湖北黄冈职业技术学院 夏念恩， 谭正清

对普通钢筋和抗震钢筋的比较分析

湖北黄冈职业技术学院 夏念恩， 谭正清

《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）明确提出了抗震钢筋这一术语，“5.12”汶川大地震也敲响了警钟，随着抗震规范的修订，抗震钢筋已经成为建筑材料钢筋发展的趋势，笔者对普通钢筋和抗震钢筋从几个方面比较分析，以供参考。

普通钢筋；抗震钢筋；比较分析

中国是世界上地震活动最强烈和地震灾害最严重的国家之一。目前，我国已进入第五个地震活动期，2008年“5.12”汶川大地震敲响了警钟。《汶川地震灾后恢复重建条例》也明确了房屋建筑的抗震设防新的规定，对建筑用钢材提出了新的要求。钢筋对提高建筑抗震性能效果显著，在大震来临时，抗震性能好的钢筋可以在高应力、大变形情况下，最大限度地延长建筑物从发生变形到倒塌时间间隔，赢得“时间差”，为人们的逃生创造机会。

中华人民共和国建设部在2007年6月14日发布了《建设事业“十一五”推广应用和限制禁止使用技术（第一批）》（第659号），推广使用HRB400级钢筋应用技术（钢筋工程节材技术），我国现行《混凝土结构设计规范》中列为主导受力钢筋。2008年3月1日实施的《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）明确提出了抗震钢筋这一术语。2009年3月20日国务院办公厅发布的《钢铁产业调整和振兴规划》要求修改相关设计规范，淘汰强度335MPa及以下热轧带肋钢筋，加快推广使用强度400MPa及以上钢筋，促进建筑钢材的升级换代。和有丰富抗震经验的智利、日本等国相比（智利发生8.8级特大地震后，3月16日智利政府公布的死亡人数仅为507人(包括众多震后海啸中的丧生者)。这是一场世纪浩劫，也是个抗震奇迹。），我国建筑用钢的抗震性能一直是一个软肋，直到我国自主研发出抗震钢筋。通过这一系列举措，标志着我国建筑用钢筋将以抗震钢筋为主流。笔者在此对普通钢筋、抗震钢筋从几个方面进行比较分析。

一、普通钢筋

热轧钢筋也称普通钢筋，普通钢筋是钢筋混凝土结构中和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋，主要是HPB235、HRB335、HRB400、RRB400等热轧钢筋。

1、力学性能

《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）7.3.1条钢筋的屈服强度ReL、抗拉强度Rm、断后伸长率A、最大拉力总伸长率Agt等力学性能特征值应符合表1的规定，表1所列各力学性能特征值,可作为交货检验的最小保证值。

表1 普通热轧带肋钢筋力学性能特征值

2、牌号标志

钢筋牌号以阿拉伯数字或阿拉伯数字加英文字母表示，HRB335、HRB400、HRB500分别以3、4、5表示，HRBF335、HRBF400、HRBF500分别以C3、C4、C5表示，这与旧标准GB1499.2-1998钢筋牌号标志不同，旧标准规定HRB335、HRB400分别以2、3表示。

3、成本

衡量钢筋经济性的指标是设计强度价格比，即每元钱可购得的单位钢筋的强度，强度价格比高的钢筋比较经济。不仅可以减少配筋率，方便施工，还减少了加工、运输、施工等一系列附加费用。各种普通钢筋的强度价格比参见见表2。

表2 各种普通钢筋的设计强度价格比

二、抗震钢筋

抗震钢筋就是符合抗震性能指标的普通热轧带肋钢筋。

1、抗震性能指标

①《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）

《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）7.3.3条规定有较高要求的抗震钢筋为：a)钢筋实测抗拉强度与实测屈服强度之比R0m/ R0eL（强屈比）不应小于1.25；b)钢筋实测屈服强度与屈服强度特征值之比R0eL / ReL（超强比）不大于1.30；c)钢筋的最大力总伸长率Agt不小于9%[1]。

②《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001（2008版）

《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001（2008版）3.9.2条规定混凝土结构材料应符合下列规定：抗震等级为一、二级的框架结构，其纵向受力钢筋采用普通钢筋时，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（强屈比）；钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3（超强比）；且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%[2]（比普通钢筋的7.5%大）。2008版相对于2001版，新增加钢筋伸长率的要求，是控制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》（GB1499.2-2007）规定的钢筋抗震性能指标提出，见表3。

