发布于：2014-03-04 14:44:04
来自：注册考试/注册结构工程师
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在混凝土采用方形钢筋优于圆形钢筋。方形钢筋可以在不增加任何成本的前提下：（1）增加钢筋粘结力（因为接触面大）进而可减小锚固长度，节省钢材，降低梁柱节点处的钢筋密度从而便于施工；（2）可增加构件截面有效高度进而提高构件抗弯能力；（3）方形钢筋制造不成问题（问题只是目前没有推广）；（4）方形钢筋间是面面接触便于施工，而圆形钢筋间是点点接触容易滚动、不易摆放；（5）方形钢筋有效尺寸较圆形钢筋小，贮存运输时占用空间小。
棱角圆滑后方形钢筋中的应力集中系数小于螺纹钢中的肋，所以推广没问题。因为螺纹钢中的肋与主截面间的夹角是（部分）包裹混凝土的方式，而方形钢筋两个边间的夹角是完全被混凝土包裹的方式。所以，螺纹钢中的肋将产生远大于方形钢筋的应力集中效应。既然螺纹钢在工程中应用没问题，则方形钢筋也没问题。当然，方形钢筋中也可以用螺纹钢。
类似工程实践也证明方形钢筋可行，其应力集中系数不大。如：（1）日本已于1986年成功将正方形钢筋（0.5mmX0.5mm)用于纤维混泥土中，其它类似的纤维混凝土中很多也是故意采用正方形或长方形细纤维。（2）我国过去农村盖房子时很多地方都将芦苇压扁后置于墙体内作为筋材，证明非圆形筋材的应力集中效应不明显。（3）很多动物的骨头都不是圆形的。
方形钢筋优势的理论推导：
假设筋材截面面积为
A
，如果采用圆形筋材，其直径1.128倍A的开放
，筋材与混凝土间的交界面周长3.545倍A的开方
；如果采用正方形筋材，则其边长A的开方
，筋材与混凝土间的交界面周长4倍A的开方
，即正方形筋材与混凝土接触面积比同等截面面积的圆形筋材增加
12.83%
，相应的同等截面面积方形筋材与混凝土间的粘结力比圆形筋材大
12.83%
。
同时，由于方形筋材截面边长
a
比圆形筋材直径
d
小
12.83%
，当钢筋形心处于同一位置时，方筋可使混凝土保护层厚度增加
0.06415
倍的直径。如圆筋直径为
20mm
，则改为方筋后，在其它条件不变的情况下可使混凝土保护层厚度增加
1.283mm
。当考虑箍筋或多根筋材叠加绑扎时，其保护层厚度增加更明显。或者，当取同等保护层厚度时，方筋可增大混凝土截面有效高度
，进而提高构件抗弯承载力（对于双向板可增加
3~5%
）。
经与多人讨论，虽然大多数人开始都倾向于否定方形钢筋的优势和可行性，但经过深入讨论都被说服。所以，如有同行有兴趣请QQ联系：1374051435。
全部回复（8 ）
只看楼主 我来说两句-
lpz_tj2007
沙发
这个跟桩有方桩圆桩有点类似，我觉得受拉钢筋用方型说得过去，受压不见得吧？
2014-03-06 17:28:06
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ygy3022
板凳
（1）我不知道到为什么很多人都觉得方形钢筋不好加工，可能以为不圆滑，但螺纹钢中的肋不是更不圆滑吗？加工不是照样没问题吗？
2014-03-05 11:59:05
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（2）关于应力集中问题。方形钢筋是向内弯曲，而螺纹钢中的肋是向外弯曲。所以方形钢筋的应力集中肯定小于螺纹钢中的肋。当然，方形钢筋也能做成螺纹钢，但此时应力集中的重点仍然是肋处。这也就解释了预应力中角处的应力集中小于螺纹钢的肋处了。
（3）关于怎么带肋问题。圆形钢筋也不是均匀带肋的，所以不影响方形钢筋的带肋。当然，由于方形钢筋尚没有加工和使用经验和研究，所以在初期肯定很多人都不习惯。带方形钢筋普及后，相应的研究肯定能够跟上，包括截面优化设计内容。
相信，随着人们使用习惯的改变，以及加工制作经验的增加，方形钢筋的优点会越来越被人们接受。
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