水工建筑物施工中鋼筋工程的幾個技術(shù)要點分析

仲兆偉

(黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，哈爾濱 150080)

水工建筑物施工中鋼筋工程的幾個技術(shù)要點分析

仲兆偉

(黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，哈爾濱 150080)

闡述了在建筑結(jié)構(gòu)工程中鋼筋的分類，鋼筋設(shè)計強度的技術(shù)要求。據(jù)此，強調(diào)了在水工建筑物施工中對鋼筋工程的技術(shù)要點。如：鋼筋配料、鋼筋代換以及其它環(huán)節(jié)的具體操作技術(shù)。

水工建筑物;鋼筋工程;強度要求;鋼筋分類;鋼筋配料;鋼筋代換

1 鋼筋的分類

混凝土結(jié)構(gòu)所用的鋼筋按生產(chǎn)工藝分有：熱軋鋼筋、冷拉鋼筋、冷拔鋼絲、熱處理鋼筋、碳素鋼絲、刻鋼絲和鋼絞線等;按力學(xué)性能分為：I級鋼筋(235/370級，即屈服點為235 N/mm2，抗拉強度為370 N/mm)、II級鋼筋(335/510級)、III級鋼筋(370/570級)和IV級鋼筋(540/835級)等;按軋制外形分為：光圓鋼筋和變形鋼筋(月牙形、螺旋形、人字形鋼筋);按鋼筋直徑大小分為：鋼絲(直徑3～5 mm)、細鋼筋(直徑6～10 mm)、中粗鋼筋(直徑12～20 mm)和粗鋼筋(直徑＞20 mm)。

2 鋼筋設(shè)計強度的技術(shù)規(guī)范要求

其要求詳見表1。

3 鋼筋配料

3.1 鋼筋下料

鋼筋因彎曲或彎鉤會使其長度變化，在配料中不能直接根據(jù)圖紙尺寸下料;必須了解鋼筋保護層、鋼筋彎曲、彎鉤等規(guī)定，再根據(jù)圖紙尺寸計算其下料長度。各種鋼筋下料長度計算如下：

直鋼筋下料長度=構(gòu)件長度-保護層厚度+彎鉤增加長度

表1 鋼筋設(shè)計強度 kg/cm2

彎起鋼筋下料長度=直段長度+斜段長度-彎曲調(diào)整長度+彎鉤增加長度

箍筋下料長度=箍筋周長+箍筋調(diào)整值

上述鋼筋若需要搭接，還應(yīng)增加鋼筋搭接長度。

3.2 鋼筋彎曲調(diào)整值

鋼筋彎曲后長度有所變化，其彎曲調(diào)整值見表2。

3.3 彎鉤增加長度

鋼筋的彎鉤形式有3種：半圓彎鉤、直彎鉤及斜彎鉤(圖1)。半圓彎鉤是最常見的一種彎鉤。直彎鉤備用在柱鋼筋的下部、箍筋和附加鋼筋中，斜彎鉤多用在直徑較小的鋼筋中。光圓鋼筋的彎鉤增加長度，按要心直徑為2.5 d、平直部分為3 d計算;對半圓彎鉤為6.25 d，對直彎鉤為3.5 d，對斜彎鉤為4.9 d。

表2 鋼筋彎曲調(diào)整值

圖1 鋼筋彎鉤計算簡圖

在生產(chǎn)實踐中，由于實際彎心直徑與理論彎心直徑有時不一致，鋼筋粗和機具條件不同而影響平面部分的長短(手工彎鉤時平直部分可適當(dāng)加長，機械彎鉤時可適當(dāng)縮短)，因此在實際配料計算時，對彎矩增長長度常根據(jù)具體條件，采用經(jīng)驗數(shù)據(jù)，見表3。

表3 半圓彎鉤增加長度參考表

彎起鋼筋斜長系數(shù)見表4。

表4 彎起鋼筋斜長系數(shù)

3.4 箍筋調(diào)整值

箍筋調(diào)整值，即為彎鉤增加長度和彎曲調(diào)整值兩項之差或和，根據(jù)箍筋量外包尺寸或內(nèi)皮尺寸確定。見表5。

表5 箍筋調(diào)整值

4 鋼筋代換

施工中，如供應(yīng)的鋼筋品種和規(guī)格與要求不符時，可以進行代換。但代換時，必須嚴(yán)格遵守規(guī)范的各項規(guī)定。對抗裂性要求較高的構(gòu)件，不宜用光面鋼筋代換帶肋鋼筋;鋼筋代換時不宜改變構(gòu)件中的有效高度。

4.1 鋼筋代換原則

1)不同種類鋼筋的代換，應(yīng)按鋼筋受拉承載力設(shè)計值相等的原則進行。代換后應(yīng)滿足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中有關(guān)間距、錨固長度、最小鋼筋直徑、根據(jù)數(shù)等要求。

2)對有抗震要求的框架鋼筋需代換時，應(yīng)符合上條規(guī)定，不宜以強度等級較高的鋼筋代替原設(shè)計中的鋼筋;對重要受力結(jié)構(gòu)，不宜用HPB235級鋼筋代換帶肋鋼筋。

3)當(dāng)構(gòu)件受抗裂、裂縫寬度或撓度控制時，鋼筋代換時應(yīng)重新進行驗算;梁的縱向受力鋼筋與彎起鋼筋、鋼筋間距、錨固長度等要求。

4.2 鋼筋代換方法

1)當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件是按強度控制時，可按強度等同原則代換，稱“等強代換”。如設(shè)計圖中所用鋼筋強度為fyl，鋼筋總面積為As1，代換后鋼筋強度為fy2，鋼筋總面積為As2，則應(yīng)使：

2)當(dāng)構(gòu)件按最小配筋率控制時，可按鋼筋面積相等的原則代換，稱“等面積代換”即：

式中：As1為原設(shè)計鋼筋的計算面積;As2為擬代換鋼筋的計算面積。

3)當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件按裂縫寬度或撓度控制時，鋼筋的代換需進行裂縫寬度或撓度驗算。代換后，還應(yīng)滿足構(gòu)造方面的要求(如鋼筋間距、最小直徑、最少根數(shù)、錨固長度、對稱性等)及設(shè)計中提出的特殊要求(如沖擊韌性、抗腐蝕性等)。

其它技術(shù)環(huán)節(jié)還有鋼筋加工成型，包括：①鋼筋除銹;②鋼筋調(diào)直;③鋼筋切斷;④鋼筋彎曲成型。以上均需按有關(guān)技術(shù)規(guī)范執(zhí)行。

［1］左東啟，顧兆勛，王文修等.水工設(shè)計手冊(3)：結(jié)構(gòu)計算［K］.北京：水利電力出版社，1984.

［2］尹士君，李亞峰，呂桂峰.水工程施工手冊［K］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

［3］盧循.建筑施工技術(shù)［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1991.

TV33

B

在水工建筑物中，所有的軸心受壓、偏心受壓構(gòu)件、軸心受拉、偏心受拉構(gòu)件以及受扭、局部承壓、沖切構(gòu)件必須經(jīng)強度計算，在設(shè)計過程中根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求配置滿足抗壓、抗拉、抗裂等各項技術(shù)規(guī)范要求，本文就鋼筋工程施工中的技術(shù)要點作以闡述。

1007-7596(2011)05-0023-02

2011-07-03

仲兆偉(1956-)，男，黑龍江哈爾濱人，高級工程師，建造師。