基于11G系列新平法圖集的鋼筋工程量計算研究

曹祥軍

(集美大學工程技術學院，福建廈門 361006)

1 新平法與11G系列圖集產生的背景

隨著我國固定資產投資額的不斷增長，我國在基礎設施、房地產投資與建設方面已經成為名副其實的大國，拉動了我國經濟規模的日趨壯大，但也由此帶來了不少問題。比如大量能源與資源的消耗、工程從設計到施工到驗收等環節中各種不符合規范的現象接連發生，導致了環境惡化、能源浪費、安全事故頻發。因此，為了在混凝土設計中貫徹執行國家的技術經濟政策，在安全、適用、經濟的同時保證質量，國家重新修訂混凝土結構設計規范，2011年7月1日正式頒布執行GB 50010-2010混凝土結構設計規范。同時2010年12月1日起實施GB 50011-2010建筑抗震設計規范，2011年10月1日起實施JGJ 3-2010高層混凝土結構技術規程。

由于新規范中補充了結構方案、抗震設計，修改了保護層等有關規定，故11G系列平法圖集根據新規范進行了大量調整，從而取代了03G系列平法圖集。使得從建筑設計到預算、招投標、施工等環節更好地做到了有規范可依，更好地和國際接軌，保證我國大規模的投資能夠真正改善民生，對于GDP的發展起到強有力的推動作用。

2 11G101與03G101系列圖集的比較和分析

新的混凝土規范的變化必然要在新平法圖中體現，判斷新平法圖集變化，必先了解混凝土規范的新舊變化。新平法圖集主要是根據新《混凝土結構設計規范》進行修訂，平法圖集的規定遵循規范，是規范的反映，它不能脫離規范。但規范相對文字化體現是沒有制圖規則的，平法可以有自己的一套制圖規則，這是兩者的最大區別。其他構造等方面則完全脫胎于規范，規范是平法圖集變化的體現。

2.1 材料變化

2.1.1 提高混凝土強度等級

在新規范中規定:素混凝土結構的混凝土強度等級不應低于C15，鋼筋混凝土結構的混凝土強度等級不應低于C20;采用強度級別400 MPa及以上的鋼筋時，混凝土強度等級不應低于C25。承受重復荷載的鋼筋混凝土構件，混凝土強度等級不應低于C30。預應力混凝土結構的混凝土強度等級不宜低于C40，且不應低于C30。這是針對混凝土強度等級做的最為嚴格的規定，是保證工程質量的最安全保障。

2.1.2 高強鋼筋

隨著世界建筑材料的發展，針對以前鋼筋的型號做了更為科學的規定。發展高性能鋼筋，我國新規范特別增加了如下鋼筋種類:500 MPa級帶肋鋼筋;以300 MPa光圓鋼筋取代235a級鋼筋;限制并準備淘汰335 MPa鋼筋;最終形成300 MPa，400 MPa，500 MPa的強度梯次，HRB400(三級鋼)將成主流。

新規范實施后的鋼筋牌號及標志見表1。

表1 新規范實施后的鋼筋牌號及標志

2.2 基本構造變化

2.2.1 混凝土保護層

混凝土保護層根據耐久性不同也發生了變化，原來的保護層是指“縱筋外皮至混凝土表面的距離”，現在的保護層是指“最外層鋼筋的外皮至混凝土表面的距離”。以前除了滿足“縱筋外皮至混凝土表面的距離”外，還須滿足最小保護層厚度15 mm。新規范中墻、板保護層合并在一起，梁、柱合并在一起。使得最小保護層厚度比以前規定的保護層厚度有所提高，這樣不僅能夠節省鋼筋，又能避免建筑質量通病——露筋的出現。舊規范中根據構件縱筋確定保護層明顯是不太合理的，導致因箍筋直徑不同而相同構件的混凝土保護層不同。這也導致了預算造價人員因為規范不統一而造成了量的差別，這一改進，嚴格統一了鋼筋的量取規則，更具可操作性(見表2)。在新平法推出之前，在現場做施工翻樣時，一般是按箍筋外皮尺寸計算，柱梁箍筋保護層一般按25 mm計算。而新規范實施后保護層則按照控制縱筋到控制最外層鋼筋，這樣更合理，也更容易控制保護層。

表2 混凝土保護層最小厚度 mm

對于工程造價人員來說，今后在計算柱梁箍筋、拉筋的長度時，計算公式需要按照L=2(b+h)－8bhc+2×1.9d+2max(10d，75)來計算。而且在混凝土等級小于C25時，需要增大保護層厚度。這無疑是工程造價人員需要熟記的一點。

2.2.2 鋼筋錨固

鋼筋錨固長度的計算是鋼筋工程量中計算的重點，各節點之間相互錨固的具體數值在新規范實施以前的預算中經常出現各自理解的不同，導致了鋼筋工程量出現較大的差別。而新規范中增加了基本錨固lab的計算方式:

其中，ft(混凝土軸心抗拉強度設計值)取值改為“當混凝土強度等級高于C60時，按C60取值”，以適應混凝土強度的提高。

設計錨固長度為基本錨固長度乘錨固長度修正系數ζa的數值，由此反映錨固條件發生變化的影響:

其中，la不應小于200 mm，這成了預算中的一個硬性計算標準，錨固長度修正系數ζa，對普通鋼筋按規范第8.3.2條的規定取用，多于一項時，則可按連乘計算，但不應小于0.6，對預應力鋼筋，可取1.0。受拉鋼筋錨固長度修正系數ζa見表3。

