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1、第二章实践标准钢筋混凝土细则和详图绘制(ACIACI 31531599)美国混凝土协会 315 会议报告Ronald D.FlachAnthony L.Felder主席秘书Michael BaynardMiguel R.CasiasRobert E.DoyleGustav G.ErlemannGerald E.GoettschePaul GordonEdward S.HoffmanDavid W.JohntonRobert W.JohnsonHarry B.Lancelot , Douglas D.LeeA.Murray LountPeter Meza Vasant C.MistryRoy H

2、.Reiterman Milton R.Sees这份文件给建筑师工程师 (A E)和钢筋大样设计员在展示钢筋细则方面提供了实践 标准。 文件分为三个部分:一个针对建筑师工程师,一个针对大样设计员,第三部分提供 了参考图表和数据。 文件明确了建筑师工程师和大样设计员的职责, 制定了结构和布置安 装图的相关标准。关键词 :梁(支撑);弯曲(钢筋);桥梁(结构);建筑;柱(支撑) ;混凝土板;大样设计; 制图(绘制);装配;楼盖体系;基础;带有钩头的钢筋;微机;放置安装图;钢筋混凝土; 钢筋;连接;箍筋;结构设计;结构图绘制;系条;允差(力学) ;墙;焊接钢筋网。目录 部分 A 建筑师工程师的职责

3、第一章 结构图1.1概述2.2绘图标准3.3结构图建筑物和其他构件4.4结构图公路和运输构件2.1概述2.2允差2.3钢筋长度2.4弯钩和弯曲2.5梁和大梁2.6柱2.7钢筋工程2.8节点大样2.9钢筋支撑和固定2.10考虑地震因数设计的框架、节点、墙体、隔墙和双向板大样2.11钢筋防腐涂层 部分 B 大样设计者的职责 第三章 布置安装图3.1定义3.2范围3.3产品3.4绘图标准3.5建筑物图3.6公路图3.7建造标准细则 第四章 实际建造标准4.1生产制造4.2额外的4.3允差 第五章 钢筋的固定支撑5.1概述5.2钢筋的固定类型5.3侧向支模装置和梁横撑5.4放置安装钢筋支撑固定构件 第

4、六章 计算机辅助设计详细设计6.1计算机在大样设计中的运用6.2设置图样6.3订购程序第七章按设计规定的型号大小、间距布置钢筋的推荐实际操作规程第八章专业词汇表第九章参考第十章标记部分 C数据和图表前言电脑的使用给结构设计带来了先进的技术, 大大提高了生产力。 技术的改进使人们有能 力设计和建造更复杂的带有大跨度、浅埋的和高钢筋用量的结构构件的结构。在过去布置安装图时, 在细部不完全和钢筋可能存在制造问题的地方, 大样设计者经常 采用建议做法。 通常这些做法只能在得到建筑师工程师的认可后采用。 然而, 很多问题出现在施工阶段而不是大样设计阶段。建筑师工程师和承建商通力合作,解决这些问题。建筑师

5、工程师准备好满足适用的建筑规范的结构设计方案, 并在合同公文中提供丰富 的说明来描述钢筋大样设计的所有要求。 然后,大样设计者根据建筑师工程师提供的结构 设计图和项目说明书设计出钢筋的尺寸和数量。随着设计和施工的复杂性的提高, 建筑师工程师和大样设计者都有必要清楚地理解自 己的职责。 在钢筋混凝土工业中, 根据以下几个部分, 建筑师工程师和大样设计者的职责 分工更加清晰。这个标准中的单位采用英寸磅制和国际单位制。通常硬公制值并不是精确等价的; 因此,每个度量系统都是独立于其他系统使用的。 联合采用英寸磅制和硬公制值将会导 致标准的不相符。 软公制值是精确等价的, 所以, 联合采用英寸磅制和软公

6、制值是符合 标准的。A 部分建筑师工程师的职责第一章 结构图1.1概述结构图是建筑师工程师为工程设施的主人或买主提供的。 结构图和项目说明书是合同 的一部分。 结构图必须包括一系列丰富的注释和所有其他的必要的信息, 这些信息用表格体 现,便于快捷地清楚地查用。 这些图必须表示出明确的说明, 并显示出钢筋和焊接钢筋网的 布置。结构图和布置图可以结合在一起。建筑师工程师的职责是给大样设计者提供一份清楚的设计要求说明。 建筑师工程师 的项目说明书和结构图不可以让大样设计者在设计安装布置图时所用的信息仅仅是参考适 用的建筑规范。 而是, 这些信息必须是由建筑师工程师解释说明并用具体设计细则或注释 的形

7、式表示出来, 供大样设计者参照。 大样设计者要提出有遗漏的、 模棱两可的和不协调的 地方, 由建筑师工程师提供附加说明、 澄清和纠正。 在说明书里建筑师工程师必须要求 大样设计者提交布置安装图来获得批准。ACI318 的 1.2.1 章节,结构混凝土的建筑规范要求,列出了结构图或项目说明书必须 展示出的信息,包括:1. 钢筋的锚固长度和位置以及搭接长度;2. 钢筋的机械拼接和焊接的类型和位置。1.2绘图标准1.2.1材料结构图的最低媒介标准是铅笔绘描图纸。 其他再现性和耐久性好的媒 介如微缩影片、电子文档、墨、描图布或聚脂都可以使用。1.2.2大小图纸规格必须采用标准尺寸。 任何系列的图中每一

8、张都必须采用相同的规格。下面是两种广泛认可的标准尺寸。商用标准:1824 in.(4572436 in.(6102736 in.(6863042 in.(762 610 ) 914 ) 914 ) 1067 )联邦机构:1722 in.(432 559 )2234 in.(559 864 ) + 2 in.(51 ) 包边(美国各州公路与运输工作者协会)2840 in.(7111016) + 2 in.(51 ) 包边3042 in.(762 1067 )所有尺寸都是相对于页边空白外的剪切线。图廓线在这些尺寸里面。 布置安装图的要求将在 B 部分详述,主要针对大样设计者。1.2.3方向每张平面

