摘要： 通過(guò)對各種鋼筋性能與經(jīng)濟效益的對比指標——強度價(jià)格比的分析比較，從技術(shù)與經(jīng)濟角度探討在現澆及預應力預制板類(lèi)構件中鋼筋優(yōu)化的方向。

    關(guān)鍵詞： 鋼筋 建筑材料

    如何適應市場(chǎng)需求，應該發(fā)展什么鋼筋，是建筑、冶金部門(mén)共同關(guān)心的問(wèn)題。在現澆鋼筋混凝土結構中，以熱軋帶肋新Ⅲ級鋼筋（尤其是小直徑熱軋鋼筋），替代原Ⅰ級、Ⅱ級以及550級冷加工鋼筋作為主導鋼筋是發(fā)展的趨勢。在預應力混凝土結構中，以中、高強螺旋肋鋼絲以及三股鋼絞線(xiàn)代替低碳冷拔鋼絲、冷軋帶肋鋼筋及冷拉鋼筋，也是大勢所趨。

    1  鋼筋比較的主要特征——強度與價(jià)格的比值

    衡量鋼筋優(yōu)劣及其競爭力，主要是看其強度與價(jià)格的比值，以及其延性、錨固性能和對施工的適應性等要求。

    2  非預應力板類(lèi)構件鋼筋比較

    就非預應力板類(lèi)構件而言，我國長(cháng)期以來(lái)不生產(chǎn)φ12以下的 Ⅱ級鋼筋，所以只能采用I級鋼筋，配筋率較高。550級的冷軋帶肋鋼筋、冷拔螺旋鋼筋強度較I級鋼筋增加，強度價(jià)格比提高26%，故配筋率降低，每噸鋼材可節約432元，因而得到了廣泛的應用。如采用新Ⅲ級鋼筋，強度價(jià)格比較I級鋼筋提高44%，配筋率進(jìn)一步降低，每噸鋼材可節約642元。從綜合性能方面講，冷加工鋼筋是依靠大幅度犧牲延性來(lái)提高強度，各方面指標自然比不上小直徑的新Ⅲ級鋼筋。經(jīng)濟方面也我支出一筆冷加工費用。由此可見(jiàn)，在非預應力板類(lèi)構件中采用小直徑的新Ⅲ級鋼筋是最佳的選擇。

    3  預應力預制板類(lèi)構件鋼筋比較

    就預制板的預應力鋼筋而言，以表1可以看出650級冷加工鋼筋強度價(jià)格比0.172是最差的。從錨固性能、延性（伸長(cháng)率）方面比冷拔低碳光圓鋼絲有改善，但多費百余元，經(jīng)濟上不是最佳產(chǎn)品。又據國家建筑鋼材質(zhì)檢中心公布的《第三次冷軋帶肋鋼筋生產(chǎn)許可證檢查工作總結》，在12個(gè)省、市檢測申請生產(chǎn)許可證的73家企業(yè)，有三分之一強的企業(yè)力學(xué)性能不合格。究其原因，除了生產(chǎn)規模小、裝備水平低、管理不善以外，Q235盤(pán)條作為冷加工鋼筋母材，質(zhì)量不穩定，不是統一的專(zhuān)用母材難以控制，也是主要原因。正是由于經(jīng)濟與質(zhì)量上的這些問(wèn)題造成推廣上的阻力。

    從表1及上述討論可見(jiàn)，隨著(zhù)鋼筋強度提高，強度價(jià)格比提高，綜合性能及經(jīng)濟效益也相應提高，在滿(mǎn)足設計要求的條件下（如最小配筋率、每肋必須布一根筋），采用中、高強度鋼絲及三股鋼絞線(xiàn)作預應力鋼筋，無(wú)疑是較好的選擇。

    表3為預應力空心板用鋼量及價(jià)格比較。由表3可見(jiàn)，預應力鋼筋采用較高強度的800級明顯優(yōu)于650級，而采用更高強度的1370、1570級將會(huì )有更好的效益。

    4  優(yōu)化錨固性能是優(yōu)化鋼筋的關(guān)鍵

    為了盡可能采用高強度鋼筋，必須從兩方面著(zhù)手：一方面選好母材，優(yōu)化工藝，嚴格檢驗，對出廠(chǎng)指標留有余地，杜絕不合格產(chǎn)品。另一方面要解決好高強度鋼筋與混凝土錨固共同作用問(wèn)題，不致使混凝土滑脫、劈裂。

    為了加強錨固作用，采用的主要措施有以下幾點(diǎn)：

    （1） 采用較高強度等級的混凝土以及適應高效預應力鋼筋。

    （2） 選用錨固性能較好的鋼筋外形——螺旋肋形。

    （3） 改變原來(lái)先張法驟然放松預應力鋼筋的施工方法，采用緩慢放張預應力的工藝，減少沖擊力，防止構件端部裂縫。

    關(guān)于鋼筋外表與錨固性能之間的關(guān)系，中國建筑科學(xué)研究院對各類(lèi)鋼筋做過(guò)詳盡的分析研究，并將試驗結果繪制成粘結應力-滑移（τ-s）曲線(xiàn)，進(jìn)行比較。

    山東省建筑科學(xué)研究院和山東省建筑設計研究院1995年也對冷拔螺旋肋鋼絲進(jìn)行了24組試件錨固性能試驗，得出了類(lèi)似結果。

    螺旋肋外表比較合理，一方面螺旋肋連續，基面積削弱較少，肋部面積仍可承受拉力；而帶肋鋼筋因橫肋不能受力，有效面積要損失6% -11%左右。另一方面螺旋肋鋼筋具有較高的錨固強度和剛度，且大滑移時(shí)仍具有較大承載力（錨固延性好），有利于抗震。螺旋肋鋼筋表面凸起多條螺旋肋，混凝土咬合齒寬厚且連續不間斷，不易破碎、剪斷。擠壓面積大，相對肋面積大，劈裂力均勻無(wú)方向性，因此早期滑移小而后期大變形時(shí)又具有較高的錨固延性，而一般帶肋鋼筋橫肋咬合齒分散易擠碎切斷，大滑移下即失去錨固力，錨固延性差。