金 燕 李劍慧

(煙臺(tái)職業(yè)學(xué)院，煙臺(tái) 264670)

0 引言

在建筑工程中，鋼筋工程的重要性不言而喻.作為一座大廈的骨架和支撐，如果鋼筋工程出現(xiàn)質(zhì)量問題，這座大廈就存在重大安全隱患.第一本平法圖集自1996年頒布實(shí)施到現(xiàn)在，已歷經(jīng)18年，形成了比較完整的平法圖集系列，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程的促進(jìn)和發(fā)展做出了貢獻(xiàn).但在實(shí)際工作中，工程技術(shù)人員依據(jù)平法圖集構(gòu)造詳圖工作時(shí)，常常發(fā)現(xiàn)圖集中的一些構(gòu)造缺漏、指示不明確的情況，這給業(yè)界非結(jié)構(gòu)工程師帶來(lái)了新的疑惑.本文就平法圖集11G101－1中關(guān)于懸挑梁端部的鋼筋構(gòu)造和剪力墻構(gòu)件保護(hù)層厚度的取值問題進(jìn)一步探討，并提出建議.

1 懸挑梁端部鋼筋構(gòu)造

建筑結(jié)構(gòu)中，比起純懸挑梁，框架梁一端或兩端帶懸挑的情況更普遍，由框架梁的端部伸出的懸挑梁可稱作延伸懸挑梁.延伸懸挑梁由于和框架梁連在一起，上部負(fù)筋配置較多，配有第二排筋的情況也多見，滿足l＜4 hb的情況也很普遍.應(yīng)用11G101－1圖集［1］第89頁(yè)構(gòu)造和12G901－1圖集［2］第2－44～46頁(yè)構(gòu)造，當(dāng)滿足“l(fā)＜4 hb時(shí)，不將鋼筋彎下”條件時(shí)，圖集中有兩個(gè)問題沒交代清楚，一是第一排中間不多于1/2的鋼筋不下彎，那么在哪里截?cái)?，到了梁端部是?0°下彎;二是第二排鋼筋要不要斜彎，若不斜彎在何處截?cái)?

民用建筑中延伸懸挑梁的常見凈跳長(zhǎng)度1 200mm～1 800mm，常見梁截面高度一般在400mm～600mm范圍，現(xiàn)舉例說(shuō)明:如圖1所示，某一延伸懸挑梁，凈跳長(zhǎng)度l=1500mm，梁高h(yuǎn)b=400mm，負(fù)筋為5 22 3/2，因?yàn)?l=1 500＜4 hb=1 600，所以第一排中間1根負(fù)筋不斜彎，那么伸到梁端后是否90°下彎，第二排2根負(fù)筋如何處理等問題圖集中并沒有指出.

圖1 懸挑梁鋼筋

為了說(shuō)明懸挑梁端部斜彎筋的作用，我們先來(lái)了解一下附加橫向鋼筋的作用.在主次梁相交處，在主梁高度范圍內(nèi)有次梁傳來(lái)的集中荷載，此集中荷載靠次梁的剪壓區(qū)傳遞至主梁的腹部，這將在主梁局部長(zhǎng)度上產(chǎn)生主拉應(yīng)力，易造成主梁腹部產(chǎn)生斜裂縫而引起局部破壞.為此，需設(shè)置附加橫向鋼筋，將次梁的集中荷載傳給主梁頂部的受壓區(qū)，同時(shí)也補(bǔ)償了交接處抗剪承載力的降低.集中力全部由附加橫向鋼筋承受，其數(shù)量按計(jì)算確定，并布置在s=2h1+3b范圍內(nèi)，只有這樣才能充分發(fā)揮作用.附加橫向鋼筋包括附加箍筋和吊筋，可單獨(dú)設(shè)置或聯(lián)合設(shè)置，但宜優(yōu)先設(shè)置附加箍筋.

懸挑梁的端部一般均設(shè)有邊梁，即次梁，這樣，在懸挑梁端部形成了主次梁關(guān)系，所以在懸挑梁端部利用負(fù)筋斜彎起類似吊筋的作用，并要布置在s=h1+2b范圍內(nèi)，當(dāng)懸挑梁凈跳長(zhǎng)度相對(duì)短時(shí)，第一排中部負(fù)筋如果斜彎就不能充分發(fā)揮作用.

