中华人民共和国行业标准冷轧扭钢筋混凝土构件技术规程JGJ 115-2006条文说明
前 言
《冷轧扭钢筋混凝土构件技术规程》JGJ 115-2006经建设部2006年7月25日以第463号公告批准、发布。
为便于广大设计、施工、科研、学校等有关单位人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定，《冷轧扭钢筋混凝土构件技术规程》编制组以章、节、条顺序，编制本条文说明，供使用者参考。如发现本条文说明有不妥之处，请将意见函寄主编单位(邮编：100045北京南礼士路62号北京市建筑设计研究院科技质量部)。
1 总 则
1.0.1～1.0.3 本规程主要适用于工业与民用房屋及一般构筑物采用冷轧扭钢筋配筋的混凝土构件和先张法中、小型预应力冷轧扭钢筋混凝土结构构件的设计与施工。对于抗震设防区的非抗侧力构件，如现浇和预制楼板、次梁、楼梯、基础及其他构造钢筋均可采用冷轧扭钢筋制作。
同时，所开发的Ⅱ、Ⅲ型冷轧扭钢筋，在梁、柱箍筋、墙体分布筋和其他构造钢筋以及制作焊网等亦可采用。
经过本规程编制组对各型号冷轧扭钢筋的材料和构件的试验研究，冷轧扭钢筋混凝土结构的工作机理，均符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的条件。在构件设计、计算、施工中，凡本规程未作规定者，均应执行国家现行有关标准。
2 术语、符号
2.1～2.2
本章所列术语、符号，按现行国家标准《建筑结构设计术语和符号标准》GB／T 50083规定的原则制订，并与现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010相同。
钢筋的强度等级、伸长率等符号，与现行行业标准《冷轧扭钢筋》JG 190-2006的规定相一致。
3 材 料
3.1 混 凝 土
3.1.1、3.1.2 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型冷轧扭钢筋的强度设计值均较HPB235、HRB335高，考虑混凝土强度与钢筋强度相匹配，规定混凝土强度等级不应低于C20，预应力构件不应低于C30。根据各型冷轧扭钢筋粘结锚固试验表明：当混凝土强度不低于C20时，试件不出现混凝土劈裂现象，可充分利用钢筋强度。混凝土材料的其他参数均同现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010。
3.2 冷轧扭钢筋
3.2.2、3.2.3 针对冷轧扭钢筋开发初期存在强度偏高，伸长率较小，对其加工工艺和有关参数进行优化试验研究，从材料的力学性能、加TT艺的可操作性以及耐久性等多方面综合考虑，取全国轧制不同规格的冷轧扭钢筋数千个试样，做了大量几何参数的力学性能试验和复检，本次修订又对550级Ⅱ、Ⅲ型和650级Ⅲ型预应力冷轧扭钢筋，进行了材性和构性(板、粱)的试验。对普通(非预应力)型的材性进行全面可靠性试验，按95％保证率取样计算，其中伸长率A(标距为5.65√So)有了较大的提高：A＝10％～12％，并获得了冷轧扭钢筋力学性能σ-ε的典型曲线如图3.2所示。
从图3.2可见，钢筋应力达条件屈服点后仍有一段较长的塑性变形阶段。最大拉力下总伸长率试验的统计分析结果变化范围在1.5％～3.0％，均满足规范和工程应用要求。
3.2.4、3.2.5 鉴于冷轧扭钢筋属无明显屈服点的钢材，根据国家标准规定，其极限抗拉强度即为抗拉强度标准值。从总体大子样统计，强度标准值取实际抗拉强度平均值减1.645倍标准差后取整确定，即具有不小于95％的保证率。
4 基本设计规定
4.1 一般规定
4.1.1～4.1.9 冷轧扭钢筋混凝土结构的设训-计算理论和方法同现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010，在常用范围内，本规程列出受弯构件挠度及最大裂缝宽度允许值。
