一组更贴近科学合理的构造配筋创意设计
hljqghjz@co163
2008年08月10日 13:44:07
只看楼主

一组更贴近科学合理的构造配筋创意设计目录一.梁受剪箍筋变角度设计二.含板梁箍筋间隔开口设计三.板配筋变间距设计四.板配筋变直径设计五.板负弯矩筋的单钩设计与无钩设计六.构造柱等预绑构件箍筋螺旋型设计七.柱配筋加高加脚设计八.中型空心楼盖配筋三角梁自立网架设计写在前面班门弄斧之举,不是凭空想象。本欲从实践中来,提纯到标准规范的精度,而回头再应用到实践中去,希望能为国家建设,提高一些质量,节省一些材料,更加科学而合理,坚固而经济,以为人类的子孙万代造福,岂不也是功德善事。

一组更贴近科学合理的构造配筋创意设计

目录
一.梁受剪箍筋变角度设计
二.含板梁箍筋间隔开口设计
三.板配筋变间距设计
四.板配筋变直径设计
五.板负弯矩筋的单钩设计与无钩设计
六.构造柱等预绑构件箍筋螺旋型设计
七.柱配筋加高加脚设计
八.中型空心楼盖配筋三角梁自立网架设计

写在前面
班门弄斧之举,不是凭空想象。本欲从实践中来,提纯到标准规范的精度,而回头再应用到实践中去,希望能为国家建设,提高一些质量,节省一些材料,更加科学而合理,坚固而经济,以为人类的子孙万代造福,岂不也是功德善事。

外行人看到此文,或许会觉得稀奇古怪,而行家里手一看,必有眼前一亮拍手称妙之感,妙就妙在于平常事理之中,穷尽细微极致,挖掘事物内在的潜能与机巧,而试图应用到生产建设当中来,不可否认,这实在太有点胆大妄为。

话又说回来,所谓的创意,无非是个人的凭空猜想胡乱琢磨,但是,本人只坚持一条真理,出发点是健康而正义的,心直口快,有想法有话语无处诉说,只有在网上写成帖子,给读者看,身边找不到有共同语言的人,有时清高的过分,所以常常形只影单,一个人钻牛角尖儿,内容有不当之处,言词有冒犯之嫌,还望各位老师多加原谅并给以指教,特别提请一丁老师发表一下您的意见和观点。

