11G101学习心得.doc

浅析11G101-1对于施工和工程量计算的影响 清 泓原0308G101平法系列图集于2011年9月1日废止，取而代之的是11G101-1，11G101-2和11G101-3新平法图集。从96G101始，平法已经作过几次大的改动，此次整理和合并减少了许多重复性东西，如总的文字性说明、平法制图规则、锚固长度表、混凝土保护层表和通用构造节点等，使得101系列图集更加的简洁，整体性更强。现对比新旧图集，对施工和工程量计算影响较大的内容进行分析和总结，以方便加强对新图集的理解。新旧规范变化新平法图集主要是根据新混凝土结构设计规范进行修订，混凝土结构设计规范GB 50010-2010（新规范）2011年7月1日起实施，原混凝土结构设计规范GB 50010-2002同时废止。施工图集既为规范的衍生品，新的混凝土规范的变化导致了新平法图集中的变化，欲知新平法图集变化，必先了解新旧混凝土规范的变动。一、材料变化：新规范GB 50010-2010坚持“四节一环保”的可持续发展的基本国策，混凝土结构必须走高效节材的道路。1、混凝土强度等级逐步提升凝土强度等级逐步提高至C60，强度的优化选择：经济性（强度价格比）随强度递增；淘汰低强度混凝土；新规范对混凝土的要求有明确的条文：4.1.2 素混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15；钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20；采用强度级别400MPa及以上的钢筋时，混凝土强度等级不应低于C25。 承受重复荷载的钢筋混凝土构件，混凝土强度等级不应低于C30。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40，且不应低于C30。2、钢筋高强-高性能发展趋势，为落实国务院关于节能减排的工作部署，住房和城乡建设部、工业和信息化部联合出台关于加快应用高强钢筋的指导意见，要求在建筑工程中加速淘汰335兆帕级钢筋，优先使用400兆帕级钢筋，积极推广500兆帕级钢筋。新规范中有下列要求：4.2.7当采直径50mm的钢筋时，宜有可靠的工程经验。构件中的钢筋可采用并筋的配置形式。直径28mm及以下的钢筋并筋数量不应超过3根；直径32mm的钢筋并筋数量宜为2根；直径36mm及以上的钢筋不应采用并筋。并筋应按单根等效钢筋进行计算，等效钢筋的等效直径应按截面面积相等的原则换算确定。 4.2.8当进行钢筋代换时，除应符合设计要求的构件承载力、最大力下的总伸长率、裂缝宽度验算以及抗震规定以外，尚应满足最小配筋率、钢筋间距、保护层厚度、钢筋锚固长度、接头面积百分率及搭接长度等构造要求。发展高性能钢筋，增加500Mpa级带肋钢筋；以300Mpa光圆钢筋取代235a级钢筋；限制并准备淘汰335Mpa钢筋；最终形成300、400、500Mpa的强度梯次，三级钢将成主流。 新规范实施后的钢筋牌号及标志为：HPB300 HRB335B HRBF335BF HRB400C HRBF400CF HRB500D HRBF500DF RRB400C这一变化将对今后结构设计、工程量计算、工程施工等产生最大影响。主要体现在以下方面：（1） 钢筋级别梯次变化，对建筑材料生产产生影响，从规范原文中可以明显看出，HPB235级钢筋已经淘汰，HRB335级钢筋将逐步退出建筑市场；（2）将对各地标准定额的使用产生影响；（3）钢筋级别的表示符号变化，将给所有以设计图纸为媒介的工程师带来影响，需要重新记忆，学习和识别；（4）钢筋级别及混凝土强度等级的变化，将对钢筋的锚固长度的计算产生影响。（5）由于大量高强钢筋大规模的使用，减少了钢筋加工与连接工作量，方便混凝土浇筑，有利于保证混凝土施工质量。推广应用高强钢筋的经济效益和社会效益显著。