经过一定数量连续构件的试验，冷轧扭钢筋连续板具有较好的塑性性能，有明显的内力重分布现象，并有近10年的工程实践经验。结合控制冷轧扭钢筋混凝土连续板在正常使用阶段裂缝宽度的限制条件，其连续板支座负弯矩调幅值可取弹性体系计算值的15％，设计人员可根据应用部位或试验依据酌情取值，例如双向连续板的安全储备较大，调幅可适当放宽。
4.2 预应力冷轧扭钢筋混凝土结构构件
4.2.1 在不导致构件最小配筋率增加，又满足抗裂与刚度的前提下，预应力钢筋的控制应力值σcon，一般不超过0.7fptk，能满足使用要求。结合国内近年来对预应力板类构件的设计使用经验，给出本条建议的张拉控制应力的上、下限值。
4.2.2 为保证预应力钢筋放张后不致引起沿构件方向的纵向劈裂、损伤和有效预应力值的较大损失，工程实践表明，一般情况下，对混凝土强度等级不低于C30的构件，当混凝土强度≥75％混凝土设计强度时放张，构件受力状态和钢筋的粘结锚固性能均满足要求。
4.2.3、4.2.4 预应力冷轧扭钢筋的应力损失可按表4.2.3的规定计算，亦可按具体工程施工的制作厂家，提供相关参数来进行计算。为保证结构的安全，计算出的预应力的总损失值不小于100N／mm2。
650级的预应力冷轧扭钢筋实测1000h的应力松弛损失在3.30％～3.56％σcon范围，张拉后1h的应力松弛率在1％左右。
为保证构件的安全，取应力松弛损失值上限为8％σcon。
5 承载能力极限状态计算
5.1 正截面承载力计算
5.1.1 冷轧扭钢筋混凝土结构正截面承载力计算的基本理论，符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定。原规程编制组所做的28个冷轧扭钢筋Ⅰ型梁板试验以及本次修订增补的21个冷轧扭钢筋Ⅱ、Ⅲ型梁板试验结果均表明受拉冷轧扭钢筋的极限拉应变均超过0.01，结构构件在破坏前有明显的变形和预兆，均属延性破坏。因此，在进行正截面承载力计算时，可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的正截面承载力计算的有关规定执行，其荷载挠度曲线如图5.1。
5.1.2 相对界限受压区高度εb取值，可按国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002中公式(7.1. 4-2)及(7.1.4-3)计算。
5.1.3、5.1.4 矩形、T形和工形截面的正截面受弯承载力计算的限制条件和相关构造要求等均按GB 50010的有关规定。
5.1.5、5.1.6 为设计应用方便，编制了附录B、附录C。 Ⅰ型冷轧扭钢筋与HPB235钢筋单根抗拉强度的对应关系可直接代用。
5.2 斜截面承载力计算
5.2.1～5.2.4 常用截面的受弯构件，斜截面承载力的计算限制条件和有关配置箍筋的构造要求等均按GB 50010的有关规定。
6 正常使用极限状态验算
6.1 裂缝控制验算
6.1.1～6.1.3 原规程JGJ 115-97的裂缝计算公式是根据Ⅰ型冷轧扭钢筋的梁、板试验取钢筋表面系数0.85而得，本次修订补充了Ⅱ、Ⅲ型冷轧扭钢筋的粱、板试验。其实测裂缝宽度与计算值的比较如表1：
从表1可知，采用GB 50010计算公式，计算裂缝宽度均大于实测值，为与国家规范协调一致，故取GB 50010计算公式。
6.1.4 预应力冷轧扭钢筋混凝土构件的裂缝验算，按GB 50010的规定。
6.2 受弯构件挠度验算
6.2.1～6.2.4 受弯构件挠度验算均同GB 50010。
6.2.5 符合附录D规定的条件下，当其跨高比不大于图D.0.1的相应数值时，可不进行挠度验算。
7 构造规定
7.1 混凝土保护层
