基于11G系列新平法图集的钢筋工程量计算研究

曹祥军

(集美大学工程技术学院，福建厦门 361006)

1 新平法与11G系列图集产生的背景

随着我国固定资产投资额的不断增长，我国在基础设施、房地产投资与建设方面已经成为名副其实的大国，拉动了我国经济规模的日趋壮大，但也由此带来了不少问题。比如大量能源与资源的消耗、工程从设计到施工到验收等环节中各种不符合规范的现象接连发生，导致了环境恶化、能源浪费、安全事故频发。因此，为了在混凝土设计中贯彻执行国家的技术经济政策，在安全、适用、经济的同时保证质量，国家重新修订混凝土结构设计规范，2011年7月1日正式颁布执行GB 50010-2010混凝土结构设计规范。同时2010年12月1日起实施GB 50011-2010建筑抗震设计规范，2011年10月1日起实施JGJ 3-2010高层混凝土结构技术规程。

由于新规范中补充了结构方案、抗震设计，修改了保护层等有关规定，故11G系列平法图集根据新规范进行了大量调整，从而取代了03G系列平法图集。使得从建筑设计到预算、招投标、施工等环节更好地做到了有规范可依，更好地和国际接轨，保证我国大规模的投资能够真正改善民生，对于GDP的发展起到强有力的推动作用。

2 11G101与03G101系列图集的比较和分析

新的混凝土规范的变化必然要在新平法图中体现，判断新平法图集变化，必先了解混凝土规范的新旧变化。新平法图集主要是根据新《混凝土结构设计规范》进行修订，平法图集的规定遵循规范，是规范的反映，它不能脱离规范。但规范相对文字化体现是没有制图规则的，平法可以有自己的一套制图规则，这是两者的最大区别。其他构造等方面则完全脱胎于规范，规范是平法图集变化的体现。

2.1 材料变化

2.1.1 提高混凝土强度等级

在新规范中规定: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400 MPa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。这是针对混凝土强度等级做的最为严格的规定，是保证工程质量的最安全保障。

2.1.2 高强钢筋

随着世界建筑材料的发展，针对以前钢筋的型号做了更为科学的规定。发展高性能钢筋，我国新规范特别增加了如下钢筋种类:500 MPa级带肋钢筋;以300 MPa光圆钢筋取代235a级钢筋;限制并准备淘汰335 MPa钢筋;最终形成300 MPa，400 MPa，500 MPa的强度梯次，HRB400(三级钢)将成主流。

新规范实施后的钢筋牌号及标志见表1。

表1 新规范实施后的钢筋牌号及标志

2.2 基本构造变化

2.2.1 混凝土保护层

混凝土保护层根据耐久性不同也发生了变化，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15 mm。新规范中墙、板保护层合并在一起，梁、柱合并在一起。使得最小保护层厚度比以前规定的保护层厚度有所提高，这样不仅能够节省钢筋，又能避免建筑质量通病——露筋的出现。旧规范中根据构件纵筋确定保护层明显是不太合理的，导致因箍筋直径不同而相同构件的混凝土保护层不同。这也导致了预算造价人员因为规范不统一而造成了量的差别，这一改进，严格统一了钢筋的量取规则，更具可操作性(见表2)。在新平法推出之前，在现场做施工翻样时，一般是按箍筋外皮尺寸计算，柱梁箍筋保护层一般按25 mm计算。而新规范实施后保护层则按照控制纵筋到控制最外层钢筋，这样更合理，也更容易控制保护层。

表2 混凝土保护层最小厚度 mm

对于工程造价人员来说，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+2×1.9d+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。这无疑是工程造价人员需要熟记的一点。

2.2.2 钢筋锚固

钢筋锚固长度的计算是钢筋工程量中计算的重点，各节点之间相互锚固的具体数值在新规范实施以前的预算中经常出现各自理解的不同，导致了钢筋工程量出现较大的差别。而新规范中增加了基本锚固lab的计算方式:

其中，ft(混凝土轴心抗拉强度设计值)取值改为“当混凝土强度等级高于C60时，按C60取值”，以适应混凝土强度的提高。

设计锚固长度为基本锚固长度乘锚固长度修正系数ζa的数值，由此反映锚固条件发生变化的影响:

其中，la不应小于200 mm，这成了预算中的一个硬性计算标准，锚固长度修正系数ζa，对普通钢筋按规范第8.3.2条的规定取用，多于一项时，则可按连乘计算，但不应小于0.6，对预应力钢筋，可取1.0。受拉钢筋锚固长度修正系数ζa见表3。

