常用钢筋构造解析(一)

之G101平法构造解析第一部分：钢筋构造分类一、钢筋构造分类■钢筋构造按钢筋在结构中的分布形式分为——钢筋连接构造：其他构造构件连接构造：边缘构造节（结）点构造功能构造：■钢筋构造按钢筋在结构中的作用分为——节点构造：线构造：平面构造：工艺技术构造：（一）、钢筋连接构造：钢筋长度与结构尺寸差异，造成钢筋需通过连接方式以保证钢筋的连续布设而采取的构造措施：1、钢筋连接构造：·应当说明的是：钢筋常用的连接（如：绑扎搭接、机械连接、焊接）我们都视其为缺陷。※影响钢筋连接的因素——☆注：通常，钢筋连接的位置、连接方式、连接长度、连接区接头设置比率的确定及控制，是施工中施工人员控制的；由于有上述原因存在，钢筋的连接在翻样下料的环节就会存在差异，这也为钢筋的合理下料、优化下料提供了可能性。影响钢筋连接因素钢筋连接接头的连接方式钢筋连接接头设置的部位钢筋连接接头连接长度钢筋连接区接头设置的比率①钢筋连接方式分类：钢筋常用的连接（如：绑扎搭接、机械连接、焊接）我们都视其为缺陷。所以要控制接头的位置、接头分布区域的接头面积比率。■按连接形式分为——绑扎搭接：机械连接：直螺纹套筒连接、锥螺纹套筒连接、挤压套筒连接等焊接：闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊等■按连接工艺分为——间接连接直接连接②钢筋各连接方式简述：无粘接连接(不绑扎接头）绑扎连接■焊接：是通过电流（或辅以助剂）产生高温熔化钢筋母材，使钢筋相熔后相成连接体。这是一种直接连接方式；■机械连接：是用连接件(套筒)通过螺纹（或挤压）对钢筋母材形成连接，使钢筋形成连接体。这是一种直接连接方式；■绑扎连接：是通过对钢筋母材接头进行绑扎而形成连接，使钢筋形成连接体；这是一种间接连接方式；从实际意义上讲：这种连接方式是一种互锚连接；因此也派生出无粘结连接构造；③钢筋各连接长度的确定：■焊接：按规范确定■机械连接：通常是以连接件（如：套筒）■绑扎连接：通常是以搭接长度来表示，而搭接长度的计算基础是锚固长度。■钢筋搭接长度确定：l搭=llE=ζllaE（锚固长度laE的确定见后述）④钢筋钢筋连接部位的确定：■钢筋连接接头的位置应设置在受力较小的部位——这说明连接部位应当结合构件在结构中的受力情况来确定，所以施工人员应具备一定的受力分析知识，才能合理的确定连接部位。■根据《规范》要求，在同一连接区内的钢筋连接截面面积应符合《规范》要求的控制百分率规定。（减少缺陷集中的原则）※当接头确实无法错开按上述比率分布时，规范给出了以下处理方法：绑扎搭接连接在受拉区接头面积百分率为25%：第二种方法：绑扎搭接时增加搭接的长度；第一种方法：改变连接方式：焊接连接、机械连接在受拉区接头面积百分率为50%：当采用一级直螺纹套筒连接时，接头面积比例不限；⑤钢筋连接方式选择的几点注意事项※受压直径≥28mm、受拉筋直径≥25mm的钢筋不得采用绑扎搭接方式连接；※同一构件上同一部位的钢筋不宜有2个或2个以上的接头；※轴心受拉构件，不得使用绑扎搭接（如：吊柱、悬挂构件等）※有特殊工艺要求的构件或部位的连接，应按设计要求确定：如：行车梁内纵向钢筋的连接，通常应使用闪光对焊焊接（不得用绑扎连接；不宜用电弧焊连接等）或机械连接。⑥钢筋连接的表示方式□当标准图中有要求时，按标准要求的部位、连接方式确定；（通常用于结点部位的钢筋构造，用llE或ll表示）□当设计有要求时，按图纸设计要求的部位、连接方式确定；（通常用于特殊构件设计）□当上述情形无要求时，按由施工翻样人员跟据结构图纸中的尺寸，结构受力形态、规范标准要求、钢筋的定尺长度，合理下料长度等确定；（通常是在施工中确定）(二)、构件连接构造：不同的结构构件，通过钢筋的不同构造方式将其可靠连接为一个整体所采取的构造措施；——这个构造方式通常是锚固。①钢筋锚固的方式分为——直锚、弯锚、机械锚固锚固的实质是：一个混凝土构件与另一个混凝土构件连接时，主要是通过钢筋拉结来实现的，该构件钢筋在另一个构件中受混凝土粘结、窝裹等效应而产生抵抗拉拔等能力的构造。