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来源:结构随手笔记 公众号
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采用HRB500、CRB600H、T63钢筋时注意事项采用HRB500、CRB600H、T63钢筋时注意事项
采用HRB500钢筋时,需特别注意端部弯折长度,图集《22G101-1》中提供的钢筋端部弯折详图是基于HRB400钢筋,故采用HRB500钢筋时,需要注意钢筋端部弯折段长度。
采用HRB500钢筋时,图集注5仅明确了钢筋弯折的弯弧内直径要求,而缺乏具体的弯折详图,为避免施工单位直接依据图集节点详图(基于HRB400)进行施工,建议在结构设计总说明中明确补充HRB500钢筋的端部弯折大样图,以确保施工准确性。CRB600H钢筋抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值达到1.11(不是1.15),钢筋在最大拉力下的总伸长率为5%以上,不满足《建筑抗震设计规范》GB50011对抗震等级为一、二、三的框架和斜撑构件(含梯段)纵向受力钢筋要求,故CRB600H钢筋不得用于抗震等级为一、二、三级的框架和斜撑构件的梁、柱纵向受力构件。
剪力墙边缘构件的纵筋,其延性对剪力墙底部塑性铰的出现有很大影响,故CRB600H钢筋也不宜用于剪力墙边缘构件的纵筋。以上解释来源于《CRB600H钢筋应用技术规程》DB37/T5068-2016。由于CRB600H抗拉强度高,相同受力的情况下,比采用HRB400钢筋节省用钢筋量,所以可以被应用于楼板中。由于《22G101》图集中未涵盖CRB600H钢筋的相关规定,若项目选择使用CRB600H钢筋,则需在设计图纸中清晰注明以下关键参数:纵向受拉钢筋的端部弯折段长度、基本锚固长度、最小配筋率、楼板底部钢筋伸入支座时的锚固长度,以及该钢筋的弹性模量值,以确保施工与设计要求一致。《CRB600H钢筋应用技术规程》DB37/T5068-2016第7.3.5条,钢筋的弯弧内直径不应小于钢筋直径的5倍,HRB400钢筋的弯弧内直径为钢筋直径的4d,所以CRB600H钢筋的弯折段长度也大于HRB400钢筋,应为15.5d,详见下图。《CRB600H钢筋应用技术规程》DB37/T5068-2016第6.1.2条规定了CRB600H钢筋的基本锚固长度。由于CRB600H钢筋的抗拉强度设计值、钢筋外形系数与HRB400钢筋不同,因此基本锚固长度也与HRB400钢筋不同。《山东省施工图审查常见问题解答》2.5.13:《混凝土通用规范》GB50010-2010 第 4.4.6 条要求:除悬臂板、柱支承板之外的板类受弯构件,当纵向受拉钢筋采用强度等级500MPa的钢筋时,其最小配筋率应允许采用0.15%和 45ft/fy 的较大值,CRB600H钢筋是否可按此条?
解答:通用规范此条适用于强度等级 500MPa及以上的钢筋,HRB600H钢筋的屈服强度标准值为540MPa,属于该范围,应允许适用本条款。《CRB600H钢筋应用技术规程》DB37/T5068-2016第6.3.2条规定:下部纵向钢筋伸入支座的锚固长度不应小于钢筋直径的10d。在图集《22G101-1》板在端部支座的锚固构造详图中,板底钢筋伸入支座的长度≥5d且至少到梁中线,若施工单位按图集施工,则会造成安全隐患。《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年版)表4.2.5,HRB400钢筋的弹性模量为2.0x105N/mm2 ,而CRB600H钢筋的弹性模量为1.9x105N/mm2 。钢筋的弹性模量影响裂缝以及挠度的计算,采用CRB600H钢筋时,钢筋的弹性模型应注意与常用钢筋不同。采用T63钢筋时,需要明确以下内容:纵向受拉钢筋端部弯折段长度、基本锚固长度以及楼板最小配筋率。