表3 受拉钢筋锚固长度修正系数ζa

受拉钢筋锚固长度的规定，旧平法图集规定“在任何情况下不得小于250 mm”，新图集仅“在非抗震条件下规定不得小于200 mm”。在抗震条件下，必须执行基本锚固长度乘以修正系数，并没有不得小于250 mm的规定。

在新规范设计的工程下，钢筋锚固值的计算公式简单明了，但是需要考虑不同情况下的规定，除了受到上面各种参数影响外，在任何情况下受拉钢筋的锚固长度都不能小于最低限度(最小锚固长度)，其数值不应小于0.6lab及200 mm。工程造价人员需要计算钢筋的基本锚固可以直接在11G101系列图集表中查询，使锚固的取值简单了很多。

2.2.3 筋端弯钩和机械锚固

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，见表4。

表4 钢筋弯钩和机械锚固的形式和技术要求

机械锚固特别是螺栓锚头是一种新技术，它可以节约钢筋，具有推广意义，在国际上得到广泛应用。钢筋的连接变化，对计算钢筋长度也产生影响。基本锚固引起的钢筋锚固长度变化，锚固长度引起的钢筋搭接长度的变化。钢筋搭接基本原则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、钢筋下料、现场施工都产生比较大的影响。

不宜采用绑扎搭接接头的规定改为:受拉钢筋直径不宜大于25 mm，受压钢筋直径不宜大于28 mm。钢筋机械连接区段的长度为35d，d改为连接钢筋的较小直径。纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度不应小于300 mm。

3 结合11G101图集的钢筋工程量计算解析

根据以上比较，新规范下的钢筋工程量计算发生了比较大的变化，下面将根据广联达钢筋算量软件结合在预算过程中容易出现的问题或者比较难以理解的几个地方进行了直观通俗的讲解，通过几个节点构造，来分析新平法中一些构造变化对工程量的影响。

3.1 顶层边角柱外侧纵筋工程量的计算

在11G新平法中，顶层边角柱的变化较大，而图集中最常用的B，C节点，很多造价不清楚如何来选择以及柱外侧钢筋的构造。

案例1:某建筑顶层柱子如图1所示，层高为3 m，根据抗震情况，柱为C30混凝土，柱子钢筋信息4C22+12C18，柱尺寸为600×600，柱保护层40;

图1 顶层外边柱纵筋三维图

当屋面框架梁高为700 mm时:

1.5Labe=1.5×31d=1 023 mm，这个时候需要判断是否到达柱子内边:

则:梁高 －保护层+柱宽 －保护层 =700－4+600－40=1 256 ＞1.5Labe。

该柱子顶层外侧钢筋长度的计算结果为:3 000－max(2 300/6，900，500)－700+700 － 20+max(1.5 ×40d －700+20，15d)=2 360 mm。

3.2 屋面框架梁上部钢筋端部构造

在11G平法中，屋面框架梁构造直接在KZ的顶层边角柱构造节点中进行标示。从图2可以看出，WKL端部构造一定为弯至梁底，同时要求弯折长度必须不小于15d。

图2 屋面框架梁钢筋图

案例2:当梁高为500 mm，梁上部钢筋信息为:上部钢筋(2c14)，保护层20，混凝土等级c30。按照新平法，其上部钢筋弯折长度=max(梁高－保护层，15d)=max(680，375)=680 mm;

则该梁上部端部钢筋的长度为:4 600/3+900－20+680=3 093 mm。

3.3 抗震框架梁的加密区范围计算

在新平法11G-1平法第85页中，对抗震框架梁KL，WKL的箍筋加密区做出了规定，当框架梁以主梁为支座时，这一端可不设加密区，见图3。

图3 以主梁为支座的梁

根据11G规则，当以主梁为支座时，此端可以不加密。

那本案例中左侧以梁为支座一端无加密区，只有左侧以柱子为支座处为加密区，见图4。

加密区根数为 ceil［max(2hb，550)－50］/100+1=12。

非加密区根数为ceil(6 000－200－200－2hb－50)/200=23。

图4 以主梁为支座的梁的加密区

采用11G的算法，KL-1的箍筋根数为35根。

通过案例可以看出，新旧平法中对框架梁箍筋加密区的规定发生了较大的变化，在计算时，要认真读图，注意图纸中是否有关于加密区的说明，在对量时，也要区分不同的建筑构造，节点各自采用什么构造，这样就可以保证结果的准确。

以上对新平法和11G101系列图集分析，很容易就可以直观的感受到新平法的变化给钢筋计算结果带来的影响，看懂新规范，认识新图集，只有对新平法的构造理解掌握后，在算量的过程中才能够运用正确的构造及规则，才能保证算量准确、对量清晰，真正在造价工程中发挥娴熟的技巧和运算能力。

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