7.1.1～7.1.3 混凝土保护层厚度的规定是为了满足结构构件的耐久性与对受力钢筋有效锚固的要求。对于GB 50010所规定的限值，冷轧扭钢筋混凝土构件也适用。并规定按冷轧扭钢筋截面的最外边缘起算。表7.1.1将各构件的保护层厚度，作了细化规定，对于二、三类环境下的悬臂板，应加大上表面的保护层厚度。
7.2 冷轧扭钢筋的锚固
7.2.1 Ⅰ型冷轧扭钢筋与混凝土之间的粘结锚固作用，在受力初期为胶结--摩阻作用，类似光圆钢筋，但因轧制表面粗糙而表面强度有所提高；在受力较大时，靠钢筋螺旋状侧面与混凝土的咬合挤压作用类似于变形钢筋，但因挤压面斜度较小，滑移稍大；在受力很大时，由于旋扭状的连续混凝土咬合齿不易被挤压破碎，且轧扁后与同截面圆钢相比，周长增大约25％，因此冷轧扭钢筋不会发生锚固拔出破坏。受力后期锚固性能优于带肋钢筋。
由于冷轧扭钢筋不会发生锚固拔出破坏，故不存在承载力问题。根据控制滑移增长率不致过大的锚固刚度条件，确定锚固强度，通过对22组174个试件的试验结果进行统计回归，由滑移不过大而定义的锚固强度为。式中d为标志直径，la为锚固长度，ft为混凝土抗拉强度。在此基础上进行可靠度分析，取可靠指标βa＝3.95(相应时效概率为Pa＝4.0×10-5)进行计算，得到具有相当可靠度的冷轧扭钢筋锚固长度，其取值与混凝土强度有关，强度等级较高时锚固长度减小。Ⅲ型冷轧扭钢筋则与带肋钢筋相同，Ⅱ型冷轧扭钢筋锚固性能略低于Ⅰ、Ⅲ型。故钢筋外形系数按光圆钢筋α＝0.16取用。根据工程实践经验和设计习惯，按GB 50010计算公式给出各类形冷轧扭钢筋不同混凝土强度等级的最小锚固长度的统一值，如表7.2.1。
当构件中充分利用钢筋抗拉强度时，如悬挑板支座上部纵筋，必须满足上述最小锚固长度。简支板或连续板下部纵向钢筋伸入支座长度，或板边支座按简支计算时的支座上部钢筋，均不属此范畴，可按本规程7.5节取用。
7.3 冷轧扭钢筋的接头
7.3.1、7.3.2 冷轧扭钢筋不得采用焊接接头。在规定的搭接长度1.2la区段内，有接头的受拉钢筋截面面积不应大于总钢筋截面面积的25％，设置在受压区的接头不受此限。
7.4 冷轧扭钢筋最小配筋率
7.4.1、7.4.2 GB 50010规定受弯构件的最小配筋率为0.2％和45ft／ft中的较大值。这是由适筋范围内钢筋屈服和受压混凝土应变同时达到极限状态而确定，并随钢筋强度的提高而下降，随混凝土强度等级的提高而上升。对于C35及以下混凝土强度等级，采用钢筋强度设计值为360N／mm2时，计算的最小配筋百分率分别为C35为0.196％、C30为0.18％、C25为0.16％、C20为0.14％，鉴于一般楼板混凝土强度等级在C20～C35左右，故确定当混凝土强度等于和小于C35时为0.2％，大于C35时按GB 50010规定公式计算，可靠性满足工程需要。
.4.3 预应力冷轧扭钢筋受弯构件受力钢筋的最小配筋率的规定，它涉及构件截面的几何特征、混凝土的抗拉强度等级、预应力钢筋的强度设计值和钢筋的控制应力等因素。
轧扭钢筋属于无明显屈服点的材料，当构件配筋率较低，混凝土强度等级较低，控制应力较高时，使用和施工不当时，结构构件极易产生损伤或断裂。为防止上述几种现象的发生，尤其在仅配置预应力受力钢筋时，在结构设计中必须满足构件的最小配筋率。为提高构件延性，宜适当加配非预应力筋。
7.5 板
7.5.1～7.5.9 现浇楼板是应用冷轧扭钢筋量大面广的构件，其构造要求应符合GB 50010的相关规定。根据实践经验，楼板中纵向受力冷轧扭钢筋的间距以150mm为宜，可有效控制板面裂缝。
7.5.10 当采用Ⅰ、Ⅱ型冷轧扭钢筋做支座上部钢筋时，由于其截面形状不便定尺成型，根据应用经验，可在一端弯90°直钩，交错放置，用架立筋连成整体后，比同截面的圆钢有较好的架立刚度。
7.5.11 当板中采用Ⅲ型冷轧扭钢筋制作焊网时，由于目前试验依据不足，可按现行行业标准《钢筋焊接网混凝土结构技术规程》JGJ 114中冷拔光面钢筋的相关规定取用。
7.6 梁
