段纵向受拉钢筋的绑扎搭接接头
注:图中所示搭接接头同一连接区段内的搭接钢筋为两根,当各钢筋直径相同时,接头面积百分率为50%。
位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率:对梁类、板类及墙类构件,不宜大于25%;对柱类构件,不宜大于50%。当工程中确有必要增大受拉钢筋搭接接头面积百分率时,对梁类构件,不宜大于50%;对板、墙、柱及预制构件的拼接处,可根据实际情况放宽。
6.2.5 纵向受力钢筋的机械连接接头宜相互错开。钢筋机械连接区段的长度为35d,d为连接钢筋的较小直径。凡接头中点位于该连接区段长度内的机械连接接头均属于同一连接区段。
位于同一连接区段内的纵向受拉钢筋接头面积百分率不宜大于50%;但对板、墙、柱及预制构件的拼接处,可根据实际情况放宽。
纵向受压钢筋的接头百分率可不受限制。
直接承受动力荷载的结构构件中的机械连接接头,除应满足设计要求的抗疲劳性能外,位于同一连接区段内的纵向受力钢筋接头面积百分率不应大于50%。
机械连接套筒的保护层厚度宜满足有关钢筋最小保护层厚度的规定。机械连接套筒的横向净间距不宜小于25mm;套筒处箍筋的间距仍应满足相应的构造要求。
6.2.6 经试验确定可采用焊接时,焊接接头应满足如下规定:
纵向受力钢筋的焊接接头应相互错开。钢筋焊接接头连接区段的长度为35d且不小于500mm,d为连接钢筋的较小直径,凡接头中点位于该连接区段长度内的焊接接头均属于同一连接区段。
位于同一连接区段内的纵向受拉钢筋接头面积百分率不宜大于50%;但对板、墙、柱及预制构件的拼接处,可根据实际情况放宽。纵向受压钢筋的接头面积百分率可不受限制。
6.3 纵向钢筋的最小配筋率
6.3.1 非抗震设计时,钢筋混凝土构件中的纵向受力钢筋的配筋率(%)不应小于表6.3.1规定的数值。
表6.3.1 纵向受力钢筋的最小配筋百分率(%)
受力类型
最小配筋百分率
受压构件
全部纵向钢筋
0.50
一侧纵向钢筋
0.20
受弯构件、偏心受拉构件、轴心受拉构件一侧的受拉钢筋
0.20和45ft/fy中的较大值
注:1 受压构件全部纵向钢筋最小配筋百分率,当采用C60以上强度等级的混凝土时,应按表中规定增加0.10;
2 偏心受拉构件中的受压钢筋,应按受压构件一侧纵向钢筋考虑;
3 受压构件的全部纵向钢筋和一侧纵向钢筋的配筋率以及轴心受拉构件和小偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率均应按构件的全截面面积计算;
4 受弯构件、大偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率应按全截面面积扣除受压翼缘面积后的截面面积计算;
5 当钢筋沿构件截面周边布置时,“一侧纵向钢筋”系指沿受力方向两个对边中一边布置的纵向钢筋;
6 卧置于地基上的混凝土板,板中受拉钢筋的最小配筋率可适当降低,但不应小于0.15%。
6.3.2 抗震设计时,钢筋混凝土构件中的纵向受力钢筋的配筋率(%)应符合下列规定:
1 框架梁纵向受拉钢筋的配筋率不应小于表6.3.2-1规定的数值;
表6.3.2-1 框架梁纵向钢筋的最小配筋百分率(%)
抗震等级
梁 中 位 置
支座
跨中
一级
0.40和80ft/fy中的较大值
0.30和65ft/fy中的较大值
二级
0.30和65ft/fy中的较大值
0.25和55ft/fy中的较大值
三、四级
0.25和55ft/fy中的较大值
0.20和45ft/fy中的较大值
2 框架柱、框支柱、铰接排架柱中全部纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于表6.3.2-2规定的数值,同时,每一侧的配筋百分率不应小于0.2;对IV类场地上较高的高层建筑,最小配筋百分率应增加0.1;
表6.3.2-2 柱全部纵向受拉钢筋的最小配筋百分率(%)
柱类型
抗 震 等 级
一级
二级
三级
四级
中柱、边柱
0.9(1.0)
0.7(0.8)
0.6(0.7)
0.5(0.6)
角柱、框支柱
1.1
0.9
0.8
0.7
注:1 表中括号内数值用于框架结构的柱;
2 当混凝土强度等级为C60以上,应按表中数值增加0.1采用。
3 剪力墙的水平和竖向分布钢筋的配筋应符合下列规定:
1)一、二、三级抗震等级的剪力墙水平和竖向分布钢筋配筋率均不应小于0.25%;四级抗震等级剪力墙不应小于0.2%;
2)部分框支剪力墙结构的剪力墙底部加强部位,水平和竖向分布钢筋配筋率不应小于0.3%。
6.3.3 梁、柱、墙的箍筋构造应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010及《建筑抗震设计规范》GB 50011的相关规定。
6.3.4 钢筋混凝土构件的横向钢筋配置、梁柱节点构造以及其他构造要求等,均应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的相关规定。
有抗震要求的钢筋混凝土构件,尚应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011及现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3的相关规定。
6.4 保 护 层
6.4.1 钢筋混凝土保护层厚度应满足表6.4.1的相关规定。
表6.4.1 混凝土保护层的最小厚度c(mm)
环境类别
板、墙、壳
梁、柱、杆
一
15
20
二a
20
25
二b
25
35
三a
30
40
三b
40
50
注:1 钢筋混凝土基础宜设置混凝土垫层,基础中钢筋的混凝土保护层厚度应从垫层顶面算起,且不应小于40mm;
2 构件中受力纵筋的保护层厚度不应小于钢筋的公称直径d;
3 设计使用年限为50年的混凝土结构,最外层钢筋的保护层厚度应符合表6.4.1的规定;设计使用年限为100年的混凝土结构,最外层钢筋的保护层厚度不应小于表6.4.1中数值的1.4倍。
7 施 工7.1 一 般 规 定
7.1.1 钢筋工程除符合本规程要求外,尚应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204和《混凝土结构工程施工规范》GB 50666的相关规定。
7.1.2 钢筋连接方式应根据设计要求和施工条件选用。
7.1.3 钢筋的牌号和规格应按设计文件的规定采用。当需用热轧带肋高强钢筋代换其它强度等级的钢筋时,应经设计单位同意,并应办理设计变更文件。
7.1.4 钢筋的性能应符合本规程附录A的规定。常用钢筋的公称直径、公称横截面面积、理论重量应符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》GB 1499.2的规定。
7.1.5 对有抗震设防要求的结构,其纵向受力钢筋的性能应满足设计要求;当设计无具体要求时,应满足本规程第4章相关材料性能要求。
7.1.6 施工过程中应采取防止钢筋混淆规格、锈蚀或损伤的措施。
7.1.7 施工中发现钢筋脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象时,应禁止使用该批钢筋。
