我公司与(yǔ)郑(zhèng)州大(dà)学、河南省第乐鱼和一建筑工程集团有限公司合作完成的《500MPa级钢(gāng)筋混(hún)凝土构(gòu)件的受力性能及(jí)工程(chéng)应用研究》,参加(jiā)了2009年度郑州市科技进步奖的评审,本次共(gòng)有152个科技项目参评(píng),经(jīng)专家(jiā)评审,最终产(chǎn)生7项一等奖,我公司参与(yǔ)项目成果荣(róng)获一(yī)等奖(jiǎng)。
该成果(guǒ)主(zhǔ)要内容(róng)包括:500MPa级钢(gāng)筋(jīn)混凝(níng)土受弯、受剪和受压构(gòu)件受力(lì)性能,500MPa级钢筋预应力(lì)构件(jiàn)受力性能,500MPa级钢筋与(yǔ)混凝土粘(zhān)结(jié)锚固性能以及焊接和机械连接性能的试验研(yán)究等,提(tí)出了500MPa级钢筋工程应用的技(jì)术(shù)参数和(hé)设计施工建议。
500MPa级(jí)钢(gāng)筋是(shì)我国冶金行业新(xīn)研制开发与国际(jì)接轨的用于混凝土结构的新型高强(qiáng)钢(gāng)筋(jīn),分(fèn)为添加(jiā)钒、钛等(děng)低合金元素轧制(zhì)的HRB500级和采用控温技术(不加或(huò)少加低(dī)合金(jīn)元素)轧制的细(xì)晶粒500MPa级。用500MPa级(jí)钢筋(jīn)代替目前(qián)使用(yòng)的HRB335和HRB400级钢(gāng)筋,可明显减少钢筋(jīn)用量、节省资(zī)源,并能(néng)显著改善(shàn)钢筋混凝土结(jié)构梁、柱节点和柱中钢筋拥挤的现象,提高工程质量,社会(huì)经(jīng)济效益十分显著。但我国现行《混凝土结构(gòu)设计规范》GB50010-2002尚未列入(rù)500MPa级钢筋的设计方法,影响了这种新型(xíng)钢筋的应(yīng)用。
该成(chéng)果(guǒ)技术创新点为:首次对(duì)采用500MPa级高强钢(gāng)筋作为(wéi)受力主筋(jīn)的混凝土(tǔ)轴心和偏心受压(yā)构件受力性能进行了系(xì)统(tǒng)的试验研究,分(fèn)析了(le)500MPa级(jí)高强钢(gāng)筋(jīn)在受压构件中与(yǔ)混凝土共(gòng)同工作的特点(diǎn),提(tí)出了500MPa级高强钢筋(jīn)抗压强度(dù)设计值的建议,为500MPa级高强钢(gāng)筋列入我国《混凝土结构(gòu)设计规范》提供了试验和理论依据。
首次提出了(le)在低配箍率(规范规定(dìng)的构(gòu)造配箍)条(tiáo)件下,考(kǎo)虑配筋影响(xiǎng)(包括纵筋和箍筋(jīn))的混凝(níng)土峰值应力和峰值应变计(jì)算(suàn)公式,及综合(hé)考虑混凝(níng)土(tǔ)强度、纵筋配筋率和箍筋影响的混凝土受压应力(lì)——应变曲线方程,可用于钢筋(jīn)混凝土(tǔ)结构、构(gòu)件的非(fēi)线(xiàn)性分析。
首(shǒu)次系统进行了(le)将500MPa级(jí)钢筋作(zuò)为(wéi)非预应力筋的(de)预应力混凝土梁在静力荷载作用(yòng)下(xià)受(shòu)力性(xìng)能的研究,详细分析了配500MPa级钢筋部分预应力混凝土梁的(de)承(chéng)载力、抗裂性(xìng)、变形(xíng)及延性的特点,提出了500MPa级(jí)钢筋用于预应(yīng)力(lì)结构的设(shè)计(jì)强(qiáng)度(dù)取值。
首次进行(háng)了将HRB500MPa级钢筋作为非(fēi)预(yù)应力筋的预应力混凝土梁在疲(pí)劳荷载(zǎi)作用下受(shòu)力性能的研究,分析了配500MPa级钢(gāng)筋部分预应力(lì)混凝(níng)土梁疲劳受力特(tè)点,为500MPa级(jí)钢筋在(zài)桥梁工程中的应用提供了(le)依据。
系统(tǒng)地进行了500MPa级钢筋焊接和机械连(lián)接性能的试验研究(jiū),指出(chū)500MPa级钢筋加工性能良好,闪光(guāng)对焊、气压焊、电弧焊(hàn)和电渣压力(lì)焊四种焊接接头(tóu),和挤压连接,镦粗直螺纹(wén)连(lián)接(jiē),剥(bāo)肋滚压直螺(luó)纹和挤(jǐ)肋(lèi)滚压直螺纹四(sì)种机械(xiè)连接接头的性(xìng)能良(liáng)好,抗拉强度(dù)有保证;为制订500MPa级钢筋施工技术规程提供了依据。
经过国内首例采用500MPa级(jí)钢筋试点工程的(de)设计和施工,获得了宝贵的工程应用数据,与采用HRB400级钢筋相比(bǐ),钢筋(jīn)用量节省(shěng)10%以上,钢筋费用(yòng)节约5%以上;与采用(yòng)HRB335级钢筋相比,钢筋的用量和费用节省更多,社会经(jīng)济效益十分(fèn)显著。该成果荣(róng)获郑州市科(kē)技进步一等(děng)奖为我公司(sī)科技创新之路开创了良好的局面(miàn),并已经推荐申报本年度河南省科技进步奖。