《T63/E/G 钢筋产品使用说明书》第8条规定了弯弧内直径。弯弧内直径与HRB500钢筋一样,纵向钢筋端部弯折大样如下图,建议图纸中注明。《T63/T43热处理带肋高强钢筋应用技术规程》T/SDCT009-2019第6.2.1条:T63钢筋使用说明中允许采用0.15和45ft/fy中的较大值,《T63/E/G 钢筋产品使用说明书》第4条:参考《山东省施工图审查常见问题解答》2.5.13的解答,通用规范此条适用于强度等级500MPa及以上的钢筋,T63钢筋的屈服强度标准值为630MPa,属于该范围,应允许适用本条款。图集《22G101-1》中仅涵盖了环境类别一至三类下的混凝土保护层最小厚度,却未涉及腐蚀环境及火灾环境这两种特殊条件下的保护层厚度要求。值得注意的是,在腐蚀或火灾环境下,混凝土保护层所需的最小厚度与常规环境存在显著差异,以确保结构的安全性和耐久性。因此,在设计及施工过程中,应针对具体环境条件,参考相应规范或进行专门计算,以确定合适的混凝土保护层最小厚度。依据《建筑设计防火规范》(2018年版,GB 50016-2014),正常环境下的楼板混凝土最小保护层厚度,通常已能满足火灾时的保护需求(除非楼板上特别砌筑有防火墙需额外考虑)。而对于混凝土墙和柱,规范主要聚焦于其截面尺寸要求,未规定混凝土保护层的具体厚度。相比之下,梁在火灾条件下的保护层厚度要求与正常环境有所不同,需特别关注并遵循以下关于梁混凝土保护层厚度的具体要求。1、建筑为二类建筑时,梁的耐火极限需达到1.5小时。在此情况下,若室内环境为正常环境,则梁的混凝土保护层厚度可依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010中的第8.2.1条款进行确定,通常取值为20mm,这一厚度已满足相应的防火要求。2、建筑为一类建筑时,梁的耐火极限需提升至2.0小时,此时满足防火安全标准的混凝土保护层厚度应达到25mm。若单纯依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010中的常规取值(如20mm),则可能无法满足此防火要求。因此,在设计过程中,需特别注明并调整梁的混凝土保护层厚度参数至25mm,以确保满足一类建筑的防火标准。此外,对于地下车库及半地下建筑,其耐火等级通常为一级,同样需要调整混凝土保护层厚度。3、承担防火墙的梁的保护层厚度,防火墙的耐火极限为3.0小时,则承担防火墙的梁耐火极限至少为3.0小时。根据插值计算保护层厚度为40+(3.0-2.9)x[(50-40)/(3.5-2.9)]=41.67mm,取42mm。另外根据注释计算保护层时,应包括抹灰粉刷层在内。所以防火墙下的梁计算时保护层可按室内正常环境取值(20mm)即可,但需要按下图大样加强(保护层厚度=20+25=45mm)。在涉及腐蚀环境时,混凝土的保护层厚度设计需遵循《工业建筑防腐蚀设计规范》GB/T 50046-2018中的第4.2.5条相关规定。为确保设计的准确性和合规性,应在结构设计总说明中明确标注腐蚀环境下混凝土保护层厚度的具体要求。《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008第3.1.9条:微腐蚀环境可按正常环境进行设计。3.1.9条文说明:微腐蚀环境下,材料腐蚀很缓慢,因此构配件可按正常环境下进行设计,即可以不采取本规范所规定的防护措施。随着《建筑与市政工程防水通用规范》GB 55030-2022的实施,对于民用建筑工程中的地下消防水池内侧,应特别关注其保护层厚度。民用建筑的地下工程防水类别为甲类,工程防水使用环境类别为I类,因此地下车库内的消防水池工程防水等级为一级,最小混凝土保护层厚度为35mm(与水接触一侧)。在某些项目中,结构的嵌固部位并非位于地下室顶部,而是出现嵌固端下移的情况。尽管地下室顶不作为嵌固端,但它仍具备一定的嵌固作用。