張春來 牛巧云

(中國船舶重工集團(tuán)公司第七一八研究所，河北邯鄲 056027)

鋼筋常用的連接方法為綁扎搭接和機(jī)械連接或焊接兩種，綁扎搭接是一種施工方便，頗受施工人員青睞的鋼筋連接方式。雖然綁扎搭接接頭因搭接長度較大而浪費(fèi)鋼筋，但綁扎搭接接頭傳力可靠且操作方便，所以這種鋼筋連接方法在施工現(xiàn)場被廣泛應(yīng)用。在綁扎搭接鋼筋時，搭接長度是影響鋼筋綁扎牢固性進(jìn)而影響整體施工質(zhì)量的主要因素。在了解鋼筋“接頭連接區(qū)段長度含義”和“足夠的搭接長度是鋼筋有效傳力的保證”情況下，正確理解并掌握鋼筋綁扎搭接接頭長度的計(jì)算方法，以確保鋼筋綁扎施工質(zhì)量。

1 “接頭連接區(qū)段長度”含義

在實(shí)際應(yīng)用中，要想控制好鋼筋綁扎搭接接頭長度，首先要理解“接頭連接區(qū)段長度”含義，并正確區(qū)分它與“同一連接區(qū)段鋼筋綁扎搭接接頭百分率”的不同?！敖宇^連接區(qū)段長度”的含義為:1．3倍的鋼筋綁扎搭接接頭的搭接長度，即:搭接鋼筋接頭中心間距不大于1．3倍搭接長度，如圖1所示?！巴贿B接區(qū)段鋼筋綁扎搭接接頭百分率”是指在某一區(qū)段內(nèi)有搭接頭的縱向受力鋼筋截面面積與此區(qū)段內(nèi)所有縱向受力鋼筋截面面積的百分比值，在圖1中，共有5根鋼筋并排連接，屬于同一連接區(qū)段內(nèi)的搭接鋼筋為兩根，若直徑相同，搭接接頭百分率為40%。實(shí)際工程表明，受拉鋼筋綁扎搭接接頭的搭接長度的大小，與連接區(qū)段內(nèi)鋼筋接頭面積的百分率的多少有關(guān)，或者說鋼筋搭接長度小則鋼筋接頭面積百分率也小，鋼筋接頭搭接長度大則接頭面積百分率相對也大。

圖1 同一連接區(qū)段內(nèi)縱向受拉鋼筋綁扎搭接接頭

掌握了“接頭連接區(qū)段長度”和“同一連接區(qū)段鋼筋綁扎搭接接頭百分率”的實(shí)質(zhì)含義，才能夠在施工中正確布置鋼筋，調(diào)控鋼筋的接頭長度及數(shù)量。

2 鋼筋有效傳力的保證——足夠的搭接長度

鋼筋的綁扎搭接接頭是采用鍍鋅鐵絲將鋼筋并排搭接，綁扎搭接的內(nèi)力傳遞，是依靠兩根鋼筋在混凝土中錨固作用，將一根鋼筋的內(nèi)力傳遞給另一根鋼筋，實(shí)現(xiàn)兩根相反方向鋼筋的應(yīng)力傳遞。內(nèi)力的大小與混凝土強(qiáng)度等級、鋼筋搭接長度及鋼筋類型密切相關(guān)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級和鋼筋類型一定時，主要決定于搭接長度的大小。為保證鋼筋綁扎搭接接頭間內(nèi)力的可靠傳遞，鋼筋綁扎搭接接頭的長度必須滿足規(guī)范要求。

有綁扎搭接接頭的鋼筋受力后，接頭處的鋼筋將發(fā)生相對滑移，綁扎搭接長度越小相對滑移越大，當(dāng)綁扎搭接鋼筋之間的相對滑移超過它們整筋的彈性變形時，縱向劈裂和橫向裂縫常常在搭接區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生，如圖2所示。為使鋼筋綁扎接頭在受力后不發(fā)生裂縫且能正常使用，就要確保足夠的綁扎搭接長度?？梢姡銐虻拇罱娱L度是鋼筋綁扎有效傳力的保證。

圖2 鋼筋搭接區(qū)段的裂縫

3 搭接接頭長度

在受力情況下或使用環(huán)境不同的情況下，鋼筋綁扎搭接接頭長度大小的確定方式不一樣，結(jié)合實(shí)際施工情況，下面對常用鋼筋綁扎搭接接頭長度的確定方法加以論述。