7.1.8 钢筋进场时应进行外观质量检查,钢筋应无损伤,表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。
7.2 钢 筋 加 工
7.2.1 钢筋加工宜采用专业化生产的成型钢筋,并宜集中加工、配送。
7.2.2 钢筋加工前应将表面清理干净。表面带有颗粒状、片状老锈或有损伤的钢筋不得使用。
7.2.3 钢筋加工宜在常温状态下进行,加工过程中不应对钢筋进行加热。钢筋应一次弯折到位,不得反复弯折。冬期施工和雨期施工应符合现行行业标准《建筑工程冬期施工规程》JGJ/T 104和现行国家标准《混凝土结构工程施工规范》GB 50666的规定。
7.2.4 钢筋不应采用具有延伸功能的机械设备进行调直。当采用冷拉方法调直时,热轧高强带肋钢筋的冷拉率,不宜大于1%。钢筋调直过程中不应损伤带肋钢筋的横肋。调直后的钢筋应平直,不应有局部弯折。钢筋不得采用冷拉方法提高强度。
7.2.5 600MPa级热轧带肋钢筋弯折的弯弧内直径应符合下列规定:
1 当直径为28mm以下时,弯弧内直径不应小于钢筋直径的6倍;
2 当直径为28mm及以上时,弯弧内直径不应小于钢筋直径的7倍;
3 箍筋弯折处弯弧内直径尚不应小于纵向受力钢筋的直径。
7.2.6 当纵向受拉普通钢筋末端采用弯钩或机械锚固措施时(如图7.2.6-1所示),钢筋锚固端的加工应符合国家现行相关标准的规定。钢筋的机械锚固应符合下列规定:
1 钢筋端部的弯钩及一侧贴焊的锚筋,位于构件截面的侧边或角部时,应该偏向内侧布置锚固锚头的方向(如图7.2.6-2所示),防止由于偏向挤压力造成保护层混凝土外胀裂缝。
2 锚板和锚头的承压面积不应小于锚筋截面面积的4倍:当锚板和锚头为方形时,边长不应小于1.98d;圆形锚板时直径不应小于2.24d;六边形锚板时直径不应小于2.69d(如图7.2.6-3),d为锚固钢筋直径。
3 当机械锚头较集中时,机械锚头的钢筋净距不应小于4d,d为锚固钢筋直径。
4 受压纵向钢筋不应采用末端弯钩和单侧贴焊锚固形式。
(1)末端带90°弯钩 (2)末端带135°弯钩 (3)末端一侧贴焊锚筋
(4)末端两侧贴焊锚筋 (5)末端与钢板穿孔塞焊 (6)末端带螺栓锚头
图7.2.6-1 钢筋弯钩和机械锚固的形式与技术要求
1 箍筋,2钢筋端部弯钩,3贴焊锚筋
图7.2.6-2 锚固钢筋的偏向性
图7.2.6-3 锚板和锚头的尺寸
采用钢筋锚固板时,应符合现行行业标准《钢筋锚固板应用技术规程》JGJ 256的有关规定。
7.3 钢筋连接与安装
7.3.1 钢筋的接头宜设置在受力较小处;有抗震设防要求的结构中,梁端、柱端箍筋加密区范围内不宜设置钢筋接头,且不应进行钢筋搭接。同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上的接头。接头末端至钢筋弯起点的距离,不应小于钢筋直径的10倍。
7.3.2 钢筋机械连接应符合下列规定:
1 加工钢筋接头的操作人员应经专业培训合格后上岗,钢筋接头的加工应经工艺检验合格后方可进行。
2 机械连接施工前应进行工艺检验,机械连接应检查有效的型式检验报告。
3 机械连接接头的混凝土保护层厚度宜符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010中受力钢筋的混凝土保护层最小厚度的规定;接头之间的横向净间距不宜小于25mm。
4 锥螺纹接头安装后应使用专用扭力扳手校核拧紧扭力矩。挤压接头压痕直径的波动范围应控制在允许波动范围内,并应使用专用量规进行检验。
5 直螺纹接头的钢筋丝头宜满足6f级精度要求,应用专用直螺纹量规检验,通规能顺利旋入并达到要求的拧入长度,止规旋入不得超过3p。
注:p为螺距;6f级精度要求可参考《普通螺纹 公差》GB/T 197中的相关规定。
6 机械连接接头材料及质量要求等应符合现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ 107的有关规定。
7.3.3 机械连接接头的应用应符合下列规定:
1 混凝土结构中要求充分发挥钢筋强度或对延性要求较高的部位应选用II级接头;当在同一连接区段内必须实施100%钢筋接头的连接时,应采用I级接头。
2 混凝土结构中钢筋应力较高但对延性要求不高的部位可采用III级接头。
7.3.4 结构构件中纵向受力钢筋的接头宜相互错开。钢筋机械连接的连接区段长度应按35d计算,当直径不同的钢筋连接时,按直径较小的钢筋计算。位于同一连接区段内的钢筋机械连接接头的面积百分率应符合下列规定:
1 接头宜设置在结构构件受拉钢筋应力较小部位,高应力部位设置接头时,同一连接区段内III级接头的接头面积百分率不应大于25%,II级接头的接头面积百分率不应大于50%。I级接头的接头面积百分率除按本规程第7.3.4条第2款所列情况外可不受限制。
2 接头宜避开有抗震设防要求框架的梁端、柱端箍筋加密区;当无法避免时,应采用II级接头或I级接头,且接头面积百分率不应大于50%。
3 受拉钢筋应力较小部位或纵向受压钢筋,接头百分率可不受限制。
4 对直接承受动力荷载的结构构件,接头百分率不应大于50%。
7.3.5 钢筋焊接施工应符合下列规定:
1 从事钢筋焊接施工的焊工应持有钢筋焊工考试合格证,并应按照合格证规定的范围上岗操作。
2 在钢筋工程焊接施工前,参与该项工程施焊的焊工应进行现场条件下的焊接工艺试验,经试验合格后,方可进行焊接。焊接过程中,钢筋牌号、直径发生变更,应再次进行焊接工艺试验。工艺试验使用的材料、设备、辅料及作业条件均应与实际施工一致。
3 电渣压力焊只应使用于柱、墙等现浇混凝土构件中竖向受力钢筋的连接。
7.3.6 构件交接处的钢筋位置应符合设计要求。当设计无要求时,应保证主要受力构件和构件中主要受力方向的钢筋位置。框架节点处梁纵向受力钢筋宜放在柱纵向钢筋内侧;当主次梁底部标高相同,次梁下部钢筋应放在主梁下部钢筋之上;剪力墙中水平分布钢筋宜放在外侧,并宜在墙边弯折锚固。
7.3.7 钢筋安装应采用定位件固定钢筋位置,并宜采用专用定位件。定位件应具有足够的承载力、刚度、稳定性和耐久性。定位件的数量、间距和固定方式,应能保证钢筋的位置偏差符合国家现行有关标准的规定。混凝土框架梁、柱保护层内,不宜采用金属定位件。
7.3.8 高强钢筋用于预应力工程时,钢筋连接宜采用机械连接;丝头加工应使用水性润滑液,不得使用油性润滑液。
7.3.9 钢筋焊接或机械连接施工完成后,应对接头外观进行检查并形成记录,施工过程中应保护成品质量,未经允许,不得随意弯曲或施焊。
7.3.10 当在海边或易形成腐蚀的地区使用高强钢筋时,应采取保护措施。
8 质 量 验 收8.1 一 般 规 定
8.1.1 当钢筋的品种、级别或规格需作变更时,应具有设计变更文件。
8.1.2 在浇筑混凝土之前,应进行钢筋隐蔽工程验收,其内容包括:
1 纵向受力钢筋的牌号、规格、数量、位置等;
2 钢筋的连接方式、接头位置、接头质量、接头面积百分率、搭接长度、锚固方式及锚固长度;
3 箍筋、横向钢筋的牌号、规格、数量、间距,箍筋弯钩的弯折角度及平直段长度;
4 预埋件的规格、数量、位置等。
8.2 钢筋材料质量验收
(I)主控项目
8.2.1 钢筋进场时,应按本规程附录A抽取试件作屈服强度、抗拉强度、伸长率、弯曲性能和重量偏差检验,检验结果应符合本规程附录A的规定。
检查数量:按进场批次和产品的抽样检验方案确定。
