我公司与郑州(zhōu)大学、河南省第完美体育和一建筑(zhù)工程集团有限公司合作完(wán)成的《500MPa级钢筋混凝土(tǔ)构件(jiàn)的受力性能及工程应用研究》,参加了2009年度郑州(zhōu)市科技进步(bù)奖的评审(shěn),本次共有152个科技项目参评,经专家评(píng)审(shěn),最终产生7项(xiàng)一等奖,我(wǒ)公司参与(yǔ)项目成果荣获一等奖。
该(gāi)成果主要内容包括:500MPa级钢筋(jīn)混凝土受弯、受剪和受压构件受力性能,500MPa级钢筋预应力(lì)构件受力性(xìng)能(néng),500MPa级钢筋与混凝土粘结锚(máo)固(gù)性能以(yǐ)及焊接和机械连接性能的试验(yàn)研究等,提(tí)出了500MPa级钢筋工(gōng)程(chéng)应用的技术参数和设(shè)计(jì)施工建议(yì)。
500MPa级钢筋是我国冶金行(háng)业新研制开发与国际接轨的用于混凝土(tǔ)结构的新型(xíng)高强钢筋,分为添加(jiā)钒(fán)、钛等低(dī)合金元素轧制的HRB500级(jí)和采用控温(wēn)技术(不加或少加低合金元素)轧制的细晶粒(lì)500MPa级(jí)。用500MPa级钢筋代替目前使用的(de)HRB335和(hé)HRB400级钢筋,可明显减少钢筋用量、节省资源,并能显著改善(shàn)钢筋(jīn)混(hún)凝土结构(gòu)梁、柱节(jiē)点和柱(zhù)中钢筋拥挤的现象,提高工程质量,社会经济效益(yì)十分显(xiǎn)著。但我国现行《混凝土(tǔ)结构(gòu)设计(jì)规范》GB50010-2002尚未列入500MPa级钢筋的设(shè)计方法,影响了这(zhè)种新型钢筋的(de)应用。
该成果技(jì)术创新点为:首(shǒu)次对采(cǎi)用500MPa级高强钢筋作为受力主筋(jīn)的混凝(níng)土(tǔ)轴(zhóu)心和偏心受压构件受力性能进行(háng)了(le)系统的试验研究,分析了500MPa级(jí)高强钢筋在受压构件中与混凝土共(gòng)同工作的特点,提(tí)出了500MPa级(jí)高强钢(gāng)筋抗压强度设计值的建议(yì),为500MPa级高强钢筋列入我(wǒ)国《混(hún)凝土结构设计(jì)规范》提供(gòng)了试验和(hé)理论依据。
首次提出了在低配箍率(规范规定(dìng)的构造配(pèi)箍(gū))条件下,考虑配筋影响(包括纵筋和箍筋)的混凝土(tǔ)峰值应力和峰值(zhí)应(yīng)变计算公式,及综(zōng)合考虑混凝土强(qiáng)度、纵(zòng)筋配(pèi)筋率和箍筋(jīn)影(yǐng)响(xiǎng)的混凝土受压应力(lì)——应(yīng)变曲线方程,可用(yòng)于钢筋(jīn)混(hún)凝土结构、构件的非线(xiàn)性分析。
首次系统进行(háng)了将(jiāng)500MPa级钢筋作为非预应(yīng)力筋的预应力混凝(níng)土(tǔ)梁在静力荷载作用下受力性能的研究(jiū),详细分析了(le)配500MPa级钢筋部分预应(yīng)力混(hún)凝土梁(liáng)的承载力、抗裂性、变(biàn)形(xíng)及延性的特点,提出了500MPa级钢(gāng)筋用于预应力(lì)结构的设计强度取值。
首次进行了将HRB500MPa级钢筋作为非(fēi)预应(yīng)力筋的预应力混(hún)凝(níng)土梁在疲劳荷载作用下受力性能的研究,分析了配500MPa级钢筋部分预应力(lì)混凝(níng)土(tǔ)梁疲劳(láo)受(shòu)力特(tè)点(diǎn),为500MPa级钢筋(jīn)在桥梁(liáng)工程中的应用提供了依据。
系统地进行了500MPa级钢(gāng)筋焊接(jiē)和(hé)机械连接(jiē)性能(néng)的试验(yàn)研究,指出500MPa级钢筋加工性能良好,闪光(guāng)对(duì)焊、气压(yā)焊、电弧(hú)焊(hàn)和电渣压力焊四(sì)种(zhǒng)焊接接头,和挤(jǐ)压连接(jiē),镦(duì)粗直螺纹连接,剥肋滚压直螺纹和(hé)挤肋滚压(yā)直螺纹四种机械连接(jiē)接头的性能良好,抗拉强度(dù)有保(bǎo)证;为(wéi)制订500MPa级钢筋(jīn)施工(gōng)技术规程提供了依据。
经过国内(nèi)首例采(cǎi)用500MPa级钢筋试点工程(chéng)的设计和(hé)施工,获得了宝(bǎo)贵的工程(chéng)应用数据(jù),与采用HRB400级钢筋相比,钢筋(jīn)用量节省10%以上(shàng),钢筋费用节约5%以上;与采用HRB335级钢筋相(xiàng)比,钢筋的用量和费用节省更多,社会经济效益十分显著。该成果荣获(huò)郑(zhèng)州市科技进步(bù)一等(děng)奖为我公司科技(jì)创新之(zhī)路开创了良好(hǎo)的局面(miàn),并已经推荐申报本年(nián)度河南省科(kē)技进(jìn)步奖。