因此,在设计时需考虑这种双嵌固效应,采用包络设计原则。对于嵌固端柱根部,其箍筋加密区的范围为Hn/3;而对于非嵌固端柱根部,该加密区范围则缩小为Hn/6。此外,柱子的纵向钢筋在搭接时应尽量避开箍筋加密区。因此若结构为双嵌固,需要在图纸中注明。图集《22G101-1》P1-3第2.1.4条中有关于双嵌固端的表达方式。在图集《22G101-1》中,非框架梁被明确划分为L、Lg、LN三种代号,旨在规范设计表达。然而,尽管该图集已实施,但部分设计师仍沿袭旧有习惯,未能充分重视这些代号的准确区分,导致在实际标注中出现设计假定与施工不一致的现象。图集《22G101-1》中非框架梁不同代号的含义:LN:梁端上、下部纵筋,按充分利用钢筋的抗拉强度锚固在端支座内。在图集《22G101-1》的P2-40页中,详细列出了非框架梁L、Lg、LN的纵筋构造要求。每种梁代号所对应的纵筋构造要求均存在显著差异,这要求设计师在应用中必须严格区分,以确保设计的准确性。第一种情况:上部纵筋充分利用钢筋的抗拉强度,应该标注Lg1(8)但是标注成L1(8)。错误原因:设计考虑充分利用钢筋的抗拉强度,上部钢筋锚固平直段为0.6Lab。而施工会根据图纸按铰接施工,上部钢筋锚固平直段变为0.35Lab,会造成梁底筋不够,有安全隐患。第二种情况:非框架梁抗扭,应该标注LN15(1),但确标注成Lg15(1)。错误原因:非框架梁受扭,底部钢筋伸入支座平直段满足0.6Lab,且弯折15d。而施工按Lg施工,底筋只伸入支座12d,会造成底筋锚固不够,存在安全隐患。第三种情况:非框架梁抗扭,应该标注LN3(1),但确标注成L3(1)。错误原因:梁的顶部及底部钢筋锚固都与设计假定不符,严重影响结构安全。图集《22G101-11》P4-17页、P4-18页、P4-19页有更为详细的表达。非框架梁的代号不同,纵筋锚入支座的构造有很大区别,若标注与设计假定不符,会造成结构安全隐患。在《22G101-3》图集实施之前,对于筏板基础下的柱墩设计,其斜坡部位的钢筋配置遵循以下原则:柱墩底部的受力钢筋需锚入筏板内部,锚固长度满足La要求;同时,斜坡上的点筋配置与基础底部受力钢筋保持一致,且在斜坡端部,这些点筋需像受力钢筋一样,向筏板内部进行弯折锚固,锚固长度同样需满足La的规范规定。《22G101-3》图集实施后,相较于之前的设计规范,一个显著的变化在于角部增设了放射筋。同时,斜坡位置的点筋配置被调整为水平箍筋,这一改变旨在提升该区域的横向约束能力。此外,水平箍筋设置在了受力钢筋的下方。在《23G101-11》图集中,针对水平箍筋(其直径通常较大,与基础受力钢筋相同)在斜坡位置的布置,若采用类似梁柱箍筋的弯钩拉结方式,施工极为困难。为此,图集在第P6-31页明确给出了水平箍筋在转角处的搭接做法,这一方法解决了施工难题。在设计过程中,应确定梁腹板高度,并据此判断是否需设置侧面构造钢筋。值得注意的是,有些设计师可能因对梁腹板高度概念理解不清,而错误地在无需设置侧面构造钢筋的梁上也进行了相关配置。板厚100mm,梁高550mm,若以截面总高度来计算腹板高度(hw),即550mm减去100mm,得出hw=450mm,需要设置侧面构造钢筋。正确的方法应考虑截面的有效高度。假设箍筋直径为10mm,底部纵筋直径为25mm,实际腹板高度hw应为550mm减去100mm(板厚)、20mm(保护层总厚度)、10mm(箍筋直径)及12.5mm(底部纵筋半径),得出hw=407.5mm。无需设置侧面构造钢筋。板厚100mm,梁高600mm,假设箍筋为10mm,底筋两排纵筋,直径均为25mm,hw=600-100-20-10-25-12.5=432.5mm,也无须设置构造钢筋。