根據(jù)以上分析，筆者的觀點(diǎn)如下:

(1)關(guān)于“第一排中部負(fù)筋不斜彎時(shí)，在何處截?cái)唷?

懸挑梁凈跳長(zhǎng)度相對(duì)短時(shí)，第一排中部負(fù)筋不斜彎，但要一直伸到梁端部截?cái)?，不?0°下彎，見圖1中2號(hào)鋼筋.只要第一排2根角部筋，且不少于1/2鋼筋下彎足矣;

(2)關(guān)于“第一排中部負(fù)筋不斜彎時(shí)，第二排負(fù)筋是否斜彎”.

第一排中部負(fù)筋不斜彎時(shí)，如果第二排負(fù)筋斜彎，它在第一排筋之后，更不能發(fā)揮作用.有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不合理的情況，如圖1所示，0.75l處(即1 125mm處)開始斜彎，此時(shí)第二排負(fù)筋上彎點(diǎn)離梁端1 500－1 125=375，而要求布置在s=h1+2b=0+2×200=400以內(nèi)，這顯然不合理.所以建議第一排中部負(fù)筋不斜彎時(shí)，第二排負(fù)筋也不斜彎;

(3)關(guān)于“第一排中部負(fù)筋不斜彎時(shí)，第二排負(fù)筋在何處截?cái)唷?

1G101－1圖集第89頁(yè)，第一排中部負(fù)筋斜彎時(shí)，第二排負(fù)筋距端部0.75l處斜彎，而12G901－1圖集第2－44～46頁(yè)，要求第二排負(fù)筋斜彎位置由設(shè)計(jì)確定.實(shí)際情況是絕大多數(shù)工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)并不指定，而是要求執(zhí)行圖集構(gòu)造要求，現(xiàn)在的問題是"第一排中部筋不斜彎時(shí)，第二排筋不斜彎的話，在何處截?cái)?，工程技術(shù)人員具體操作時(shí)沒有可遵循的依據(jù).

筆者認(rèn)為，考慮到懸挑梁負(fù)彎矩是內(nèi)凹的拋物線，從端部到根部逐漸遞減，建議可以在距端部0.75l截?cái)啵槐厣斓搅憾?，見圖1中的3號(hào)鋼筋.

2 剪力墻構(gòu)件保護(hù)層厚度取值探討

2.1 存在的問題

剪力墻構(gòu)件包括墻身、墻柱和墻梁.墻柱亦稱為邊緣構(gòu)件，分約束邊緣構(gòu)件和構(gòu)造邊緣構(gòu)件;墻梁則包括三種梁:連梁、暗梁和邊框梁.在應(yīng)用平法圖集時(shí)，同樣作為墻柱的端柱，其構(gòu)造執(zhí)行框架柱的構(gòu)造，而暗柱則執(zhí)行墻身豎向分布筋構(gòu)造.在剪力墻構(gòu)件的鋼筋計(jì)算時(shí)，墻身、墻柱和墻梁的保護(hù)層統(tǒng)一按墻保護(hù)層厚度取值，還是墻身取墻保護(hù)層厚度、墻柱取柱保護(hù)層厚度、墻梁取梁保護(hù)層厚度，諸如此類問題很讓人糊涂，這又是頗有爭(zhēng)議的問題，各種版本的平法書、各種鋼筋計(jì)算軟件取值都不同.

2.2 規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定

要搞清這個(gè)問題，首先來(lái)學(xué)習(xí)規(guī)范.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010－2010［3］對(duì)鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度定義為最外層鋼筋(包括箍筋、構(gòu)造筋、分布筋)外邊緣至混凝土表面的距離，并對(duì)混凝土保護(hù)層厚度取值進(jìn)行了簡(jiǎn)化，按照平面構(gòu)件(板、墻、殼)和桿狀構(gòu)件(梁、柱、桿)兩大類確定保護(hù)層厚度.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010－2010第8.2.1條第一款為:“構(gòu)件中受力鋼筋的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑d”.在條文說(shuō)明第8.2.1條第一款提到:“混凝土保護(hù)層厚度不小于受力鋼筋直徑(單筋的公稱直徑或并筋的等效直徑)的要求，是為了保證握裹層混凝土對(duì)受力鋼筋的錨固”.第四款提到“根據(jù)混凝土碳化反應(yīng)的差異和構(gòu)件的重要性，按平面構(gòu)件(板、墻、殼)及桿狀構(gòu)件(梁、柱、桿)分兩類確定保護(hù)層厚度”.一般情況下，梁、柱受力鋼筋直徑較大，而板、墻受力鋼筋直徑較小，所以平面構(gòu)件的保護(hù)層厚度比桿狀構(gòu)件保護(hù)層厚度小5mm或10mm.

