淺談箍筋構(gòu)造配置問題

楊露江 陳功

摘 要：箍筋呈封閉閉合狀，設(shè)置于梁、柱、樁基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)構(gòu)件中。首先介紹箍筋的作用及分類，然后分析箍筋封閉閉合端、轉(zhuǎn)折角、非對稱復(fù)合箍筋、內(nèi)部橫向箍筋交錯(cuò)重疊設(shè)置等問題，最后得出相關(guān)結(jié)論。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；結(jié)構(gòu)構(gòu)件；箍筋；構(gòu)造配置

一、箍筋的作用及分類

箍筋呈封閉閉合狀，設(shè)置于梁、柱、樁基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)構(gòu)件中。箍筋通常沿構(gòu)件縱向并按一定間距布置，其在構(gòu)件中起到形成鋼筋骨架的作用，與人體中的骨架作用相似；其次，由于構(gòu)件截面的剪切應(yīng)力方向平行于截面，且垂直于構(gòu)件縱向，故箍筋能抵抗構(gòu)件截面所產(chǎn)生的剪切應(yīng)力作用；再次，在受扭構(gòu)件（如邊梁、懸挑構(gòu)件的支座梁等）中設(shè)置箍筋，構(gòu)件受扭方向亦垂直于構(gòu)件縱向，且構(gòu)件截面扭矩能使構(gòu)件截面產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，即設(shè)置箍筋能抵抗構(gòu)件扭矩作用；然后，箍筋在構(gòu)件受力時(shí)發(fā)揮套箍作用，約束構(gòu)件橫向變形；最后，在鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋綁扎過程中，設(shè)置箍筋便于綁扎構(gòu)件中的主要受力鋼筋，利用扎絲將其與縱向鋼筋牢固聯(lián)結(jié)。

箍筋內(nèi)的豎向或橫向彎曲鋼筋稱為“肢”，根據(jù)肢數(shù)可分為單肢箍、雙肢箍、三肢箍等；根據(jù)箍筋肢數(shù)布置可分為普通箍筋和復(fù)合箍筋；根據(jù)箍筋形式可分為矩形箍、方形箍、螺旋箍，其中矩形箍或方形箍通常用于矩形或方形梁、柱中，螺旋箍通常用于圓柱、圓形樁基礎(chǔ)中。根據(jù)相關(guān)結(jié)構(gòu)規(guī)范要求，箍筋宜優(yōu)先采用一級、三級、四級鋼筋，也可采用二級鋼筋。

二、箍筋構(gòu)造配置分析

（一）封閉閉合端

如前所述，箍筋呈封閉閉合狀，設(shè)置于梁、柱、樁基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，箍筋為切斷后的鋼筋通過鋼筋彎曲機(jī)彎折而成。根據(jù)相關(guān)結(jié)構(gòu)規(guī)范和圖集要求，箍筋的閉合端應(yīng)彎折成135度彎鉤，彎曲后平直段長度在非抗震時(shí)應(yīng)不小于5d，在抗震時(shí)不應(yīng)小于10d和75mm（d為箍筋直徑）。構(gòu)件在受壓時(shí)內(nèi)部混凝土、縱向受力鋼筋容易產(chǎn)生橫向變形和橫向膨脹，設(shè)置封閉箍筋即可約束混凝土、縱向受力鋼筋橫向變形和橫向膨脹，使箍筋在構(gòu)件受力時(shí)發(fā)揮其封閉閉合的套箍作用。

此外，箍筋在約束混凝土、縱向受力鋼筋橫向變形和橫向膨脹時(shí)，承受環(huán)向拉張應(yīng)力作用，若箍筋端口處于開口狀態(tài)，拉張作用易將箍筋拉開，從而使其喪失橫向套箍效應(yīng)，故其端口應(yīng)設(shè)置為封閉閉合狀，即使其端口彎折成一定角度且其平直段滿足規(guī)范要求，箍筋平直段作用在于使其發(fā)揮套箍作用時(shí)端部錨固于混凝土內(nèi)部，否則當(dāng)平直段（錨固長度）不足時(shí)，箍筋端口易張開。當(dāng)抗震設(shè)防要求時(shí)箍筋受力較大，故其閉合端平直段長度較長。