二、保护层变化规范参考混凝土结构耐久性设计规范GB/T 50476以及国外相应规范、标准的有关规定，从混凝土碳化、脱钝和钢筋锈蚀的耐久性角度考虑，不再以纵向受力筋的外缘，而以最外层钢筋（包括箍筋、构造筋、分布筋等）的外缘计算混凝土保护层厚度。新规范中的保护层厚度比原规范实际厚度有所加大。规范中对结构所处耐久性环境类别进行了重新划分：环境类别条 件一室内干燥环境；无侵蚀性静水浸没环境二a室内潮湿环境：非严寒和非寒冷地区的露天环境；非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境；严寒和寒冷地区的冰冻线以下无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境二b干湿交替环境；水位频繁变动环境；严寒和寒冷地区的雾天环境；严寒和寒冷地区冰冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境；三a严寒和寒冷地区冬季水位变动区环境；受除冰盐影响环境；海风环境三b盐渍土环境；受除冰盐作用环境；海岸环境四海水环境五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境注：1、室内潮湿环境是指构件表现经常处于结露或湿润状态的环境。2、严寒和寒冷地区的划分应符合现行国家标准民用建筑热工规范GB-50176的有关规定。3、海洋环境和海风环境宜根据当地情况，考虑主导风向及结构所处迎风、背风部位等因素的影响，有调查研究和工程经验所确定。4、受冰盐影响环境是指受到除冰盐盐雾影响的环境；受除冰盐作用环境是指除冰盐溶液溅射的环境以及使用除冰盐地区的洗车房、停车楼等建筑。5、暴漏的环境是指混凝土结构表面所处的环境。对应环境等级的修改，混凝土保护层的最小厚度c（mm）也进行了修改，混凝土保护层属于耐久性设计内容，原来的保护层是指“纵筋外皮至混凝土表面的距离”，现在的保护层是指“最外层钢筋的外皮至混凝土表面的距离”。以前除了满足“纵筋外皮至混凝土表面的距离”外，还须满足最小保护层厚度15mm。新规范墙、板保护层合并，梁、柱合并。最小保护层厚度比以前规定的保护层厚度有所提高，这既能节省钢筋，又能避免建筑质量通病露筋。老规范根据构件纵筋确定保护层显明是不合理的，导致因箍筋直径不同而相同构件的混凝土保护层不同。这一改进，统一了钢筋的量取规则，更具可操作性。 “纵筋外皮至混凝土表面的距离”与“最外层钢筋的外皮至混凝土表面的距离”，中间差着一个钢筋直径和一个弯折曲率，这样的改进，简化了箍筋的计算，也方便了施工成型和质量检查验收，统一了计算钢筋的量取规则，原来成型的箍筋要量取内净尺寸，箍筋的保护层很小，常常紧靠模板，现在统一之后便于箍筋的施工合成型更增加了构件的质量保证，应该说得上是个进步，同时新图集中给出三种拉筋做法，其中的一种可以不钩住外层筋，方便了施工，但具体是否钩在外层筋上应有设计注明。原来的做法量和柱的保护层是分开的不同的，且柱大于梁，梁纵筋还要放在柱纵筋内侧，现将梁柱归在一起，将墙板壳归在一起，便于记忆更符合实际。对一般情况下混凝土结构的保护层厚度稍有增加，而对恶劣环境下的保护层厚度则增幅较大。加5很重要，也就是说下面表中的保护层最小厚度是按照等于和大于C30的混凝土强度等级制定的。环境等级板墙壳梁柱一1520二a2025二b2535三a3040三b4050注：1 混凝土强度等级不大于C25 时，表中保护层厚度数值应增加5mm； 2 钢筋混凝土基础宜设置混凝土垫层，其受力钢筋的混凝土保护层厚度应从垫层顶面算起，且不应小于40mm。对于今后在计算柱梁箍筋、拉筋的长度时，计算公式需要按照【L=2 (b+h) -8bhc+21.9d+2max(10d,75)】来计算。而且在混凝土等级小于C25时，需要增大保护层厚度。这是进行工程量计算时需要熟记的一点。