9、图中都要布置指北针。1.2.4比例尺所有结构图中都应标明所采用比例尺,一般宜标注在每张图的图名 下面。 为便于使用, 再现时可以放大或缩小的图不但应标明数字比例尺, 还应标明图示比例 尺。1.2.5注记所有的主机必须清晰易读。如果是现场应用的缩小尺寸的影印图纸, 注记要相应地大一些, 并达到信息图像管理协会 (前微缩摄影协会) 提供的微缩摄影的标准。1.3结构图建筑物和其他构件1.3.1概述梁、大梁、柱、墙体和基础的结构图和项目说明书除了标明自重和混 凝土强度,还必须标明钢筋的类型和等级、有无特殊涂层、使用活载、隔墙、顶棚荷载和悬 重或其他特殊恒载。 结构图和项目说明书还应说明混凝土尺寸、 钢

10、筋的锚固长度和位置以及 搭接长度、 钢筋机械拼接和焊接的类型及位置、 钢筋的混凝土保护层厚度、 要求的节点和其 他绘制布置安装图所需要的信息。 建筑师工程师应明确指出套管位置和套管或者洞口处采 用的其他的特殊钢筋。如图1 7( C数据和图表) 。除了上述要求,梁、大梁和柱的结构图还应表示出如下所述信息。1.3.2梁和大梁梁和大梁的明细表必须包括梁的标记, 构件的尺寸, 直筋和弯筋 的数量和尺寸, 弯曲的特殊注释,箍筋或箍筋系条的数量、尺寸和间距,上层钢筋的位置和 其他特殊信息,例如两层钢筋的构造要求。梁柱节点必要的地方要表示出来。在连续梁中,如果设计要求,应表示出为控制裂缝开展而在 T 形梁翼

11、缘上配置的上层 钢筋的数量和间距。1.3.3柱柱的设计包括柱的尺寸、数量、位置、等级和钢筋的尺寸以及柱的截面 或配筋改变处的所有必要的细部信息。必须明确确定拼接方法,确定拼接件、拼接类型 (搭 接、机械拼接或焊接) 、长度(如果采用搭接)和错缝。必须表示出双向对称柱中不对称布 置的钢筋的定位。1.4不译第二章 实践标准2.1 概述这一章提供了随着设计的发展建筑师工程师所能采用的最低设计标准。这些实践标 准是摘自 ACI318、 ACI343R、铁路工程安全管理守则第八章“混凝土结构和基础”、美国各 州公路与运输工作者协会“公路桥标准规范” 、工业实践、实际问题以及目前研究成果的条 款的集合。根

12、据 ACI349、ACI359 和其他类似文件的条款设计的构件中的钢筋一般情况下都 包含了这份标准里所提出的要求除非各自的相关文件里的条款另有禁止。2.2允差ACI117 条款提供了混凝土结构的标准允差。设备的实际限制和生产效率导致确立了 使用实际工厂设备生产时所产生的建造允差。直筋和弯起钢筋的标准允差见图 8 和图 9( C 部分)。要求采用比参考表中更严格的允差的地方应在合同文件中表明。建筑师工程师要 考虑保护层、强度、可构造性和结构的适用性的允差影响。2.3钢筋的长度布置安装图和钢筋表要表示出所有钢筋的尺寸即钢筋长度总尺寸和细部尺寸集合, 包括 弯钩 A 和 G(C部分表 1)。2.4弯

13、钩和弯曲规定弯钩和弯曲是用来规范建造程序以及限制弯钩区混凝土的应力。 见 C部分表 1 和图10.2.5梁和大梁2.5.1梁宽为方便浇灌混凝土以及布置足够的混凝土支护,建筑师工程师应保 证平行直筋之间以及直筋和模板之间有足够的净距离。建筑师工程师应指定钢筋所需要的混凝土保护。 为混凝土浇灌建筑师工程师也应指 定直筋间距。 对于建筑物, 净距不小于钢筋直筋中较大的那个, 不小于所使用的粗骨料最大 粒径的 13,且不小于 1 in. (25 ). 对于现场浇筑的桥梁,所要求的净距不小于较大钢 筋直径的 1.5 倍,不小于骨料最大直径的 1.5 倍,且不小于 1.5 in. (40 ).ACI318

14、提供的支撑参考数据表给出了梁宽的变化范围和和对于骨料最大粒径在34 in.( 20 )和 1 in. ( 25 )之间的钢筋混凝土中每层允许的最大钢筋数量。其他的支撑参考数据表类似地给出了根据美国各州公路与运输工作者协会桥梁规范条 款所设计的梁的相同信息。 这些表主要提供给建筑师工程师使用; 大样设计者没有决定钢 筋是否应该被允许设置成多层的权利。2.5.2箍筋锚固建筑师工程师要指明箍筋的尺寸、间距、位置和类型。这些类 型包括开口箍筋和封闭箍筋(或箍筋系条) (图 11,图 12)。箍筋主要由钢筋制造,也可以 用焊接钢筋网建造。容许的锚固方法很多样,但最普遍的是采用如图10 所示的使用标准箍筋

15、系条的形式。类型 S1到 S6,T1,T2,T6 到 T9 的标准系条和箍筋钩头见表 1。建筑师工程师应指定需要 箍筋支撑条的地方。 设计锚固时, 当钩头在薄板的外侧, 为保证箍筋钩头全部包裹在混凝土 中,可以有一定的容差。设计要求用来抗剪的封闭箍筋的地方, 封闭形式可以采用尾部有标准 90钩头的单片或 者两片箍筋部分重叠,或者合理地将 U形箍筋拼合。设计要求用来抗扭的封闭系条的地方, 封闭形式可以采用有标准 135钩头的单片或者两片系条部分重叠地将纵向钢筋包围起来。 箍筋或系条的每个角内至少需要设置一根纵向钢筋, 且其直径至少要等于箍筋的直径 (No. 4 No. 13 最小值)。用来抵抗直