检验方法:检查质量证明文件和抽样检验报告。
8.2.2 成型钢筋进场时,应抽取试件作屈服强度、抗拉强度、伸长率和重量偏差检验,检验结果应符合本规程附录A的规定。
当有施工单位或监理单位的代表驻厂监督生产过程,并提供原材钢筋力学性能第三方检验报告时,可仅进行重量偏差检验。
检查数量:同一厂家、同一类型、同一钢筋来源的成型钢筋,不超过30t为一批,每批中每种钢筋名牌、规格均应至少抽取1个钢筋试件,总数不应少于3个。
检验方法:检查质量证明文件和抽样检验报告。
8.2.3 对按一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件(含梯段),600MPa级热轧带肋钢筋的强度和最大力下总伸长率应符合本规程4.0.7条规定。
检查数量:按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。
检验方法:检查抽样检验报告。
8.2.4 化学成分等专项检验应符合本规程附录A.1.1条规定。
检查数量:试件数量应符合本规程附录A.4.2条的规定。
检验方法:检查化学成分等专项检验报告。
(II)一般项目
8.2.5 钢筋应平直、无损伤,表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。
检查数量:全数检查;
检验方法:观察。
8.2.6 成型钢筋的外观质量和尺寸偏差应符合国家现行相关标准的规定。
检查数量:同一厂家、同一类型的成型钢筋,不超过30t为一批,每批随机抽取3个成型钢筋试件。
检验方法:观察,尺量。
8.2.7 钢筋机械连接套筒、钢筋锚固板以及预埋件等的外观质量应符合国家现行相关标准的规定。
检查数量:按国家现行相关标准的规定确定。
检验方法:检查产品质量证明文件,观察,尺量。
8.3 钢筋加工质量验收
(I)主控项目
8.3.1 钢筋弯折的弯弧内直径应符合本规程7.2.5条规定。
检查数量:按每工作班同一类型钢筋、同一加工设备抽查不应少于3件。
检验方法:尺量。
8.3.2 纵向受力钢筋的弯折后长度应符合设计要求。
检查数量:按每工作班同一类型钢筋、同一加工设备抽查不应少于3件。
检查方法:尺量。
8.3.3 盘卷钢筋调直后应进行力学性能和单位长度重量偏差检验,非抗震钢筋其强度、断后伸长率应符合本规程附录A.1.2的规定,抗震钢筋其最大力作用下总伸长率需满足表4.0.5的要求,强度需满足本规程4.0.7条的规定。盘卷钢筋调直后重量偏差应符合本规程第4.0.9条的相关规定。力学性能和重量偏差检验应符合下列规定:
1 应对3个试件先进行重量偏差检验,再取其中2个试件进行力学性能检验;
2 重量偏差应按本规程附录A.3.3计算;
3 检验重量偏差时,试件切口应平滑并与长度方向垂直,其长度不应小于500mm;长度和重量的量测精度分别不应低于1mm和1g。
采用无延伸功能的机械设备调直的钢筋,可不进行本条规定的检查。
检查数量:同一加工设备、同一牌号、同一规格的调直钢筋,重量不大于30t为一批;每批见证抽取3个试件。
检验方法:检查抽样检查报告。
8.3.4 钢筋机械锚固端的加工应符合国家现行相关标准的规定。钢筋锚固板应符合现行行业标准《钢筋锚固板应用技术规程》JGJ256的有关规定;钢筋锚固板加工与安装前,应对不同钢筋生产厂家的进场钢筋进行钢筋锚固板工艺检验,施工过程中,更换钢筋厂家、变更钢筋锚固板参数及形式时,应补充进行工艺检验。
检查数量:按现行行业标准《钢筋锚固板应用技术规程》JGJ256的相关规定确定。
检验方法:按现行行业标准《钢筋锚固板应用技术规程》JGJ256的相关规定进行工艺检验、抗拉强度检验、螺纹连接锚固板的钢筋丝头加工质量检验及拧紧扭矩检验、焊接锚固板焊缝检验。
(II)一般项目
8.3.5 钢筋加工的形状、尺寸应符合设计要求,加工偏差应符合表8.3.5的要求。
表8.3.5 钢筋加工的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
受力钢筋顺长度方向全长的净尺寸
±10
弯起钢筋的弯折位置
±20
箍筋外轮廓尺寸
±5
检查数量:按每工作班同一类型钢筋、同一加工设备抽查不应少于3件。
检验方法:尺量。
8.4 钢筋连接质量验收
(I)主控项目
8.4.1 钢筋的连接方式应符合设计要求。
检查数量:全数检查。
检验方法:观察。
8.4.2 钢筋采用机械连接或焊接时,钢筋机械连接接头、焊接接头的力学性能、弯曲性能应符合国家现行相关标准的规定。接头试件应从工程实体中截取。
检查数量:按现行行业标准《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18及《钢筋机械连接技术规程》JGJ 107的相关规定确定
检验方法:检查质量证明文件和抽样检验报告。
8.4.3 螺纹接头应检验拧紧扭矩值,挤压接头应量测压痕直径,检验结果应符合现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ 107的相关规定。
检查数量:按现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ 107的规定确定。
检验方法:采用专用扭力扳手或专用量规检查。
(II)一般项目
8.4.4 钢筋接头的位置应符合设计和施工方案的要求。有抗震设防要求的结构中,梁端、柱端箍筋加密区范围内钢筋不应进行搭接。接头末端至钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的10倍。
检查数量:全数检查。
检验方法:观察、尺量。
8.4.5 钢筋机械连接接头、焊接接头的外观质量应符合现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ 107和《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18的规定。
检查数量:按现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ 107和《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18的规定确定。
检验方法:观察、尺量。
8.4.6 当纵向受力钢筋采用搭接接头、机械连接或焊接连接的接头时,同一连接区段内纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合本规程的有关规定。
1 受拉接头,不宜大于50%;受压接头,可不受限制;
2 直接承受动力荷载的结构构件中,不宜采用焊接;当采用机械连接时,不应超过50%。
检查数量:在同一检验批内,对梁、柱和独立基础,应抽查构件数量的10%,且不应少于3件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不应少于3间;对大空间结构,墙可按相邻轴线间高度5m左右划分检查面,板可按纵横轴线划分检查面,抽查10%,且均不应少于3面。
检验方法:观察、尺量。
8.5 钢筋安装质量验收
(I)主控项目
8.5.1 钢筋安装时,受力钢筋的品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。钢筋代换应符合现行国家标准、设计图纸及技术核定单的要求。
