主次梁相交處鋼筋處理方法探討

杜國平 1.浙江廣廈建設職業(yè)技術學院 3 2 2 1 0 0；2.浙江工業(yè)大學建筑工程學院 3 1 0 0 2 3

俞錫鋼 浙江廣廈建設職業(yè)技術學院 3 2 2 1 0 0

陳曉東 浙江華廈建設集團有限公司 3 2 2 1 0 0

在鋼筋混凝土框架結構中，由于平面功能布局的要求不同,故而出現(xiàn)了大量的主梁和次梁相交的情況。一般情況下，此處鋼筋布置為板的受力鋼筋放次梁上面，次梁受力鋼筋放主梁上部，如主次梁相交斷面圖所示。從圖中不難看出，原設計中主梁上部標高即為板的設計標高，但由于主次相交處鋼筋的相互疊加，致使板的實際標高比原來的設計標高高出了一部分，即圖示中的超高部分，在本例圖中具體計算方法如下：h=20-25+10+10+15=30mm。由此可知，隨著次梁鋼筋直徑的加大，板的厚度也將逐步加大，致使板厚增加，自重增加，導致了構件存在結構安全隱患的；同時，一般板厚為120mm，現(xiàn)在增厚了30mm，相當于要增加25%的混凝土，造成了極大的浪費。

針對這個問題，在相應的設計手冊和施工圖集中均無法找到詳細的說明，再則由于電腦輔助設計軟件的流行，結構設計人員對截面配筋的計算也由軟件代替了，不少設計人員對節(jié)點配筋的概念已經(jīng)模糊了，以致在施工人員咨詢時解釋不清。這些原因促使工程參與各方在這個總是上各抒己見，相互爭執(zhí)不下的局面。施工工人也按常規(guī)施工，結果在主次梁相交處鋼筋向上突出樓板面，經(jīng)調查，為了通過樓板工程驗收，施工工人常采取兩種方法：其一是將樓板厚度加厚至能將梁板鋼筋全部被混凝土覆蓋；其二是用大錘將交接處的主次梁鋼筋向下砸彎至不露出樓板面。面對這種做法，監(jiān)理方一般只能接受這種折中的方法來保證構件內受力鋼筋的有效高度且達到不露筋的目的。但方法一將大量增加混凝土量且自重也大量增加，超過了設計荷載而使構件存在安全隱患；方法二在砸彎鋼筋的時候，宜使受力筋與箍筋脫離，鋼筋位置移位，鋼筋出現(xiàn)銳角變形，模板變形而出現(xiàn)漏漿等一系列質量問題。故而此種現(xiàn)狀急需改變。

為了解決這個矛盾，有不少學者提出各種各樣的解決方法，其中最多的一種方法是從圖集中引申出來的。根據(jù)規(guī)范圖集中對同一平面內鋼筋相疊合時處理的方法，即將某邊的鋼筋在相交前采用1/12的坡度向下傾斜，再與其它的鋼筋相疊合。這樣一來，我們需要將主梁的受力鋼筋在主次梁相交前一段距離開始向下以1/12的坡度逐步下彎，到主次梁相交處時主梁鋼筋剛好彎下去一個主梁鋼筋直徑的距離，再在主梁鋼筋上放置次梁鋼筋，此時次梁鋼筋上表面既能保證有25mm的保護層，又能保證不增加混凝土澆筑量，似乎是個較完美的解決方法。但據(jù)此法施工時問題還是發(fā)生了，因為這種方法要求主梁鋼筋以一個傾斜角度下降，這就使得主梁鋼筋總體呈現(xiàn)出了波浪形，從而使得相應的箍筋的尺寸也隨著位置不同而改變，這要求施工工人能在每個主次梁相交處能將主梁箍筋按坡度逐個縮小方能滿足要求。但在實際施工中，施工班組均按統(tǒng)一尺寸下料彎制梁箍筋，致使方法雖好，但不容易被工人接受，也不容易推廣使用。之所以如此，主要原因是設計者總擺脫不了作為一個管理者的角度來看問題的習慣，而不能從操作工人的角度來看待這個問題，所以免不了有點紙上談兵的感覺。

為了尋找一種從操作工人出發(fā)的方便可行的主次梁交接處鋼筋處理的方法，通過對規(guī)范、力學計算的研究，再與一線操作工人的探討，最后通過結構實驗的驗證后，我們找到了一種符合規(guī)范要求且容易操作的方法，即主梁包次梁法。下面將此法介紹如下：

