钢筋电脑放样技术

1、计算机技术在钢筋工程施工的应用1、工程概况江宁体育馆中心体育馆工程,建筑面积14481m2,建筑高度26.834m,结构形式为二框架结构,局部设夹层;主要由中心赛场、主席台、观众斜看台、工作人员和运动员用房及东面上人台阶组成,屋面为环形钢桁架彩钢板索膜结构;整个建筑物程弧线形造型,结构形式复杂,其中控制建筑物轴线的圆心共5个坐标点,控制本工程环向框架梁轴线分别以O1O5为圆心不同半径的圆弧,径向轴线分别以O1原点的24条夹角为150的射线,并与环形轴线的交点为框架柱中心点定位框架柱柱网,观众看台为圆环形斜看台,高差为5.5312米、15米,主体结构非常复杂。以环形看台由径向斜梁和环向梁板构成。

2、(附看台结构剖面图。本工程框架柱有600mm、700mm、1200mm、1500mm等多种规格,环形框架梁最大截面有400*1200mm,现浇板厚度一般为120mm,主体结构钢筋总量约为2600吨。项目部现配置有电脑三台,均安装了CAD2002软件,具备电脑放样条件。在本工程中,运用电脑、CAD技术进行钢筋放样,取得了较好的效果。2、参考依据施工图、图纸会审纪要、设计变更等砼结构验收规范GB50204-200203G101-1平法图集 看台结构剖面图3、钢筋工程施工方案的确定根据本工程结构复杂的特点及砼梁板结构构件钢筋分项工程的施工顺序,钢筋放样钢筋制作钢筋绑扎钢筋分项工程验收,按一般工程的作

3、业方法,工作量非常大,内外业劳动强度高,而且钢筋制作绑扎施工速度较慢,不能满足工程进度的要求。为解决以上施工问题,利用电脑制作钢筋放样图、排序图、编号图,现场钢筋加工、绑扎按电脑制作的钢筋放样图、排序图、编号图。根据施工顺序安排制作钢筋半成品的堆放顺序,钢筋绑扎按钢筋编号图对料、排放绑扎钢筋,对圆弧梁纵向钢筋内外弧长及直螺纹接头位置、看台斜梁纵向钢筋长度弯折点位置、板面纵横向钢筋等进行精确计算,保证施工质量及施工进度,提高钢筋内外业作业人员的工作效率。4、工艺特点及操作要点4.1由于环形结构有多个圆心、环形看台梁高度不一及径向梁结构复杂,人工计算较为烦琐、误差较大,利用电脑进行钢筋放样,准确无

4、误。4.2本工程工期紧,为满足现场施工需要,需及时提供钢筋料单,如用人工进行计算,费时费工,利用电脑技术进行钢筋放样,方便快捷,提高了效率,节约了时间。4.3根据电子版图的平面尺寸和标高,绘制结构大样图。重点是标高的确定。4.4认真研究所绘制的大样图,考虑钢筋是否能顺利排布,从而决定是否再进行修改,最后选定最佳方案,再根据最优方案排布钢筋。4.5建筑结构形式复杂,不规则,结构蓝图尺寸标注不详细、不齐全,需要对图纸进行深化设计。5、操作布骤熟悉图纸、掌握规范拷贝电子版施工图并复核计算机放样审核、选定最优方案制作料单6、具体实施6.1项目部接收到施工图后,认真仔细地核对图纸,组织技术落人员学习、相

5、互讨论,对图纸中不一致、不明确、不理解的地方,收集汇总后进行图纸会审。先后于2月17日,3月8日,4月6日,4月29日针对不同施工阶段组织了四次图纸会审。6.2将电子版施工图与蓝图一一对照,核对是否有不一致的地方,若有出入,即时与设计院联系。经项目部技术人员复核,电子版图与蓝图吻合。6.3主要结构的放样现就本工程钢筋制作、绑扎过程的计算机应用技术几个方面作以下介绍:本工程中有1500和1200框架柱,其中1500柱主筋配置为内排3032,外排5232共8232,1200框架柱主筋为3632;箍筋为12。柱主筋保护层30mm ,内外排主筋间距50mm 。为保证主筋间距均匀、定位准确、箍筋能顺利地

