梁上部鋼筋配筋形式的選取

楊萬科

(北京互聯立方技術服務有限公司，重慶 401120)

0 引言

梁的上部鋼筋可采用圖1與圖2[1,79頁]兩種配筋形式。有的根據梁的跨度來選擇配筋形式。比如：當梁的跨度小于4m且圖1梁上部鋼筋采用大直徑貫通支座鋼筋與通長鋼筋直徑級差不超過兩級時，應采用小直徑鋼筋作為支座鋼筋，并用支座角筋拉通作為通長鋼筋，當梁的跨度不小于4m且支座鋼筋與通長鋼筋直徑級差超過兩級時，宜采用通長鋼筋與支座鋼筋搭接的形式。以上方法是否準確，該如何正確選用配筋形式？本文將仔細分析。

圖1 梁上部鋼筋采用大直徑貫通

1 梁上部鋼筋采用小直徑搭接通長的構造要求

圖2 梁上部鋼筋采用小直徑搭接通長

如圖2所示，當不同直徑的鋼筋搭接時，有搭接長度llE的要求，并且箍筋在搭接長度范圍內應加密。

1.1 搭接長度llE的確定

根據參考文獻[1，55頁]可知：

再根據[1，53頁]可知：

根據公式（1）與（2）可得：

公式（3）中的ζl為縱向受拉鋼筋搭接長度修正系數，根據文獻[1，55頁]選取；ζa為受拉鋼筋錨固長度修正系數、labE為抗震受拉鋼筋基本錨固長度，這兩個參數根據文獻[1，53頁]選取。

1.2 搭接長度范圍內箍筋的構造、箍筋增加個數及箍筋長度的計算

根據文獻[1，54頁]可知搭接區(qū)箍筋構造如圖3。如果采用圖1的配筋方式時，則對于與圖3的區(qū)段箍筋構造如圖4，其中箍筋間距通常為200。圖3相對于圖4多用箍筋個數如下：

圖4 采用圖1的配筋方式時對于與圖3的區(qū)段箍筋構造

梁的箍筋采用兩肢箍和四肢箍居多。如圖5與圖6所示。

圖5 梁箍筋采用兩肢箍

圖6 梁箍筋采用四肢箍

采用兩肢箍時，箍筋的長度為：

采用四肢箍時，箍筋的長度為：

2 梁上部鋼筋采用“大直徑貫通”與“小直徑搭接通長”材料用量理論比較

梁箍筋為雙肢箍時，上部鋼筋兩根通長；為四肢箍時，上部四根鋼筋通長。采用小直徑搭接時，搭接區(qū)箍筋增加個數可用公式（4）計算，箍筋的長度可通過公式（5）或者（6）計算。

2.1 兩肢箍時梁上部鋼筋采用“大直徑貫通”與“小直徑搭接通長”材料用量之差

兩肢箍時，上部兩根鋼筋通長。“大直徑貫通”與“小直徑搭接通長”材料用量之差（cm3）為：

2.2 四肢箍時梁上部鋼筋采用“大直徑貫通”與“小直徑搭接通長”材料用量之差

四肢箍時，上部四根鋼筋通長。“大直徑貫通”與“小直徑搭接通長”材料用量之差（cm3）為：

2.3 常見尺寸梁M（S）隨3S的變化情況

如果圖1與圖2為等跨連續(xù)梁，則梁的凈跨為3S。本文分析M（S）隨3S的變化情況。 ζ1取1.6、ζa取1、d1取25、d2取14、dg取8、labe取35d2、c取20。 則得到不同梁截面（b×h）M（S）隨3S的變化情況。本文選取幾種常見截面得出M（S）隨3S的變化如圖7所示。

圖7 常見截面的M（3S）圖

3 應用BIM技術手段對梁上部鋼筋采用“大直徑貫通”與“小直徑搭接通長”兩種形式材料用量進行比較

BIM全稱為Building Information Model，意為“建筑信息模型”，由Autodesk公司最早提出此概念。BIM是以三維數字技術為基礎，集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型，可以為設計和施工中提供相協調的、內部保持一致的并可進行運算的信息[2]。本文采用BIM技術比較兩種方案的優(yōu)劣。

