郝 士 明
(晉中市安全生產(chǎn)技術(shù)研究所,山西 晉中 030600)
拉筋廣泛地存在于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,是鋼筋混凝土梁、剪力墻中必不可少的鋼筋元件。拉筋彎鉤形式非常重要,它直接關(guān)系到拉筋能否完全起到應(yīng)有的作用。那么拉筋的彎鉤應(yīng)該是什么樣的,現(xiàn)行的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》只對箍筋彎鉤作了規(guī)定“當采用非焊接封閉箍筋時,其末端應(yīng)做成135°彎鉤[1]”而其他標準圖集的表述是“拉筋彎鉤的構(gòu)造要求與箍筋相同[2-4]”有些標準圖集同時列出彎鉤不同的兩種拉筋形式,即:1)兩端彎鉤角度均為135°的拉筋;2)有一端彎鉤為135°而另一端彎鉤為90°的拉筋,供設(shè)計人員選擇,同時注明“本圖中拉筋彎鉤構(gòu)造做法采用何種形式由設(shè)計指定[5,6]”,有一端為90°的拉筋,雖然大大地方便了施工,但其鋼筋用料并未減少,對鋼筋網(wǎng)的拉結(jié)效果卻大打折扣,所以通常不會成為設(shè)計人員的選項。可見滿足設(shè)計要求的只有“兩端彎鉤角度為135°的拉筋”。
為了充分掌握拉筋在實際施工中的現(xiàn)狀,筆者走訪了云南、內(nèi)蒙、山西等多地的多個施工工地,發(fā)現(xiàn)走訪的所有工地拉筋都是一端彎鉤為135°而另一端彎鉤為90°的。有的工地拉筋安裝后進行二次彎折,將90°彎鉤補彎到135°,但拉筋在補彎中變形較明顯,質(zhì)量很難達到設(shè)計要求;有的工地未作二次補彎,也不符合設(shè)計要求。針對拉筋不能完全按設(shè)計意圖落實到施工中的現(xiàn)狀,筆者決定研制一種簡單工具“拉筋補彎鉗”,這種工具能在拉筋安裝后,在保證拉筋不變形的前提下,將90°彎鉤補彎到135°。該工具對操作工技術(shù)要求低,不需經(jīng)操作培訓(xùn),不會影響施工效率,對提高鋼筋混凝土工程的施工質(zhì)量,排除質(zhì)量隱患有一定意義。
目前拉筋補彎是用鋼筋扳手將90°彎鉤補彎到135°,如圖1所示。用鋼筋扳手補彎的拉筋見圖2,從圖中可以看出存在三方面的問題:1)拉筋明顯上拱;2)經(jīng)補彎的彎鉤半徑變大;3)由于拉筋變形(變短)致使左右鋼筋網(wǎng)間距縮小。
分析其原因主要有兩點:1)鋼筋扳手補彎時因上部無約束致使拉筋上拱,所以拉筋變成弧形,彎鉤間距變近,拉筋有效長度變短;2)用鋼筋扳手彎折鋼筋時,右縱筋、右橫筋會向左有少量移動,彎折點(圖1中B點)也隨著左移,致使彎鉤半徑變大,有部分拉筋變成圓弧,拉筋有效長度變短。而拉筋有效長度變短,致使所拉結(jié)的左右鋼筋網(wǎng)間距縮小,混凝土有效厚度縮小,有可能直接影響混凝土構(gòu)件的承載能力。
1.2.1補彎鉗組成
將補彎工具設(shè)計成如圖3所示的鉗狀,由鉗柄1,鉗柄2,轉(zhuǎn)軸3組成。鉗柄1的柄頭端部兩側(cè)焊較薄小鋼板1-1,1-2各兩塊,鉗柄2柄頭焊一長15 mm短鋼筋2-1,轉(zhuǎn)軸3為扁形軸(不拆轉(zhuǎn)軸可換擋)。
1.2.2補彎思路
將補彎鉗如圖3所示卡于拉筋上,鉗柄1的鉗口緊貼住拉筋,鉗柄2上短鋼筋“2-1”貼到90°彎鉤平直段,鉗柄1上“1-2”鉤住右縱筋右橫筋交點,當沿圖3中箭頭方向扳動鉗柄時,短筋“2-1”頂著拉筋90°彎鉤平直段沿順時針形成所需彎鉤,在這個過程中貼在拉筋上的鉗柄1的鉗口產(chǎn)生的反力限制了拉筋上拱變形,起到了類似鋼筋加工臺上擋板(軸)的作用,而鉤著右縱筋右橫筋交點的“1-2”產(chǎn)生的反力限制了右鋼筋網(wǎng)的向左移動,使右鋼筋網(wǎng)交點起到了類似鋼筋加工臺心軸的作用,小鋼板“1-1”限定拉筋在受彎過程中不會扁移。
1)材料:10 mm厚鋼板,3 mm厚鋼板,材質(zhì)Q235;M10×30螺絲,Φ10鋼筋。
2)制作:鉗柄1按圖4加工,鉗柄2按圖5加工,轉(zhuǎn)軸按圖6加工,最后裝配見圖7。
補彎鉗裝配好后,于2017年5月某日在山西某建筑工地,剪力墻的鋼筋綁扎現(xiàn)場實地進行了拉筋補彎試驗,并取得了較滿意的結(jié)果。圖8為補彎鉗卡到拉筋上的照片,圖9為彎好后的圖片。
試驗結(jié)果表明,利用研究試制的拉筋補彎鉗可將拉筋上90°彎鉤順利地彎成135°,并且不會造成拉筋上拱、有效長度變短等不良后果,經(jīng)過拉筋補彎鉗補彎后的拉筋可達到設(shè)計要求,可提高混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋骨架的質(zhì)量。拉筋補彎鉗的制作思路可行,鉗體本身結(jié)構(gòu)不復(fù)雜,易于制作。補彎操作簡單,一般鋼筋工都能勝任。
通過試驗分析,擋孔傾斜布置效果會更理想,圖4中所示的1-3下伸長度可縮短為25 mm,見圖10。
全國建筑工地數(shù)量多,鋼筋補彎鉗用量大,定型制作應(yīng)采取鑄造或模壓。鉗頭和手柄部分宜分體制作組裝,鉗頭部分可取轉(zhuǎn)軸右100左右,鉗頭用45號鋼(包括轉(zhuǎn)軸),手柄部分用Q235鋼管,既保證強度,又可降低成本。
參考文獻:
[1]GB 50010—2010,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].
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[3]12G901,混凝土結(jié)構(gòu)施工鋼筋排布規(guī)則與構(gòu)造詳圖[Z].
[4]09G901—2,混凝土結(jié)構(gòu)施工鋼筋排布規(guī)則與構(gòu)造詳圖[Z].
[5]11G101—1,混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖[Z].
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