1.结构用钢筋的现状及问题

多年来建筑工业的发展相对较慢，高强度等级钢筋的推广应用存在一些阻力和难度，而HRB335级热轧带肋钢筋仍然是现在建筑市场中用量最大的结构材料。此类钢筋作为应用多年的、成熟的品种用于非预应力构件，因其强度等级较低，导致结构构件与节点配筋率偏高，使梁柱节点配筋率大的范围施工难度大，且保证不了强度要求，因而制约了建筑物的耐久性。尽管全钢结构、型钢和钢管混凝土结构在高层及大跨度建筑中被较多采用，但是在量大面广的建筑主体工程中，钢筋混凝土结构仍然是应用最多的结构形式。伴随着社会经济的发展、建筑形式及功能的复杂多样化，建筑用钢筋强度等级偏低的现状已不能适应新形势下发展的需要。与欧美发达国家建筑用钢筋的状况相比，存在着一些明显的差距，主要体现在以下一些方面。

（1）设计理念有差异。发达国家建筑较高的结构安全度是依靠高强度的材料来实现的；而我国由于高强度的材料并不是很多，结构安全度是通过低强度材料的多用量来实现的。

（2）材料应用有差异。发达国家大面积使用500MPa（即新Ⅳ级钢筋）强度的钢筋，却较少使用400MPa以下强度的钢筋。500~600MPa强度的钢筋用量达到95%以上，这其中既有微量合金钢筋，也有余热处理钢筋，而余热处理钢筋使用十分广泛。而国内到目前为止，钢筋混凝土结构用钢量79%左右为HRB335钢筋，HRB400钢筋用量只有30%左右，Ⅳ级以上钢筋产量及用量更少。

（3）余热处理钢筋的使用有差异。我国现阶段400MPa强度等级的低合金钢筋的应用仍处于起步阶段。而余热处理钢筋因现行规范要求强屈比必须大于1.25，且因焊接后接头强度有所降低，因此在许多建筑上极少采用。而欧洲希腊地震较多地区在建筑上大量使用余热处理钢筋，规定其强屈比大于1.1即可，以现在国内外钢铁企业的加工技术来说，是完全能确保这一技术指标的。国外余热处理钢筋的广泛使用表明，在普通建筑物中使用是可行、可靠且安全性更好的。

（4）节能减排有差异。从使用效果上分析，低强度等级钢筋的大量使用既造成结构上的肥梁胖柱，又增加混凝土用量及施工难度，更加消耗资源和能源，增加了冶炼过程中的污染，不利于环保及节能减排。

通过分析表明，在社会经济步入快车道的今天，这种用低强度等级钢筋应用于钢筋混凝土结构主材的情况，已不能满足当今大跨度、高强度结构体的需要。为促进建筑技术的提高和走可持续发展道路，需调整建材消耗结构，大力推广使用高强钢筋和高强混凝土，通过使用高强材料达到节省用量、节能减排的目的，这是今后土木工程的发展方向，也是钢筋混凝土结构耐久性的重要保证。

现行的《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）中确定的高强钢筋是指HRB400和RRB400级钢筋。其中HRB400级钢筋是通过在钢的成分中掺入少量合金元素使其低合金化，达到生产出低碳、高强度、韧性好、可焊性好的钢筋的目的。它具有生产工艺简单、材质稳定、物理性能优良的特点。RRB400级钢筋则是利用余热处理原理，采用热轧普通钢筋进行控制冷却，并经自回火工艺生产，使其具有高强度和一定的韧性。HRB400和RRB400级钢筋的力学性能指标基本相同，但余热处理钢筋的延性和强屈比略微低一些，两者焊接性能有一定差异，因此在使用时，两种钢筋的使用范围要加以考虑。热轧钢筋HRB系列其Agt规定不小于7.5%，伸长率为16%~17%，适用于有高延性要求的配筋结构件，当达到结构设计所要求的钢筋屈服强度上限和强屈比的要求后，完全可以满足各类结构如抗震等级为一二级结构的设计和使用要求。余热处理钢筋RRB系列其Agt规定不小于5.0%，伸长率为14%~16%，适用于一般建筑结构及抗震等级为三四级结构的设计和使用需要。

据介绍，采用钒铁、钒氮合成低合金化工艺生产的HRB400级钢筋的强度可提高16%~20%，且因含钒具有较高的抗弯曲度、时效性能和较高的周期疲劳性能，抗震性能明显优于Ⅱ级螺纹钢筋，成本只增加7%左右。按照不同强度等级钢筋的设计强度，采用HRB400级钢筋可以比采用Ⅱ级螺纹钢筋节省用钢量14%，经济效益比较明显。但是由于国内对钒铁和钒氮合金需求量的增加，国际市场价格波动大，致使生产HRB400钢筋的效益比生产HRB335级钢筋的效益不能提高很多。因此从降低成本、节省资源方面考虑，钢筋生产企业和建筑业用户都急需研发500MPa强度等级以上的、低成本高性能的钢筋产品。

2.建筑业需要高强度等级钢筋

若要生产高强度等级钢筋，新材料只有同现有材料共同配合，才能发挥得更有效果，这就需要深入考虑新材料与既有材料的共同协调和有效搭配，使各种材料自身特点得到充分发挥。对于高强度等级的钢筋，一般从两个方面进行分析，即技术和经济两个层面，其中技术匹配应是先决条件。

综上所述，在建筑物寿命全周期内衡量能耗对环境的影响，使用低成本高强度等级钢筋可节省钢材用量，达到对资源的节约。同时高强度等级钢筋在建筑工程构件中可以减小截面尺寸，减轻结构自重，降低成本。因此，在现今提倡使用高强度等级钢筋有显著的社会效益和经济效益，为实现资源节约型和社会友好型社会作出了战略性保证。