表3 抗震钢筋力学性能特征值

③2010年版《建筑抗震设计规范》送审稿

2010年版《建筑抗震设计规范》送审稿3.9.2条规定抗震钢筋应符合3项抗震性能指标，与2008版相同。但2008年修订版《建筑抗震设计规范》3.9.2条只适用于框架结构（布置少量剪力墙的框架结构，及在基本振型地震作用下，框架部分承受的地震倾覆力矩大于总地震倾覆力矩的50%的框架-剪力墙结构），不适用于弱框架的框架-剪力墙结构中的框架[3]。同时只对抗震等级为一、二级的框架结构提出。而2010年版《建筑抗震设计规范》送审稿拟改为抗震等级为一、二、三级的框架和斜撑构件(含梯段)。即在2008年局部修订的基础上，并拟进一步明确一、二、三级的各类混凝土结构中的框架梁、框架柱、框支梁、框支柱、板柱-抗震墙的柱，以及伸臂桁架的斜撑、楼梯的梯段等，采用的纵向钢筋均应有足够的延性[4]。

因框架结构的侧向刚度较小，在地震作用下往往出现较大的侧向变形，为保证当构件某个部位出现塑性铰后，有足够的转动能力和耗能能力，“强屈比”是为保证构件在出现塑性铰后其塑性铰处有足够的转动能力和耗能能力，安全储备，“超强比”是为了避免钢筋超强过多，保证强柱弱梁、强剪弱弯所规定的内力调整得以实现，防止塑性铰转移或构件的破坏形态由延性的弯曲破坏变为混凝土压碎的脆性破坏。即梁、柱、节点的纵向受力钢筋，有应用高延性抗震钢筋的要求，而对于次梁、板、墙、基础、地下室及抗震设防等级为四级的就可以不用满足这种要求了。

2、牌号标志

抗震钢筋的牌号相对于普通钢筋，即原热轧带肋钢筋钢筋牌号后加E表示如HRB400E、HRB500E、HRBF400E、HRBF500E,“E” 是英语单词Earthquake（地震）的第一个字母，标志着钢筋产品达到了国家颁布的“抗震”标准。

3、成本

目前，市面上几个品牌的抗震钢筋价格只比普通钢筋高50-150元，设计强度价格比比普通钢筋高。

三、结语

《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001（2008版）3.9.3 条规定结构材料性能指标，尚宜符合下列要求：普通钢筋宜优先采用延性、韧性和焊接性较好的钢筋；普通钢筋的强度等级，纵向受力钢筋宜选用符合抗震性能指标的HRB400级热轧钢筋，也可采用符合抗震性能指标的HRB335级热轧钢筋；箍筋宜选用符合抗震性能指标的HRB335、HRB400级热轧钢筋[2]。在强震发生时虽发生倾斜、变形，但能“大震不倒”。抗震钢筋不仅具有抗震性能好，强度高、韧性好、可焊性强、抗腐蚀等优点，带“E”的抗震钢筋还具有节省钢材的效果，按抗震钢筋与普通钢筋的强度计算，在一般工程中使用HRB500E抗震钢筋比使用HRB335普通钢筋可节省28%的钢材，抗震钢筋将成为节能减排新的主力军，同时也是建筑材料钢筋的发展趋势。

[1] 中华人民共和国国家标准.《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）[S] .北京:中国建筑工业出版社，2007-8-14.

[2] 中华人民共和国国家标准. 《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001（2008版）[S] .北京:中国建筑工业出版社，2008-7-30.

[3] 朱炳寅. 《建筑结构设计问答及分析》 [M] .北京:中国建筑工业出版社，2009-11.

[4] 中华人民共和国国家标准. 《建筑抗震设计规范》GB 50011-20xx（2010版送审稿）[S] .北京:中国建筑工业出版社，2009-11.

夏念恩——男，1976年12月生，湖北省黄冈职业技术学院土木建筑工程系讲师，2006年6月华中科技大学工程硕士，中华人民共和国一级注册结构工程师，造价工程师，监理工程师，一级建造师。

谭正清——女，1976年8月生，湖北省黄冈职业技术学院土木建筑工程系讲师，2005年6月华中科技大学工程硕士，中华人民共和国注册造价工程师，监理工程师。