王福幫
摘要:鋼筋工程是混凝土結(jié)構(gòu)的核心,屬隱蔽工程,因此它決定著工程質(zhì)量、造價與工期。鋼筋工程施工需根據(jù)現(xiàn)場實際需要,通過認識鋼筋、編制鋼筋工程施工方案、進行鋼筋工程交底、鋼筋工程過程控制、鋼筋工程質(zhì)量驗收等任務(wù)來完成鋼筋的進場檢驗、加工、連接與安裝等一系列技術(shù)工作。
關(guān)鍵詞:鋼筋;代換;等強度;等面積
鋼筋是混凝土結(jié)構(gòu)工程中的重要原料之一,鋼筋工程質(zhì)量的好壞取決于鋼筋的質(zhì)量,能夠在熟讀施工圖的情況下了解鋼筋的品種、規(guī)格、數(shù)量、搭接與錨固,特別是鋼筋的細部構(gòu)造要求。
普通鋼筋有兩類可用于鋼筋混凝土:熱軋鋼筋和冷鋼(冷軋肋鋼,冷拉螺旋鋼冷軋和冷扭轉(zhuǎn)鋼筋)。 冷拉低碳鋼和冷拉鋼已逐漸無人使用。余熱處理鋼筋屬于熱軋鋼筋中的一類。
熱軋鋼筋的強度等級由原來的I級、II級、Ⅲ級和Ⅳ級更改為按照屈服強度(MPa)分為HPB300, HRB335, HRB400, HRB500?!痘炷拷Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB 50010- 2010)第4.2.1條規(guī)定:普通鋼筋宜采用熱軋帶肋鋼筋HRB400級和HRB335,也可采用熱軋光圃鋼筋HPB235和余熱處理鋼筋RRB400級;目前三級鋼筋作為主要受力鋼筋.未來的主要使用材料為四級鋼筋,這是一未來發(fā)展的重要趨勢。冷軋帶肋鋼筋和冷軋扭鋼筋因已有專門規(guī)程《冷軋帶肋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ95- 2011)和《冷軋扭鋼筋混凝土構(gòu)件技術(shù)規(guī)程》(JGJ115- 2006)可供參考。
根據(jù)取代前后相等強度的原理,通過取代來控制強化強度;構(gòu)件根據(jù)鋼筋的最小鋼筋比例,或替換之間的相同替換根據(jù)等面積原則在更換之前和之后。當構(gòu)件的裂紋寬度或偏轉(zhuǎn)控制時,應該是裂紋寬度和偏轉(zhuǎn)前后的替代。(鋼筋代換需履行設(shè)計變更手續(xù),不能擅自代換)。
1、鋼筋代換的計算方法第一種為:
(1)等強度代換:當結(jié)構(gòu)構(gòu)件按強度控制時,可按強度相等的原則代換,稱為“等強度代換”。即代換前后鋼筋的“鋼筋抗力”不小于施工圖紙原設(shè)計配筋的鋼筋抗力。
(2)當構(gòu)件受裂縫寬度或抗裂性要求控制時。代換后應進行裂縫或抗裂性驗算。代換后,還應滿足構(gòu)造方面的要求(如鋼筋間距、最少直徑、最少根數(shù)、錨固長度、對稱性等)及設(shè)計中提出的其他要求。
2、鋼筋代換的第二種方法為經(jīng)驗法:
(1)等截面代換:一般指原設(shè)計鋼筋和代換鋼筋的材質(zhì)(設(shè)計強度)相同,但直徑不同的代換,其計算公式為:
代換鋼筋間距=(代換鋼筋理論重量/原設(shè)計鋼筋理論重量)*原設(shè)計間距
例:某設(shè)計采用了A10鋼筋,間距150mm配筋,因圓10鋼筋無貨,擬用圓6代換,代換鋼筋的間距應是多少?
代換鋼筋間距=0.395/0.617*150=97(mm)
(2)等強度代換:一般指原設(shè)計鋼筋與代換鋼筋的規(guī)格(直徑)相同或者不同,但材質(zhì)(設(shè)計強度)不同時的代換,其計算公式為:
代換鋼筋間距=(代換鋼筋理論重量*代換鋼筋強度系數(shù))/(原設(shè)計鋼筋理論重量*原設(shè)計鋼筋強度系數(shù))*原設(shè)計間距(mm)
例:原設(shè)計圓10間距150mm(Ⅰ級鋼),現(xiàn)采用圓8代換(Ⅱ級鋼),代換鋼筋的間距應是多少?
代換鋼筋間距=(0.395*3.4)/(0.617*2.4)*150=137(mm)
3、材料代換時,對于用于替換的材料和設(shè)計理念都應該十分的了解,對于這方面的設(shè)計規(guī)范應該嚴格遵守,遵守各項相關(guān)的設(shè)計規(guī)定。在獲得設(shè)計單位同意的情況下,才能進行重要結(jié)構(gòu)中材料的替換。并遵守以下規(guī)定:
(1)更換鋼筋后,應滿足鋼鐵間距、錨固長度、鋼筋直徑最小和其他結(jié)構(gòu)性的要求。
(2)當更換不同級別的鋼筋時,鋼筋宜采用的方法是改變鋼筋直徑,而不是改變鋼筋的數(shù)量的方法來減少鋼筋的截面積
(3)不同直徑鋼筋但屬于同種鋼號兩者替換時,直徑不得超過4毫米。鋼筋的總橫截面積不應小于98%或大于103%的截面積在設(shè)計文檔中指定。
(4)設(shè)計鋼筋與鋼筋代換,應保持在相同的間距上,可以使用設(shè)計比鋼大直徑和小直徑兩種類型的鋼筋間距配置替換。
4、代換注意事項
材料替換時,必須充分了解設(shè)計意圖和性能的替代材料,并嚴格遵守現(xiàn)有的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計
的規(guī)定規(guī)范的規(guī)定:替換重要結(jié)構(gòu)中的材料時,必須要有設(shè)計單位的認可。
(1)對某些重要構(gòu)件,如吊車梁、薄腹梁、桁架下弦等,不宜用HPB300級光圓鋼筋代替HRB335和HRB400級帶肋鋼筋。
(2)強化替代,應滿足鋼筋結(jié)構(gòu)要求,如鋼的最小直徑、間距、數(shù)量的根,錨長度
(3)在同一截面,不同類型和直徑的鋼的替換,但每根鋼筋的抗拉強度不應太大(如之間的區(qū)別品種鋼的直徑一般不超過5毫米)。
(4)梁縱向鋼筋和彎曲鋼筋應更換,以確保正常的橫截面和斜截面強度
(5)當構(gòu)件是由裂縫寬度控制的,比如小直徑鋼筋代替大直徑鋼,低強度等級鋼高強度鋼筋,而是可以計算裂縫寬度。