3.1 創(chuàng)建三維信息模型

初始條件如下：梁截面選取300×700、支座鋼筋2根25、底筋3根18、箍筋直徑采用8、搭接時跨中鋼筋直徑14、梁跨度取8.4m。分別創(chuàng)建兩種配筋形式的BIM模型，如圖8與圖9所示，梁上部鋼筋采用“小直徑搭接通長”形式配筋搭接區(qū)配筋如圖10所示。

圖8 梁上部鋼筋采用“大直徑貫通”形式配筋圖

圖9 梁上部鋼筋采用“小直徑搭接通長”形式配筋圖

圖10 梁上部鋼筋搭接區(qū)配筋圖

3.2 工程量統計

通過建立的三維建筑信息模型，提取兩種配筋方式的工程量，如表1所示。

4 結論

表1 工程量統計

圖7中M＞0表示采用大直徑通長材料用量多于采用小直徑搭接通長。 如圖7所示，200×400的梁如果M＞0，則3S＞8m；300×500的梁如果M＞0， 則3S＞9.5m；300×700的梁如果M＞0， 則3S＞11m；400×800的梁如果M＞0， 則3S＞12m。 在一般民用建筑中，200×400的梁不會超過8m；300×500的梁不超過9.5m；300×700的梁不超過11m；400×800的梁不超過12m。因此一般情況下M＜0。圖7是直徑25與直徑14搭接，如果直徑小于25的與14搭接肯定M＜0。所以一般情況下，梁采用小直徑搭接通長鋼筋用量多余大直徑通長。

通過建立三維信息模型，得出兩種配筋方式的鋼筋用量，從表1得知，小直徑搭接通長鋼筋用量多于大直徑通長。梁的跨度常規(guī)小于8.4m，如果跨度小于8.4m，小直徑搭接通長鋼筋用量會更多于大直徑通長；如果梁的跨度大于8.4m，則梁應該加寬，梁的箍筋用4肢箍，搭接區(qū)箍筋用量會增加非常多，同樣小直徑搭接通長鋼筋用量會更多于大直徑通長。

通過理論分析或者采用先進的BIM技術手段分析得出一致結論：通常情況下梁的上部鋼筋應采取大直徑通長，不應采用小直徑搭接通長。

[1]中國建筑標準設計研究院.11G101-1混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構造詳圖（現澆混凝土框架、剪力墻、梁、板）[S].北京：中國計劃出版社，2011.

[2]王君峰，陳曉.Autodesk Revit土建應用之入門篇[M].北京：中國水利水電出版社，2013.

重慶市建筑科學研究院被市城鄉(xiāng)建委

列為“重慶市2017年建筑產業(yè)現代化示范基地”

根據重慶市城鄉(xiāng)建設委員會《關于公布重慶市2017年建筑產業(yè)現代化示范基地的通知》，重慶市建筑科學研究院被列為重慶市2017年建筑產業(yè)現代化示范基地。根據通知要求，“示范基地應結合自身技術體系和產品特點加強技術創(chuàng)新，打造具有自主知識產權的技術和產品，提升企業(yè)核心競爭力，確保產品質量；積極參與建筑產業(yè)現代化相關標準、圖集編制、工程實踐和宣傳推廣工作”，同時要求“示范基地應執(zhí)行管理辦法相關規(guī)定，積極開展建筑產業(yè)現代化工作，每半年向市建設技術發(fā)展中心報送相關工作情況”。

重慶市建科院高度重視，成立了以袁兵院長為組長的裝配式建筑專項工作領導小組，制定了《重慶市建科院推進裝配式建筑工作方案》，全面布置落實裝配式建筑發(fā)展相關工作，同時以重慶市建筑產業(yè)現代化示范基地為契機，結合院實際，積極籌劃制定該院轉型升級規(guī)劃方案。

（摘自：重慶市建科網）