摘要： 本文主要介绍五箍筋的具体工艺及其工艺应用的必要性，结合我国5.12汶川大地震中 “强梁弱柱”破坏实例，将传统横箍筋与五螺箍对其力学性能，经济性进行分析对比，得出五螺箍较传统箍筋在抗震建筑中应用的优越性。
关键词：五螺箍筋；横箍筋；经济性； 应力；应变
Abstract: this paper mainly introduces five stirrup concrete technology and the necessity of the application process, and combining with China"s 5.12 wenchuan earthquake "hardwood weak column" destroy an example, the traditional reinforcement and five of the mechanical properties of the screw hoop, economical analysis concludes that five screw with a more traditional hoop reinforcement in seismic building the superiority of the application.
Keywords: five screw stirrup; The stirrup; Economy; Stress; strain
中图分类号：TU352.1+1 文献标识码：A 文章编号：
0. 引言
五螺箍筋又名“年年发”，适用于建筑物结构柱[1]。其特点是在轴压或反复载重下，比传统的柱箍具有更好的抗压性及韧性。通俗而言五螺箍工艺是将钢筋卷成一栋高楼的“大弹簧”，周边均匀焊接好四个“小弹簧”，穿上几根纵向钢筋后作为柱子中的主筋。
1．螺旋箍工艺研究背景
目前工程中常用的矩形柱的箍筋大多配置矩形水平闭合箍筋(横箍筋)，由于横箍筋的绑扎十分耗时费工, 因此若能改用螺旋箍筋来施作，可大幅降低箍筋绑扎的时间与人力需求。
1.1 截面应用局限
螺旋箍筋具有连续性，不像每支横箍筋均为独立个体且需在角隅处以弯钩来固定。在实际应用中多为矩形柱，虽然螺旋箍筋的约束效果优于横箍筋, 但却不能对矩形柱的“四个角落”的混凝土提供有效的约束, 因其矩形截面的限制，目前工程中很少在矩形柱中配置螺旋箍筋加以约束。
1.2 横箍筋工艺之教训
汶川地震所反馈的资料反映出较多“强梁弱柱”现象，破坏大都发生在柱的上下两端，柱顶周围有水平或交叉裂缝，严重者会发生混凝土压溃、箍筋拉断或崩开，纵筋压屈外鼓呈灯笼状。
1.3五螺箍筋应用必要性
针对汶川地震中反馈出的现象，若将横箍筋改用五螺箍的配置方式，可提有效高螺旋箍筋对于矩形柱四个角落混凝土约束。如此以来既突破了传统上螺旋箍筋仅适用于圆形截面柱的限制，又巧妙的克服了螺旋箍筋应用于矩形截面柱的缺点，使它对矩形柱四个角落的混凝土发挥良好的约束，不至于出现箍筋弯角不够被拉断或崩开的现象，从而达到很好的效果。
再者，五螺箍可在工厂内以自动化机械加工制造，大幅减少传统箍筋绑扎及制作过程中箍筋角隅弯钩角度不够、角隅弯钩留长不足等现场加工问题，且其不需要角隅弯钩而节省箍筋用量。对降低钢材消耗、缩短工期,极具经济效益。
2．五螺箍砼柱力学性能及工艺优势
2.1 轴压应力―应变优势
尹衍?，王瑞祯等教授用传统箍筋与五螺箍进行了砼柱的轴压试验[2]，砼柱轴压应力（KN\cm2）-应变曲线如图4、图5。
图4 横箍筋砼柱图5 五螺箍砼柱 图6轴压应力-位移曲线
五螺箍砼柱的轴压应力―应变曲线，显示五螺箍在矩形柱中对混凝土的良好围束作用，通过轴压应力-应变曲线可明显的得出：
横箍筋砼柱的轴力达到最大值后呈现出迅速下降的趋势，即横箍筋柱体遭受脆性破坏；五螺箍砼柱的轴力达到最大值后呈现出较缓和递减的趋势，即五螺箍柱体破坏具有延伸性；五螺箍筋做的砼柱与传统的横箍筋砼柱相比，前者有较好的延展性，既其韧性明显优于传统横箍筋砼柱。
2.2 轴压应力―位移优势
短柱试件的截面尺寸均为600mm×600mm，长度均为1200mm，在尺寸相等的情况下，同对其加压时的轴压应力―位移曲线[3]对比（图6）
在相同条件下五螺箍砼柱在实验末端（大约21000KN时）的轴力-位移曲线呈现较缓和递减趋势，而横箍筋砼柱在轴力达到最大值后出现强度快速衰减的缺点。在相同截面尺寸及主筋用量相同的情况下，五螺箍砼柱与传统横箍筋砼柱相比有着明显的优势。
2.3 施工工艺优势
传统横箍筋的施工过程中由于施工方法不当、不严格（如箍筋的弯钩达不到135°等问题），施工中箍筋少放不放，有些节点区不放箍筋（图2）等情况在传统横箍筋施工的过程中时有发生，其柱体的力学性能不易保证。
与传统横箍筋工艺相比，五螺箍筋的制造实行了在工厂内以自动化机械加工制造成型，载运到现场直接装配。避免传统弯钩脱落问题及横箍筋施工安装、绑扎过程中的瑕疵，实现了机械化生产，吻合了预制装配化的发展方向。
3．五螺箍筋的经济性
通过润泰集团统计数据[4]进行成本对比分析， 在同单位及同量级条件下，（剔除其直径的价差等其他方面的考虑）对比分析如下：
传统横箍筋成本：材料用量=861kg，材料单价=16.4元/kg，加工单价=0.0元/kg，组立单价=3.8元/kg，总成本=861×(16.4+0+3.8）=17392.2元；
（2）五螺箍筋成本：材料用量=339kg，材料单价=19.5元/kg，加工单价=2.0元/kg，
组立单价=2.50元/kg，总成本=339×(19.5+2.0+2.5）=8136元
故：（8136÷17392.2）×100%=46.78%；
去掉最大值、最小值及不符合统计条件的其他组值，最终经计算统计其区间为40%-50%。既理论上，五螺箍筋每单位长度上箍筋用量少于传统横箍筋用量40%-50%。
4．结论
吸取5.12汶川特大地震的经验教训，从五螺箍砼柱的轴压力学性能角度论证了五螺箍筋与传统横箍筋相比，抗震柱体中应用的可靠性。从施工工艺及成本造价的角度论证了，其经济性。五螺箍筋应用亦是一个螺旋式向前推进的过程，随着研究和实践的发展，其在抗震中的应用亦会日臻完善。
参考文献：
[1] 张国镇, 尹衍?,王瑞祯,等.螺旋箍筋于矩形柱应用之试验研究[J].工程(台湾)，2005，78 (3).
[2] 王柄雄.新知形棍凝土柱围束刑式之研究[D].台北:台湾大学土木工程研究所硕上论文，2004.
[3] 陈忠范.高层建筑结构[M].南京:东南大学出版社,2008.
[4] 尹衍?.尹衍梁土木文集[M].北京: 人民交通出版社.2005.