16、筋或弯曲钢筋束所产生的径向力的系条应有足够的锚固。2.5.3钢筋束的间距当钢筋以两根、三根或者四根的小组形式设置在一起即成为 钢筋束, ACI 318 (318M) 提供的建筑物钢筋束的最小净距必须等于横截面积与钢筋束横截面积相等的单根圆直筋的直径。 对于桥梁设计, 美国铁路工程协会设计守则和美国各州公路与 运输工作者协会桥梁设计规范要求最小净距等于上述单根圆直筋直径的 1.5 倍。2.6柱2.6.1垂直柱选择柱子钢筋时,应考虑 ACI 7.6.3 提出的钢筋或钢筋束的最小间 距要求。支撑参考数据表显示了圆柱的最大钢筋数和矩形柱的每一面能够设置的最大钢筋 数。设计应显示出拼接布置。 对于对缝拼

17、接做法, 应包括机械拼接和定位焊接时直径的增加 容差。应显示或指明钢筋的特殊端头准备。 楼面水平以上要求的钢筋面积和楼面水平以下不 相同的地方, 在结构图中应明确地显示出所有钢筋所要求的 (如果有要求的话) 面积增长(也 可参见 2.7 节)。2.6.2柱面偏差柱子尺寸变化的地方, 结构图应显示出竖直钢筋是怎样偏置的或 者各自的定位梢(见 3.7.7.2 节)。有偏置的倾斜部分的坡度不能超过 1 6. 推荐的拼接做法 见图 4.垂直柱有偏置弯角的地方,离弯角点处不超过6 in. (150 mm) 的地方应设置附加的系条。为方便施工,通常采用三根紧密排列的系条, 一根是规则排布的系条中的一根,其

18、他两 根是额外的。结构图中应表明一般的竖向钢筋的排布和所有的系条要求。除了标明柱子系条的尺寸和规则间距,建筑师工程师还应在标出在特殊条件下,如 拼接和偏置弯角,所要求的附加系条。2.6.3楼层间变化的钢筋排布楼层中钢筋排布有变化时, 钢筋可能延长、 截断或 要求定位梢。 面积和楼面上柱子中的面积相同的钢筋至少要延长所要求的搭接长度, 从楼面 下柱子延伸到楼面上的搭接钢筋, 或者采用对缝接头。 楼面下柱子的竖向钢筋, 无论因什么 原因截断,都应在已建成的楼面顶部的 3 in. (75 mm) 内截断,除了结构图中另行标明的。 为有足够的埋置长度, 建筑师工程师应确定非连续的柱子竖向钢筋的附加延伸

19、长度, 并在 结构图中标明。2.6.4螺旋钢筋节距或螺旋钢筋的间距至少要有 1/4 in. (5 mm) 。根据 ACI 318 (318M) ,螺旋钢筋旋转的净距必须不超过 3 in.(80 mm) ,也不小于 1 in. (25 mm) 或所使用 的粗骨料最大粒径的 13. 螺旋钢筋在顶部和底部必须有 1-1/2 额外的旋转。 螺旋钢筋需要拼 接时,采用直径为 48db的拼接件或者焊接。各种尺寸的 螺旋钢筋条形成的最小直径 和考虑 可折叠性所形成的最小直径 见下表。光圆 钢筋、变形钢筋或钢筋网都可以用来制造螺旋钢筋。螺旋钢筋主要用于柱子、 码头和钻孔沉箱, 也用于桩中。 在这些构件中, 没

20、有满足 ACI 318 (318M)中的螺旋钢筋的定义的圆柱螺旋线形式的钢筋也可以用作加劲系条。 这些钢筋, 有时 被称作是连续系条,通常指定了一个大的斜度。2.6.5柱子系条箍筋柱中的竖向钢筋应从侧面绑扎在一起。不同数量的竖向钢筋 的标准系条排布见 C部分图 13和 14. 建筑师工程师也会指定与柱子系条中钢筋面积相同的 焊接钢筋网。 图13中单片系条排布提供了预先装配的柱子骨架的最大刚性。 采用单层长度的 竖向钢筋全部在楼面线以上的一点或者附近拼接的普通射击时,才优先考虑预先装配。见2.7.3节搭接限制。有两层楼长度的大直径竖向钢筋有错列的对缝拼接时, 实际建筑物限制通常要求柱子系 条设置

21、在独立竖向钢筋上。 两片柱子系条的标准排布见图 13和 14,推荐采用现场装配。 他们 普遍适用于建筑师工程师所要求的任何形式的拼接排布。 如果有必要或者建筑师工程师 偏向于接近柱子或码头的内部,在满足 ACI 318 (318M) 所要求的系条排布的要求的情况下, 可以有其他合适的系条排布形式。系条间距取决于竖向钢筋、 柱子和系条的尺寸。 允许的最大间距见支撑参考数据中的表。除了标明柱子系条的尺寸和规则间距, 建筑师工程师还应标出其他特殊情况下, 如拼 接和偏置弯角,所要求的附加系条。如果柱中在主螺旋面的顶部和楼面水平上部之间的设计要求侧面钢筋, 可以由螺旋钢筋 的端头 (螺旋钢筋的一小部分

22、) 或者楼层系统中满足钢筋设置的环形柱子系条提供, 并应在 排布时标明。2.6.6钢筋束钢筋束可以被用作柱子竖向钢筋。钢筋束及数根平行钢筋绑扎在一 起成为一组。每组不超过四根钢筋。对接或独立拼接钢筋也可采用。钢筋束必须绑扎、 用铁丝围起或采用其他方法系在一起来保证他们的位置不变。 柱中所 有竖向钢筋束在端承机械拼接处上下都必须用附加系条固定。 在满足钢筋束中钢筋数量限制 的条件下, 所有为抗扭而添设的短拼接件都必须绑扎成钢筋束的一部分。 钢筋束必须用系条 封闭。钢筋束中不能采用小于 No. 4 (No. 13) 的系条。柱子竖向钢筋束的设计详细信息参见 支撑参考数据的表格。2.7钢筋工程2.7

23、.1概述根据 ACI 318 (318M) ,变形钢筋的拼接长度可以根据两个可选择的公 式计算出来。 ACI 318-89 (318M-89) 所提供的以前采用的计算公式也是可以接受的。面对现 存的多种多样的采用各种代码的计算公式, 由建筑师工程师选择、 解释和采用。 结构图和 项目说明书上必须呈现丰富的信息, 使使用者不用参考规范就能知道钢筋的拼接和埋置的详 细信息。支撑参考数据中表格给出了钢筋的受拉延伸长度和受拉拼接长度。 拉伸长度值 ld 和受拉 拼接长度是有 ACI 12.2.2 规范得来。表中数据是针对受压强度 f c从3000psi 到8000psi (21 to 56 MPa)

