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摘要：本文论述了不同建筑结构中的钢筋工程施工的特点，钢筋下料长度计算，钢筋弯曲加工试验，钢筋工程施工规范化、系统化教学的有关内容。作者第一次提出了钢筋直径与弯曲弧长、弯芯直径的关系。作者第一次提出了简支梁的锚固长度的教学缺陷和应增加的教学内容。作者还第一次提出了钢筋工程施工的规范化、系统化教学的原则、内容和几个常用量等。

关键词：钢筋工程;规范化;系统化;组合量;弯曲;锚固

规范化的教学：是指按照有关标准（规范、规程等）进行的有规律和顺序的教学活动。

系统化的教学：是指对教材和教学内容进行归类、整理或加工，使其详略得当，有规律的排列、组合，并运用于教学活动的全过程。这个教学活动的过程称为系统化教学。

钢筋工程施工是指以安装钢筋为主的分部分项工程的施工，它在砌体结构、框架结构、剪力墙结构、筒体结构、钢结构等不同的结构体系中都有运用。在建筑结构的设计规范中，如钢筋混凝土设计规范和规则，钢筋混凝土施工规范和规则等，都对钢筋工程的设计、施工有规定，但有的规则不明确、有的又较笼统、操作不便。比如：（1）规范中，钢筋的锚固长度的计算只有上、下限值的规定，运用时数据差异较大。（2）钢筋预算与下料之间的差距和运用区别不明确等，等等。另外，在专业课教学中，教学内容和要求不统一，不便学生掌握，教学效果受到影响。比如：（1）在不同的教材中，下料长度推算过程和结果有的不一样（除设计有规定外）。钢筋预算中一般不考虑搭接问题;而在下料计算中有的考虑搭接长度，有的没有考虑搭接长度。（2）钢筋平法施工图与传统施工图比较，其最大的缺点是钢筋平法施工图不直观，理解易产生误区和盲区。教材和教学中都没有顾及到这一点。因此，有必要对钢筋工程施工进行规范化要求，对教学进行系统化指导和实践。

1.不同建筑结构中钢筋工程施工的现状及分析

1.1 混合结构中的钢筋工程

混合结构中的钢筋工程，以简支梁为例，其钢筋的下料长度计算涉及到梁的全长、梁中部钢筋弯曲量度差、梁端部弯钩增加值、钢筋直径、钢筋保护层、钢筋间距、箍筋加密区长度、钢筋搭接长度、钢筋锚固长度、弯心直径D（D≥2.5d等）、弯钩平直段长度和平法规则等。

简支梁在跨中弯矩值最大。在支座处弯矩为零。因此，简支梁在支座处的锚固长度可依据剪力值的大小来确定。

由《混凝土结构设计规范》（GBJ 10-89）[1]中的7.2.2条知：钢筋混凝土简支梁和连续梁的下部纵向受力钢筋应伸入梁的支座范围内的锚固长度应符合下列条件：

为混凝土轴心抗拉强度设计值;V为简支梁支座边缘的剪力设计值，b和分别为简支梁的梁宽和梁的有效高度。

如果纵向受力钢筋伸入梁支座范围内的锚固长度不符合上述规定时，应采取在钢筋上加焊横向锚固钢筋、锚固钢板，或将钢筋端部焊接在梁端的预埋件上等有效锚固措施[1]。

例如：某砖混结构上的简支梁如下图1所示：（钢筋采用HPB300，4φ12、混凝土为C25）。

简支梁端支座处平直段长度：240-20=220mm

据以上规范，该简支梁的光圆钢筋锚固长度

=15d=15×12=180mm<220mm，可以进行直锚。

故，以上简支梁每根钢筋的下料长度为：

5000+120×2+6.25×12×2-20×2=5350mm（显然，该计算式中没有单独计算简支梁在支座处的锚固长度）

简支梁一般采用HPB300（一级钢）、HRB335、HRB400等（二、三级钢），当受拉钢筋直径小于14mm时，其嵌入墙内的长度都小于220mm，因此，一般都满足锚固长度的要求。，而不需要单独计算其锚固长度。这就是许多教材都为什么没有单独讨论简支梁的锚固问题的原因。但是简支梁的锚固问题也是客观存在的。有支座就必有锚固。若简支梁采用四级及以上的钢筋，需作另外的计算和讨论。当简支梁中钢筋的锚固长度大于220mm时，则可把钢筋向上（或向下）弯曲（即弯锚），或按规范采用其他的锚固措施[1]。

1.2 在框架结构中的钢筋工程

在框架结构中，其影响钢筋下料长度的因素与混合结构基本相同。但框架结构在中间支座是上部受拉;在边支座是下部筋受拉，它们都要计算受拉钢筋的锚固长度。

框架结构普通钢筋的基本锚固长度的确定可采用二种方法：

由钢筋种类（HPB300、HRB335等）、抗震等级（一、二、三级等）、混凝土强度等级（如C20、C25等），查普通钢筋基本锚固长度表得出或（为普通钢筋抗震基本锚固长度）。

例如：某框架结构采用HPB300，直径为14mm的光圆钢筋、C25混凝土、非抗震设防，查“受拉钢筋基本锚固长度速查表”后得

当考虑充分利用钢筋的抗拉强度时，应取以上的大值，即取=529mm。

2.钢筋下料长度计算中，各组合量之间的关系

组合量是指在钢筋下料长度计算中，应参与计算的各个量。各构件钢筋下料长度计算中，必需有的组合量有：结构或构件长度、钢筋直径、钢筋锚固长度（受拉主筋），钢筋保护层、钢筋间距等。

