【工地人生】土木系大学课程衔接营造工作系列-RC

Mr. Engineer工程先生
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现存台湾的建筑物中,采用RC(钢筋混凝土)为结构的建筑物占了七成以上,但从学校里学的RC跟实务上用的经常让我觉得是两回事,在现场,你不需要设计分析,你反而比较需要的是把它当成背诵的科目看待。

土木系大学课程里有几门重要的设计课:RC(钢筋混凝土设计)、钢结构设计、公路铺面设计、基础工程……等等,这个RC就是其中一门,课程目的是结构设计师的养成,但如果你选择的职业道路不是以此发展,那RC里的理论基础,则是你了解各施工规范的背景知识。

Photo by Jean-Francois Henri on Unsplash

RC学理的应用场景

大学里学的RC大致上可以分成两种模式,一种是给你受力、钢筋量及混凝土断面之后,请你分析这个构件会不会断掉、裂掉、被破坏掉,这部分叫做分析。

而另一部份同样是给你受力,给你断面或钢筋量其中一种,问你钢筋要配多少,或是混凝土断面要多大,简单来说,都是限制住了很多条件后,给你封闭的答要请你计算出来。

不管是上述哪一种,在现实层面都不合逻辑,实际设计时,你不会先知道断面尺寸再去设计钢筋量,或是知道钢筋量之后再去设计断面尺寸,设计结构也不会只有一支柱子、一支梁或只有一块版,一定是整体一起设计的,不会那么单纯。

最近跟一位实习生聊到要不要念研究所的问题,个人看法是:看你未来的职业选择,如果你想走的是设计工作,就可以念完研究所再出社会,走工地现场的话,大学毕业直接工作会获得比较多经验。

RC在工地现场的应用

相信有看过我文章的人,会大概知道我有一系列的文章在讲钢筋料单核对、钢筋施工检查,这是做营造比较常用到的RC部分。

理论基础的部分,像是钢筋为什么需要伸展长度,伸展长度是什么意思,如果我们只是傻傻地核对结构标准图,不去探究他是为什么的话,我们同样可以把料单对得很好,但师傅再问你为什么一定要这样做时,你就站不住脚了,对吧?

伸展长度及锚定长度

所谓的伸展长度,就是钢筋埋进混凝土之后,你去拉钢筋,会有两种破坏的方法,第一种:钢筋被拉断,断点在钢筋;第二种:钢筋跟着混凝土一起被拔出来,断点在混凝土里面,所谓的伸展长度,就是造成第一种破坏模式,要埋进去混凝土里面最少的长度。

而锚定长度跟上述的破坏方法有关,只是钢筋多了一个钩子,所以长度会短很多。有了以上说明,是不是比较好明白为什么锚定长度会比伸展长度短,又为什么一定要有伸展长度或锚定长度,不是有钢筋就好呢?

不得搭接位置

结构标准图上常常会有一些不可以搭接的地方,像是楼上层的梁筋,下层筋中间不可以搭接,有没有想过为什么呢?

它的理论基础是,楼上层的梁受正弯矩的作用力,梁会被弯成微笑曲线,当然,这是放大夸张好几百倍的描述,如果梁真的弯成微笑曲线,大概也没有人敢住,在这种状况下,梁上下层的钢筋的受力就会被改变。

我们从图上可以看到,下半部的曲线被拉长了,而且拉到中间的部位最常,受力最大,如果你的钢筋在这边分成两截,没有钢筋帮忙拉住,那很有可能整支混凝土梁直接从中间折断,所以不能在中间搭接,概念上是这样。

包含版,墙等构件,不可以搭接的位置,用的都是这样的概念,构件被往哪里推,那个方向的钢筋就不能搭接,不过这牵扯到了材料力学,刚毕业那几年我完全忘了,是后来再回去翻,才比较有概念。

↑ 钢筋受力之后会弯成微笑曲线,下层钢筋受到拉力作用

关于RC,学校没教的事

其实工地现场运用的知识,比起学校教的理论简单很多,套句老主任讲的话:「会加减乘除就会了。」毕竟实际在执行时业主跟营造比较在乎的是成本,有时候也会碰到变更设计,需要估算出新的构造物需要多少费用,以下是几个学校没教的事:

钢筋捡料

没有捡料,就没有钢筋混凝土构造物,但捡料学校不会教,甚至出了社会后还要自己花钱去学,这技能是可以赚钱的,坊间捡料的单价依案子的复杂程度一吨100~X00价格不定,如果你知道这件事会赚钱,大学又有开课,应该大家都抢着学吧。

钢筋核对

这其实跟施工学比较有关,不算在钢筋混凝土的课程里面,但是施工品质好不好,跟核对方法很有关系,关于钢筋要怎么核对,下工地多对几次应该就会了,但你在学校里面不会去对钢筋,也没地方给你对,一切都必须用想像的。

就跟有些室内设计师或建筑师会实际到案场参与施工一样,营造工程师的能力也是在现场训练出来的,毕竟图纸是平面,没有看过实际施工方式,就是会有点不接地气,光看书是没办法对钢筋的。

数量计算

钢筋的数量跟捡料有关系,每个号数都有对照的单位重,每个号数也有对照的直径,这个我到现在还背不起来,都是去查表的,这件事情跟新增构造物大概需要多少成本有关系,但也不难,就是长度*单位重*单价而已,是不是只要会加减乘除就会了呢?

另外,你还要会计算混凝土的数量,单纯是体积计算的方式而已,长*宽*高,知道数量才有办法叫料,有一件事情我到现在也想不明白,明明钢筋混凝土里面就有钢筋,为什么都不需要扣掉钢筋的体积,才得到最终数量呢?

可能还有很多学校没教的事情我没提到的,再请有看到的前辈提点了,我想说的是,既然有那么多的事情学校跟职场是搭不上的状况下,是不是该调整教学方式,才不会造成产学方面的落差。

结语

以上是我简单说明大学学习的RC在工作上可以用到的部分,如果想更清楚的知道那些概念,可以参考这本书图解RC造建筑入门:一次精通钢筋混凝土造建筑的基本知识、设计、施工和应用,看看日本对RC构造的认知,增加职业学能。

后话:现在坊间有开钢筋捡料课程,标榜一天学会钢筋捡料技能,有兴趣可以去FB社团搜寻钢筋捡料找找看,大概一堂课8000块还上万块我忘了,如果不想花那么多钱,不妨可以买建筑钢筋施工图应用实务回去看看,里面有教你钢筋捡料的知识,先花400~500块看完有兴趣再去上课也不迟。

我写的工程相关的文章都整理在此篇『工程系列文章』,未来也会继续更新,希望对你有帮助啰。

我是工程先生,在营造业工作的小小工程师。营造业是个资讯很封闭的行业,所有经验大部分只能靠业内传承下来,希望尽自己的一点小小心力,把业内的知识及生活分享给大家。如果对文章内容有任何问题,欢迎在底下留言让我知道。此篇有帮助到您,请帮我拍手拍五下!
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