检查数量:全数检查。
检验方法:观察、钢尺、设计图纸、钢筋代换技术核定单。
8.5.2 受力钢筋的安装位置、锚固方式应符合设计要求。
检查数量:全数检查。
检验方法:观察、尺量。
(II)一般项目
8.5.3 钢筋安装位置的偏差及检验方法应符合表8.5.4的规定。
梁板类构件上部受力钢筋保护层厚度的合格点率应达到90%及以上,且不得有超过表8.5.3中数值1.5倍的尺寸偏差。
检查数量:在同一检验批内,对梁、柱和独立基础,应抽查构件数量的10%,且不少于3件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不应少于3间;对大空间结构,墙可按相邻轴线间高度5m左右划分检查面,板可按纵横轴线划分检查面,抽查10%,且均不应少于3面。
表8.5.3 钢筋安装位置和允许偏差和检验方法
项 目
允许偏差(mm)
检验方法
绑扎钢筋网
长、宽
±10
尺量
网眼尺寸
±20
钢尺量连续三档,取最大偏差值
绑扎钢筋骨架
长
±10
尺量
宽、高
±5
尺量
纵向受力钢筋
锚固长度
-20
尺量
间距
±10
钢尺量两端、中间各一点、取最大偏差值
排距
±5
纵向受力钢筋、箍筋的混凝土保护层厚度
基础
±10
尺量
柱、梁
±5
尺量
板、墙、壳
±3
尺量
绑扎箍筋、横向钢筋间距
±20
尺量连续三档,取最大偏差值
钢筋弯起点位置
20
尺量,沿纵、横两个方向测量,并取其中偏差的较大值
预埋件
中心线位置
5
尺量
水平高差
3,0
塞尺量测
附录A 热轧带肋高强钢筋技术条件A.1 主要技术要求
A.1.1 牌号和化学成分应符合下列规定:
1 钢筋牌号及化学成分和碳当量(熔炼分析)应符合表A.1.1的规定。根据需要,钢中还可加入V、Nb、Ti等元素。
表A.1.1 热轧带肋高强钢筋化学成分
牌号
化学成分 (质量分数)/%
碳当量
Ceq/%
C
Si
Mn
P
S
不大于
不大于
HRB600
0.28
0.80
1.60
0.040
0.040
0.58
HRB600E
0.28
0.80
1.60
0.035
0.035
0.59
2 碳当量Ceq(百分比)值可按式(A.1.1)计算:
Ceq=C Mn/6 (Cr Mo V)/5 ( Ni Cu)/15 (A.1.1)
3 钢的氮含量不应大于0.012%。供方如能保证可不作分析。钢中如有足够数量的氮结合元素,含氮量的限制可适当放宽。
4 钢筋的成品化学成分允许偏差应符合现行国家标准《钢的成品化学成分允许偏差》GB/T 222的规定。碳当量Ceq(百分比)值的允许偏差为 0.03%。
A.1.2 力学性能应符合下列规定:
1 钢筋的屈服强度ReL、抗拉强度Rm、断后伸长率A、最大力下总伸长率Agt等力学性能特征值应符合表A.1.2的规定。表A.1.2所列各力学性能特征值,可作为交货检验的保证值。
表A.1.2 热轧带肋高强钢筋力学参数
牌号
ReL/MPa
Rm/MPa
A /%
Agt/%
R°m/ R°eL
R°eL/ ReL
不小于
不大于
HRB600
600
730
15
7.5
—
—
HRB600E
600
750
15
9.0
1.25
1.30
注:R°m为钢筋实测抗拉强度; R°eL为钢筋实测下屈服强度。
2 公称直径28mm~40mm钢筋的断后伸长率A可降低1%;公称直径大于40mm钢筋的断后伸长率A可降低2%。
3 根据供需双方协议,HRB600钢种的钢筋伸长率可根据断后伸长率A或最大力下总伸长率Agt进行判定。HRB600E钢种的钢筋伸长率应根据最大力下总伸长率Agt进行判定。
A.1.3 工艺性能应符合下列规定:
1 按表A.1.3规定的弯芯直径弯曲180°后,钢筋受弯曲部位表面不得产生裂纹。
表A.1.3 热轧带肋高强钢筋弯曲性能(mm)
牌号
公称直径 d
弯芯直径
HRB600
HRB600E
6~25
6d
28~40
7d
>40~50
8d
2 若需方对钢筋反向弯曲性能有要求,钢筋可进行反向弯曲性能试验。反向弯曲试验为先正向弯曲90°后再反向弯曲20°。经反向弯曲试验后,钢筋受弯曲部位表面不得产生裂纹。反向弯曲试验的弯曲压头直径比弯曲试验相应增加一个钢筋公称直径。
3 若需方对钢筋疲劳性能有要求,经供需双方协议,可进行疲劳性能试验。疲劳试验的技术要求和试验方法由供需双方协商确定。
4 钢筋的焊接工艺及接头的质量检验与验收应符合《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18等相关行业标准的规定。
A.2 检 验 项 目
A.2.1 每批钢筋的检验项目、取样数量、取样方法和试验方法应符合表A.2.1的规定。
表A.2.1 热轧带肋高强钢筋检测
序号
检验项目
取样数量(个)
取样方法
试验方法
1
化学成分
(熔炼分析)
1
GB/T20066
GB/T 223
GB/T 4336
2
拉伸
2
任意两根钢筋切取
GB/T 228.1、本规程A.3.1
3
弯曲
2
任意两根钢筋切取
GB/T 232、本规程A.3.1
4
反向弯曲
2
任意两根钢筋切取
GB/T 5126、本规程A.3.1
5
金相组织
2
不同根(盘)钢筋切取
GB/T13298、GB/T13299
6
疲劳试验
供需双方协议
7
连接性能
钢筋的机械连接质量检预验收应付和相关行业标准的规定
8
尺寸
逐根
——
本规程A.3.2
9
表面
逐根
——
目测
10
重量偏差
本规程A.3.3
本规程A.3.3
对化学分析和拉伸试验结果有争议时,仲裁试验分别按GB/T 223、GB/T 228.1进行。
注:疲劳性能、晶粒度、金相组织、连接性能仅在原料、生产工艺、设备有重大变化及新产品生产时需进行型式试验。该产品初次使用应提供金相组织与连接性能的检测报告。
A.3 试 验 方 法
A.3.1 拉伸、弯曲、反向弯曲试验应符合下列规定:
1 拉伸、弯曲、反向弯曲试验试样不应进行车削加工。
2 试验试样截面面积应采用公称横截面面积。
3 最大力下总伸长率Agt的检验按现行国家标准《金属材料拉伸试验 第1部分:室温试验方法》GB/T 228.1的有关试验方法进行。
4 反向弯曲试验时,经正向弯曲后的试样,应在100℃温度下保温不少于30min,经自然冷却后再反向弯曲。当钢筋的人工时效后的反向弯曲性能满足要求时,正向弯曲后的试样可在室温下直接进行反向弯曲试验。
A.3.2 尺寸测量应符合下列规定:
1 带肋钢筋内径的测量应精确到0.1mm。
2 带肋钢筋纵肋、横肋高度的测量应精确到0.1mm。带肋钢筋纵肋、横肋高度应按式A.3.2-1计算。
(A.3.2-1)
3 带肋钢筋横肋间距的测量应精确到0.1mm。带肋钢筋横肋间距应按式A.3.2-2计算。
(A.3.2-2)
A.3.3 重量偏差的测量应符合下列规定:
1 测量钢筋重量偏差时,试样应从不同钢筋上随机截取。试样数量应不少于5根,每根试样长度应不小于500mm。长度应逐支测量,并应精确到1mm。测量试样总重量应精确至不大于总重量的1%。
2 钢筋实际重量与理论重量的偏差(%)按公式(A.3.3)计算:
(A.3.3)
A.3.4 检验结果的数值修约与判定应符合《冶金技术标准的数值修约与检测数值的判定》YB/T 081的规定。
A.4 交 货 检 验
