1.4 钢筋翻样的特性分析
要讲清楚钢筋翻样的原理、方法、特征,必然需联系实际工程,不能从抽象到抽象、从概念到概念、从理论到理论,只能是结合实际。
这里主要通过对地下室外墙的钢筋下料计算方法来说明钢筋翻样的特性。
地下室外墙下料需要计算以下几种钢筋:①墙顶通长钢筋(有的设计成暗梁);②墙底通长钢筋;③外墙外侧水平钢筋;④外墙内侧水平钢筋;⑤外墙竖向钢筋(内、外侧);⑥拉钩。
钢筋下料的关键是确定钢筋在什么地方断开,在什么地方搭接或者焊接,不是随便什么地方都可搭接的,一要满足施工质量验收规范要求,搭接位置不宜位于构件的最大弯矩处;二要考虑采购钢筋的长度与允许下料长度的实际可操作性。
我们必须分析与找出构件的最大弯矩处,并且在配置钢筋时避开这个区域。这需掌握钢筋混凝土结构理论和结构力学,不能胡乱瞎配。首先要理解外墙顶部和底部配置的通长钢筋起什么作用,它们以增强墙体作为一根高截面梁抵抗整体弯曲能力,其作用相当于梁的上部钢筋与下部钢筋,而外墙则可看成是基础梁,它的受力特征与楼层框架梁相反,可将它当成倒置的框架梁。这样我们便知道外墙顶部通长筋与下部通长筋如何计算了,外墙顶通长钢筋在支座处搭接(暗梁原理相同),下部通长筋在跨中1/3处搭接,而且应相互错开。
外墙外侧水平筋在什么地方搭接呢?首先要分析外墙的受力特征。外墙主要抗外侧的土压力与水压力,弯矩在外墙内侧跨中最大,在外墙外侧支座处最大。根据搭接避开受力最大处原理,外墙外侧水平筋在跨中连接,且要交错搭接。外墙内侧水平筋在支座处锚固,无端柱时伸入暗柱外侧主筋内后弯折15d,有端柱时进去一个锚固长度,如不能满足锚固,则伸到支边弯折15d。墙水平筋根数计算比较简单,N=(墙高-墙顶保护层-水平筋间距/2)/墙水平间距+max(2,基础厚/500),由于墙顶与墙底配置了通长钢筋,所以不加1。
地下室外墙竖筋需要考虑外墙的水平施工缝高度。外墙施工缝通常位于基础面以上300~500mm处设水平止水带,外墙竖筋直段下料长度l=基础厚-保护层+500+llE。竖筋应该相互错开,直段下料长=基础厚-保护层+500+2.3llE(其中0.3llE为两根钢筋上下错开的距离)。两者均要加底部弯折。有时为了节约钢筋,竖筋一次性升至地下室顶,不用搭接,这对结构受力也是有利的,但是施工不方便。计算外墙竖向分布筋根数时应该扣除墙位置柱宽度,每跨分别计算。若没有转角暗柱,外墙转角处不能重复计算钢筋,最好一个方向算到外边,另一个方向算到内阴角。有时外墙的外侧竖向钢筋与内侧不同,需分别计算,即使钢筋的规格、间距相同,如果弯折长度不同也需分别计算。有时地下室外墙外侧在基础以上1/3墙高度范围内,设计竖向加强钢筋。
拉钩需考虑外墙的保护层,地下室外墙外侧的保护层通常为50mm,一般在保护层内配置直径为4~6mm、间距15~200mm的防裂构造钢筋网片。同时,外墙拉钩需拉住墙的竖筋与水平筋。
外墙的拉钩下料长=墙厚-墙内保护层-墙外保护层+2×11.9d
数量=墙净面积/(拉钩横向间距×拉钩纵向间距)
如果是梅花形布置,数量则加倍。
由于基础与地下室不同时施工,有的施工场地狭小,有的是由钢筋加工厂成型,因此基础和地下室下料计算时应分开。同时必须考虑现场钢筋的定尺长度,进行优化下料使钢筋损耗降至最低点,不必太过拘泥于规范规定,尽量取定尺长度的倍数便可减少废料。所配置的钢筋也要能方便运输、吊装与施工。
其他构件的下料原理基本相同,若掌握了结构受力原理、施工工艺与施工步骤,并且正确理解了设计意图,掌握了正确的计算方法,并且能辅之以计算机技术与相关软件,那么便能攻克钢筋下料难关。