1、規(guī)范基礎：在鋼筋混凝土設計規(guī)范中，在翻梁的設計中，允許將板的上部筋放置在梁的中部和下部。同樣，在懸臂板、檐溝等構件設計中，也將板上部的受力鋼筋放置在梁的中部或下部。所以，次梁的上部受力筋也可以放置在主梁上部受力筋的下部。在規(guī)范中，規(guī)定了次梁上部筋錨入主梁應有相應的錨固長度，規(guī)定了主梁應在與次梁交接處設加密箍筋或設置吊筋來加強該處的節(jié)點，并無明確規(guī)定主次梁上部筋的上下位置關系。

2、理論基礎：在主次梁相交處計算截面配筋時，主梁要承受次梁傳來的集中力和負彎矩。主梁通過設置吊筋、加密箍筋等方法來承受次梁傳來的集中力，通過混凝土截面、設置腰筋、抗扭箍筋等來承受次梁傳來的負彎矩。次梁將自身的荷載傳遞到主梁，主要是通過錨入主梁的鋼筋來傳遞的。同時，由于次梁一般截面尺寸較小，剛度較小，在荷載作用下發(fā)生的撓度相對較大，而主梁一般截面尺寸較大，剛度較大，在荷載作用下發(fā)生的撓度相對較小，故而剛度小的次梁將荷載傳給剛度大的主梁。由此可見，這個荷載的傳遞與主次梁上部筋的上下位置無關。

3、施工方法：主梁鋼筋施工時按常規(guī)施工，箍筋按圖紙要求統(tǒng)一下料，統(tǒng)一綁扎，不需特殊處理，另外在主梁施工時，要注意在主次梁相交處內部也一定要設置相應箍筋，在交接處兩邊則應設置相應的箍筋加密。次梁鋼筋施工時，梁底鋼筋按常規(guī)施工，而梁上部鋼筋則從主梁第一層上部鋼筋的下部穿過，套上箍筋后按常規(guī)綁扎，在綁扎次梁在交接處的箍筋時，由于此處次梁上部鋼筋位置相對下降，故而上部受力筋無法與箍筋緊密接觸，但由于鋼筋具有一定的柔性，且次梁受力鋼筋一般比主梁受力筋細小，故而只要操作工人用力扎緊箍筋則兩鋼筋就能相互綁扎在一起。在此過程中，次梁上部鋼筋因為從主梁上部鋼筋下部穿過，所以不存在鋼筋超出樓板面的問題。此種方法施工時會產生次梁上部鋼筋的保護層相對較厚，從而使次梁受力筋有效高度會有所降低，降低最大的位置在主次梁相交的界面處，降低的高度為一個主梁上部筋的直徑，這個直徑對于梁高400mm以上的次梁來說，將會下降3~5%左右的承載能力，次梁截面高度越高，影響就越小。考慮到在設計時，對恒載有1.2的分項系數(shù)，對活載有1.4的分項系數(shù)，故而此處雖下降了部分承載能力，但不會影響結構的安全。當然，如果在設計的時候就能考慮將次梁上部筋放在主梁上部筋下部的做法，從而在設計階段就加強此處的配筋則能很好的解決此類問題。

4、實踐驗證：為了明確此種方法對結構安全的影響程度，我們做了相應的結構試驗，在同等條件下，一組主梁上部筋在下，一組次梁上部筋在下，然后養(yǎng)護28天后，在次梁上加均布荷載至次梁破壞，結果表明，兩種情況下，承載能力相差僅為3%。于是，在義烏某街面房建造中，采用此種方法處理主次梁相交處的鋼筋疊加問題，在工程竣工后發(fā)現(xiàn)所有采用此法處理的交接點均符合質量驗收要求，無裂縫等不良情況發(fā)生。同時，樓板混凝土澆筑量沒有任何增加，操作工人也表示此方法施工操作方便可行，從而取得了較好的經(jīng)濟效果。

綜上所述，主次梁交接處鋼筋的處理方法各種各樣，但基本上都是以設計者、管理者等的角度來思考的，不少方法在理論上是可行的，但實際操作中工人難以按要求施工。故而，這種主梁包次梁的施工方法既能滿足施工規(guī)范要求，又能使工人操作簡單，不失為一種行之有效的主次梁交接處鋼筋處理的好方法。

[1]建筑工程施工質量驗收系列規(guī)范.北京：中國建筑工業(yè)出版社.2 0 0 2

[2]危道軍. 建筑施工技術 .北京人民交通出版社.2 0 0 9

[3]國家建筑標準設計圖集0 3 G 1 0 1-1. 北京：中國計劃出版社.2 0 0 3