A.4.1 钢筋的检查和验收应由供方质量技术监督部门进行,需方有权对本规程所规定的任一检验项目进行检查和验收。
A.4.2 组批原则应符合下列规定:
1 同一牌号、同一炉罐号、同一规格、同一加工方法、同一交货状态的钢筋,不超过60t为一批,试验试样数量应符合本规程表A.2.1的规定。超过60t时,每增加40t(或不足40t的余数),增加1个拉伸试验试样和1个弯曲试验试样。
2 当由不同炉罐号组成混合批时,各炉罐号含碳量之差不应大于0.02%,含锰量之差不应大于0.15%。混合批不超过60t为一批,试验试样数量应符合本规程表A.2.1的规定。超过60t时,每增加40t(或不足40t的余数),增加1个拉伸试验试样和1个弯曲试验试样。
A.4.3 钢筋的复验与判定应符合现行国家标准《钢及钢产品交货一般技术要求》GB/T 17505的规定。钢筋的重量偏差项目不允许复验。
A.4.4 当出现以下情形时,可按《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》GB 1499.2规定的特征值检验对钢筋进行检验:
1 供方对产品质量控制的检验;
2 需方提出要求,经供需双方协议一致的检验;
3 第三方产品认证及仲裁检验;
A.5 订 货 内 容
A.5.1 按本附录A订货的合同至少应包括下列内容:
1 标准编号;
2 产品名称;
3 钢筋牌号;
4 钢筋公称直径、长度及重量(或数量);
5 特殊要求。
A.6 包装、标志和质量证明书
A.6.1 钢筋的包装、质量证明书应符合《型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定》GB/T 2101的规定。
A.6.2 带肋钢筋应在其表面轧上表面标志。带肋钢筋的表面标志由强度级别、经注册的厂名或商标、公称直径三部分组成。热轧带肋抗震钢筋还应在强度级别后加字母“E”。
图A.6.1 普通热轧带肋钢筋
例如图A.6.1为普通热轧带肋钢筋,其中:
6 —— 强度级别为600,单位为MPa;
LS ——经注册的厂名或商标;
22 —— 钢筋公称直径为22,单位为毫米。
图A.6.2热轧带肋抗震钢筋
例如图A.6.2为热轧带肋抗震钢筋,其中:
6 —— 强度级别为600,单位为MPa;
E —— 有抗震性能要求;
LS—— 经注册的厂名或商标;
32 —— 钢筋公称直径为32,单位为毫米。
本规范用词说明1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指定应按其他有关标准执行时,写法为“应按……执行”或“应符合……要求(或规定)”。
引用标准名录1 《钢的成品化学成分允许偏差》GB/T 222
2 《金属材料拉伸试验 第1部分:室温试验方法》GB/T 228.1
3 《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》GB 1499.2
4 《型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定》GB/T 2101
5 《钢及钢产品交货一般技术要求》GB/T 17505
6 《混凝土结构设计规范》GB 50010
7 《建筑抗震设计规范》GB 50011
8 《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153
9 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204
10 《混凝土结构工程施工规范》GB 50666
11 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3
12 《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18
13 《建筑工程冬期施工规程》JGJ/T 104
14 《钢筋机械连接技术规程》JGJ 107
15 《钢筋锚固板应用技术规程》JGJ 256
16 《混凝土结构成型钢筋应用技术规程》JGJ 366
17 《冶金技术标准的数值修约与检测数值的判定》YB/T 081
18 《普通螺纹 公差》GB/T 197
19 《钢筋机械连接用套筒》JG/T 163
山东省工程建设标准
600MPa级热轧带肋高强钢筋
应用技术规程
Technical specification for application of 600MPa level
hot rolled ribbed high-strength bars
DBJ **/T -***-20**
住房和城乡建设部备案号: J *****-20**
条文说明目 次3 基 本 规 定................................................................................. 41
4 材 料....................................................................................... 42
5 结 构 设 计................................................................................. 47
6 构 造 规 定................................................................................. 52
6.1 高强钢筋的锚固........................................................................ 52
6.2 钢筋的连接................................................................................ 52
6.3 纵向钢筋的最小配筋率............................................................ 52
7 施 工....................................................................................... 53
7.1 一 般 规 定.............................................................................. 53
7.2 钢 筋 加 工.............................................................................. 53
Contents
3 General Requirments..................................................................... 41
4 Materials........................................................................................ 42