圖2 暗柱中鋼筋的層次關(guān)系

2.3 墻柱的保護(hù)層厚度

先看端柱，端柱在剪力墻中的作用類似于框架柱，其構(gòu)造執(zhí)行框架柱的構(gòu)造.另外，端柱受力鋼筋直徑也較大，所以端柱按照柱保護(hù)層厚度取值較為合理.

再看暗柱，墻身水平分布筋通常在暗柱中錨固，水平分布筋與暗柱中的箍筋位于同一個(gè)層次(見圖2)，水平分布筋直徑一般大于箍筋直徑.若暗柱保護(hù)層厚度按墻取值，其值為15mm(環(huán)境類別為一類，混凝土強(qiáng)度等級(jí)≥C30時(shí))，對(duì)應(yīng)水平分布筋;若按柱取值，其值為20mm(環(huán)境類別為一類，混凝土強(qiáng)度等級(jí)≥C30時(shí))，對(duì)應(yīng)暗柱的箍筋.而我們要計(jì)算的是暗柱的箍筋，所以暗柱的保護(hù)層厚度按普通柱取值更合理.

2.4 墻梁的保護(hù)層厚度

墻梁包括連梁、暗梁和邊框梁，其中連梁、暗梁的最外側(cè)鋼筋是墻身水平分布筋，而邊框梁的最外側(cè)鋼筋是箍筋，所以這三種梁的保護(hù)層厚度不能取相同值，見圖3.邊框梁的最外側(cè)鋼筋是箍筋，這和普通梁相同，所以邊框梁鋼筋按普通梁計(jì)算即可;連梁(暗梁)屬于墻身的一部分，連梁(暗梁)的最外側(cè)鋼筋是墻身水平分布筋，構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層是針對(duì)最外側(cè)鋼筋而言的，如圖4所示，暗梁中的鋼筋，從外到內(nèi)的鋼筋層次是水平分布筋→豎向分布筋、暗梁箍筋→暗梁縱筋，所以連梁(暗梁)的保護(hù)層厚度取墻身的保護(hù)層厚度.連梁(暗梁)箍筋的保護(hù)層厚度用以下公式確定:

連梁(暗梁)箍筋保護(hù)層厚度=墻保護(hù)層厚度+水平筋直徑

圖3 三種墻梁示意圖

圖4 暗梁中鋼筋的層次關(guān)系

計(jì)算連梁(暗梁)箍筋時(shí)，先求連梁(暗梁)箍筋保護(hù)層厚度再應(yīng)用普通梁箍筋公式計(jì)算連梁(暗梁)箍筋.

2.5 剪力墻構(gòu)件保護(hù)層厚度取值建議

剪力墻構(gòu)件保護(hù)層厚度建議參考表1取值［4］.

表1 剪力墻保護(hù)層厚度取值

3 結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際應(yīng)用平法圖集時(shí)，工程技術(shù)人員不要迷信圖集，要善于發(fā)現(xiàn)問題，研究問題，進(jìn)而提出解決問題的方法.只有廣大工程技術(shù)人員共同努力，才能使平法系列圖集更加完善，房屋建筑的工程質(zhì)量才能更上一層樓.

［1］中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院.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(現(xiàn)澆混凝土框架、剪力墻、梁、板)(11G101－1)［S］.北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2011.

［2］中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院.混凝土結(jié)構(gòu)施工鋼筋排布規(guī)則與構(gòu)造詳圖(現(xiàn)澆混凝土框架、剪力墻、梁、板)(12G901－1)［S］.北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2012.

［3］中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010－2010)［S］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.

［4］金 燕.混凝土結(jié)構(gòu)識(shí)圖與鋼筋計(jì)算［M］.北京:中國(guó)電力出版社，2013:100－101.