提升钢筋强度等级对冷却塔投资的影响__墨水学术,论文发表,发表论

所属栏目：金融论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:126

副标题#e#摘要】本文通过比较钢筋强度等级提升前后双曲线自然冷却塔筒壁混凝土用量，分析了推广使用HRB400级钢筋的重要意义。
【关键词】HRB400级钢筋  高强度钢筋 
1  概述
    随着建筑业的迅速发展，我国大量使用HRB235级和HRB335级普通钢筋的状况已不适应建筑要求，更无法与国际接轨。美、英、日、德、俄等欧美及东南亚国家已普遍采用了HRB400级钢筋，有的正在应用强度更高的HRB500级钢筋，而我国目前仍然以HRB335级钢筋应用为主。HRB400级和HRB500级钢筋在冶炼中加入钒、铌、钛等合金元素，因而金属组织晶粒细、强度高、韧性好、易焊接，具有较高的抗震性能。
    若以HRB400级和HRB500级钢筋替代HRB335级钢筋，不仅可以提高我国建筑结构的安全度，还可以大量节约钢筋，降低能耗。对节能减排和防震减灾意义重大。由此节约的运输、场地、人工费用也很可观。
    《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第4.2.1条的条文解释：“本规范在钢筋方面提倡用HRB400级(即新Ⅲ级)钢筋作为我国钢筋混凝土结构的主力钢筋，推进在我国工程实践中提升钢筋的强度等级”。
    《建筑抗震设计规范》GB50011-2001（2008年版）第3.9.3条要求：“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  高强度HRB400(Ⅲ)级钢筋的性能优势
2.1  强度高、节省钢筋资源
    由表2.1-1可见， HRB400(Ⅲ)级钢筋的价格稍微高一些，但其屈服强度为400MPa，设计强度为360 MPa，设计强度比Ⅱ级钢筋提高20%，从单位价格获得的强度上有比较明显的优势，可大大降低配筋率。
表2-1                            热轧钢筋的强度价格比
品种    标准强度
（MPa）    设计强度（MPa）    断后伸长率δs (%)    材料价格
（元/ t）    强度价格比
（MPa : 元/ t）
HPB235（Ⅰ）    235    210    ≥25    3200    0.066
HRB335（Ⅱ）    335    300    ≥17    3250    0.092
HRB400（Ⅲ）    400    360    ≥16    3350    0.107
2.2  延性好 
    统计的实测强屈比为1.37，高于标准值1.25，实测屈服强度与标准值的比值为1.16，小于标准规定的1.30。故延性好，在遭遇地震时，能发挥很好的性能。
2.3 弯曲加工适应性好
    HRB400级钢筋的冷弯性能优良，施工适应性好。
2.4 成本低
    由低合金化转向微合金化，故成本低。
2.5 焊接性能好
    由于钢筋中的钒加速了珠光体的形成，从而增加了焊接热影响区的韧性，提高了焊接质量，焊接方便，焊接性能好。
2.6 品种规格齐全
    长期以来，我国钢铁企业不生产直径12mm以下的细直径变形钢筋，只#p#副标题#e#能用Ⅰ级钢筋经冷拔、冷轧或冷扭使直径变细后使用。新的HRB400级钢筋补充了直径6mm、8mm、和10mm的细直径钢筋以作箍筋、分布筋、构造筋用；又增加了50mm直径的粗钢筋用作水坝、桥墩等大型土木工程构筑物用，品种规格齐全。
3  采用HRB400级钢筋对自然通风冷却塔投资的影响
    本文以一座淋水面积4500m2双曲线自然通风冷却塔为例，塔高122.6m，喉部高度91.95m，进风口高度7.6m，壳底直径77.498m，喉部直径42.862m，斜支柱为40对。
    方案一  自然通风冷却塔筒壁采用HRB335级钢筋，筒壁采用C35级混凝土，经计算得知，筒壁混凝土体积4508.6 m3，含筋率118.6kg/ m3，筒壁最小厚度180mm，筒壁最大厚度750mm。
    方案二  自然通风冷却塔筒壁采用HRB400级钢筋，筒壁采用C35级混凝土，经计算得知，筒壁混凝土体积4038.3 m3，含筋率106.5kg/ m3，筒壁最小厚度170mm，筒壁最大厚度600mm。
    本文采用北京国电华北电力院开发编制的《冷却塔设计软件包CTD-V5.0》进行冷却塔计算，设计条件如下：
50年一遇10米高处10分钟平均年最大风速为24.0m/s，相应的基本风压为0.36kPa；
30年一遇极端最低气温-11.0℃，进风口温度0℃，淋水填料部位温度10℃，淋水填料以上温度10℃；
根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001（2008年版）附录A.0.24, 地震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.15g，地震分组为第二组；
场地土类别为II类，属中硬场地土。
    根据电力建设工程概算定额，5000m2及以下双曲线自然通风冷却塔筒壁混凝土费用为1520元/m3，由表3.0-1可知，自然通风冷却塔投资由此可节约投资71.49万元。
   表3-1                      塔筒经济技术比较
构件名称    用钢强度    混凝土强度    混凝土体积    混凝土费用    总费用
            (m3)    （元/m3）    （万元）
冷却塔筒壁    HRB335级    C35级    4508.6    1520    685.31
    HRB400级    C35级    4038.3    1520    613.82

4 结论
    冷却塔筒壁若采用HRB400级钢筋和C35级混凝土，塔筒混凝土体积将减少470.3 m3，由此节约投资71.49万元。同时考虑材料加工、运输费用及结构自重、能耗等均相应减少，可见以HRB400级钢筋作为双曲线自然通风冷却塔筒壁的主力钢筋具有明显的经济效益和社会效益。
    
参考文献
[1]  DL5339-2006 火力发电厂水工设计规范
[2]  GB/T 50102-2003 工业循环水冷却设计规范 
[3]  冷却塔设计软件包CTD-V5.0用户手册
[4]  电力建设工程概算定额（2006年版）