对于边梁(一侧有板一侧没有板的情况)腹板高度的取值,建议按下图:当非框架梁端支座的上部钢筋水平锚固长度无法满足规范要求时,若相邻一侧存在楼板,可采取将纵筋锚入楼板的措施。但此做法需谨慎,需确保楼板内部增设与纵筋方向垂直的抗裂钢筋,以增强楼板的整体性与抗裂性能。图集《23G101-11》中确实提供了非框架梁端支座上部钢筋锚固于板内的详图,然而,对于楼板上部抗裂钢筋的具体范围、直径及间距等详细要求,该图集并未直接给出明确说明。在中国建筑西南设计研究院有限公司编撰的《结构设计统一技术措施》(2020年版)中,第5.1.49条规定了当梁与墙平面外刚接时,梁内纵向钢筋锚入楼板的锚固要求。建议参考图集《23G101-11》并结合中国建筑西南设计研究院有限公司的构造措施,将非框架梁端支座上部钢筋锚固于板内的详细构造,在设计图纸中,以直观清晰的方式呈现,而非仅限于文字描述。当相邻楼板内已存在与附加横向钢筋同向的楼板钢筋,且这些钢筋的直径与间距均满足构造要求时,可视为已提供足够的横向约束,因此附加横向钢筋不设置亦可。若楼板内钢筋的间距或直径未能达到构造要求,则需额外增设附加横向钢筋,并采取与现有楼板钢筋间隔布置的方式。在地震力的作用下,短柱因其特性会承受较大的地震剪力,故相关规范对短柱提出了特定的构造要求:箍筋需在整个柱高范围内加密,且箍筋的间距需严格遵循《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年版)第11.4.12-3条的规定;此外,短柱的体积配箍率应不低于1.2%,特别是在9度抗震设防烈度且为一级抗震等级时,该比例需提升至1.5%或更高,以增强其抗震性能。在设计阶段,应细致核查所有可能形成短柱的位置,确保所有短柱的构造设计均严格符合规范要求。图集《23G101-11》第P2-16页详尽归纳了六种常见的易形成短柱的情形,为设计提供了重要参考。此外,还需关注两种易被忽视的短柱形成情况:一是地下车库坡道区域,支撑坡道斜板的梁易于形成短柱;二是当采用下挂板替代传统过梁,或窗台为混凝土结构时,若未与框架柱留缝,也易成为短柱,设计时需特别注意。结构设计总说明中,通常会对梁、柱及墙体的纵筋锚固与搭接长度作出详尽说明,然而,关于这些构件的拉筋构造形式,却往往鲜有提及。图集《22G101-1》第P2-7页中,针对梁、柱及墙的拉筋构造详图注2明确指出,拉筋的具体形式应由设计明确指定。然而,在实际操作中,设计师往往未能对此作出具体指示。钢筋保护层厚度的计算从最外层钢筋(含拉筋)的外边缘起算。若设计未明确指定拉筋形式,施工单位可能倾向于采用某些方式,这些方式可能导致实际保护层厚度增加,进而对梁、柱的配筋、布置产生影响。对于剪力墙或车库外围挡土墙的拉结筋设计,依据图集《22G101-1》第P2-7页的构造要求,拉结筋应有效勾连外侧的水平与竖向分布筋。在计算时,保护层厚度应加上拉结筋直径。为了营造办公或酒店等建筑大堂的宽敞与开阔感,提升空间视觉效果,设计师常采用跃层设计手法,包括两层乃至三层的中空设计。这种设计方式导致门厅一侧的框架柱成为穿层柱,贯穿于多个楼层之间。穿层柱在设计时,除需满足计算要求外,还需特别关注其构造要求。图纸中应明确标注柱端箍筋加密区的具体范围,以及纵筋的搭接区域要求。图集《23G101-11》在P2-4页中,详尽介绍了单向穿层柱与双向穿层柱的柱端箍筋加密范围,为设计人员提供了明确的指导依据。穿层柱纵向受力钢筋的连接接头也尽量避开柱端箍筋加密区,详见图集《23G101-11》P2-10页。在选用梯段配筋构造时,应仔细参照图集《现浇混凝土板式楼梯》22G101-2,确保所选构造符合规范且适用于具体设计需求。在标注梯段时,不应一概而论用AT、BT等标注,这种做法缺乏严谨性。应依据具体的结构形式(如框架结构或剪力墙结构)以及梯段是否参与整体结构的抗震计算来区分标注,以确保设计的准确性和规范性。AT、BT等适用于剪力墙结构、砌体结构,梯段与主体结构整浇不脱开,不参与整体抗震计算,可以不标注抗震等级,但应注明采用铰接还是充分利用钢筋抗拉强度,当设计铰接接时,平直段伸至端支座对边后弯折,且平直段长度不小于0.35l,弯后直段长度12d(d为纵向钢筋直径);当充分利用钢筋的抗拉强度时,平直段伸至端支座对边后弯折,且平直段长度不小于0.6lab,弯后直段长度12d。