24、范围内的标准重量的混凝土中的等级为 60( 420)的钢筋。表中采用术语情况一和情况二。 情况一和情况二根据结构单元的类型、 混凝土保护形式 和钢筋中心距来区别,表中也有定义。对于无保护层和有环氧保护层的钢筋分别用不同的表格表示。在ACI 318 (318M) 中,镀锌钢筋并没有特殊的加工要求, 他们被视作无保护层的钢筋。 对于轻骨料混凝土, 表中数值 必适用因子加以修正( ACI12.2.4 )。ACI1.2.1 要求结构图中必须显示出钢筋的锚固长度和拼接钢筋的位置及拼接长度。 这些 信息可以通过截断位置尺寸和使用的拼接长度表来显示。2.7.2普通拼接在需要比库存钢筋更长的钢筋的梁河大梁中,

25、应指定拼接信息。 建筑师工程师必须指明拼接是怎样实现的,例如搭接、机械拼接或焊接。在结构图上, 建筑师工程师也应标明所有拼接的位置和长度。 在梁和大梁中, 拼接应 最好设置在钢筋应力最小的地方, 即转折点处。 建筑师工程师应尽量避免将拼接设置任何 在临界设计应力可能受拉的地方。 在结构图上, 建筑师工程师应标明拼接是错缝还是在同 一位置。受弯构件中横向的非接触搭接的拼接钢筋间距不能小于搭接长度的115和6 in.(150 mm) 中较小的那个。2.7.3搭接搭接强度随着钢筋直径、混凝土强度、钢筋间距、混凝土保护层、钢 筋位置、钢筋和其他钢筋的距离以及应力类型 (压或拉) 的变化而变化,建筑师工

26、程师有 必要指明搭接的位置和长度。 两种尺寸的钢筋搭接时, 建筑师工程师应指定合适的搭接长 度。14号和 18号钢筋不允许搭接, 除非压应力转到锚固在建筑物基础中小尺寸的梢钉中。美国铁路工程协会设计守则和美国各州公路与运输工作者协会桥梁设计规范中规定大于11号的钢筋不允许搭接。在柱中钢筋拼接的位置,大量的钢筋(或梢钉)必须从下部柱中延伸到上部柱中,提供 不少于上部柱中钢筋的横截面积的钢筋。 这些钢筋必须延伸钢筋搭接的最小长度。 除非结构 图上另有指定或显示, 建筑师工程师必须指明, 大样设计者应设计出在下部柱中延伸至楼 层顶面或其他将附加荷载传给柱子的构件顶面 3 in. (75 mm) 以内

27、的剩余钢筋。柱子钢筋的 顶端距离基础或底座顶面低于 6 ft (1800 mm)时,钢筋应深入基础或底座。通常,只有在结 构图上特别指定才会使用梢钉。偏置柱子中搭接所用的梢钉的横截面积至少应等于上部钢筋的面积, 并且应从搭接处上 下延伸,正如建筑师工程师所指明的那样。建筑师工程师也应知道柱子竖向钢筋大样设计时柱子上部钢筋采用合适的搭接长度 是工业中的标准做法。这种做法不考虑柱子尺寸的变化。柱子拼接处的钢筋排布见图 4. 矩形柱中的偏置钢筋数比圆柱中多。除非建筑师工程 师另行显示, 柱子尺寸不改变的地方, 方柱或矩形柱中要搭接的竖向钢筋, 通常偏弯进入上 部柱子。 在上述柱子尺寸不改变的地方,建

28、筑师工程师应指明哪些钢筋要偏弯。基础或联合基础底座的深度小于某特定尺寸的梢钉所要求的最小埋置长度, 这种尺寸的 梢钉应减少, 增加的梢钉面积应保证与原来减少的相同。 这也应该在结构图上显示出来。 钢 筋尾部的钩头可以抗拉,但是根据压应力确定埋置的时候不会考虑钩头的作用。柱截面积改变 3 in. (80 mm) 或更多的地方,结构部分排布延迟的地方或者结构不同单 元处, 拼接柱子钢筋有必要设置独立拼接钢筋 (梢钉)。除了特殊情况下, 独立拼接钢筋 (梢 钉)的数量、尺寸以及拼接在一起的钢筋等级应相同,且和主筋拼接的长度应合适 。建筑 师工程师应指明这些。根据 A/E.* ACI 318 (318

29、M ) 的规定,变形焊接钢筋网拼接时,拼接长度至少是延伸长 度的 1.3 倍(最小 8 in. 200 mm )。建筑师工程师应指明要求的拼接尺寸。A/E.* ACI 318 (318M ) 也规定了光圆焊接钢筋网拼接时的要求。当钢筋实际面积除以 要求面积小于 2时,拼接长度,从每片网的最外侧间测量, 应不小于单个网片间距加 2 in. (50 mm),也不应小于 1.5 ld ( 最小 6 in. 150 mm) 。当钢筋实际面积除以要求面积大于等于 2 时,只要求不小于 1.5 ld (最小2 in. 50 mm) 。因此,建筑师工程师可以标明要求的拼 接尺寸,也可以指定搭接长度等于单个网

30、片间距加2 in. (50 mm) 的典型做法。2.7.4对缝拼接机械拼接或焊接应被指明,或者,对于柱子竖向钢筋仅受压力的 端承拼接件指定采用对缝拼接。 对于14和18号钢筋, 采用对缝拼接。 对缝拼接的竖向钢筋端 头应先进行特殊处理。 采用机械拼接的地方, 根据采用的拼接类型, 钢筋的两端可以垂直切 割、焰割或标准剪切。 因为不同竖向钢筋间机械拼接通常是错缝的且他们的位置取决于设计 要求, 建筑师工程师要标明允许采用的机械拼接类型、 拼接位置和要求的端头处理。 钢筋焊接时, 最普通的做法是下部钢筋垂直切割, 上部钢筋的底部双边切割。 现场处理宜采用焰 割。所有的焊接钢筋都必须符合 AWS D

