建筑工程系 陈东佐

现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）4.2.1条规定：

混凝土结构的钢筋应按下列规定选用：

（1）纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋，也可采用HPB300、HRB335、HRBF335、RRB400钢筋；

（2）梁、柱纵向受力普通钢筋应采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋，也可采用HPB300、HRB335、HRBF335、RRB400钢筋；

（3）箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500钢筋，也可采用HRB335、HRBF335钢筋；

（4）预应力钢筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。

其中的HRBF就是细晶粒热扎钢筋。

1. 细晶粒热扎钢筋的概念

通过控冷控轧的方法，使钢筋组织晶粒细化、强度提高，该工艺既能提高强度又能降低脆性转变温度，钢中微合金元素通过析出质点在冶炼凝固到焊接加热冷却整个过程中影响晶粒成核和影响晶粒尺寸，使晶粒度不粗于9级。细晶强化的特点是在提高强度的同时，还能提高韧性或保持韧性和塑性不降低。

细晶粒热扎钢筋的牌号分别为：HRBF335、HRBF400、HRBF500。HRB——热轧带肋钢筋的英文（HOT ROLLED RIBBED STEEL BAR）缩写，“F”为英文“细”FINE的首位字母。

通过控轧控冷工艺获得超细组织，从而在不增加合金含量的基础上大幅提高钢材的性能，成为当前国际上研究的热点。传统的控轧控冷工艺，注重的是材料组织成分的控制，对利用细化晶粒手段达到提高钢材性能的研究没有给予足够的重视。而且对于低碳钢，传统的控轧控冷手段得到的晶粒尺寸一般都大于5微米，并且要借助微合金化手段才能获得。近十几年来，国际上广泛开展了获得细晶粒组织的研究，以期有效地提高钢的强度和韧性。其中以普通C-MN钢获得细晶粒的工艺机制为研究工作重点，实验室已获得了2~3微米的细晶粒铁素体，屈服强度大于400MPa。同时未来钢铁材料研究发展方向是以高纯洁度、高均匀度和细晶粒为主要发展目标之一，以节约资源、降低成本和可回收利用为研究的基本原则。

2. 细晶粒热扎钢筋的应用

现行国家标准《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）11.2.3条规定：

按一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件，其纵向受力钢筋应符合以下要求：

（1）钢筋的抗拉强度实侧值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；（2）钢筋的屈服强度实侧值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3；（3）钢筋最大拉力的总伸长率实侧值不应小于9%。

上述第（1）条要求是为了保证，当结构出现塑性铰后，钢筋在大变形条件下有足够的强度硬化过程，保证构件有必要的承载力。

上述第（2）条要求是为了保证实现“强柱弱梁”、“强剪弱弯”。

上述第（3）条要求是为了保证在地震大变形条件下，钢筋具有足够的变形能力。

结构构件中的受力钢筋的变形性能直接影响结构在地震力作用下的延性。这对考虑地震作用的主要结构构件的纵筋、箍筋提出了要求，此时可考虑采用细晶粒热轧钢筋。当有较高要求时，可采用现行国家标准《钢筋混凝土用钢筋第2部分：热轧带肋钢筋》GB 1499、2中牌号带“E”的钢筋。