框架梁钢筋施工分析

某工业园厂房工程项目设计为框架结构，5层，建筑面积约14000m2，柱网轴线尺寸8000mmx8000mm，纵向11跨，横向4跨，框架柱截面尺寸500mmx500mm，中柱轴线居中，边柱外出轴线100mm，柱间净跨7500mm，边跨为7350mm。结构抗震等级为3级，C30混凝土，框架梁截面尺寸300mmx600mm，钢筋为HRB400，相邻跨构造基本一致。设计没有规定钢筋的连接方式。

一、钢筋下料计算存在问题

按照GB 50204—2010修订版《混凝土结构工程施工质量验收规范》和11G101-1《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板）》，框架梁下部通长筋的下料长度，对于边跨梁应为15d+450+7350+37d=9100mm（梁筋进入端支座平直部分长度按450mm,锚固长度l _aE 为37d,弯头长度15d计,为计算简便暂不考虑钢筋弯折对长度的影响,下同），对于中间跨梁应为37dx2+7500=9350mm。当时现场工地上无12m 长的钢筋,只有9m长的钢筋,其长度刚好不足,必须进行钢筋连接。由于本工程框架梁设计基本一致，所有框架梁钢筋均存在这种矛盾，一旦钢筋施工措施选择不当或错误，会造成浪费，严重的会影响到工程结构安全，埋下质量隐患，因此对这个问题应慎重考虑。

二、钢筋下料分析

以下按照受力钢筋接头形式和位置分两种情况进行分析。

如果在钢筋端部连接上一段钢筋达到9100mm或9350mm的长度，接头必然位于梁端或柱端的箍筋加密区内，而规范规定机械连接接头和焊接接头不宜位于梁端、柱端的箍筋加密区内，确实无法避开的，对等强度的高质量机械连接接头面积百分率不宜大于50%。由于端支座内无法设置接头（接头端部到钢筋弯起点距离小于10d即250mm，不符合规范要求）,四个接头只能全部设置在中间支座附近,无法错开,还是不符合规范要求；如果采用绑扎搭接连接,则连接区段刚好位于原本就钢筋密集的柱顶， 必然使此处钢筋变得过于密集而影响钢筋和混凝土的施工质量装所以这种做法不可行。 如果采用机械连接或焊接连接,则接头连接区段长度为35d=875mm，在可连接范围内能够设置2个接头，另外2根钢筋的接头设置在本跨另一端的可连接范围内装钢筋的下料长度可以取2m+7m、3m+6m，这样不但连接方式、接头位置均符合要求，而且可以接头错开1m，完全不处于同一个连接区段为875mm，可满足同一连接区段内纵向受力钢筋接头面积百分率受拉区不宜大于50%的要求，且9m长的钢筋无浪费装但是，下一跨的梁底通长筋需要将9m的钢筋截掉1m左右，才能保证钢筋在下一跨的连接位置正确（如果柱网轴线尺寸9000mmx9000mm就不需要了），显然这是一个极大的浪费；更何况钢筋不足9m进行连接而增加的接头或加密箍筋，不能进入结算造价，对于施工单位来讲增加了成本，所以此法不可行。

如果采用机械锚固和搭接方式装中间跨梁下部通长筋的下料长度为7500+0.7x37dx2=8795mm；边跨梁下部通常筋的下料长度为15d+450+7350+37dx0.7=8823mm装9m钢筋不仅长度足够，而且仅有200mm左右的下脚料，基本上无浪费；而对于框架梁上部通长筋而言，最好是采用搭接连接装因为8m跨度的框架梁钢筋，加上搭接长度l _lE =1.2l _aE x0.7≈684mm，受压区钢筋搭接长度按照受拉区的0.7倍计算，8000+684=8684mm<9000mm，9m的钢筋长度能够满足要求装为保证接头位于跨中范围内,边跨梁上部2根通长筋的最短长度应为：15d+450+l _n /3+l _lE =15d+450+2450+684=3914mm，9m钢筋刚好可以一分为二：4m+5m，这样两根钢筋搭接接头之间的净距离为：1000-684=316mm，大于同一连接区段的2根钢筋搭接接头之间的最大净距离：1.3l _lE -l _lE =0.3l _lE ≈ 205mm，这样 受压区的两个接头还能够分别位于两个连接区域内,中间跨梁上部通长筋仅有的一点下脚料长度略大于300mm，还可以作为框架梁模板支模时的内支撑，充分做到了废物利用装当然，对于框架梁上部通长筋，同样可以采用与梁下部通长筋相同的施工措施：在跨间不连接，在中间支座处采用机械锚固措施，这样中间跨梁上部通长筋的下料长度为：7500+0.7x37dx2=8640mm,边跨梁为15d+450+735+0.7x37d=8700mm，装9m钢筋同样满足长度要求，下脚料长度分别为360mm、300mm，同样也可以作为框架梁模板支模时的内支撑。

通过以上分析可以看出，钢筋的连接方式、接头位置和锚固形式等加工安装措施，不但在满足规范要求的前提下极大地方便了施工，加快了施工速度，缩短了工期，从而减少了设备租赁费用和降低了人工成本,提高了工程经济效益，而且经过测算，仅因此而节省的钢材，按照每跨梁最低4m长25、2m长22计算，整个工程达4.5t，约占钢筋总用量的0.8%，价值1.7万元，约占总造价的0.12%，经济效益非常明显装由于不使用电焊机或螺纹套丝机，有利于施工现场布局并降低用电负荷，降低临时用电成本，同时也能提高施工安全系数，由此而带来的隐形效益更是难以估量。