31、1.4.2.8节点大样2.8.1钢架转角 建筑师工程师应仔细设计钢架转角节点。 穿过节点的所有主筋 不受任何操作指南或间断弯曲的影响。 曲率中心必须保持在节点内部。 大梁的上部钢筋和柱 子的外部钢筋拼接时, 这一点很重要。 建筑师工程师必须提供完整的信息, 表明所有非标 准弯曲的曲率半径、 位置和搭接尺寸。如果采用机械拼接或者焊接,应提供物理描述。 应考 虑改变方向的钢筋周围的混凝土中的拉力 。2.8.2交叉或转角墙体墙中单面,有时候双面水平钢筋应充分延长至穿过转角和 交叉。(C 部分图 15)。建筑师工程师应标明,哪根水平钢筋要延长,延长多远,子交叉墙 体、转角墙体和基础中怎么锚固。 在适用

32、建筑规范要求抗震设计的地方, 标准做法要求所有 的水平钢筋都有足够的锚固。受荷载的外转角交叉墙体和受荷载的靠近这些交叉的墙体的加劲不同。图 15 显示了抵 抗外部荷载或内部荷载的典型做法中, 合适的截面或已锚固的截面内的钢筋。 抵抗径向荷载 的预防措施和钢架转角类似。2.8.3封闭箍筋结构图中所示的箍筋,可能是采用尾部有标准90 钩头的单片或者两片箍筋部分重叠包围一根纵向钢筋闭合, 或者合理地将 U 形箍筋拼合, 或者采用标准 的单片 T1 或 T2 箍筋系条。封闭箍筋内每个转角内都必须至少设置纵向钢筋,且其直径至 少要等于箍筋的直径, 但不低于 4 号钢筋。 建筑师工程师应指明这些。 构件承

33、受高扭转应 力 的地方,不考虑封闭箍筋内的 90 钩头和拼接件的作用。测试(参考1)发现,在这些情况下,过早破坏是由于混凝土的散裂和90钩头及拼接件的锚固松弛。 (见 C 部分图 16)2.8.4结构的完整性建筑师工程师的设计细则里应包括为满足结构的整体性 钢筋的连续性的特殊做法。现浇结构节点、梁和双向板施工应要求连续性。 使钢筋连续,采 用 A 级拼接, 不连续支撑处采用标准钩头可以满足抗弯钢筋的连续性。 某个比例的周边梁的 顶部和底部抗弯钢筋在结构中必须是连续的, 并用封闭箍筋固定。 见 ACI7.13 和图 2、图 3, 接都整体性细节举例。2.9钢筋支撑 钢筋支撑,或者都有,如果侧向模

34、版定位支撑和结构的特殊单元或可以采用任意一样 的地方有要求时, 建筑师工程师应指明可接受的材料和防腐措施。 钢筋支撑的使用规范都 是建立在工业实践的基础上的。更多钢筋支撑和侧向模版定位支撑细则见第五章。2.10考虑地震因数设计的框架、节点、墙体、隔墙和双向板大样2.10.1引言设计高危震区的钢筋混凝土构件时应满足 ACI 318 (318M)第一章 到 17 章,第 21 章 21.2 到 21.7 节,使结构体系在非线性荷载作用下,强度损失不严重。设计中等地震等级的钢筋混凝土构件和双向板应满足 ACI 318 ( 318M)第 1 章到 18 章,第 21 章的 21.8 节。ACI 318

35、 (318M)第 1章到 18 章的条款可用于低震区或无震区的钢筋混凝土结构的设 计和大样设计。抗震设计时,构件尺寸必须选择,钢筋的排布也应避免拥挤。合理的构件尺寸选择和 钢筋排布可以帮助避免混凝土浇灌的许多困难。ACI 318 (318M)第 21 章的要求阐明了建筑师工程师应向大样设计者传递的信息(使大样设计者熟悉钢筋抗震设计细则) 。采用纲要表可以显示很多信息,如图5、 6、 7、17 和 18 所示。原则上,这些抗震细则适用于高震区受弯框架构件和同时受弯和受轴力的框 架构件。建筑师工程师从三个方面审查钢筋的排布并给予大样设计者合适的信息是很重要 的。审查可以显示出梁柱节点处梁、 柱钢筋

36、和箍筋的拥挤程度。节点大样的大比例尺图、节 点模型和模拟成品, 如图 7 所示, 对于确保设计的可实施性和混凝土的顺利浇灌有很大的意 义。当承受反向的侧向超载,框架和墙体的边缘构件处的节点必须能够发展塑性变形,且 在钢筋屈服后混凝土失效前能继续承受荷载。 为增加延展性, 这些构件包括节点的混凝土都 必须用包括矩形弯钩和圆形弯钩的横向钢筋限制住。 (见图 5、6、7、17和 18)2.10 2 混凝土 ACI 318 ( 318M)要求混凝土强度 fc 不得小于 3000psi( 20MPa)。 对于轻骨料混凝土, f c 不能超过 4000psi ( 30MPa)。2.10.3钢筋 地震中纵向

37、钢筋在框架构件和墙体边缘构件中抵抗弯矩和轴向力, 可采用 ASTM A 706/A 706M. ASTM A 615/A 615M Grade 60 and Grade 40 (420 and 300),实际屈服强度不超过指定强度 18000psi (120MPa),且抗拉强度至少大于实际屈服强度的 25。在中震区,可采用保准 ASTM A615/A615M Grade 60 and 40 (420 and 300)。测试显示根据 ACI 318 (318M)要求设计出的焊接钢筋网弯钩在节点处对于约束混凝土 很有效。2.10.4高震区的梁梁中上部和下部至少要设置两根连续的纵向钢筋。 连接两个不

38、 同方向的柱子的梁,钢筋应无拼接地延伸穿过柱子核心至少两倍梁深并超过理论分界点。在节点截面, 梁抗正弯矩强度应等于或者大于抗负弯矩强度的一半。 其他部分, 每个节 点截面正负弯矩强度应等于或者大于负弯矩强度的1 4。建筑师工程师应表明满足规范要求的钢筋的数量、截断点、长度和拼接位置。在靠近框架跨度中间的地方, 弯矩是最小的, 且重力荷载弯矩通常不产生拉应力, 上部 连续钢筋必须截断。柱中下部的钢筋不能被截断,因为可能存在反向的梁应力。在梁柱节点处,建筑师工程师应标明钢筋在哪里是怎样拉直或弯曲及截断的。 , 梁框架只伸入柱子的一侧, 即在柱外侧时, 顶部和底部的梁钢筋必须有延伸到约束区外 表面的