一.梁受剪箍筋变角度设计 见tu-1。
在平面表示法问世以前,在梁中,距支座附近的受剪部位,抗剪钢筋是把梁下部承载正弯矩的主筋做成弯起形式,称为弯折式配筋,当平面表示法问世以后,则一律改为分离式配筋,即现在的用支座负弯矩筋且把靠近支座处的箍筋加密。根据以上两点,我设想,可不可以把二者合二而一,把梁受剪力最大部位的箍筋立边加长做成倾斜状,上部向支座处倾斜成60度角,不用加密也不用弯起筋,进而引伸思考,还可以把次梁部位的主梁加密箍筋倾斜布置而不加密也不用吊筋。
梁箍筋加密,是为了承受剪力,而剪力传递下来,不是垂直向下的而是呈斜向分布的,剪力在梁上所产生的裂纹也是斜向的,弯起钢筋的斜长段,正是直接抵抗这种剪力,所以又称元宝筋,可见元宝筋的斜长段起着非常关键的受剪作用,那么以倾斜的箍筋来代替弯起筋的斜长段,且倾斜范围也可以随意调节,倾斜之后,其抗剪性能得到了成倍的提高,符合了梁受剪力的自然原理,这样,箍筋就可以不必加密了。
受剪倾斜箍筋连同复合箍筋以倾斜60度角为最佳,倾斜范围以1.5倍梁高为适宜,在次梁每侧,则以1倍梁高为适宜,在支点里皮处,各设1个垂直箍筋以定位,这样,在每处抗剪区,箍筋都形成两个直角三角形,能起到梁整体的稳定作用,这样的梁配筋细算一下,每道梁可节省一个加密区的箍筋。且对于梁的受力情况,只有益处而无任何损害。考虑箍筋倾斜为60度角,是60度角的加长系数为1.155,如若倾斜到45度角,则加长系数为1.414,不如60度角节省箍筋多。而60度角的稳定性也足以够用。
hljqghjz@co163
2008年08月10日 13:45:58
2楼
二.含板梁箍筋间隔开口设计 见tu-2
大家知道,正弯矩梁的箍筋开口都是朝上布置左右错开绑扎的,在梁的受剪区,上部支座负弯矩钢筋往往配置很多而又密集,混凝土浇筑难以落入,有时要用楔子涨开梁的上部纵筋以便于打混凝土。
在上部有板的梁里,我设想,把梁箍筋设计成间隔开口式布置,即隔一个封闭箍筋,设一个开口箍筋,隔一个开口箍筋,设一个封闭箍筋,例如箍筋间距为@100/200,则在加密区,封闭的箍筋和开口的箍间距均为@200,间隔布置,而在非加密区,封闭的箍筋和开口的箍间距为@400,间隔布置,这样做,一是便于混凝土浇筑,二是可以节省一小部分箍筋用料。因梁上部含板,间隔的开口箍筋对于梁的整体受力性能和抗震性能,不会有丝毫的不良影响。
在整个梁中,全部箍筋均为封闭与开口间隔设计,加密区的支座负筋根数较多,箍间距密一些确有一定道理,而在梁中部的非加密区,梁上部的纵筋根数也相对较少,且箍筋的间距大一些亦属正常,对于钢筋配料只是多了一种型号,节省一点钢筋,最大的优点是在梁的受剪区便于混凝土浇灌,有利于施工方便。
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hljqghjz@co163
2008年08月10日 13:47:10
3楼
三.板配筋变间距设计 见tu-3
业内人士众所周知,板的正弯矩是呈扇形分布的,越是接近跨中,正弯矩越大,板内的钢筋受的力也越大,而跨边部位的受力相对较小。在各种各样的板配筋中,我们所执行的设计标准都是千篇一律,等直径等间距,在21世纪的今天,这种极不合理的状态,更有理由提出变革以趋科学合理。
变革之一是,在板的配筋中,在等直径的前提下,在板的跨中部位,板受力钢筋的间距密一些,而在板的跨边部位,板受力钢筋的间距稀一些,就是从板的中间到两边,钢筋的间距由密集到稀疏,以正好对应扇形的正弯矩,在绑扎钢筋划线时,按图纸以不等间距排布钢筋,技术含量略有提高,但这个设想还是完全有可能实现的。
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hljqghjz@co163
2008年08月10日 13:48:18
4楼
四.板配筋变直径设计 见tu-4
变革之二是,在板的配筋中,在等间距的前提下,在板的跨中部位,板受力钢筋的直径设大一些,而在板的跨边部位,板受力钢筋的直径设小一些,就是从板的中间到两边,钢筋的直径由大到小,以正好对应扇形的正弯矩,在设计图纸时,直接用此方法设计楼板屋面板,这样做,虽然增加了钢筋的规格型号,却可节省一定量的钢筋。

对于以上两点,板配筋的变间距、变直径设计,在现代化的电脑软件自动设计时代,是完全能够实现的,只要在编制软件时,按照板的正弯矩原理,更加合理的设计配筋,则轻而易举的便可实现,只是钢筋工人在钢筋制作绑扎时,稍稍多费一些事,而在将来的钢筋网工厂化生产时期,也不难实现。
可以粗略估计一下,如果按照这种设计思路配置板钢筋,每块板的主筋可节省六分之一甚至更多,甚至还可以增加抗震性能。