6、穿过主筋,项目部技术人员利用电脑进行CAD 放样。下面以KZ6(1500为例进行柱钢筋放样,先进行外圈5232的定位放样,按主筋保护层30mm 进行控制,放样后查询外圈主筋中心距85.6mm ;之后按设计要求设置箍筋12,箍筋形式为(3*2+17肢箍,从排布图表明,箍筋能顺利穿过外圈主筋;在进行内圈主筋排布时,内外圈主筋间距控制在50mm ,之后均匀排布3032,排布时会出现主筋与箍筋重合现象;此时,将内圈主筋进行旋转,用以避让箍筋,且尽量使主筋位置与箍筋距离稍远,以防止施工时主筋若有偏位,箍筋放置不下。 经仔细核对、调整,最后选定最佳的排布方案。(如下图柱外侧根6内侧箍筋框架梁主筋保护层25

7、mm ,现以13轴KL20(2B 为例。其平法设计配筋如下图:A13CB设计图只给出了平面尺寸和标高,不太直观,较难施工;施工前必须对每个结构件进行深化、细化。特别是径向及环向主次梁数量很多,阶梯形的环形看台梁高度不一,钢筋穿插位置、绑扎顺序、结构受力支承关系必须明确。因此,只有对每一道径向的主次梁画出大样图,进行深化设计后才能直观地进行分析。斜梁斜度的控制原则:以环形看台梁与环形看台板的阴角点作为斜梁面的控制点,选定二点以确定梁面线,以此二点定出的梁面必须以不超出阴角点为原则;若定出的梁面线有一处超出阴角,则必须进行调整。第一步:建立CAD模型,将5.530标高定为基准标高,画两条十字线做为

8、横向和纵向的控制线。第二步:根据图纸所给的环向主次梁标高定出环向梁板面的标高控制线,再根据15.500、19.000标高平面框架梁平法施工图的电子版图,量出主梁和次梁、次梁和次梁之间的中心距离从而定出环向梁的水平位置线(竖向线,之后根据环向梁的尺寸及板的厚度画出环向梁、板的剖面图。第三步:定折梁梁面斜线。以最低标高5.530作为斜线起始点,依次以各个阴角点作为终点定直线,这样定出的各条斜梁梁面线有的超出了阴角点,有的离阴角点较远。如超出了阴角点则不符合设计要求,如离阴角点较远则混凝土量较大。考虑到结(即标高9.889阴角点既是下部折梁斜线的处环梁外边线与板面线的交点做为转折点,终点,又是上部折

9、梁斜线的起点,将斜梁梁面线分为二段,(这二条线段之间有一个较小的夹角,但不影响斜梁面层钢筋的贯通;斜梁梁面线定出后,根据设计的斜梁尺寸,来定出梁底线,这样既保证了结构符合设计要求,又节约了混凝土。第四步:环形主次梁是以径向框架梁作为受力支座,环形梁的定位原则有三点:一是梁底必须支承在径向梁上;二是环形梁标高的确定必须综合所有径向梁的梁面标高;三是环形梁标高的确定还要考虑环向梁与径向梁的主筋能互相避让,以便于施工。在画图过程中发现有的环向次梁底部和斜梁斜面相平,为减少钢筋摆放的困难,将这种次梁的高度人为增加50mm,从而解决了钢筋难以穿插的问题。由于需要考虑各道斜梁的标高,因此在进行环向梁定位时

10、,不能一次就能确定,需要经过多次调整,才能最后定位。由此定出的环向梁可以达到如下的目的:尽量少的砼浇筑量、尽量少的绑扎人工、最为有利的结构受力状况。第五步:根据图纸主梁、次梁的具体尺寸,将梁进行细化、完善。第六步:根据设计平面配筋图、看台各阶标高、平面尺寸、结构设计说明,绘制出斜梁配筋大样图。如下图。 经过分析、审查、调整,确定最后方案,以求各结构构件达到最佳的受力状态,浇筑较少量的砼以节约成本,安排合理的钢筋穿插顺序以使用较少的绑扎人工、避免因钢筋穿插错误而造成不必要的返工。经过分析、审查、调整,确定最后方案,以求各结构构件达到最佳的受力状态,浇筑较少量的砼以节约成本,安排合理的钢筋穿插顺序