39、 90钩头且弯到节点里面。抗拉钩头的长度不能小于8db, 6 in. (150 mm), or?ydb/ (65 fc ) ?ydb / (5.4 fc ).框架构件中的弯钩必须从支撑截面到跨中延伸两倍构件深度。在有非线性屈服的地方, 建筑师工程师应在截面两边标明弯钩的位置和间距要求。弯钩间距要求见图 5.建筑师工程师要求设置弯钩的地方,也应设置箍筋,间距不大于d/2 ,沿剩余长度设置,并表示出来。2.10.5中震区的梁 ACI 318 ( 318M)要求,在节点截面处,正弯矩强度必须等于 或者大于负弯矩强度的 13. 在其他位置的任意节点截面处,正负弯矩强度应等于或大于负 弯矩的 1 5.

40、建筑师工程师应表明满足 ACI 318 (318M)要求的钢筋的数量、截断点、长 度和拼接位置。也应布置箍筋,从支撑内侧距支撑 2in. (50 mm) 起,至少布置到构件深度的两倍远处, 且间距不大于 d/4 ,最小封闭纵筋的 8db, 24号箍筋的公称直径,或者 12 in. (300 mm). 剩 余梁长部分,箍筋间距不大于 d/2.2.10.6高震区的柱需要设置横向钢筋, 矩形柱采用单根或带有 90钩头的钢筋部 分重叠,圆柱采用带圆钩的单根或者螺旋钢筋(见图6)。矩形钩头有伸长尾部的六根核内135钩头部分重叠封闭而成。相同尺寸的钢筋和相同间距的钩头可能会用枕木, 但每根枕木的两端都必须

41、设置附加竖 向钢筋,见图 6 和图 7.最大间距没有超过柱子最小尺寸的1 4 和 4 in. (100 mm) 的钩头,应设置在节点内和节点上下部不少于柱子深度, 16柱子净高和 18 in. (450 mm) 的地方 . ACI 318 (318M) 规范规定了钩头的尺寸和间距。 钩头也可用于非抗震柱, 要求抗剪, 且间距不能超过纵向柱 筋的直径的 6 倍或者 6 in (150 mm).柱子竖向钢筋可以搭接, 机械拼接或者焊接。 搭接只有在柱子中部且拼接件受拉的情况 下采用。 ACI 318 ( 318M)要求机械拼接或者焊接至少应错缝24 in. (600 mm) ,且应用于不同的竖向钢

42、筋。节点不推荐采用纵筋偏置。2.10.7中震区的柱构件表面长度 lo 上系条间距 so 应不超过最小封闭直筋的 8 倍、系条直径的 24 倍、柱子最小横截面尺寸的一半和12 in. (300 mm) 中最小的那个。长度 lo 不应小于构件净跨的 1 6,构件横截面尺寸的最大值和 18 in. (450 mm).第一根系条 必须设置在距节点截面不超过 so/2 ,且其他系条不超过 so 。2.10.8高、中震区的墙和阻隔如果设计成抵抗系统的一部分, 和纯梁柱体系相比 墙和隔墙是相对刚度较大的构件。 因为墙可能会也可能不会作为横向抵抗系统的一部分参与10 设计,建筑师工程师提供一份完整的墙体钢筋要

43、求是很重要的。 通常可以通过关联强和隔 墙和参考典型设计完成这个任务。如果面内剪力增长 2Acvf c (1/6) Acvf c . ,竖向和水平钢筋应该至少以两种 模式排布。每个方向的配筋率应该等于或大于0.0025 ,且最大钢筋间距为 18 in. (450 mm).当边缘构件的压力超过 0.2 fc Ag ,构件配筋应按照高震区的柱子设计,应设置延伸 到压力为 0.15 fc Ag 处的密布钩头。墙和隔墙内的横向钢筋应完全伸入到边缘构件的约 束核心中。2.10.9节点高烈度危险框架纵向梁钢筋在节点表面的力应该基于 1.25 fy 的 弯曲拉应力和为了平衡压应力和剪力的相应增加。 横向环箍

44、钢筋, 作为高危地震柱, 应该在 节点处提供。如果节点被结构构件特殊要求约束,可以使用的横向钢筋的数量更少了。A/E应该估计约束和纵向梁钢筋的端部锚固的要求。这些要求常常又标准详图所表现(见图5,6, 7,和 17)。2.10.10无梁双向平板中等地震危险 Mu的部分转移弯矩的钢筋 (Eq. (13-1), ACI 318 318M), 但是不少于柱条总钢筋所要求的一半,应该在柱的反面沿板宽设置(这个 宽度在边缘和内柱等于 3h + c2 ,在角柱等于 1.5 h + c2 。) A/E 应该表明钢筋集中在临界 宽度。见第三部分的图 19( d),用于定位在非地震区的其他钢筋的标准详图。跨中柱

45、子上部钢筋至少有四分之一是连续的。 支撑处连续柱子下部钢筋不能小于柱子上部钢筋的 1/3 ,在跨中处下部钢筋至少要有一 半是连续的且从支撑处的截面开始延伸。所有上部和下部的钢筋都应该延伸到非连续的边缘。2.11钢筋防腐涂层2.11.12.11.1概述2.11.1.12.11.1.1规范钢筋覆盖物为钢筋混凝土结构提供一个防腐系统。 含有密封钢筋的结构 或结构构件的结构图纸应该包括所有基本信息,且在非封闭钢筋之前标注。 A/E 必须知道, 与非密封钢筋相比, 密封钢筋经历了进一步的加工处理。 覆盖物的加工比普通交付周期时间 长很多。 替换钢筋或添加钢筋去矫正忽略的地方可能不会立即生效。 总之, 在

