梁上部钢筋配筋形式的选取

杨万科

(北京互联立方技术服务有限公司，重庆 401120)

0 引言

梁的上部钢筋可采用图1与图2[1,79页]两种配筋形式。有的根据梁的跨度来选择配筋形式。比如：当梁的跨度小于4m且图1梁上部钢筋采用大直径贯通支座钢筋与通长钢筋直径级差不超过两级时，应采用小直径钢筋作为支座钢筋，并用支座角筋拉通作为通长钢筋，当梁的跨度不小于4m且支座钢筋与通长钢筋直径级差超过两级时，宜采用通长钢筋与支座钢筋搭接的形式。以上方法是否准确，该如何正确选用配筋形式？本文将仔细分析。

图1 梁上部钢筋采用大直径贯通

1 梁上部钢筋采用小直径搭接通长的构造要求

图2 梁上部钢筋采用小直径搭接通长

如图2所示，当不同直径的钢筋搭接时，有搭接长度llE的要求，并且箍筋在搭接长度范围内应加密。

1.1 搭接长度llE的确定

根据参考文献[1，55页]可知：

再根据[1，53页]可知：

根据公式（1）与（2）可得：

公式（3）中的ζl为纵向受拉钢筋搭接长度修正系数，根据文献[1，55页]选取；ζa为受拉钢筋锚固长度修正系数、labE为抗震受拉钢筋基本锚固长度，这两个参数根据文献[1，53页]选取。

1.2 搭接长度范围内箍筋的构造、箍筋增加个数及箍筋长度的计算

根据文献[1，54页]可知搭接区箍筋构造如图3。如果采用图1的配筋方式时，则对于与图3的区段箍筋构造如图4，其中箍筋间距通常为200。图3相对于图4多用箍筋个数如下：

图4 采用图1的配筋方式时对于与图3的区段箍筋构造

梁的箍筋采用两肢箍和四肢箍居多。如图5与图6所示。

图5 梁箍筋采用两肢箍

图6 梁箍筋采用四肢箍

采用两肢箍时，箍筋的长度为：

采用四肢箍时，箍筋的长度为：

2 梁上部钢筋采用“大直径贯通”与“小直径搭接通长”材料用量理论比较

梁箍筋为双肢箍时，上部钢筋两根通长；为四肢箍时，上部四根钢筋通长。采用小直径搭接时，搭接区箍筋增加个数可用公式（4）计算，箍筋的长度可通过公式（5）或者（6）计算。

2.1 两肢箍时梁上部钢筋采用“大直径贯通”与“小直径搭接通长”材料用量之差

两肢箍时，上部两根钢筋通长。“大直径贯通”与“小直径搭接通长”材料用量之差（cm3）为：

2.2 四肢箍时梁上部钢筋采用“大直径贯通”与“小直径搭接通长”材料用量之差

四肢箍时，上部四根钢筋通长。“大直径贯通”与“小直径搭接通长”材料用量之差（cm3）为：

2.3 常见尺寸梁M（S）随3S的变化情况

如果图1与图2为等跨连续梁，则梁的净跨为3S。本文分析M（S）随3S的变化情况。 ζ1取1.6、ζa取1、d1取25、d2取14、dg取8、labe取35d2、c取20。 则得到不同梁截面（b×h）M（S）随3S的变化情况。本文选取几种常见截面得出M（S）随3S的变化如图7所示。

图7 常见截面的M（3S）图

3 应用BIM技术手段对梁上部钢筋采用“大直径贯通”与“小直径搭接通长”两种形式材料用量进行比较

BIM全称为Building Information Model，意为“建筑信息模型”，由Autodesk公司最早提出此概念。BIM是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，可以为设计和施工中提供相协调的、内部保持一致的并可进行运算的信息[2]。本文采用BIM技术比较两种方案的优劣。

3.1 创建三维信息模型

初始条件如下：梁截面选取300×700、支座钢筋2根25、底筋3根18、箍筋直径采用8、搭接时跨中钢筋直径14、梁跨度取8.4m。分别创建两种配筋形式的BIM模型，如图8与图9所示，梁上部钢筋采用“小直径搭接通长”形式配筋搭接区配筋如图10所示。

图8 梁上部钢筋采用“大直径贯通”形式配筋图

图9 梁上部钢筋采用“小直径搭接通长”形式配筋图

图10 梁上部钢筋搭接区配筋图

3.2 工程量统计

通过建立的三维建筑信息模型，提取两种配筋方式的工程量，如表1所示。

4 结论

表1 工程量统计

图7中M＞0表示采用大直径通长材料用量多于采用小直径搭接通长。 如图7所示，200×400的梁如果M＞0，则3S＞8m；300×500的梁如果M＞0， 则3S＞9.5m；300×700的梁如果M＞0， 则3S＞11m；400×800的梁如果M＞0， 则3S＞12m。 在一般民用建筑中，200×400的梁不会超过8m；300×500的梁不超过9.5m；300×700的梁不超过11m；400×800的梁不超过12m。因此一般情况下M＜0。图7是直径25与直径14搭接，如果直径小于25的与14搭接肯定M＜0。所以一般情况下，梁采用小直径搭接通长钢筋用量多余大直径通长。

通过建立三维信息模型，得出两种配筋方式的钢筋用量，从表1得知，小直径搭接通长钢筋用量多于大直径通长。梁的跨度常规小于8.4m，如果跨度小于8.4m，小直径搭接通长钢筋用量会更多于大直径通长；如果梁的跨度大于8.4m，则梁应该加宽，梁的箍筋用4肢箍，搭接区箍筋用量会增加非常多，同样小直径搭接通长钢筋用量会更多于大直径通长。

通过理论分析或者采用先进的BIM技术手段分析得出一致结论：通常情况下梁的上部钢筋应采取大直径通长，不应采用小直径搭接通长。

[1]中国建筑标准设计研究院.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）[S].北京：中国计划出版社，2011.

[2]王君峰，陈晓.Autodesk Revit土建应用之入门篇[M].北京：中国水利水电出版社，2013.

重庆市建筑科学研究院被市城乡建委

列为“重庆市2017年建筑产业现代化示范基地”

根据重庆市城乡建设委员会《关于公布重庆市2017年建筑产业现代化示范基地的通知》，重庆市建筑科学研究院被列为重庆市2017年建筑产业现代化示范基地。根据通知要求，“示范基地应结合自身技术体系和产品特点加强技术创新，打造具有自主知识产权的技术和产品，提升企业核心竞争力，确保产品质量；积极参与建筑产业现代化相关标准、图集编制、工程实践和宣传推广工作”，同时要求“示范基地应执行管理办法相关规定，积极开展建筑产业现代化工作，每半年向市建设技术发展中心报送相关工作情况”。

重庆市建科院高度重视，成立了以袁兵院长为组长的装配式建筑专项工作领导小组，制定了《重庆市建科院推进装配式建筑工作方案》，全面布置落实装配式建筑发展相关工作，同时以重庆市建筑产业现代化示范基地为契机，结合院实际，积极筹划制定该院转型升级规划方案。

（摘自：重庆市建科网）