对于AT、BT等类型的梯段,适用于剪力墙结构或砌体结构,其与主体结构整浇不脱开且不参与整体抗震计算,虽无需明确标注抗震等级,但需注明梯段与主体结构的连接方式为铰接还是充分利用钢筋的抗拉强度。若为铰接设计,钢筋平直段应延伸至端支座对边后弯折,其中平直段长度不小于0.35lab,弯折后的直段长度至少为12d。而若选择充分利用钢筋的抗拉强度,则平直段需延伸至端支座对边后弯折,此时平直段长度应不小于0.6lab,弯折后的直段长度同样需满足12d的要求。当然设计者可根据具体工程的实际情况增加抗震构造措施,同时将图集中la、lab变更为加labE。ATa、ATb等类型适用于框架结构及框剪结构中的框架部分,其特点是梯段与主体结构整体浇筑但脱开连接,梯段底部采用滑动支座方式支撑于梯梁上,不参与整体抗震性能计算,但仍需明确标注其抗震等级。ATc适用于框架结构及框剪结构中的框架部分,因其具备斜撑功能,故参与整体结构的抗震计算。在设计时,应明确标注其抗震等级,并确保所使用的钢筋为抗震钢筋。ATc梯段作为拉弯或压弯构件,其配筋构造与普通梯段存在显著差异,具体配筋构造如下:图集《22G101-1》在P2-7页中展示了三并筋的L形排布方式,但值得注意的是,该图集或相关规范中并未直接对L形排列作出明确的规定或说明。1、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015版)第4.2.7条及条文说明规定了并筋要求:2、《全国民用建筑工程设计技术措施-结构(混凝土结构)》(2009年)附录E对并筋构造有详细规定:3、图集《23G101-11》对梁、柱并筋的形式、等效直径的计算方法及相应构造的规定:
总结:《22G101-1》图示中,三并筋采用L形排布时,依据并筋与等效钢筋截面面积相等的原则,其等效直径仍设定为单根钢筋直径的1.73倍。此外,相较于品字形排布,L形排布下钢筋与混凝土的接触表面积更大,从而增强了钢筋与混凝土之间的握裹力,提高了结构的整体性能。但针对此点,笔者存在以下疑问:首先,L形排布是否应归类为并筋成束的一种特殊形式?其次,鉴于并筋在L形排布下其重心与等效钢筋的重心并不重合,这是否意味着传统的等效直径计算方法(即1.73倍单根钢筋直径)仍适用?再者,这种排布方式是否会影响钢筋的锚固长度、保护层厚度的设定,从而需要进行相应的调整?图集《22G101-1》清晰界定了最外层钢筋的保护层厚度c,该值需严格遵循相关规范确定;同时,对于纵筋的保护层厚度c1,也有明确规定,即c1不应小于纵筋的直径d(若为并筋,则为等效直径deq),以确保钢筋的有效保护。因此,在设计采用并筋的梁、柱时,需特别注意其保护层厚度的调整。以室内正常环境下的柱为例,外层钢筋的保护层厚度为20mm,而柱内纵筋采用两根直径为25mm的并筋,同时箍筋直径为10mm,则为了满足纵筋(并筋)的保护层厚度c1不小于其等效直径deq(35mm)的要求,应相应增加保护层厚度,此时c应调整为25mm。在车库周边挡土墙与框架柱整体浇筑的设计中,挡土墙通常不考虑框架柱的支撑作用,而是按单向板设计,水平向钢筋主要起构造抗裂作用。参考图集《22G101-1》中关于地下室外墙水平钢筋构造,设计时应清晰界定扶壁柱及内墙是否作为地下室外墙的有效平面外支撑,以确保设计符合实际受力情况。在设计时,遇到次梁上反的情况,务必重视次梁顶部纵筋的锚固长度需满足图集《22G101-1》的要求,即la值。以HRB400级、直径22mm的钢筋在C30混凝土中为例,其基本锚固长度la=35x22=770mm。因此,在设计支撑次梁的梁截面高度时,至少达到800mm(含保护层厚度),以确保次梁顶部钢筋能够充分锚固。欢迎询价(微信号、手机号):13701645662https://www.ganggouren.com/2023/12/ylp2020-2/点击下方“阅读原文”,即可访问 钢结构地图:gjgdt.com