弯锚机械锚固※直锚：是将钢筋顺直埋入锚固体中，利用钢筋与混凝土的窝裹混凝土产生的磨擦力、咬合力来形成抗拉（抗拔）力。※弯锚：是将钢筋弯折埋入锚固体中，利用钢筋与混凝土的窝裹混凝土产生的磨擦力、咬合力以及弯折来形成抗拉（抗拔）力。※机械锚固：是将钢筋弯折埋入锚固体中，利用钢筋与混凝土的窝裹及端头形成的阔大构造与混凝土产生的磨擦力、咬合力以来形成抗拉（抗拔）力。②影响锚固的因素：③钢筋锚固长度的确定■确定受拉钢筋基本锚固长度lab、labE■确定钢筋锚固长度※非抗震锚固长度※抗震锚固长度（下面只讲述抗震锚固长度）钢筋锚固长度计算公式——laE＝ζ锚固长度修正系数ζ锚固长度抗震修正系数labE（基本锚固长度）★ζ锚固长度修正系数★ζ锚固长度抗震修正系数■钢筋保护层钢筋混凝土的钢筋保护层是指钢筋在混凝土结构中钢筋外边缘至混凝土外表面的厚度；☆钢筋保护层的作用○从钢筋的粘结锚固角度，对混凝土保护层提出的要求是为了保证钢筋与结构周围的混凝土能共同工作，并使钢筋充分发挥计算所需的强度；○按锚固要求，设计规范规定受力钢筋的混凝土保护层最小厚度不应小于钢筋的直径；○耐久性要求，混凝土保护层最小厚度（见下表），是按照50年内能使保护钢筋不发生危及结构安全的锈蚀而确定的；■钢筋保护层的确定☆设计有要求时——按设计要求；☆设计无要求时——按规范要求；○混凝土强度等级不大于C25时，表中保护层厚度数值应增加5；○基础底面钢筋的保护层厚度，有混凝土垫层时应从垫层顶面算起，且不应小于40mm；■钢筋锚固的表达应注意如下问题☆上述通过计算的钢筋锚固长度是最小值，在实际应用中不得小于该计算值，实际应用中还应结合其他条件（如伸入到对边、过中等）确定其长度。☆钢筋锚固长度的确定，不仅要满足计算确定的最小值，尚应结合构造要求确定其所在部位的长度值。在规范标准中，表达钢筋锚固的方式有多种，如：总长度表示法；分段表示法（伸入构件的长度+弯折长度）等。☆应注意标注中的约束条件，如在上图分段表示中下部钢筋的水平伸入长度，不仅要伸入到上部纵筋弯钩内侧，还要同时满足≥0.4laE;反之亦然。这叫多条件约束。☆在一些受力较大的结点部位或因构造需要的部位锚固长度也有加长的，通长以在计算锚固长度的基础上乘以一个1的系数的表示。☆虽为同一构件，但在截面变化部位，构件出现转折部位等，出现交叉的钢筋构造，一般按锚固构造处理。☆直锚构造通常适用于直锚端有边缘构件的构造。☆锚固构造应符合“核心区锚固”的原则核心区是指由钢筋骨架所围成区域内的部分。或是保护层以内的区域。说明:这是一直存在争议的问题，一些人认为板上排筋在边梁端部的弯钩，应伸到边梁骨架外侧，这是基于重视板上排筋水平伸入长度而言的。从右图可看出，板上排筋与梁的关系是锚固关系，所以强调其弯钩从外侧角筋内侧弯下（即核心区蓝色区内)。这叫弯钩不外置.（三）、工艺技术构造：在钢筋布设中，为了使钢筋满足布设工艺要求而采取的构造措施；※拉筋在构造中其作用类似于箍筋，是受力筋——它在结构变形时将受拉面钢筋变形传递给受压面钢筋，使之共同受力；通过这个作用，对结构混凝土进行约束；■为了满足钢筋能形成局部稳定性而设置的构造筋，如：筏板钢筋支架，板负弯筋于板部位的直弯钩构造，墙柱纵筋在基础内的箍筋及根部弯折构造。■为了满足钢筋能形成网片、骨架等而设置的构造筋，如：板分布筋，梁的架力筋，墙的分布筋及拉筋。(四)、功能构造：为了满足某些功能需要而设置的构造措施；■为了满足构件抗弯、剪、扭破坏要求采取的构造措施，如：主次梁节点处增加的抗剪构造筋（附加箍筋、吊筋），悬挑梁中的抗剪弯起筋，受扭构件设置的抗扭筋等；■为了使构件钢筋满足抗裂（干缩开裂、温弯开裂等）要求，而采取的构造措施，如：梁侧面设置的抗裂筋，板面设置的抗裂筋等；(五)、其他构造：①边缘构造：为使构件内的钢筋骨架、网片等在端部或边缘区形成抵抗混凝土因受压产生的膨胀或形成合理构造而采取的构造措施。