不一定有的组合量有：钢筋弯曲量度差、钢筋弯钩增加值、钢筋搭接长度、钢筋加密区长度、钢筋平直段长度等。

在计算中，一般来说，钢筋保护层厚度、钢筋量度差是扣减量，其它为实际量或者增量。钢筋保护层厚度一般按照规范或经验可很快的确定。

3.钢筋弯曲试验的启示

试验内容：对以下随意选取的三种不同级别、不同直径的钢筋进行90度冷弯曲试验，分别记下弯曲后它们的外包尺寸、内包尺寸、增加长度、和减少长度等，并写出试验后的初步结论和意义。

规定：钢筋弯心直径D≥2.5d，暂取D=2.5d ;  编号1的钢筋伸缩率=9/301=2.99%;试件长度即为原长。

从以上的“钢筋弯曲试验记录表”（表1）中的试验数据来看，可以得出以下结论：

（1）钢筋越粗，弯曲90度后，伸长越多，弯弧就越长;

（2）外包尺寸的伸长量与内包尺寸的缩短量相等;

（3）钢筋越粗，它的弯心直径D越大。

它给我们计算钢筋弯曲的量度差和弯钩增加长度等提供了有力的实践证明。

4.钢筋预算与钢筋下料的区别：

土木工程专业开设了“土木工程预算”课程，要求学生会进行钢筋工程量的预算;而“土木工程施工”课程中又讲授了钢筋下料计算的内容，要求学生会计算钢筋的下料长度等。这两门课的侧重点是不一样的。钢筋预算长度的计算要粗略一些;钢筋下料长度的计算要精确一些。它们的区别主要是在以下三个方面。

4.1 计算的范围不同

预算人员不十分了解钢筋工程的加工、安装全过程的施工工艺流程及施工现场的实际情况，计算出的结果总会有一定的差异。

钢筋下料，要做到符合工程设计图纸、标准图集、规范、规程、施工方案，并结合现场实际、下料人员的经验，从而达到下料准确、便于施工和预期经济效益的目标。

4.2 计算精度不同

预算仅考虑构件与构件之间的关联关系、受力钢筋的锚固等。

钢筋下料则要细化到构件内钢筋与钢筋之间的关系等。

4.3计算的依据有差异

预算依据是图纸、标准图集、规范和定额等，计算相对简单。下料依据是除了图纸、定额等依据外，还要考虑钢筋接头百分率要求、原材料长度和工人实际可操作性等。

5. 规范化、系统化教学的原则、内容和几个常用量

5.1规范化、系统化教学的原则：

教学以基本知识、基本技能和应用规范为主，能动手、会管理为目的。

5.2 钢筋工程教学的内容：

（1）掌握钢筋的基本知识及检验;（2）钢筋的加工;（3）钢筋的连接和安装;（4）钢筋图识读、配料与代换;（5）钢筋工程质量验收及安全技术，等等。

5.3 钢筋工程规范化、系统化教学中几个常用量的确定：

规范化教学，就是以规范为准绳而从事建筑施工的教学活动。系统化教学，是把教学内容以详、略、轻、重和时间的先后顺序等方面来安排教学。就目前的施工和教学条件来看，笔者建议可对钢筋工程的保护层、锚固长度、接头、最小配筋率几个常用量予以教学尝试。因为它们是钢筋工程施工中涉及机会较多、较广，且对工程质量影响较大、较明显的几个量。即以规范中的相关条款，按系统化方法确定讲授的时间长短和重点讲授的内容等。

现依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002），将以上4个常用量的要点叙述如下：

5.3.1混凝土保护层厚度

混凝土保护层厚度（钢筋外边缘至混凝土表面的距离）不应小于钢筋的公称直径d，且应符合纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度（或a'min），混凝土保护层最小厚度可查表获得。

值得注意的是，保护层厚度太小，对受力钢筋的保护效果受到影响;保护层厚度太厚，受力钢筋外的混凝土易产生脆裂。

5.3.2钢筋锚固长度

受拉钢筋的锚固长度应按下式计算：

当钢筋的直径大于25mm时，当用环氧树脂涂层钢筋时，当钢筋在混凝土施工过程中易受扰动时等，计算的锚固长度应进行修正。修正后的锚固长度不应小于计算锚固长度的0.7倍，也不应小于250mm。

5.3.3钢筋接头

受力钢筋的接头宜设置在受力较小处。在同一根钢筋上宜少设接头。

当受拉钢筋的直径d>28mm及受压钢筋的直径d>32mm时，不宜采用绑扎接头。

5.3.4钢筋的最小配筋率

受弯构件、轴心受拉、偏心受拉构件一侧的受拉钢筋的最小配筋率为0.2%和45/中的较大值。

6.对策与措施

在“土木工程施工技术”课程（本科）的教材编写和教学中增加或补充以下内容：

（1） 在教材中增写简支梁的锚固长度计算内容;在教学中补充讲授简支梁的锚固问题。

（2）在教学中补充讲授钢筋弯曲与计量的关系。

（3）在教学中补充讲授钢筋预算与钢筋下料长度计算的区别。

（4）在教学中补充讲授钢筋工程规范化、系统化教学的内容等。

（5）将传统的施工图平截面表示方法与平面整体设计施工图表示方法对比教学。

参考文献

[1] 中华人民共和国建设部.《混凝土结构设计规范》.（GBJ10-89）[S].北京：中国建筑工业出版社，1989.   Page108

[2] 中华人民共和国建设部.《混凝土结构设计规范》.（GB50010-2002）[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.  Page114、Page168

[3]中华人民共和国建设部.《平面整体表示方法制图规则和构造》（16G101-1））[S].北京：中国建筑标准设计院出版.  Page58

[作者简介] 胡建汉（1955年7月生） ，男，汉族，硕士，高级工程师，武汉文理学院教师，主要从事建筑工程项目管理、建筑工程专业课教学和研究工作。