原有规范及图集情况下的箍筋计算长度【L=2 (b+h) -8bhc+8d+21.9d+2max(10d,75)】三 钢筋锚固变化：我国钢筋强度不断提高，结构形式的多样性也使锚固条件有了很大的变化，根据近年来系统试验研究及可靠度分析的结构并参考国外标准，规范给出了以简单计算确定受拉钢筋锚固长度的方法。其中基本锚固长度lab取决于钢筋强度fy及混凝土抗拉强度ft，并与锚固钢筋直径及外形有关。新图集细化了锚固长度，分清了不同情况下锚固长度的应用也不同，是钢筋的锚固参数的应用条件趋于精准。1基本锚固长度应按下列公式计算：普通钢筋 lab=fy/ftd (8.3.1-1)预应力钢筋lab=fpy /ftd (8.3.1-2)式中：lab受拉钢筋的基本锚固长度；fy、fpy受拉钢筋、预应力筋的抗拉强度设计值；ft混凝土轴心抗拉强度设计值，当混凝土强度等级高于C60时，按C60取值；d锚固钢筋的直径锚固钢筋的外形系数，按表8.3.1取用。设计锚固长度为基本锚固长度乘锚固长度修正系数a的数值，以反映锚固条件的影响： la=a*lab其中锚固长度修正系数a按下表考虑：受拉钢筋锚固长度修正系数a锚固条件a带肋钢筋 公称直径大于251.10环氧树脂涂层带肋钢筋125施工过程中易受扰动的钢筋1.10锚固区保护层厚度3d0.80注;中间时按内插值。d为锚固钢筋直径5d0.70在新规范设计的工程下，钢筋锚固值的计算公式相对简单了，但是要考虑的各种情况复杂了，除了上面提到的各种参数影响外，在任何情况下受拉钢筋的锚固长度不能小于最低限度（最小锚固长度），其数值不应小于0.6lab及200mm。在工程量计算中，钢筋的基本锚固可以直接在11G101-1图集53页表中查询。这点变化无疑是此次规范变化最大的影响之一。这对今后钢筋的算量都带来了很大程度的学习成本，和很繁琐的工作量。 3、筋端弯钩和机械锚固：新规范中还提出了钢筋末端配置弯钩和机械锚固来减小锚固长度的方式。且广泛应用于框架柱、剪力墙、框架梁的节点构造中。其原理是利用受力钢筋端部锚头（弯钩、贴焊锚筋、焊接锚板或螺栓锚头）对混凝土的局部挤压作用加大锚固承载力。原规范的机械锚固只有三种形式，新图集增加了三项，锚头和锚板及两侧贴焊的方式非常实用，其中螺栓锚头在台湾地区的应用已十分广泛。新图集的缺点是在机械锚固形式的应用方面没有详细的说明，受现场监理人员的水平限制，实际采用时理由不充分，这六种机械锚固来自混凝土结构设计规范，规范中也没明确说明应用的情况，有待国家标准院推出进一步的“司法解释”。接卸锚固长度，老图集为0.7Lae，新图集为基本锚固长度的60%。老图集还规定了在机械锚固长度范围内要设置不少于三道箍筋，新图集并未提及。新规范对钢筋弯钩和机械锚固的形式和技术要求做了更详细的规定，如下表：锚固形式技术要求900弯钩末端900弯钩，弯后直段长度12d1350弯钩末端1350弯钩，弯后直段长度5d一侧贴焊锚末端一侧贴焊长5d同直径钢筋，焊缝满足强度要求二侧贴焊锚末端一侧贴焊长3d同直径钢筋，焊缝满足强度要求焊端锚板末端与厚度d锚板穿孔塞焊，焊缝满足强度要求螺栓锚头末端旋入螺栓锚头，焊缝满足强度要求新的锚固形式下，将需要对每种锚固形式统计锚固接头，单独计算造价。对应的采用机械锚固节点的构件纵向受力钢筋的计算条件和方法也将变化。在今后的工程设计图纸中，将会指定出构件采用何种锚固形式。 同时，新规范对钢筋连接也做了明确的说明。钢筋连接的基本原则为：连接接头设置在受力较小处；限制钢筋在构件同一跨度或同一层高内的接头数量；避开结构的关键受力部位，如柱端、梁端的箍筋加密区，并限制接头面积百分率等。受拉钢筋锚固长度的最小值规定中，老图集规定在任何情况下锚固长度不应小于250mm，二新图集仅有“在非抗震条件下不得小于200mm”。在抗震条件下，必须执行基本锚固长度乘以修正系数，在没有不得小于250mm的说法。以上皆为应规范调整引起的图集上的变化，对于施工来讲主要是一些“宏观”上的变化，对于施工和工程量的计算式整体性的无处不在的。