■边缘构造分类:边缘构造由构件形成的结构边缘构造：如:墙板边部的暗柱、端柱等构造由钢筋形成的封边边缘构造：如:构件端部通过弯折封边或设置Ｕ型筋封边构的造③其他：在某些特殊部位，由设计人员通过结点图或详图来表达出设计做法要求的构造等。钢筋封边构造：在构件边缘部位通过钢筋加工或安装成闭合型构造，使之形成对构件边缘部位的加强的构造措施。如:梁自由端端部钢筋的弯折构造,基础板的外边的封边构造等。设置边缘构件：在构件边缘部位增加边缘构件，使之形成对构件边缘部位的加强的构造措施。如:对混凝土墙边设置暗柱，在大洞口上部设置过梁或暗梁,板上开大洞时的截断筋封边等.②结点构造：在构件节点部位为满足钢筋合理设置或对构件结点部位进行加强所采取的构造措施。如:柱节点部位的箍筋加密、柱纵筋顶端节点的弯折构造等。小结:■在实际结构中,上述构造并非孤立存在的,一般同一部位会有多种构造并存;或者说:一个结点部位的钢筋构造往往是由多个构造组合而成的组合体;右图中即是锚固构造,弯折也是边缘构造;■在锚固构造中,要注意锚固构造的多条件约束。在连接区确定时，也要注意连接区的多条件约束。■在连接构造中,确定连接点部位是,应结合结构受力特征进行分析,同时还要结合结构中钢筋的尺寸等因素合理确定，做到合规且用料最少。■实际工作中，要注意当设计图纸的构造措施与标准不一致时，应以标准为准。这是标准高于设计的体现。(在我国设计与施工均需执行标准和规范)二、钢筋构造的几个问题探讨（一）钢筋构造中关于间距的问题1、钢筋构造中关于箍筋间距的问题※在标准设计标注中，板、墙的纵横向钢筋，梁、柱的箍筋是指排列的最大间距，实际中应用中应根据布设区间（段）的长度按不大于设计间距的前提均匀设置；——均匀分布原则（1）第一根箍筋的位置箍筋通常是梁、柱等线状构件中，钢筋为形成骨架而设置的环状封闭（有时也有不封闭做法：如单肢箍、开口箍等）钢筋。箍筋的标注通常用：10φ200钢筋的规格（直径）钢筋的类型（类型）钢筋的最大间距（类型）梁或柱的第一根箍筋的位置为从基础顶面或柱侧面距离50mm开始布置箍筋。（这也实用于终点筋）※箍筋间距分布区（段）内如果模数与间距整数倍不符时，应调整箍筋间距使之均匀布置；（2）第一根板筋的位置①板受力钢筋：距离梁角筋1/2个跨中标准间距开始布置第一根。②板分布钢筋：距离梁角筋1/2个跨中设计间距开始布置第一根。说明：这是目前一直找不到规范、图集、标准明确的悬疑之一，有人认为应从梁边50mm；有人认为应从梁边1倍底排筋设计间距；但从将其位置视为局部上排筋，则应按照底排筋设置的规则确定第一根分布筋位置。■分布筋自身及与受力主筋、构造钢筋的接接长度为150mm;当分布筋兼作抗温度筋时，其自身及与受力主筋、构造钢筋的搭接长度为ll；其在支座的锚固按受拉要求考虑。（3）第一根墙筋的位置①墙竖向钢筋：距离柱（端柱、暗柱、约束柱等）角筋1/2个板中竖向筋设计间距开始布置第一根。说明：这是11G101中未标注明确的悬疑之一06G901-1的图例，应该距离约束边缘构件角筋一个标准墙身竖向钢筋间距开始布置第一根；我认为，墙也是板，是竖向搁置的板，因此应按板的设置规则确定第一根筋位置。②墙水平钢筋：按距离结构层顶面不大于50mm开始布置第一根。最后一根水平筋（或向下第一根水平筋）的位置，从构件净高端部下50mm。说明：这是11G101中未标注明确的悬疑之一我认为，因墙与柱（端柱、暗柱、约束柱等）的关联性，墙水平筋的设置规则与柱同步。注：这是一些资料上给出的界定标准：每一楼层墙身的最上一道水平分布钢筋，距离该楼层上部板的板顶部不得超过100mm。■墙身拉筋：※竖向；应从每一楼层下部板顶第二道（也或是第三道，按设计间距确定）水平钢筋开始布置，到每一楼层上部顶板底第一道水平分布钢筋结束；※横向：应从约束边缘构件旁的第一根墙的竖向钢筋就开始布置。例：一梁净长6500mm,梁加密区长度分别为2200mm,箍筋标注为8φ200/100，计算箍筋的数量和各区段箍筋的间距。→布筋区长度＝加密区长