（二）箍筋外折角與內(nèi)折角的區(qū)別

箍筋閉合端彎曲折角應(yīng)設(shè)置為外折角，不應(yīng)設(shè)置為內(nèi)折角。箍筋形狀應(yīng)根據(jù)構(gòu)件橫截面形狀設(shè)置，當(dāng)構(gòu)件橫截面為異形形狀，或非規(guī)則矩形、非規(guī)則方形時(shí)，應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋，切忌將箍筋做成內(nèi)折角形狀，內(nèi)折角易使鋼筋混凝土構(gòu)件轉(zhuǎn)角處崩裂。箍筋在發(fā)揮套箍作用時(shí)，處于環(huán)向拉張受力狀態(tài)，其轉(zhuǎn)角處的兩部分鋼筋亦承受拉力作用，根據(jù)中學(xué)物理合力與分力的理論知識，轉(zhuǎn)角處的兩部分鋼筋由于承受拉力作用將使轉(zhuǎn)角產(chǎn)生由于兩處拉力而引起的合力作用。箍筋外折角處的合力為朝向混凝土內(nèi)部的合壓力作用，而內(nèi)折角處的合力為背離混凝土內(nèi)部（或朝向混凝土外部）的合拉力作用。

混凝土的抗壓強(qiáng)度較高，但其抗拉強(qiáng)度較低，通常情況下相同等級的混凝土抗拉強(qiáng)度為其抗壓強(qiáng)度的1/10～1/15。箍筋外折角處的合壓力傳遞至混凝土內(nèi)部，此情況下轉(zhuǎn)角處的受力情況較好；但箍筋內(nèi)折角處的合拉力方向?yàn)槌蚧炷镣獠浚慈菀资箻?gòu)件內(nèi)折角處的混凝土崩裂。根據(jù)理論力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)常識可知，在轉(zhuǎn)角或交界處，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，故箍筋閉合端彎曲折角應(yīng)設(shè)置為外折角，不應(yīng)設(shè)置為內(nèi)折角，確有內(nèi)折角時(shí)，應(yīng)將其設(shè)置為復(fù)合箍筋。

（三）非對稱復(fù)合箍筋交錯(cuò)設(shè)置

在相關(guān)結(jié)構(gòu)平法圖集中規(guī)定，當(dāng)復(fù)合箍筋內(nèi)部橫向箍筋非對稱布置時(shí)，應(yīng)沿構(gòu)件長度方向?qū)⑾噜弮山M復(fù)合箍筋交錯(cuò)設(shè)置。復(fù)合箍筋內(nèi)部橫向箍筋非對稱布置，使混凝土和鋼筋在受到橫向約束時(shí)產(chǎn)生非對稱約束受力，如復(fù)合箍筋均沿一個(gè)方向設(shè)置，即混凝土和鋼筋始終處于非對稱約束受力狀態(tài)，故應(yīng)將相鄰兩組復(fù)合箍筋交錯(cuò)設(shè)置，平衡構(gòu)件內(nèi)部混凝土和鋼筋的非對稱約束受力狀態(tài)。

（四）內(nèi)部橫向箍筋交錯(cuò)重疊設(shè)置

在復(fù)合箍筋中，最外側(cè)箍筋為主箍筋，內(nèi)部橫向箍筋為次箍筋。應(yīng)以主箍筋為基準(zhǔn)，將次箍筋設(shè)置于主箍筋上部（或下部），其余次箍筋設(shè)置于主箍筋下部（或上部），即內(nèi)部橫向箍筋交錯(cuò)重疊設(shè)置，沿某一方向的重疊層數(shù)不宜多于兩層。其目的在于使主箍筋與次箍筋聯(lián)結(jié)緊密，若沿某一方向的主次箍筋重疊層數(shù)多于兩層，則最上層的次箍筋與主箍筋聯(lián)結(jié)緊密程度將降低。

三、結(jié)語

箍筋在鋼筋混凝土構(gòu)件中發(fā)揮其抗剪、抗扭、鋼筋骨架、橫向約束等作用。箍筋構(gòu)造應(yīng)結(jié)合相關(guān)平法圖集、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范等進(jìn)行設(shè)置，應(yīng)重視其細(xì)部構(gòu)造處理。

作者簡介：

楊露江（1962-），男，漢族，四川廣安人，本科，成都紡織高等?？茖W(xué)校建筑工程學(xué)院院長，教授，研究方向：結(jié)構(gòu)工程、工程管理。