湖北某工業(yè)園廠房工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)為框架結(jié)構(gòu)，5層，建筑面積約14000m²，柱網(wǎng)軸線尺寸8000mmx8000mm，縱向11跨，橫向4跨，框架柱截面尺寸500mmx500mm，中柱軸線居中，邊柱外出軸線100mm，柱間凈跨7500mm，邊跨為7350mm。結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為3級(jí)，C30混凝土，框架梁截面尺寸300mmx600mm，鋼筋為HRB400，相鄰跨構(gòu)造基本一致。設(shè)計(jì)沒有規(guī)定鋼筋的連接方式。
一、鋼筋下料計(jì)算存在問(wèn)題
按照GB 50204—2010修訂版《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》和11G101-1《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖（現(xiàn)澆混凝土框架、剪力墻、梁、板）》，框架梁下部通長(zhǎng)筋的下料長(zhǎng)度，對(duì)于邊跨梁應(yīng)為15d+450+7350+37d=9100mm（梁筋進(jìn)入端支座平直部分長(zhǎng)度按450mm,錨固長(zhǎng)度laE為37d,彎頭長(zhǎng)度15d計(jì),為計(jì)算簡(jiǎn)便暫不考慮鋼筋彎折對(duì)長(zhǎng)度的影響,下同），對(duì)于中間跨梁應(yīng)為37dx2+7500=9350mm。當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)工地上無(wú)12m長(zhǎng)的鋼筋,只有9m長(zhǎng)的鋼筋,其長(zhǎng)度剛好不足,必須進(jìn)行鋼筋連接。由于本工程框架梁設(shè)計(jì)基本一致，所有框架梁鋼筋均存在這種矛盾，一旦鋼筋施工措施選擇不當(dāng)或錯(cuò)誤，會(huì)造成浪費(fèi)，嚴(yán)重的會(huì)影響到工程結(jié)構(gòu)安全，埋下質(zhì)量隱患，因此對(duì)這個(gè)問(wèn)題應(yīng)慎重考慮。
二、鋼筋下料分析
以下按照受力鋼筋接頭形式和位置分兩種情況進(jìn)行分析。
如果在鋼筋端部連接上一段鋼筋達(dá)到9100mm或9350mm的長(zhǎng)度，接頭必然位于梁端或柱端的箍筋加密區(qū)內(nèi)，而規(guī)范規(guī)定機(jī)械連接接頭和焊接接頭不宜位于梁端、柱端的箍筋加密區(qū)內(nèi)，確實(shí)無(wú)法避開的，對(duì)等強(qiáng)度的高質(zhì)量機(jī)械連接接頭面積百分率不宜大于50%。由于端支座內(nèi)無(wú)法設(shè)置接頭（接頭端部到鋼筋彎起點(diǎn)距離小于10d即250mm，不符合規(guī)范要求）,四個(gè)接頭只能全部設(shè)置在中間支座附近,無(wú)法錯(cuò)開,還是不符合規(guī)范要求；如果采用綁扎搭接連接,則連接區(qū)段剛好位于原本就鋼筋密集的柱頂，必然使此處鋼筋變得過(guò)于密集而影響鋼筋和混凝土的施工質(zhì)量裝所以這種做法不可行。