[ 本帖最后由 hljqghjz@co163 于 2008-8-10 13:50 编辑 ]
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hljqghjz@co163
2008年08月10日 13:51:33
5楼
五.板负弯矩筋的单钩设计与无钩设计 见tu-5
现举两点佐证:
1.负弯矩筋,也就是论坛里所说的板扣筋,东北人叫作扒锯子筋,又叫盖筋,对于冷轧扭筋来说,只能做成一头直角钩,在使用时一颠一倒绑扎,
2.焊接网钢筋,在《04SG309钢筋焊接网构造详图》图集中,支座处的负弯矩钢筋网全是直的统统没有钩。
再说现状,一般工地的施工方都图省事,在浇筑混凝土时不铺设架空跳板,任凭各工种的工人在已经绑扎好的钢筋网上随意踩踏,板的负弯矩筋扣筋的位置根本得不到保证,随着被踩扁而埋进混凝土中而全国人民全都心安理得,这是眼睁睁的事实,遍地都是,人们全都睁一只眼闭一只眼,用几个马凳也是象征性的,此情此景,钢筋工人看在眼里痛在心上急在心上。
设计者所想的是,反正那个扣筋两头都有钩,绑扎完究竟能不能立住不关设计的事,而实际呢,板扣筋的直角钩只能象征性的站立,但不具备稳定性,混凝土在降落的过程中,随时都给砸扁,这是设计的问题,是规范的问题,应该不是施工方面的问题,你设计的不结实怎能怪得着施工方呢?设计或规范的不合理才出现这种无法保证质量的情况,设计标准部门和规范编制部门负有不可推卸的责任。
既然扣筋的直角钩不起决定作用,那就索性不要它不行么?
在板的端支座处,负弯矩筋设计为一头直角钩,直角钩放在支座处以增加锚固,延伸入板跨内的直角钩取消之不要,而中间支座处的负弯矩钢筋,则就是一根直棍,压根就不让它存在钩,可是,负弯矩筋位置在施工中必须得保证准确无误,就是要靠施工方在绑扎钢筋时多用马凳给垫起来。国家在设计与规范中,可将那直角钩拿掉,改用在马凳上,你材料供应方还有啥话可说而不让多做马凳多放马凳?而且马凳放少了,质量是无法保证的,不能保证质量监理也不答应,这就从根本上杜绝了板扣筋被大面积踩踏踩扁的现象发生,被取消掉的直角钩总起来算,能够节省大量的板钢筋,咱这样设计,一是节省了大量钢筋,二是确保了质量,可谓一箭双雕之美。
现行的板扣筋,其弊端不少,有那一头钩,是一种虚假状态,踩之则扁,未踩还立,混凝土一砸则扁,不砸则立,想象中的作用在实践中根本不能全部发挥,而只起到蒙混欺骗应付的心理作用,把那一头钩削掉,还原其负弯矩筋的本来面目,它就是一根扁担,只要保证其有效高度便能担起应尽的份量,这样,保证板扣筋的高度与位置,就成为了重中之重,施工方再不重视,从哪一方面都说不过去,从而把施工质量提高了一成且又节省了相当一部份钢筋,既然是这样,那我们国家的决策部门何乐而不为呢?板负弯矩筋再不允许设钩而必须用马凳垫起以保证位置正确就是了。
再说,各工地现在通用板负弯矩筋预制绑扎成网片。现场安装组装连接,分布筋全是齐槎,分布筋搭接一般在200mm左右,这是一个发展趋势,不是哪家权威用条条框框能够阻挡得了的,上级决策部门只应引导而不应强加限制。板扣筋取消一头钩或者取消弯钩,更有利于实现预制组装与焊接成网,对建筑业的现代化发展只能起推动促进作用而绝对没有任何副作用。


[ 本帖最后由 hljqghjz@co163 于 2008-8-10 13:53 编辑 ]
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hljqghjz@co163
2008年08月10日 13:52:18
6楼
六.构造柱等预绑构件箍筋螺旋型设计 见tu-6
矩形螺旋箍筋,本人曾用了长达20多年时间,甚至在承重大梁的复合箍筋也采用过,从未出现过任何质量问题,直到国家实行了监理制度,才被硬性的禁止。
矩形螺旋箍筋,是在早期的一本《钢筋工》书上发现的,用它做革新试验,不曾想这玩艺儿的使用效果真是美不胜收,节约材料,省工都是小事,最佳的一点,是螺旋箍筋的稳定性能非常优越,用螺旋箍筋绑扎出来的骨架,站上一两个人仍不变样不走形,最适合钢筋骨架的预制绑扎安装,螺旋箍筋早就应该成为国家科技星火计划的一项内容,可惜这么简单不起眼儿的一个小东西,竟没人拿他当作一回事。
在构造柱子上使用螺旋箍筋,这个柱子便可巍然屹立,用塔吊加漏斗浇筑混凝土时,箍筋完全能够保证其位置不变,而单个的箍筋呢,在强大的重力冲击下,其质量实属难说,埋进了混凝土中谁又能看得见?
再说过梁,绑扎完成的过梁钢筋骨架,难免要有一段距离的运输过程,而就在这段运输的过程中,多数骨架基本变形走样,在浇筑时好歹塞进模板里,钢筋骨架在里边是个什么样子,永远也人没看见。
再说凡属圈梁,其命运与现浇板一样,木工支模必须要在绑扎好的骨架上面行走作业,当浇筑混凝土时,骨架已被踩得面目全非,结果还是稀里糊涂的埋进了混凝土中。
构造柱,过梁,圈梁,这三种构件,其箍筋多数起构造作用,承受剪力很少,我们完全有理由将其做成螺旋形状,让其稳定性发挥主导作用,质量也就得到了保证,螺旋箍筋这东西,就是不怕踩,就是不变形,就是不怕搬运不怕折腾,这是其独有的特点,读者可以参阅本人发在这个论坛里的两篇相关文章。


