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HRB500 级钢筋是一种新型高强热轧带肋钢筋,其抗拉强度标准值为500MPa。国外发达国家早已经推广使用,并且在各国钢筋标准规范中对其性能及应用有明确的规定。我国对高强钢筋的研究与开发起步较晚,因此HRB500级钢筋还处在试验研究及试验性应用阶段。目前,我国现行的《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)明确规定了HRB400级钢筋为现浇混凝土结构的主导钢筋,而对于HRB500级钢筋由于缺乏系统完整的试验数据资料而尚未列入《混凝土结构设计规范》。为了尽快与国际接轨,在我国工程领域推广使用HRB500 级钢筋,有必要进行相关的试验对其性能进行研究。
通过12根配置HRB500级钢筋作为受力主筋的混凝土梁在集中荷载作用下的受弯试验,分析了配置HRB500级钢筋的混凝土梁的受弯性能,讨论了《混凝土结构设计规范》
(GB50010-2002)中关于受弯承载力、挠度及裂缝计算公式的适用性。试验结果表明:配置HRB500 级钢筋的混凝土梁的受力性能与普通钢筋混凝土梁相同,均能够实现延性破坏。
可以按照《混凝土结构设计规范》中的相关公式计算受弯承载力、挠度、裂缝间距及裂缝宽度。
12根试验梁中的8根掺入了定量聚丙烯纤维进行对比试验研究。试验结果表明:掺入聚丙烯纤维能够提高受弯梁的开裂荷载,增加纯弯段内裂缝数量,减小裂缝间距及裂缝宽度,限制裂缝的开展,从而提高了受弯梁的抗裂性能。配置HRB500级钢筋的聚丙烯纤维混凝土梁可以按照《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中的相关公式计算受弯承载力、挠度、裂缝间距及裂缝宽度,但应对裂缝间距和裂缝宽度计算值进行适当修正。
本文还对配置HRB500 级钢筋的混凝土梁和配置HRB500级钢筋的聚丙烯纤维混凝土梁基于裂缝宽度的正常使用极限状态下的可靠度进行对比分析,分析结果表明:前者基于裂缝宽度的正常使用极限状态下的可靠度指标相对偏低,而后者的可靠度指标有所提高。总体上说,配置HRB500级钢筋的混凝土梁和配置HRB500级钢筋的聚丙烯纤维混凝土梁基于裂缝宽度的正常使用极限状态的可靠度指标均符合可靠度指标范围0~1.5。