46、项目说明书或 密封钢筋的使用的结构图纸中 A/E 的完全具体表达说明书是重要的。2.11.1.22.11.1.2项目说明书中规程必须包括的规程必须包括:1.机械拼接在安装机械拼接后修复被损坏的覆盖物的具体要求。2.焊接拼接为了准备或焊接, 任何想得到的或更严格的特殊要求, 例如除去覆盖物, 超出了在 AWS D1.4所容纳的;在完成焊接后修复被损坏的覆盖物的具体要求。3.密封钢筋的弯曲范围部分的嵌入混凝土如果A/E 允许, 在完成弯曲后后修复被损坏的覆盖物的具体要求。4.密封钢筋在区域内的剪切不推荐这种实践,但是如果要求并且A/E 允许,钢筋端部覆盖物的具体要求。5.覆盖物损坏的限制规定限制在

47、由于操作,运输和浇注过程,以及要求的损坏覆盖 物的修复的容许的覆盖物损坏。2.11.1.32.11.1.3习惯用法综合经济考虑,一个项目中,直钢筋的使用应为最多,而可能不 同形状的钢筋的使用应最少。 在项目中, 为了避免混淆哪里用密封钢筋和非密封钢筋, 那些 要密封的钢筋必须严格标识。 在一个构件中, 用一个总的标注不足以要求密封钢筋。 设计到 构件中的钢筋必须标明他们是否需要密封。2.11.22.11.2 环氧树脂密封钢筋2.11.2.12.11.2.1材料规范见“环氧树脂密封钢筋标准规范” (ASTM A 775/A 775M )。为了11满足 ACI 318(318M),将要用环氧树脂密

48、封的钢筋需要遵循ACI3.5.3.1的要求。2.11.2.22.11.2.2标识环氧树脂密封钢筋用下标( E)标明,或用一个星号和一句注解陈述 所有标记过的都是要用环氧树脂密封的。2.11.2.32.11.2.3绑扎铁丝和钢筋支座的相容性密封绑扎铁丝或其他可行的材料必须指定 用来固定环氧树脂密封钢筋。适合的覆盖物有尼龙,环氧树脂,和乙烯树脂。 钢筋支座应该 由绝缘材料组成, 或者绑扎铁丝支座应该覆盖一层绝缘材料, 例如与混凝土相容的环氧树脂 和乙烯树脂,距离与环氧树脂密封钢筋的接触点至少2 in. ( 50mm )。用作钢筋支座的钢筋必须用环氧树脂密封。2.11.32.11.3 镀锌(电镀的)

49、钢筋2.11.3.12.11.3.1材料规范见“钢筋混凝土镀锌(电镀的)钢筋标准规范”( ASTM A 767/A767M )。为了满足 ACI 318( 318M )要求,需要镀锌(电镀的)的钢筋要遵循ACI 3.5.3.1。2.11.3.22.11.3.2附加要求在 ASTM A 767/A 767M 中有三点附加要求: 附加要求 S1 要求剪切 端部覆盖物用富锌配方;当钢筋电镀之后为焊接的,S2 要求用富锌配方修复损坏的覆盖物;如果提供 ASTM A 615/A 615M 的毛坯钢筋, S3要求提供每个钢筋热度的硅分析。 当电镀之后 为焊接的,包括剪切和弯曲,要求满足S1 和 S2。当电

50、镀之后为焊接的,只包括弯曲,要求满足 S2。2.11.3.42.11.3.4其他嵌入金属不管是非密封钢筋, 或任何其他不同于锌的嵌入金属, 都不 允许靠近镀锌钢筋,除了阴极防腐系统的一部分。2.11.3.52.11.3.5标识 钢筋经常在焊接之后镀锌。 需要特殊完成弯曲直径 (常常比箍筋和扎 丝的小) 的钢筋应该标识。 在电镀过程中到运输点的标识维护是镀锌工的职责。 常规标记加 上金属标记应该与每个钢筋束相连。 (常规标记通常耗损在电镀过程中,剩下金属标记作永 久标识。)镀锌(电镀的)钢筋用下标( G)和一句注释陈述所有这样标记过的钢筋都要镀 锌(电镀的) 。2.11.3.62.11.3.6绑

51、扎铁丝和钢筋支座的相容性不管是不同的金属还是非密封钢筋在同一有 镀锌钢筋的钢筋混凝土构件中都是不允许的。 镀锌钢筋必须不与非密封钢筋相连。 应该使用 镀锌绑扎铁丝和非金属覆盖绑扎铁丝。铁丝钢筋支座和支座钢筋应该镀锌或者覆盖绝缘材 料,或者钢筋支座有绝缘材料制成。B B 部分 大样设计员的责任第三章 布置图3.13.1 定义布置图是指标出图号、大小、长度、以及根据材料的布局和制造所配置的钢筋位置的 施工详图。它包括设计图、详图、立面图、明细表、材料单和弯筋详图,可人工制图也可计 算机制图。3.23.2 范围布置图是为了表达合同文件中所涉及的 A/E 的意图。合同文件和各种附件,例如由 A/E (

52、各组对合同制定后协商是否发行) 发行的附件, 构成了布置图中信息的唯一主要内容。 布 置图中必须包含完成所有钢筋的制造和布置的一切必要信息。3.33.3 步骤大样设计员根据 A/E 在合同文件中的指示来准备布置图。 必要时, 承建商还要考虑现场12 条件、现场勘测、施工接头和混凝土浇筑工序设立附加信息。 经过 A/E的许可和必要的修订 之后才可能被制造厂和装配厂采用。3.43.4 绘图标准布置图的绘制与结构图的一般标准相同。3.4.13.4.1规划-图纸上一般展示一个结构的设计图、 立面图、 剖面图和详图, 还伴有基础、 柱、梁、板的钢筋一览表。 通常设计图绘在图纸的左上角, 立面图和详图则绘

53、在设计图的下 方和右下方。一览表(和弯筋详图)绘在图纸的右上角。如参考数据部分推荐的规划图。设计图的旁边必须画上指北针。3.4.23.4.2符号和标记 -设计图中的普通符号和缩写见参考数据部分。特殊详图或特殊条件下需要用到的其他(特殊的)符号和缩写,应当在图纸上作相应解释。3.4.33.4.3钢筋一览表 -楼板和结构其他部分的钢筋最好用表格的形式列出来。钢筋一览表是所有钢筋的一个总结,它包括钢筋数量、形状、大小、长度、标记、等级、涂层信息和弯 筋详图, 根据这些信息, 就可以很容易列出钢筋清单了。 虽然这些一览表中通常包括弯筋详 图,也可运用分离的弯筋细则表。3.4.43.4.4有涂层钢筋 -