[ 本帖最后由 hljqghjz@co163 于 2008-8-10 13:54 编辑 ]
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hljqghjz@co163
2008年08月10日 13:55:21
7楼
七.柱配筋加高加脚设计 见tu-7
柱子钢筋在现场绑扎,是相当费工费时的,一个个箍筋往上套绑,如不搭设脚手架,就得爬柱子脚踩在箍筋上绑扎,具有一定的危险性和相当的难度,且要花费大量的人工,如果采取预绑安装,则与现场绑扎的工作效率相比,差距在3~5倍之多。对于5000平米的框架结构,柱采用预绑安装工艺,能提前5天到1周的工期。
以往的柱子基础钢筋设计,清一色的采用插筋,两三米长,下面有一头直角钩,打完混凝土,上面露出接槎。基础上面一处接槎,0米层上面再一处接槎,两处接槎的搭接或者焊接或者套筒连接,得浪费不少钢筋及材料,还有,要在钢筋连接处箍筋加密,这些加密的箍筋也是不小的浪费。
我们的经验,是把柱子骨架直接一次做到二层顶,高度大约在六到七米多,用塔吊竖立安装,这样做,柱子的底脚须加大,把下面的直角钩加长到七八十公分,另外再绑上一个直径12的大箍筋,效果满不错的,有时风一大,或者塔吊一刮也容易倒伏。
这样做的优点是不打拉线,便于塔吊料斗升降起落,减少再次接头和省下接头处的加密箍筋,节省了大量的钢筋和人工还有绑扎时间。

本人于是借题发挥,进一步设想,把柱子基础钢筋直接设计到二层之上留槎,而在柱子底部,把柱纵筋设计成45度斜坡状,就像人的脚掌形状,使之能够自然站立,事实证明,底边的边长与高的比值为1:3,此物体就完全可以牢固的矗立。

目前国家在设计标准与规范规程的制订方面,最最疏忽的一点是,钢筋绑扎没有按预制因素考虑,全都是按现场绑扎考虑,而现代钢筋施工作业,突飞猛进的施工进度强迫钢筋工人班组走预制预绑安装组装之路,不事先做好,现用现绑根本来不及,根本满足不了快速施工短工期高效率的需要,而钢筋骨架网片的事先预绑,没有法律条文可依,这就说明,国家落后的设计标准与施工管理体制,根不上建筑业快速发展的需要,没有起到指引调控的应有作用,而有时只能是扯后腿或拖泥带水。

改革的步伐无论是工人干活作业还是操作规程规范还有设计依据,都应是同步进行的且管理者理应走在前面,指导与管理方面滞后跟不上形势,将严重制约建筑业生产的发展,质量也难以得到保证。工人们好多事情想不通,原因与症结就在这里。
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hljqghjz@co163
2008年08月10日 13:56:07
8楼
八.中型空心楼盖配筋自立三角网架设计 见tu-8
在《05SG343现浇混凝土空心楼盖》图集第18页,〈顺筒方向布置图二〉中,S钩单肢箍筋,上下各钩住一根纵筋,这样的钢筋网架绑扎安装起来,是异常艰难的。
设计者只想到建筑力学和材料力学,唯独不为施工的难易程度想一想,人的大脑思维是没有止境的,你可以在万里蓝天上设计出锦上添花的精美宏图,可是,那得用多少飞行员用多少时间多少材料才能完成啊,我们必须要面对现实,让你设计出来的东西工人也能实际造出来,闭门造车无异于纸上谈兵,施工人员对设计者经常有意见原因就在于此。
比如空心楼盖的两个孔之间为一个肋,在此肋部,上边设计为1根筋,下边设计为3根筋,上1下3共4根筋形成一组,这样这活儿就好干多了,用单肢箍把上下各筋焊成网架,网架上宽下窄可以站立,箍筋的向上翘钩起隔离和定位内模筒芯的作用,焊成的网架可独立安装就位,再在中间穿入横管方向的板筋,网架上面可以铺放跳板,供工人们站在上面浇筑混凝土之用。同时也使筒芯得到了有效的保护。
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hljqghjz@co163
2008年08月10日 13:56:41
9楼
后记
国家昌盛,匹夫有责。奇思妙想,只要利国利民,有参考利用价值,就应当公之于众,以便被接受被采纳,这是我的本意。