表3 受拉鋼筋錨固長度修正系數ζa

受拉鋼筋錨固長度的規定，舊平法圖集規定“在任何情況下不得小于250 mm”，新圖集僅“在非抗震條件下規定不得小于200 mm”。在抗震條件下，必須執行基本錨固長度乘以修正系數，并沒有不得小于250 mm的規定。

在新規范設計的工程下，鋼筋錨固值的計算公式簡單明了，但是需要考慮不同情況下的規定，除了受到上面各種參數影響外，在任何情況下受拉鋼筋的錨固長度都不能小于最低限度(最小錨固長度)，其數值不應小于0.6lab及200 mm。工程造價人員需要計算鋼筋的基本錨固可以直接在11G101系列圖集表中查詢，使錨固的取值簡單了很多。

2.2.3 筋端彎鉤和機械錨固

新規范對鋼筋彎鉤和機械錨固的形式和技術要求做了更詳細的規定，見表4。

表4 鋼筋彎鉤和機械錨固的形式和技術要求

機械錨固特別是螺栓錨頭是一種新技術，它可以節約鋼筋，具有推廣意義，在國際上得到廣泛應用。鋼筋的連接變化，對計算鋼筋長度也產生影響。基本錨固引起的鋼筋錨固長度變化，錨固長度引起的鋼筋搭接長度的變化。鋼筋搭接基本原則引起的鋼筋各構件節點的變化。按照新規范、新平法，對工程量預算、鋼筋下料、現場施工都產生比較大的影響。

不宜采用綁扎搭接接頭的規定改為:受拉鋼筋直徑不宜大于25 mm，受壓鋼筋直徑不宜大于28 mm。鋼筋機械連接區段的長度為35d，d改為連接鋼筋的較小直徑。縱向受拉鋼筋綁扎搭接接頭的搭接長度不應小于300 mm。

3 結合11G101圖集的鋼筋工程量計算解析

根據以上比較，新規范下的鋼筋工程量計算發生了比較大的變化，下面將根據廣聯達鋼筋算量軟件結合在預算過程中容易出現的問題或者比較難以理解的幾個地方進行了直觀通俗的講解，通過幾個節點構造，來分析新平法中一些構造變化對工程量的影響。

3.1 頂層邊角柱外側縱筋工程量的計算

在11G新平法中，頂層邊角柱的變化較大，而圖集中最常用的B，C節點，很多造價不清楚如何來選擇以及柱外側鋼筋的構造。

案例1:某建筑頂層柱子如圖1所示，層高為3 m，根據抗震情況，柱為C30混凝土，柱子鋼筋信息4C22+12C18，柱尺寸為600×600，柱保護層40;

圖1 頂層外邊柱縱筋三維圖

當屋面框架梁高為700 mm時:

1.5Labe=1.5×31d=1 023 mm，這個時候需要判斷是否到達柱子內邊:

則:梁高 －保護層+柱寬 －保護層 =700－4+600－40=1 256 ＞1.5Labe。

該柱子頂層外側鋼筋長度的計算結果為:3 000－max(2 300/6，900，500)－700+700 － 20+max(1.5 ×40d －700+20，15d)=2 360 mm。

3.2 屋面框架梁上部鋼筋端部構造

在11G平法中，屋面框架梁構造直接在KZ的頂層邊角柱構造節點中進行標示。從圖2可以看出，WKL端部構造一定為彎至梁底，同時要求彎折長度必須不小于15d。

圖2 屋面框架梁鋼筋圖

案例2:當梁高為500 mm，梁上部鋼筋信息為:上部鋼筋(2c14)，保護層20，混凝土等級c30。按照新平法，其上部鋼筋彎折長度=max(梁高－保護層，15d)=max(680，375)=680 mm;

則該梁上部端部鋼筋的長度為:4 600/3+900－20+680=3 093 mm。

3.3 抗震框架梁的加密區范圍計算

在新平法11G-1平法第85頁中，對抗震框架梁KL，WKL的箍筋加密區做出了規定，當框架梁以主梁為支座時，這一端可不設加密區，見圖3。

圖3 以主梁為支座的梁

根據11G規則，當以主梁為支座時，此端可以不加密。

那本案例中左側以梁為支座一端無加密區，只有左側以柱子為支座處為加密區，見圖4。

加密區根數為 ceil［max(2hb，550)－50］/100+1=12。

非加密區根數為ceil(6 000－200－200－2hb－50)/200=23。

圖4 以主梁為支座的梁的加密區

采用11G的算法，KL-1的箍筋根數為35根。

通過案例可以看出，新舊平法中對框架梁箍筋加密區的規定發生了較大的變化，在計算時，要認真讀圖，注意圖紙中是否有關于加密區的說明，在對量時，也要區分不同的建筑構造，節點各自采用什么構造，這樣就可以保證結果的準確。

以上對新平法和11G101系列圖集分析，很容易就可以直觀的感受到新平法的變化給鋼筋計算結果帶來的影響，看懂新規范，認識新圖集，只有對新平法的構造理解掌握后，在算量的過程中才能夠運用正確的構造及規則，才能保證算量準確、對量清晰，真正在造價工程中發揮嫻熟的技巧和運算能力。

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