5 Structural Design........................................................................... 47
6 Detailing Requirements................................................................. 52
6.1 Anchorage of High- Strength Reinforcement............................. 52
6.2 Splice of Reinforcement............................................................. 52
6.3 Minimum Ratio of Reinforcement ............................................ 52
7 Construction................................................................................... 53
7.1 Basic Requirements.................................................................... 53
7.2 Reinforcement Fabrication......................................................... 53
3 基 本 规 定
3.0.1 根据现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010第4.2.3条规定,当用于受剪、受扭、受冲切承载力计算时,钢筋强度取值大于360N/mm2时应取360N/mm2。600MPa级热轧带肋高强钢筋用作受剪、受扭、受冲切钢筋,不能充分发挥热轧带肋高强钢筋的强度优势,宜优先选用较低强度级别的钢筋。
3.0.3 钢筋混凝土结构正常使用极限状态设计时考虑的荷载组合有标准组合和准永久组合。在标准组合中,含有起控制的一个可变荷载标准值效应;在准永久组合中,含有可变荷载准永久值效应。
对于构件挠度、裂缝宽度计算,钢筋混凝土构件采用荷载准永久组合并考虑长期作用的影响;预应力混凝土构件采用荷载标准组合并考虑长期作用的影响。
3.0.4 裂缝控制等级划分为三级,等级是对裂缝控制严格程度而言的,设计人员根据具体情况选用不同的等级。关于构件裂缝控制等级的划分,国际上一般都根据结构的功能要求、环境条件对钢筋的腐蚀影响、钢筋种类对腐蚀的敏感性和荷载作用时间等因素来考虑。
4 材 料
4.0.2~4.0.3 编制组在参照相关生产厂家提供的材料力学性能报告的基础上,实施了600MPa级热轧带肋高强钢筋的拉拔试验,共21个试样,直径包含10mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、25mm,共7种规格。试件编号、屈服强度实测值及极限强度实测值如表1所示。
表1 600MPa级热轧带肋高强钢筋拉拔试验强度数据
试件编号
屈服强度实测值(MPa)
极限强度实测值(MPa)
试件编号
屈服强度实测值(MPa)
极限强度实测值(MPa)
600-10-1
679.7
841.6
600-18-3
626.4
795.9
600-10-2
677.2
834.4
600-20-1
648.0
820.3
600-10-3
677.6
834.4
600-20-2
656.0
831.1
600-14-1
660.3
827.6
600-20-3
647.1
821.3
600-14-2
653.5
821.6
600-22-1
656.7
800.2
600-14-3
645.1
810.1
600-22-2
637.9
802.4
600-16-1
626.5
774.8
600-22-3
643.1
804.7
600-16-2
624.6
783.8
600-25-1
631.3
810.3
600-16-3
620.3
780.2
600-25-2
632.8
814.4
600-18-1
638.1
800.9
600-25-3
640.7
819.7
600-18-2
644.1
813.0
(1)屈服强度标准值、抗拉强度设计值
根据表1的数据,屈服强度实测值的平均值,标准差为。根据现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010第4.2.2条,钢筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率。钢筋的强度设计值为其强度标准值除以材料分项系数的数值,600MPa级高强钢筋适当提高安全储备,取为1.15。
对于屈服强度标准值:,屈服强度标准值可取。
对于抗拉强度设计值:,可以取抗拉强度设计值为。
(2)偏心受压构件的钢筋抗压强度设计值
对于抗压强度设计值,根据编制组实施的偏压柱试验结果,偏压柱的最大压应变基本能达到0.0033,钢筋应变与混凝土应变基本同步,如表2所示。
表2 600MPa级热轧带肋高强钢筋混凝土偏压柱试验数据
偏压柱编号
受压筋应变
混凝土受压边缘应变
受压筋部位混凝土应变
受压筋/砼应变比
A1
-3022
-3312
-3104
0.97
A2
-2601
-3031
-2610
1.00
A3
-2531
-3670
-2593
0.98
B1
-3135
-3627
-3045
1.03
B2
-2750
-3504
-3232
0.85
C1
-3009
-3293
-2921
1.03
C3
-2400
-2950
-2455
0.98
D1
-3323
-3801
-3387
0.98
D2
-2541
-2876
-2533
1.00
D3
-2547
-3259
-2580
0.99
受压钢筋应变与钢筋部位混凝土受压应变之比均值为0.98,标准差为0.05,变异系数为0.05,基本上可以认为钢筋时的应变和混凝土受压应变是相等的。按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010给定的混凝土受压应力-应变关系模型,取混凝极限应变=0.0033。则钢筋的抗压强度平均值为,标准差为,抗压强度标准值为。抗压强度设计值则取,可取为490MPa。
(3)轴心受压构件的钢筋抗压强度设计值
根据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010的2015年局部修订,对500MPa级钢筋,特意区分了其用于轴心受压构件时的抗压强度设计值。该修订认为,混凝土轴压构件破坏时,混凝土极限压应变为0.002,钢筋压应变与混凝土压应变同步即轴压构件破坏时钢筋压应变取0.002(依现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010,0.002为混凝土压应力达到fc时的混凝土压应变)。钢筋应变乘以钢筋弹性模量即为用于混凝土轴压构件的500MPa级钢筋抗压强度:400MPa。
