扣蓋式鋼筋保護(hù)層塑料墊塊設(shè)計(jì)研究

李雪娜 陳 碩 蔡煥琴 麻建鎖

(河北建筑工程學(xué)院,河北 張家口 075000)

扣蓋式鋼筋保護(hù)層塑料墊塊設(shè)計(jì)研究

李雪娜 陳 碩 蔡煥琴 麻建鎖

(河北建筑工程學(xué)院,河北 張家口 075000)

鋼筋的保護(hù)層厚度一直是影響施工技術(shù)的一個(gè)重要問(wèn)題，鋼筋保護(hù)層厚度的偏差關(guān)系著結(jié)構(gòu)的承載力、耐久性、防火等性能.現(xiàn)階段實(shí)際工程應(yīng)用過(guò)程中，針對(duì)墊塊自身原因?qū)е禄炷翝仓^(guò)程中，鋼筋移位，保護(hù)層厚度不達(dá)標(biāo)造成的鋼筋外漏，防火性能降低等現(xiàn)象，提出一種新型的扣蓋式鋼筋保護(hù)層塑料墊塊，對(duì)其設(shè)計(jì)、構(gòu)造、適用范圍及技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行論述，保證了鋼筋的保護(hù)層厚度，簡(jiǎn)化了施工工藝，對(duì)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)保護(hù)層的質(zhì)量控制具有積極作用.

扣蓋式；鋼筋保護(hù)層厚度；優(yōu)化設(shè)計(jì)

0 前 言

保護(hù)層厚度的控制成為當(dāng)前質(zhì)量驗(yàn)收工作中的重要組成部分，當(dāng)前的新規(guī)范規(guī)定在驗(yàn)收過(guò)程中要進(jìn)行實(shí)體檢測(cè).鋼筋保護(hù)層墊塊放置在混凝土結(jié)構(gòu)里，用來(lái)擴(kuò)大承壓面積，鋼筋的保護(hù)層厚度關(guān)系著結(jié)構(gòu)的承載力、耐久性、防火等性能.因此，鋼筋保護(hù)層應(yīng)符合符合中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50204-2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》與GB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》.

目前工程應(yīng)用中常用的鋼筋保護(hù)層墊塊的材料一般是由塑料、大理石、砂漿、細(xì)石混凝土等制作而成.這些墊塊均具有以下缺點(diǎn)：大理石墊塊和混凝土墊塊的自身較重；砂漿墊塊則在使用過(guò)程中容易破碎強(qiáng)度較低，在澆筑混凝土?xí)r偏移較大；同時(shí)傳統(tǒng)的鋼筋保護(hù)層墊塊還需要通過(guò)鋼絲對(duì)其進(jìn)行綁扎，施工過(guò)程中工人工作量較大，工序繁瑣.其中塑料墊塊的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在造價(jià)低廉、構(gòu)造簡(jiǎn)單并且可以批量生產(chǎn)，但目前用于現(xiàn)澆構(gòu)件的塑料墊塊同樣存在著需要鋼絲綁扎導(dǎo)致工作人員綁扎繁瑣的現(xiàn)象，同時(shí)綁扎不牢固時(shí)，施工時(shí)易移位造成保護(hù)層厚度得不到保障.

針對(duì)現(xiàn)階段鋼筋保護(hù)層墊塊存在的系列問(wèn)題，本研究在符合GB50204-2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》與GB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出一種造價(jià)低廉、操作簡(jiǎn)單及節(jié)能環(huán)保的輕質(zhì)扣蓋式混凝土保護(hù)層塑料墊塊.

1 扣蓋式鋼筋保護(hù)層塑料墊塊的設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)原則

針對(duì)現(xiàn)階段鋼筋保護(hù)層厚度墊塊所出現(xiàn)的系列問(wèn)題，在提出一種新的鋼筋保護(hù)層厚度墊塊時(shí)，要遵循以下設(shè)計(jì)原則：

(1)所設(shè)計(jì)的鋼筋保護(hù)層厚度墊塊應(yīng)符合GB50204-2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》與GB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》；

(2)保證塑料墊塊具有所要求的強(qiáng)度，防止工人施工過(guò)程中踩碎，難以控制保護(hù)層厚度；

(3)墊塊構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，達(dá)到易于推廣的效果；

(4)工人施工過(guò)程中，墊塊使用工序簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，免去傳統(tǒng)的鋼絲綁扎過(guò)程；

(5)能夠減少資源垃圾，提高社會(huì)效益；

2 扣蓋式鋼筋保護(hù)層塑料墊塊的特點(diǎn)

經(jīng)過(guò)調(diào)研施工現(xiàn)場(chǎng)的墊塊使用種類(lèi)和墊塊使用情況，依據(jù)上述的設(shè)計(jì)原則，提出一種扣蓋式鋼筋保護(hù)層塑料墊塊，以解決現(xiàn)有墊塊施工過(guò)程中需要綁扎鋼絲、工序繁瑣、施工過(guò)程中墊塊容易移位等技術(shù)問(wèn)題，使其應(yīng)用于梁和柱的單向鋼筋的保護(hù)層塑料墊塊.