下面按照柱梁板的顺序着重罗列一些具体的“微观”上的变化工程量计算时只需注意与老图集的差别即可，主要是一些锚固长度的改动，和一些新的做法，由于篇幅所限将工业建筑中涉猎不多的墙构件省略，同时一些不影响钢筋或者对施工下料和工程量计算影响较小的内容页略去不谈。柱的变化柱在新平法图集与旧平法图集变化不大，主要有以下几个方面1、“嵌固部位”重新定义Hn/3柱净高非连接区概念要重新定义，唯有“嵌固部位”被定义为自柱根三分之一柱净高区域为非连接区，其余部位自柱根Hn/6且Hc且500为非连接区。原图集“基础顶面”与“嵌固部位”混为一谈，新图集将其分开。此后，嵌固部位成为重点依据，并由设计师明确。无地下室结构基础顶面，有地下室时地下室顶板，转换层、框支梁等梁上柱梁顶面和墙上柱墙顶面均属于结构嵌固部位，对应的算法发生了改变。下图为广联达对于嵌固部位的定义：3、柱节点构造（1）边角柱顶层构造，旧图集将梁柱分别表示，新图集采用组合形式。（2）柱楼层变截面锚固节点，老图集弯折入200，新图集弯折总长12d（Lae、La）。柱变截面节点上柱插筋锚固长度，老图集为1.5Lae，新图集为1.2Lae。（3）墙上柱锚固，旧图集锚固1.6Lae搭接5d，新图集锚固1.2Lae弯折150mm。老图集锚固1.6Lae并且弯钩搭接5d是应为墙上生柱的柱根可直接扎在下层的墙中，新图集锚固L.2ae弯折150mm并一定要锚固在强顶的梁中，不可以直接从墙上生起。由此看新图集确有新意更有改过的意思。（4）新图集增加下柱钢筋直径比上柱钢筋大节点构造。当两种不同直径的钢筋绑扎搭接时，按小不按大，其搭接长度按小直径的相应倍数。（6）柱帽钢筋锚固，新图集有15d弯折的规定，旧图集均为Lae （La）。对墙上柱的插筋锚固4、墙柱归入框架柱第73页，新图集规定剪力墙边缘构件即墙柱纵筋搭接长度为Lle，跟框架柱一致，搭接长度与搭接百分率相关联。旧图集墙柱纵筋搭接长度为1.2倍的纵筋锚固长度，不因纵筋搭接百分率而变化。这个规定有过几次反复，03G101之前是Lae,03G0101之后为1.2Lae。5、柱纵筋搭接区箍筋加密新老图集均有柱纵筋搭接区箍筋加密5 d(搭接钢筋的较小直径)且100的规定，新图集增加2条规定：(1)柱纵筋搭接区箍筋直径d/4。(2)当受压钢筋直径25时，在搭接接头端外100范围内设置两道箍筋，这个在混凝土结构设计新旧规范中均有此规定。梁的变化1、 框架梁（1）、框架梁下部纵筋节点外搭接在新规范和新平法的节点构造中，也规定了很多钢筋连接构造，比如梁中间支座纵向钢筋在节点外搭接构造：钢筋的连接变化，对计算钢筋长度也产生影响。当梁下部钢筋不能在柱内锚固时，可在节点外搭接。相邻跨钢筋直径不同时。搭接位置位于较小直径一跨，搭接区与柱之间净距为1.5h0(h0为梁净跨)。由基本锚固引起的钢筋锚固长度变化，由锚固长度引起的钢筋搭接长度的变化；由钢筋搭接基本原则的引起的钢筋各构件节点的变化。按照新规范、新平法，对工程量预算，对钢筋下料、现场施工都有重大影响。这个图的出现解决了N多人的争议，其实现场更好的做法是在柱节点中隔一搭一、隔一通一的效果要好些。关键是，没有提及其他两种连接方式是否可以在该位置采用。（2）、框架梁下部纵筋锚固新图集规定梁下部钢筋弯锚节点为“伸至梁上部纵筋弯钩段内侧或柱外侧纵筋内侧”。旧图集上下层钢筋弯锚节点相同。执行新图集时梁上下纵筋端部按保护层要设置两种保护层，以前一律扣减25毫米是不对的， 实际施工下料也不是按规定的标准保护层扣除，据此，钢筋翻样软件普遍存在错误，梁纵筋一律按保护层扣减25mm是不对的，至少应扣减50mm才算合理。（3）、抗震框架梁端支座为梁的情况下，箍筋可不加密区，梁端箍筋规格及数量由设计确定。框架梁与框架柱才会形成刚接，当梁作为框架梁支座时，它们之间是绞接，所以箍筋没很必要加密。2、 非框架梁（1）、非框架梁上部纵筋端支座锚固平直段，旧图集为大于等于0.4Lae，新图集为两种情况，并由设计指定。