根据编制组实施的轴压构件试验,600MPa热轧带肋高强钢筋混凝土构件的混凝土极限压应变在0.0015~0.0024之间,钢筋压应变与混凝土压应变基本同步。按前述方法,当取轴压构件破坏时混凝土压应变为0.002,从而取600MPa级钢筋用于轴压构件的抗压强度为0.002×200000=400MPa。
编制组对比分析了配置600MPa级热轧带肋高强钢筋的混凝土轴压构件承载力的实测值与理论计算值(按钢筋抗压强度取400MPa计算),如下表3所示。
表3 600MPa级热轧钢筋混凝土轴压柱承载力计算值与实测值(KN)
轴压柱编号
实测破坏轴力
计算破坏轴力
/
A1
1917
1582
1.21
A2
1961
1687
1.16
A3
2067
1938
1.07
A4
2801
2044
1.37
均值
1.20
标准差
0.127
变异系数
0.11
为钢筋抗压强度取400MPa,混凝土强度取实测混凝土轴心抗压强度实测值计算的轴压柱承载力。计算方法按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010执行。实测破坏轴力是理论计算破坏轴力的1.20倍,600MPa级热轧带肋高强钢筋用于轴压构件时抗压强度取400MPa。
综上所述,600MPa级热轧带肋高强钢筋用于轴压构件时,抗压强度设计值可取400MPa。
(4)用作横向钢筋时取值
横向钢筋用作受剪、受扭、受冲切承载力计算时之所以限制其数值不大于360N/mm2,是为了控制裂缝发展不至于过大;对于约束混凝土的钢筋,其作用是约束混凝土结构的横向变形,因此控制柱、约束边缘构件的箍筋体积配箍率和局部承压计算,可不受此条限制。
(5)极限强度标准值
根据表1的数据,极限强度实测值的平均值,标准差为。根据现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010第4.2.2条,钢筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率。
对于极限强度标准值:,屈服强度标准值可取。
《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》GB 1499.2的最新修订列入了HRB600,但未列入HRB600E。该修订规定HRB600钢筋的极限强度标准值为730MPa。本规范与《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》GB1499.2的最新修订保持统一,取HRB600钢筋的极限强度标准值为730MPa。
4.0.4 由于制作偏差、基圆面积率不同等因素的影响,实际钢筋受力后的变形模量存在一定的不确定性,而且通常不同程度的偏小。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。
4.0.5 根据我国钢筋标准,将最大力下总伸长率作为控制钢筋延性的指标。最大力下总伸长率不受断口-颈缩区域局部变形的影响,反映了钢筋拉断前达到最大力(极限强度)时的均匀应变,故又称均匀伸长率。
4.0.6 本条提出了混凝土最低强度等级的限制。
施工时梁、板一般共同浇筑,因此将梁、板的最低混凝土强度等级同取为C30。
根据郑州大学刘立新针对高强钢筋的应用的研究,当混凝土强度等级低于C40时,高强钢筋在节点处的锚固长度要求较难满足,提高混凝土强度等级至C50及以上时可有效地解决锚固长度不足的问题。同时,也能获得较好的社会经济效益。因此规定用于墙、柱时,强度不宜低于C50,不应低于C40。
4.0.7 规定抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25,是为了保证当构件某个部位出现塑性铰以后,塑性铰处有足够的转动能力与耗能能力。同时规定屈服强度实测值与标准值的比值,以实现强柱弱梁、强剪弱弯的内力调整。
纵向钢筋的延性及伸长率,是钢筋延性的重要性能指标。其取值依据产品标准《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》GB 1499.2规定的钢筋抗震性能指标提出。
4.0.10 接头在经受高应力反复拉压和大变形反复拉压后仍应满足最基本的抗拉强度要求,这是结构延性得以发挥的重要保证。
钢筋机械连接接头在拉伸和反复拉压后仍应满足塑性变形,卸载后形成不可恢复的残余变形(国外也称滑移),对混凝土结构的裂缝宽度有不利影响,因此有必要控制接头的变形性能。
5 结 构 设 计
5.0.1 热轧带肋高强钢筋作为受力钢筋的混凝土结构,在规定的荷载组合下的结构效应分析与现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010完全相同。
热轧带肋高强钢筋作为受力钢筋的混凝土受弯构件的设计方法同现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010,因此设计可利用符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的混凝土结构设计软件,但钢筋的计算参数需作调整。钢筋代换后应复核裂缝宽度、最小配筋率等。尽量选用直径较细的热轧带肋高强钢筋,以满足裂缝宽度的要求。
5.0.2 超静定混凝土结构在出现塑性铰的情况下,会发生内力重分布。可利用这一特点进行构件截面之间的内力调幅,以达到简化构造、节约配筋的目的。本条规定给出了可以采用塑性调幅设计的构件或结构类型。
提出了考虑塑性内力重分布分析方法设计的条件。按考虑塑性内力重分布的计算方法进行构件或结构的设计时,由于塑性铰的出现,构件的变形和抗弯能力调小部位的裂缝宽度均较大。故进一步明确允许考虑塑性内力重分布构件的使用环境,并强调应进行构件变形和裂缝宽度验算,以满足正常使用极限状态的要求。
采用基于弹性分析的塑性内力重分布方法进行弯矩调幅时,弯矩调整的幅度及受压区的高度均应满足本条的规定,以保证构件出现塑性铰的位置有足够的转动能力并限制裂缝宽度。
现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010第5.2.3条规定现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取0.8~0.9,即调整幅度不超过20%。
5.0.3 我国现行裂缝宽度计算公式的基本思路是先确定短期荷载作用下裂缝宽度的平均值,然后乘以相关参数得出考虑长期荷载作用的裂缝宽度值,该裂缝宽度值能够包络95%的裂缝宽度,即公式的保证率为95%。裂缝宽度的计算公式如下:
(1)
(2)
(3)
(4)
其中,为最大裂缝宽度;为平均裂缝宽度;为考虑长期作用影响的扩大系数;为短期裂缝宽度的扩大系数;为反映裂缝间混凝土伸长对裂缝宽度影响的系数;为受弯构件裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数;为平均裂缝间距。
为研究裂缝宽度计算公式中各参数取值,编制组实施的600MPa级钢筋混凝土梁受弯试验,根据收集到的试验数据,分析如下:
(1)短期裂缝宽度的扩大系数
根据试验数据,按下式求出每根梁上的各条裂缝宽度与同一根梁上的平均裂缝宽度的比值:
(5)