我的创意设计,主要目的在于节约挖潜,钢筋工程的设计与规范,里面存在着许多可以挖掘的成份,可以改革创新的成份,设计者多费点心,现在也不算费心,全是电脑软件自动设计绘图,工人们多费点心,多费两道工序,如板主筋变间距变直径,如梁抗剪处箍筋倾斜,其实有些工序只能是省工如螺旋箍筋,如板扣筋取消弯钩,那么又省工又省料的先进施工工艺为什么不提倡不发扬呢,我的 8条创意,自我感觉是利多弊少,可为国家节省大量的钢材,而且又能提高建筑物的质量,加快施工速度,缩短工期,有推广普及应用的必要性与实用性。

特此郑重建议,国家建筑设计标准院和规范规程制订部门,能对本文内容深入研究一下,到基层到工地到工人群众中调查核实一下,最好能做一下模拟实验,与常规做法的构件相对比,看其性能质量效果是不是超过以往。是不是有其优越性,以证明这些建议有没有推广应用价值。
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nono203
2008年08月10日 15:09:39
10楼
仔细拜读了楼主的文章,有几个问题,请楼主思考.
1 梁端箍筋加密是为了提高梁端出铰后混凝土的变形延性,非楼主想的那样.其次,做成斜向的后,那么,在60度和90度箍筋相交的部位,怎么处理??注意,从你的图上,相交部位的是没有箍筋的,无抗剪承载力,如果是在接近跨中的位置,那么那一块混凝土直接就会拉脱掉.
2 梁箍筋开口,纵筋怎么固定,在施工阶段,如何固定纵筋呢.纵筋是通过钢丝绑定在箍筋上的.再者,箍筋可以形成双向约束,对纵筋的稳定是很有好处的.
3 实在很难理解楼主为什么只从正弯矩的分布来考虑板的配筋,为什么会忽略了负弯矩呢?回忆一下2端固结的计算模型,负弯矩的绝对值比正弯矩要大很多.
4 同3问,支座裂的一塌糊涂
5 本人无法理解
6 不明白楼主到底想表示什么意思,构造柱圈梁过梁,用螺旋箍,施工不便,再者,其的作用实在是杀鸡用牛刀
7 这个不能怪国家的制度,要怪,只能怪那些什么献礼工程,要怪,就只能怪外行领导内行,拍脑袋,不切实际.正如现在甲方催图一样,又要经济又要快,非常快,自己又喜欢改,这样的条件下,可想而知,施工图的质量,这样只能逼设计方不断的在后期发现自己的错误,不断的发设计变更.当然了,不排除神级单位,一个月一个人十几万平的施工图出的基本没有错误.
8 自己未能设计过,没有发言权
PS:非常佩服楼主的精神.在这样物质横流的社会,还能保持自己的思考,非常值得本人学习
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jasonlee131
2008年08月10日 21:30:20
11楼
很佩服楼主能有这样打破常规的奇思妙想,我也有几点疑问(1~4、8 点同楼上):
5 其实就是多加几个马凳的事,这个做法还真有点楚霸王破釜沉舟的味道哈;
6 不知道这种矩形螺旋箍筋在计算下料、制作安装跟绑扎这些方面较之普通的矩形封闭箍筋是否更简单方便;
7 把柱子骨架直接一次做到二层顶,但砼还是得一层层地浇吧,塔吊料斗浇一层柱时是直接从二层顶下料还是把二层柱筋掰开了浇完后再校正,当然要是商混可能好办点。
另外也期待一丁老师的意见和观点。
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