7.6.1～7.6.9 冷轧扭钢筋最大标志直径为12mm，因此在粱内应用主要是小跨度的楼层次粱和过梁等非抗震构件，有关配筋构造应符合GB 50010要求。
7.6.10 Ⅰ、Ⅱ型冷轧扭钢筋的螺旋状截面不易定尺弯折，故不宜制作弯起钢筋。
Ⅲ型冷轧扭钢筋可用作箍筋和弯起钢筋。
8 冷轧扭钢筋混凝土构件的施工
8.1 冷轧扭钢筋产品的验收和复检
8.1.1～8.1.3 冷轧扭钢筋产品应加强质量管理，进入施工现场时，使用方应分批验收。如有异常现象，应对原材料中含碳量和其他有害成分进行化学成分的复检，控制好母材质量是十分重要的。
8.1.4～8.1.7 使用方在冷轧扭钢筋产品进场后均应分批做复检，以确保质量。冷轧扭钢筋质量主要从三方面检验：一是外观要求，包括表面清洁、无损伤、无腐蚀等；二是规格尺寸，包括轧制截面、节距、每延米重量等；三是力学性能，包括抗拉强度、延伸率、冷弯等。条文中均提出了具体要求，三方面均满足要求即为合格的冷轧扭钢筋。
8.2 冷轧扭钢筋混凝土构件的施工
8.2.1 冷轧扭钢筋混凝土构件的施工，对模板、混凝土工程要求同普通钢筋混凝土构件。
8.2.2 冷轧扭钢筋较同标志直径母材断面面积小而较同截面圆钢的周长大，对腐蚀较敏感，故严禁采用对钢筋有腐蚀作用的外加剂。
8.2.4、8.2.5 对冷轧扭钢筋的铺设绑扎提出了基本要求，与普通钢筋工程基本相同。
8.2.7 Ⅲ型冷轧扭钢筋(CTB550级)外型为圆形螺旋肋，可用于焊接网。
9 预应力冷轧扭钢筋混凝土构件的施工工艺
9.1 原材料及设备检验
9.1.1～9.1.4 对预应力冷轧扭钢筋的原材料、锚具、夹具等进行系统的外观检查和相关力学性能检验，是保证原材料质量的首要工作。对张拉机具设备、仪表应由专人负责使用，定期检查维修和按规定日期进行校验，对镦头锚所要求的几何直径，外观及抗拉强度等均应进行一一检验。
9.2 预应力冷轧扭钢筋的张拉
9.2.1～9.2.12 控制预应力值是通过对顶应力的张拉而建立起来的。为保证其控制预应力值，要求张拉预应力时应变的起点值基本相等的条件下，保证预应力张拉时和在规定48h浇筑完混凝土的时段内，其环境温度不宜低于-10℃和大于20℃。为保证预应力钢筋在混凝土中的粘接锚固作用，严禁隔离剂对预应力筋的污染。对张拉后断裂和滑脱的预应力钢筋，浇筑混凝土前，必须更换，浇筑混凝土后失效的预应力钢筋的总量不得超过同一构件预应力钢筋总量的5％，且严禁相邻两根断裂或滑脱。
预应力冷轧扭钢筋锚定后，在长线生产中滑移值不得超过5mm，在短线生产中，钢筋镦头后的有效长度偏差在同一个构件中不得大于2mm。超过限值应重新张拉或采取补救措施。
在张拉和锚定预应力钢筋时，严禁操作人员在台座两端和跨越钢筋。注意张拉机具装置的失灵，加强原材料检验，防止不合格原材料钢筋混入。
9.3 预应力冷轧扭钢簏混凝土构件的制作
9.3.1～9.3.3 预应力冷轧扭钢筋混凝土构件一般在台座上制作，要求台座平整，铺设的预应力钢筋要平直。在构件与台面间设隔离层，连续浇注，加强养护等技术方法，以提高构件的抗裂性能。
9.4 预应力筋的放松
9.4.1、9.4.2 放松预应力钢筋是先张法预应力构件生产中的最后一道工序。放松预应力钢筋应在混凝土达到一定强度后，才能进行。如设计没有特殊要求，一般应在混凝土强度达到设计强度的75％时，方可进行。
放松预应力钢筋时要求：先放松受压钢筋，后放松受拉区钢筋，先两侧后中间，对称、同步、均匀、缓慢，严防放松对钢筋的突然冲击和扭力。
张拉端夹具变形和钢筋内缩值，应符合本规程的限值要求。
9.5 结构构件性能的检验
9.5.1、9.5.2 结构构件性能的检验，必须对构件的承载力、刚度和裂缝宽度进行全面的检验。当设计要求按实际的抗裂计算值进行检验时，可按公式9.5.2-1和公式9.5.2-2计算。
对于构件的检验和验算等应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204的有关规定。