11、以使用较少的绑扎人工、避免因钢筋穿插错误而造成不必要的返工。进行钢筋料单制作时,可以根据需要直接利用电脑查询并标注更详细的尺寸,从而省去繁琐的人工计算,而且比人工计算更准确。梁的主筋连接采用滚轧直螺纹A级套筒连接,接头位置不受限制,但在保证接头率的情况下,接头位置错开35d,在设置接头位置时可运用电脑很便捷地进行,并可随时实施调整。按设计的配筋、扣除钢筋保护层后画出斜梁配筋断面图,查询尺寸后即可制作料单。如需要还可标注更详细的尺寸,以方便现场操作工人的施工。取B轴节点放大如下: 将该放样图送交项目总工审核后,交付钢筋专业技术员查询尺寸,制作料单。根据该大样图,不仅便于制作料单,也给操作工人提供

12、直观形象,便于理解;同时详细标注尺寸后也给木工提供底模标高和模板长度。本工程按设计要求分别于1/18轴、1/24轴、1/6轴、1/11轴设置了四条径向的后浇带,按四个施工段组织施工。环向框架柱的柱距均不相同,每跨框架梁纵向钢筋的长度、钢筋接头的位置均有变化;同时,环行框架梁内外弧钢筋长度相差较多,利用电脑放样技术可以准确快捷地解决这类难题。每道环形梁均要绘制大样图。把每道梁从电子版结构图中分离出来,整理成平面图;将梁边线向内偏25mm后即为梁角筋线,再将角筋线偏移一定距离则可形成梁架立筋线,将所绘制的线段查询尺寸后加上锚固长度则为钢筋料长。运用电脑进环向梁钢筋放样,轻易实现了环形梁内外弧长度不

13、等难以计算的问题,而且不用考虑每跨不等距的影响,而且在进行支座处非贯通筋的下料时,可直接在图上标注三分之一跨及四分之一跨的长度,技术员在查询尺寸后可直接制作料单。本工程现浇板厚度120mm,板配筋为12、14,多数为形状不规则板;现以二层楼面10-11/C-C轴跨板配筋为例。排布时,距梁边50mm处开始排布。按设计要求,板筋伸入梁支座内达锚固长度即可,在本工程中,板筋伸入梁对边即达到锚固要求。根据设计要求,板筋分布可以有二种形式,一是按扇形排列。扇形排列的特点:保证钢筋最大间距满足设计间距,意即靠C轴一端的钢筋间距为120mm,则靠C轴一端的板筋间距将小于120mm,(经测量为100mm;排布

14、大样如下(示意图一;CC1110二是板筋可按设计间距等距排列。钢筋排布如下(示意图二。C C 10 11 按此种方式进行板筋排布时， 本例从 1/10 轴和 3/10 轴距梁边 50mm 向外平行开始 排布；在 CAD2002 上即将 1/10 轴梁边线向两边各偏移 50mm，之后按 120mm 进行偏移， 在 10 轴、1/10 轴、11 轴会出现少数的短钢筋，图示线只到梁边，制作料单时只需将 其一端加上锚固长度即可。 技术员可直接在图上查询尺寸，制作料单。料单必须标注详细部位，要与大样图 一一对应，同时发放。 二种排布方式均符合设计要求，但在具体施工时，需综合考虑施工难度、材料节 约、成本

15、方面因素。经对比列表如下： 方式 (一扇形排布 (二等距排布 钢筋用量(KG 726 652 施工难度 或画线不准确 布 绑扎速度 绑扎较慢 绑扎速度较快 弧形不易于绑扎前画线， 不均匀排布， 等距易于画线， 更方便排 习惯做法， 本例选取的现浇板面积为 36m2，本工程现浇板面积共 5000m2。 11 经过仔细对比，权衡利弊，项目部决定选定第二种方式；确定板筋排布方式后， 钢筋电脑放样技术员立即展开大面积的板筋放样。 将此电脑排布图（二）送项目总工审核后，交与钢筋翻样技术员，该技术员再根 据设计说明及规范要求制作料单。同时将此放样图发放绑扎班和质检员，现场绑扎时 按此力进行绑扎和检查。 7、效果分析 利用电脑、CAD 技术进行结构钢筋放样，特别是形式较为复杂的结构，利用电脑 放样具有较强的优势。 7.1 尺寸准确，误差小。结构施工更符合设计要求，有利于保证结构安全。 7.2 方便快捷，效率高。利用进行结构钢筋放样排布，查询长