該扣蓋式鋼筋保護(hù)層塑料墊塊包括底座、扣蓋和扣蓋的鎖合機(jī)構(gòu)，所述底座由主體、支腿和連接體組成，支腿共四只，沿垂直鋼筋的長(zhǎng)度方向、兩個(gè)一組分別連接于主體的兩個(gè)側(cè)面，分別為轉(zhuǎn)軸固定支腿和輔助支腿，所述扣蓋通過(guò)轉(zhuǎn)軸相對(duì)主體的頂面可水平翻轉(zhuǎn)并通過(guò)鎖合機(jī)構(gòu)與底座可開(kāi)合連接，轉(zhuǎn)軸水平設(shè)置在轉(zhuǎn)軸固定支腿之間；其扣蓋鎖合于輔助支腿之間的連接體上，所述主體的頂面設(shè)有鋼筋托槽面，扣蓋的下表面設(shè)有扣合弧面，鋼筋托槽面與扣合弧面均與鋼筋的尺寸相適應(yīng).所述鎖合機(jī)構(gòu)是由扣蓋邊緣的中間設(shè)置的定位銷(xiāo)以及與定位銷(xiāo)的尺寸相適應(yīng)并對(duì)應(yīng)設(shè)置于連接體上的卡口組成.所述定位銷(xiāo)為向下凸出扣蓋并帶有彈性卡齒的銷(xiāo)體.該塑料墊塊卡口的豎向剖切面為L(zhǎng)形孔道，L形由孔道豎向孔道和橫向孔道組成，該塑料墊塊的卡扣鋼筋的工作原理為扣蓋通過(guò)插入豎向孔道的定位銷(xiāo)以及卡入橫向孔道內(nèi)的彈性卡齒關(guān)閉.該塑料墊塊的橫向孔道與連接體的外側(cè)表面相通，所述扣蓋通過(guò)推入橫向孔道內(nèi)的彈性卡齒開(kāi)啟.扣蓋相對(duì)主體的頂面的翻轉(zhuǎn)角度范圍為0-270度，防止水平扣蓋在施工中被踩斷.該扣蓋式鋼筋保護(hù)層厚度塑料墊塊的結(jié)構(gòu)及構(gòu)造示意圖見(jiàn)圖1，俯視圖見(jiàn)圖2.圖示標(biāo)記為：1.1-鋼筋托槽面、2-扣蓋、2.1-扣合弧面、3-轉(zhuǎn)軸、4-連接附板、5-連接體、6.1-轉(zhuǎn)軸固定支腿、6.2-輔助支腿、7-卡口、8-定位銷(xiāo).

圖1 該塑料墊塊結(jié)構(gòu)示意圖 圖2 該塑料墊塊俯視圖

3 扣蓋式鋼筋保護(hù)層厚度塑料墊塊的使用方法

在施工作業(yè)過(guò)程中，按照相關(guān)規(guī)范和圖紙要求嚴(yán)格布置塑料墊塊，本扣蓋式鋼筋保護(hù)層厚度塑料墊塊的使用方法本文通過(guò)一個(gè)實(shí)施案例進(jìn)行介紹：

在本實(shí)施例中，底座的尺寸為長(zhǎng)×寬：40 mm×40 mm，底座的高度與鋼筋保護(hù)層的厚度相適應(yīng)，底座的高度范圍為15 mm～40 mm.支腿是邊長(zhǎng)為10 mm立方柱.所述扣蓋與主體沿垂直鋼筋的長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度相同.本實(shí)施例中扣蓋為工字形，扣蓋近似立方體，其長(zhǎng)×寬×高為40 mm×20 mm×10 mm.扣蓋相對(duì)主體的頂面的翻轉(zhuǎn)角度范圍為0-270度，防止水平扣蓋在施工中被踩斷.放置鋼筋的允許直徑為16 mm～30 mm之間.施工時(shí)只需將鋼筋放入鋼筋托槽面，然后扣蓋旋轉(zhuǎn)270度使扣合弧面貼合鋼筋，并且定位銷(xiāo)扣在卡口里即可將鋼筋箍住，保持扣蓋水平，避免鋼筋移位.

4 結(jié) 語(yǔ)

扣蓋式鋼筋保護(hù)層厚度塑料墊塊價(jià)格低廉、構(gòu)造簡(jiǎn)單、自重輕；所述扣蓋為彈性塑料，可以卡固不同直徑的鋼筋，特別是本實(shí)用新型的塑料墊塊采可用廢舊塑料回收再加工制作，保護(hù)環(huán)境節(jié)約資源.該塑料墊塊有效的避免了鋼筋保護(hù)層厚度的偏大和偏小，提高了結(jié)構(gòu)的承載力、耐久性以及防火的防火性能，大大提高了鋼筋保護(hù)層厚度的質(zhì)量，適用范圍廣，易于推廣.

[1]GB50010-2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010

[2]GB50204-2015.混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2015

[3]麻建鎖,李雪娜.扣蓋式鋼筋保護(hù)層厚度塑料墊塊：中國(guó)201620193561.2[P].2016～07～27

Study on the Design of Plastic Cover for the Reinforced Protective Layer

LIXue-na,CHENShuo,CAIHuan-qin,MAJian-suo

(Hebei University of Architecture,Zhangjiakou,Zhangjiakou,Heibei 075000)

The thickness of the protective layer of the reinforcing bar has always been an important factor affecting the construction technology.The deviation of the thickness of the protective layer of the steel is related to the bearing capacity,durability and fire resistance of the structure.At the present stage of practical engineering application,in concrete pouring process,block itself may lead to the displacement of steel,leakage of steel caused by unstandard protective layer thickness,and decreased fire performance,and so on.Directing at these phenomina,a new type of plastic cover for the protective layer of buckle-type steel bar is presented,and its design,structure,application scope and technical characteristics are discussed.It can ensure the thickness of the protective layer of steel,simplifying the construction process,hhich has a positive effect on the quality control of the protective layer of cast-in-place structure.

cover type;steel bar protective layer thickness;optimization design

2016-12-09

李雪娜(1991-)，女，漢族，在校研究生，結(jié)構(gòu)工程專業(yè).

10.3969/j.issn.1008-4185.2017.02.012

TU 2

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