现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010中,根据试验数据的统计分析可知,HRB600高强钢筋混凝土梁的,这说明了配置高强钢筋后,受弯构件产生的裂缝宽度值离散性得到改善。浙江大学的金伟良等在试验研究配置500MPa级高强钢筋混凝土梁裂缝宽度时也发现了类似的现象,其统计结果表明配置500MPa级高强钢筋混凝土梁的分布基本服从正态分布N(1.0,0.372)。
根据试验数据统计结果,当取95%的保证率时,短期裂缝宽度的扩大系数的值为:
(6)
现行《混凝土结构设计规范》GB 50010中规定的取值为1.66,是试验结果的1.05倍。
(2)考虑长期作用影响的扩大系数
现行《混凝土结构设计规范》GB 50010规定的是基于低强度钢筋长期试验得到的,自89版规范引入该参数后,此参数的取值未有变化。由于缺乏长期荷载作用下受弯构件裂缝宽度的实测数据,因此本规程沿用该参数取值。
(3)反映裂缝间混凝土伸长对裂缝宽度影响的系数
根据平均裂缝宽度的试验值、纵向受拉钢筋平均应变的试验值和平均裂缝间距的试验值,由下式可求得影响系数的试验值:
(7)
通过计算可知,的平均值为0.725,小于规范中所取的0.77。华侨大学的杜毛毛在试验研究高强钢筋混凝土受弯的裂缝宽度时建议的取值为0.75。同济大学的赵勇等在研究配置500MPa级钢筋混凝土受弯梁的裂缝宽度时也提出了规范中取值偏高的观点,其建议的取值在0.63~0.68之间。因此,可以看出通过低强度钢筋混凝土梁统计的数据推算的值在钢筋等级提高之后,其准确性值得商榷。
根据本次试验的结果以及其他高强钢筋受弯构件裂缝宽度的研究,配置600MPa级高强钢筋受弯构件的建议取值0.73。
(4)受弯构件裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数
《混凝土结构设计规范》TJ 10-74中指出光圆钢筋的的取值为1.2,带肋钢筋的取值为1.1。《混凝土结构设计规范》GBJ 10-89未区分带肋钢筋和光圆钢筋与混凝土之间握裹力的差别,将光圆钢筋的取值改为了1.1,并统一取为该值。《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010沿用了该值。本规程为了如实反映热轧带肋高强钢筋与混凝土之间的握裹力,以实测数据与理论值的对比分析,将的取值修改为1.0,即:
(8)
(5)裂缝公式修正
裂缝计算公式得到的计算值偏大,就会使构件为了满足裂缝要求而配置更大的钢筋截面积,这将使高强钢筋的经济性优势得不到发挥。根据试验数据的统计分析,对现行规范中裂缝公式的修改如下:
短期裂缝宽度的扩大系数的取值由1.66改为1.58;
反映裂缝间混凝土伸长对裂缝宽度影响的系数的取值由0.77改为0.73;
在计算时,参照式(8)考虑;为保证裂缝宽度计算公式中参数的取值和《混凝土结构设计规范》GB 50010保持一致,因此在裂缝计算公式中引入裂缝宽度修正系数Cw。Cw=(1.58/1.6)×(0.73/0.77)×(1/1.1)=0.82,为提高裂缝宽度计算公式的包络性,将Cw放大至0.85。
(6)当混凝土保护层厚度较大时,虽然裂缝宽度计算值也较大,但较大的混凝土保护层厚度对防止钢筋锈蚀是有利的。因此混凝土保护层厚度较大的构件,当在外观要求上允许时,可根据实际经验,对现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010所规定的裂缝宽度允许值做适当放大。
(7)根据现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010,对混凝土保护层厚度较大、配置表层钢筋网片的构件,裂缝宽度修正系数Cw取0.7。
(8)对处于二a类环境下的地下室底板,迎水面混凝土保护层厚度较大,对裂缝控制可略为放松,裂缝计算宽度可适当折减,可取裂缝宽度修正系数Cw为0.7。
实际工程中混凝土裂缝的产生并不是单纯的由于构件受荷而产生,很多因素都会引起混凝土构件的开裂。目前国际上控制荷载裂缝的方式分为两类,一类为构造控制法,即通过对钢筋的直径和间距的限定来控制荷载裂缝;另一类就是理论计算值控制,即通过对裂缝宽度计算公式计算出的理论值的限定来控制荷载裂缝。第一类方法实际上是第二类方法的简化,钢筋直径和间距的限定是通过对裂缝宽度计算公式的推导得到的。与国外规范对荷载裂缝的规定相比,我国规范中的规定偏于保守。图1为选取的四根具有代表意义的混凝土梁其裂缝宽度实测值与中(GB 50010-2010)、美(ACI 318-08)、欧(EN 1992-1-1: 2004)三种规范以及本规程中裂缝宽度理论值的对比(选取的四根梁为配置600MPa级热轧带肋高强钢筋的混凝土受弯梁)。其中,ACI 318-08中采用限定构造来控制裂缝宽度,但其构造限定是依据R. J. Frosch建议的最大裂缝宽度计算公式提出的。
从上图可以看出,对于配置高强钢筋的混凝土受弯构件,我国规范的裂缝宽度计算值偏大,过于保守,而美国规范的保证率偏低。本规程中裂缝宽度计算值在欧洲规范与我国规范之间,但仍能保证对实测值的包络。
6 构 造 规 定
6.1 高强钢筋的锚固
6.1.1 我国钢筋强度不断提高,结构形式的多样性也使锚固条件有了很大的变化,根据近年来系统试验研究及可靠度分析的结果并参考国外标准,现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010给出了以简单计算确定受拉钢筋锚固长度的方法。其中基本锚固长度取决于钢筋强度及混凝土抗拉强度,并与锚固钢筋的直径及外形有关。
高强钢筋外形与普通热轧带肋钢筋相同,基本锚固长度lab、锚固长度la同现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定。
6.1.3 采用钢筋锚固板可节约钢材,方便施工。
6.2 钢筋的连接
6.2.1 现行行业标准《钢筋机械连接用套筒》JG/T 163规定的钢筋套筒最小规格为12mm钢筋连接用套筒。采用机械连接,需对钢筋端部加工螺纹,造成截面损失,降低钢筋的承载力。本条将可采用机械连接的钢筋规格限制提高至14mm,防止因小直径钢筋螺纹加工的截面损失造成的钢筋承载力下降,导致结构构件不安全。
6.3 纵向钢筋的最小配筋率
6.3.4 配置600MPa级热轧带肋钢筋的混凝土构件的各类构造,可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010、《建筑抗震设计规范》GB 50011及现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3的相关规定执行。
7 施 工7.1 一 般 规 定
7.1.2 混凝土结构施工的钢筋连接方式由设计确定,且应考虑施工现场的各种条件。如设计要求的连接方式因施工条件需要改变,需办理变更文件。如设计没有规定,可由施工单位根据相关标准的有关规定和施工现场条件与设计单位协商确定。
7.2 钢 筋 加 工
7.2.1 成型钢筋的应用可以减少钢筋的损耗且有利于控制质量,同时缩短钢筋现场存放的时间,有利于钢筋的保护。成型钢筋的专业化生产应采用自动化机械设备进行钢筋调直、切割和弯折,其性能应符合现行行业标准《混凝土结构成型钢筋应用技术规程》JGJ 366的有关规定。