设计按铰接时，锚固平直段0.35lab；充分利用钢筋的抗拉强度时，锚固平直段0.6lab。；老图集对于井字梁上部纵筋弯锚平直段的规定是0.4la，新图集区分“设计按铰接时”及“充分利用钢筋的抗拉强度时”两种情况：设计按铰接时，锚固平直段0.35lab；充分利用钢筋的抗拉强度时，锚固平直段0.6lab。并具体由设计指定。（2）、当非框架梁端支座为柱、剪力墙、框支梁和深梁时，旧图集支座负筋伸入跨内长度为ln1/3，箍筋是否加密未明确。新图集规定箍筋应加密。端部支座钢筋伸入跨内的净长度有两种情况：当设计按铰接时，端部支座钢筋伸入跨内的净长度为ln1/5；充分利用钢筋的抗拉强度时，端部支座钢筋伸入跨内的净长度为ln1/3。（3）、旧图集规定：当非框架梁为弧形梁时，非框架梁下部纵筋锚固长度为la。新图集规定：当非框架梁配有受扭纵向钢筋时按la。一般情况下弧形梁受扭，外围边缘梁也可能是受扭，只规定弧形梁下部纵筋锚固长度为a显然是考虑不周。3、框支梁 旧图集规定：框支梁侧面钢筋直锚不足于弯锚，平直段0.4lae，弯折长度为15d。这个规定与新图集相同，新图集另外增加总锚固长度 lae的要求。总锚固长度满足 lae是必要的，框支梁侧面钢筋不仅是受扭而且部分受拉。4、 悬挑梁（1）、纯悬挑梁底筋锚固值旧图集为12d，新图集为15d。更趋合理，纯悬挑梁不通例按非框架梁构造。15d较为合乎梁的配筋常理，且增加了悬挑梁上部纵筋在端部下弯的细化做法。（2）、增加了悬挑梁上部纵筋在端部下弯的细化做法。上部至少有两根角筋直弯12d，其余45度弯折，弯折底边长度10d。其中第一排底边伸至梁端；悬挑梁第二排钢筋构造，旧图集为0.75l，新图集为0.75l加弯折。6、折梁 新图集增加水平折梁、竖向折梁钢筋构造，折梁通用性原则：外折角纵筋连续通过，内折角互锚。竖向折梁互锚有两种情况，一种是伸至对面梁纵筋内侧后弯折，另一种是在内折角下0.3h(梁高)增加横向附加钢筋，折梁内折角钢筋直锚入附加区域。第一种更方便施工。（折板原理与之相同）7、其他规定(1)、梁中间支座下部钢筋构造，老图集有弯折错开a搭接构造，新图集取消。(2)、锚固钢筋的保护层厚度不大于5d时，老图集无规定，新图集规定锚固长度内应设置横向构造钢筋。板的变化1、板悬挑阴角构造新图集取消了板悬挑阴角附加筋，原板纵筋延伸长度la，使阴角部位得到加强。因此新图集取消悬挑板阴角附加筋CIS。具体由那些板纵筋需要延伸？从梁内侧半个板筋间距开始到板阴角的水平范围为板纵筋延伸区域。翻样和施工肯定比旧的做法难度要增加而且非常容易被漏掉。2、板上部筋( 1 ) 跨中板带上部筋板端支座，其构造与非框架梁相同，平直段长度有两种情况：设计按绞接时0.35lab，充分利用钢筋抗拉强度时0.6lab，弯折长度统一为15d。（2）柱上板带板端在支座内平直段长度有两种情况：非抗震设计时0.6lab，抗震设计时0.6labE，弯折长度统一为15d。柱上板带板端上下筋构造相同。（3）板上部纵筋和支座负筋端支座构造，原图集只要伸入端支座一个锚固长度即可，不要求弯折。新图集规定板上部纵筋和支座负筋进入端支座规定长度后弯折15d。当板端支座为梁或圈梁时，平直段长度有两种情况：设计按绞接时0.35lab，充分利用钢筋抗拉强度时0.6lab。当板端支座为剪力墙时，平直段长度0.4la，弯折长度为15d。当板端支座为砌体墙时，板下部纵筋为120且板厚h且墙厚/2，上部纵筋平直段长度0.35lab，加弯折15d。3、板分布筋自身及与受力主筋、构造钢筋的搭接均为150，当分布筋兼作抗温度筋时，其自身及与受力主筋、构造钢筋的搭接长度为ll，其在支座的锚固按受拉要求考虑。4、温度筋和抗裂筋在与支座筋搭接长度为ll，且要做成弯钩，搭接交点要全绑。因为温度筋属于受拉钢筋。是否需要设置温度筋和抗裂筋，由设计者确定。如果负筋和温度筋间距不同，温度筋伸入负筋内一个搭接长度（而非伸入一个锚固），并与分布筋绑扎固定，就