54、当有涂层钢筋和无涂层钢筋放在一起时, 有涂层钢筋必须用一些方 式标注出来,例如用下标( E)、(G)或( * ),并且要说明图中所有有这些标记的钢筋都是 有环氧树脂涂层或镀锌涂层的。 钢筋一览表和材料账单中将环氧树脂涂层钢筋与无涂层钢筋 列在一起时也要将前者标上( E)或( * )。下标( G)一般用来表示镀锌涂层钢筋。 3.53.5 建筑物图布置图,通常由制造商制作,呈现了制造的大样图和钢筋的配置。它们并不是用来建 造模板(除了由相同制造商提供的小梁模板) ,因此唯一要求的尺寸必须使钢筋的布置合理。 在满足此要求的前提下, 尺寸一旦给出, 大样设计员就要对尺寸的精度负责。 布置图必须与 结构

55、图配合使用。弯筋详图可以单独绘制。3.5.13.5.1一般要求 -制造商在接收结构图时要做到以下几步:1.绘制布置图(包括弯筋详图) ;2.如果建筑项目说明有要求,应将布置图提交到规定的主管当局进行审核和认可;3.绘制钢筋表(或材料账单) ;4.制造钢筋;5.若有要求,提供有涂层钢筋;6.根据顾客要求提供钢筋支撑;7.将制造的钢筋上标签、捆绑并运输到施工现场。需要说明的是, 本文件中提到的普通制造商, 代表的是雇佣了大样设计员、 估算人员和 车间工作人员的公司。 这样一来, 事实上是大样设计员执行上述中的第1 到 3 项,而车间工作人员执行第 4 到 7 项。布置图必须呈现出结构中有涂层和无涂

56、层钢筋的大小、 形状、 等级和位置, 若制造商要 求,还应包括钢筋支撑。它们也是绘制钢筋表的基础。按照布置图的许可要求,布置图必须在钢筋开始制造之前提交到规定的主管当局。 为了同时方便承建商和制造商, 钢筋是以单元的形式进行分选、 制造和运输的, 一般一 个单元包括建筑构件,例如基础、墙、柱、每层楼板和屋盖。通常每个构件绘制单独的布置 图和钢筋表。对于小型建筑,所有钢筋可以一个单元进行处理。对于大型工程项目,承建商 可能希望根据施工进度来划分单元, 例如一个单独楼板。 通过 A/E 的许可, 承建商和制造商 应在钢筋分选之前作如上安排。 所有的钢筋截面应与实际一样大, 以使较大单元, 特别是需

57、 要复制大批量的钢筋分选和制造时更经济。133.5.23.5.2标记 -结构图中类似的构件如平板、 小梁、横梁、 大梁以及有时候也包括基础等 用相同的名称标记。 一般, 布置图中用与结构图中相同的标记。 当结构图中的类似构件与布 置图中有微小不同时, 应在标记上添加下标字母来区别。 如果结构图中一些实际上与其他构 件不同的梁标记为 2B3,那么布置图中就要将这些梁标记为2B3,而其他构件标记为 2B3A。在钢筋混凝土小梁楼板中, 结构图中的基本小梁种类可能很多, 因此就必须改变其基本标记 (例如,对于梁肋,前缀由 J 标到 R)。柱和一般基础应连续编号或根据结构图中的坐标系编号。布置图中也一样

58、。 钢筋混凝土构件在已显示的编号系统中要单独说明。 在布置图中钢筋也要单独说明。 只 有弯筋有编号,以便为每个构件选择合适的钢筋。直筋则根据它本身的大小和长度来鉴别。3.5.33.5.3钢筋一览表 -结构构件中的钢筋既可以画在布置图中的设计图、立面图或剖面图 中,也可以列于钢筋一览表中。根据一览表来分选基础、柱、梁和板的钢筋就很实用。钢筋 一览表没有标准格式。 它代替了绘图, 比如梁立面图, 并且清晰地表明了所列钢筋应该在哪 里或怎样放置。3.5.43.5.4大样设计员的责任 -大样设计员在绘制布置图时的责任就是要完成合同文件中 提出的所有要求。A/E 必须对要求作出清晰的陈述,大样设计员也必

59、须根据 A/E 所提供的要求来完成。在 建筑项目说明中或是结构图中, A/E 可能不会向大样设计员提到该运用哪些建筑规范中的信 息来完成布置图。 这些信息必须由 A/E 来解释并以具体设计细则和说明的形式呈现给大样设 计员。3.5.53.5.5梁 -横梁、小梁和大梁的钢筋通常列于钢筋一览表中。弯筋可能单独列出也可能 包含于一览表中。大样设计员必须呈现出构件的编号、标记和大小;直筋的编号、 大小和长 度;弯筋和箍筋的编号、 大小、 标记和长度; 箍筋间距; 钢筋的偏移距; 搭接头; 钢筋支撑; 以及其它适合钢筋制造和放置的特殊的必要信息。必须注意的特殊项目有:1.钢筋总长;2.有尺寸控制的钩的高

60、度;3.搭接头长度;4.偏移距,若有的话;5.支撑每边钢筋尺寸不对称时,关于支撑构件的钢筋位置。3.5.63.5.6平板 平板中的钢筋可以呈现于设计图中、钢筋一览表中或者有时甚至在剖面图 中。平板的钢筋在一览表和弯筋详图中的表示与梁相似。确切相同的镶板用一种识别字母表示, 并且每一种只表示出一个镶板的钢筋。 在斜板中, 比如对于一个圆的四分体, 钢筋会被扇出, 因此必须将钢筋放在特殊位置所要求的地方, 通 常放在跨中。若有缺口周围的附加钢筋,也要表示出来。3.5.73.5.7柱 -柱的布置图一般用钢筋一览表来分选。大样设计员不仅要对结构图作解释, 还要向放置钢筋人员清楚地传达这些解释。 大样图

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