3．1 縱向受拉鋼筋搭接接頭長度

根據(jù)位于同一連接區(qū)段的鋼筋搭接接頭面積百分率來確定縱向受拉鋼筋綁扎搭接接頭的搭接長度，按下列公式計(jì)算:

其中，L為搭接長度;l為錨固長度;ξ為縱向受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù)。修正系數(shù)根據(jù)實(shí)際情況按表1取用。

表1 縱向受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù)

鋼筋綁扎搭接接頭的搭接長度可以按照上述公式計(jì)算，但受拉鋼筋的綁扎搭接長度有最小值300 mm的規(guī)定，不受公式約束，在任何情況下都應(yīng)遵守;受拉鋼筋的錨固長度還與鋼筋公稱直徑及鋼筋外形、混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值等諸多因素有關(guān);當(dāng)兩根直徑不同鋼筋搭接時，應(yīng)當(dāng)以較細(xì)鋼筋的直徑為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。為施工時操作方便，根據(jù)鋼筋種類及直徑、搭接接頭面積百分率、混凝土強(qiáng)度等級不同，最小搭接長度可以根據(jù)表1規(guī)定，再視使用環(huán)境不同乘以修正系數(shù)來加以確定。

若想正確使用表2，必須區(qū)分施工時實(shí)際材料性能和使用環(huán)境不同，正確確定修正系數(shù)。

表2 縱向受拉鋼筋最小搭接長度

表2適用于縱向受拉鋼筋的綁扎接頭面積百分率不大于25%的情況;當(dāng)綁扎接頭面積百分率介于25%～50%之間時，表2中數(shù)值乘以修正系數(shù)1．2取用;當(dāng)綁扎接頭面積百分率大于50%時，表2中數(shù)值乘以修正系數(shù)1．35取用;當(dāng)在滑模施工或其他施工中，混凝土凝固過程中受力鋼筋容易受到擾動時，最小搭接長度應(yīng)先按表2規(guī)定查取對應(yīng)數(shù)值，再乘以修正系數(shù)1．1取用;對涂有環(huán)氧樹脂涂層的帶肋鋼筋，最小搭接長度應(yīng)先按表2規(guī)定查取對應(yīng)數(shù)值，再乘以修正系數(shù)1．25取用;對末端采用了機(jī)械錨固的帶肋鋼筋，最小搭接長度應(yīng)先按表2規(guī)定查取對應(yīng)數(shù)值，再乘以修正系數(shù)0．7取用;當(dāng)保護(hù)層厚度大于搭接鋼筋直徑的3倍的帶肋鋼筋且配有箍筋時，最小搭接長度應(yīng)先按表2規(guī)定查取對應(yīng)數(shù)值，再乘以修正系數(shù)0．8取用;當(dāng)帶肋鋼筋直徑大于25 mm時，最小搭接長度應(yīng)先按表2規(guī)定查取對應(yīng)數(shù)值，再乘以修正系數(shù)1．1取用。

3．2 縱向受壓鋼筋搭接接頭長度

鋼筋采用綁扎連接時，若連接鋼筋所受內(nèi)力為縱向壓力，則對綁扎搭接接頭長度的要求比較簡單，在相鄰搭接接頭相互錯開且最小搭接長度大于200 mm的情況下，其搭接長度不小于0．7倍的縱向受拉鋼筋搭接長度即可，而且縱向壓力鋼筋對搭接接頭的百分率不做任何要求，這些規(guī)定不適用于受周期性往復(fù)荷載作用的、有抗震要求的框架梁、柱和剪力墻等構(gòu)件。

縱向受壓鋼筋搭接接頭長度的計(jì)算及實(shí)際應(yīng)用比縱向受拉鋼筋搭接簡單，相關(guān)約束條件少，在建筑施工場地中，且不可簡而略之，粗加估計(jì)就進(jìn)行鋼筋搭接，應(yīng)當(dāng)結(jié)合表2進(jìn)行計(jì)算再進(jìn)行施工，以避免搭接長度不足而造成構(gòu)件破壞。