如果采用機(jī)械連接或焊接連接,則接頭連接區(qū)段長(zhǎng)度為35d=875mm，在可連接范圍內(nèi)能夠設(shè)置2個(gè)接頭，另外2根鋼筋的接頭設(shè)置在本跨另一端的可連接范圍內(nèi)裝鋼筋的下料長(zhǎng)度可以取2m+7m、3m+6m，這樣不但連接方式、接頭位置均符合要求，而且可以接頭錯(cuò)開1m，完全不處于同一個(gè)連接區(qū)段為875mm，可滿足同一連接區(qū)段內(nèi)縱向受力鋼筋接頭面積百分率受拉區(qū)不宜大于50%的要求，且9m長(zhǎng)的鋼筋無(wú)浪費(fèi)裝但是，下一跨的梁底通長(zhǎng)筋需要將9m的鋼筋截掉1m左右，才能保證鋼筋在下一跨的連接位置正確（如果柱網(wǎng)軸線尺寸9000mmx9000mm就不需要了），顯然這是一個(gè)極大的浪費(fèi)；更何況鋼筋不足9m進(jìn)行連接而增加的接頭或加密箍筋，不能進(jìn)入結(jié)算造價(jià)，對(duì)于施工單位來(lái)講增加了成本，所以此法不可行。
如果采用機(jī)械錨固和搭接方式裝中間跨梁下部通長(zhǎng)筋的下料長(zhǎng)度為7500+0.7x37dx2=8795mm；邊跨梁下部通常筋的下料長(zhǎng)度為15d+450+7350+37dx0.7=8823mm裝9m鋼筋不僅長(zhǎng)度足夠，而且僅有200mm左右的下腳料，基本上無(wú)浪費(fèi)；而對(duì)于框架梁上部通長(zhǎng)筋而言，要是采用搭接連接裝因?yàn)?m跨度的框架梁鋼筋，加上搭接長(zhǎng)度llE=1.2laEx0.7≈684mm，受壓區(qū)鋼筋搭接長(zhǎng)度按照受拉區(qū)的0.7倍計(jì)算，8000+684=8684mm<9000mm，9m的鋼筋長(zhǎng)度能夠滿足要求裝為保證接頭位于跨中范圍內(nèi),邊跨梁上部2根通長(zhǎng)筋的最短長(zhǎng)度應(yīng)為：15d+450+ln/3+llE=15d+450+2450+684=3914mm，9m鋼筋剛好可以一分為二：4m+5m，這樣兩根鋼筋搭接接頭之間的凈距離為：1000-684=316mm，大于同一連接區(qū)段的2根鋼筋搭接接頭之間的最大凈距離：1.3llE-llE=0.3llE≈205mm，這樣受壓區(qū)的兩個(gè)接頭還能夠分別位于兩個(gè)連接區(qū)域內(nèi),中間跨梁上部通長(zhǎng)筋僅有的一點(diǎn)下腳料長(zhǎng)度略大于300mm，還可以作為框架梁模板支模時(shí)的內(nèi)支撐，充分做到了廢物利用裝當(dāng)然，對(duì)于框架梁上部通長(zhǎng)筋，同樣可以采用與梁下部通長(zhǎng)筋相同的施工措施：在跨間不連接，在中間支座處采用機(jī)械錨固措施，這樣中間跨梁上部通長(zhǎng)筋的下料長(zhǎng)度為：7500+0.7x37dx2=8640mm,邊跨梁為15d+450+735+0.7x37d=8700mm，裝9m鋼筋同樣滿足長(zhǎng)度要求，下腳料長(zhǎng)度分別為360mm、300mm，同樣也可以作為框架梁模板支模時(shí)的內(nèi)支撐。
通過(guò)武漢加固公司以上分析可以看出，鋼筋的連接方式、接頭位置和錨固形式等加工安裝措施，不但在滿足規(guī)范要求的前提下極大地方便了施工，加快了施工速度，縮短了工期，從而減少了設(shè)備租賃費(fèi)用和降低了人工成本,提高了工程經(jīng)濟(jì)效益，而且經(jīng)過(guò)測(cè)算，僅因此而節(jié)省的鋼材，按照每跨梁最低4m長(zhǎng)25、2m長(zhǎng)22計(jì)算，整個(gè)工程達(dá)4.5t，約占鋼筋總用量的0.8%，價(jià)值1.7萬(wàn)元，約占總造價(jià)的0.12%，經(jīng)濟(jì)效益非常明顯裝由于不使用電焊機(jī)或螺紋套絲機(jī)，有利于施工現(xiàn)場(chǎng)布局并降低用電負(fù)荷，降低臨時(shí)用電成本，同時(shí)也能提高施工安全系數(shù)，由此而帶來(lái)的隱形效益更是難以估量。