3．3 在有抗震要求條件下受力鋼筋的搭接接頭長度

在有抗震要求條件下進(jìn)行施工，鋼筋綁扎搭接接頭長度的規(guī)定相對非抗震條件下要嚴(yán)格，搭接長度應(yīng)相應(yīng)增加:當(dāng)Ⅰ，Ⅱ級鋼筋直徑R＞25 mm時，受拉鋼筋的搭接長度應(yīng)取表2對應(yīng)數(shù)值增加5R加以采用(非抗震條件下也適用);當(dāng)Ⅰ，Ⅱ級鋼筋的對應(yīng)混凝土強(qiáng)度等級低于C20時，其最小搭接長度應(yīng)取表2中C20的對應(yīng)數(shù)值增加10R加以采用(非抗震條件下也適用);在一、二級抗震等級條件下，受拉焊接網(wǎng)和焊接骨架綁扎接頭的搭接長度應(yīng)取表2對應(yīng)數(shù)值增加5R加以采用;當(dāng)在滑模施工或其他施工中，混凝土凝固過程中受力鋼筋容易受到擾動時，最小搭接長度應(yīng)視施工現(xiàn)場情況適當(dāng)增加;當(dāng)兩直徑不同的兩根鋼筋進(jìn)行搭接時，仍以細(xì)鋼筋的直徑為準(zhǔn)來確定搭接長度。

當(dāng)構(gòu)件有抗震設(shè)防要求時，其受力鋼筋的最小搭接長度應(yīng)在表2對應(yīng)數(shù)值的基礎(chǔ)上，乘以修正系數(shù)1．15得到一、二級抗震等級條件下最小搭接長度;乘以修正系數(shù)1．05得到三級抗震等級條件下最小搭接長度;對于框架梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)及其鄰近箍筋應(yīng)加密綁扎。采取這一系列修正系數(shù)來增加鋼筋綁扎搭接長度，以確保綁扎施工的正常進(jìn)行及構(gòu)件的正常使用。

4 應(yīng)用實(shí)例

在上面有關(guān)鋼筋綁扎搭接接頭長度論述的基礎(chǔ)上，結(jié)合下面具體實(shí)例，來進(jìn)一步理解搭接接頭長度計(jì)算方法。

在無抗震設(shè)防要求條件下的鋼筋混凝土構(gòu)件，強(qiáng)度等級C20，縱向受壓鋼筋采用光圓鋼筋HPB235級鋼筋，綁扎接頭面積百分率介于55%，則其最小搭接長度為:45d×1．35×0．7=42．525d=765．45 mm。鋼筋每個接頭可按增加800 mm長度備料。

在二級抗震等級要求條件下，某構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級為C35，縱向受拉鋼筋采用RRB400(Ⅲ)級Φ28環(huán)氧樹脂涂層鋼筋，綁扎接頭面積百分率為30%，則其最小搭接長度為:40d×1．2×1．1×1．25 ×1．15=75．9d=2 126 mm。鋼筋每個接頭可按增加2 150 mm 長度備料。

在鋼筋綁扎施工過程中，要嚴(yán)格按照規(guī)范要求來確定最小搭接長度，視實(shí)際情況靈活運(yùn)用，決不可憑經(jīng)驗(yàn)不加計(jì)算任意搭接，給構(gòu)件在實(shí)際使用中造成隱患。在實(shí)際施工中，可根據(jù)上文的論述計(jì)算出搭接長度，在搭接部位做一標(biāo)記，這樣搭接出的鋼筋整整齊齊，不僅滿足搭接長度要求，且確保了構(gòu)件牢固和工程質(zhì)量。

5 結(jié)語

鋼筋綁扎搭接長度問題是鋼筋綁扎施工中的要點(diǎn)問題，也是保證鋼筋在構(gòu)件中正常發(fā)揮有效性能和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)延性設(shè)計(jì)要求的重要注意事項(xiàng)。建筑工地上施工的技術(shù)人員必須熟練掌握鋼筋綁扎搭接接頭長度計(jì)算方法，并正確應(yīng)用到實(shí)際，以確保鋼筋混凝土的施工質(zhì)量。

［1] 陳壯善，王 琳．鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋抗震構(gòu)造措施探討［J］．建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，2008(3):16-17．

［2] 林文超．鋼筋綁扎的施工質(zhì)量控制［J］．山西建筑，2004，30(3):55-56．