鋼筋算法

1、第2章 鋼筋配料與代換,2.1 鋼筋的配料計(jì)算,2.1.1鋼筋下料長(zhǎng)度的計(jì)算鋼筋因彎曲或彎鉤會(huì)使其長(zhǎng)度發(fā)生變化，在配料時(shí)不能直接按圖樣中的尺寸下料，而應(yīng)根據(jù)混凝土保護(hù)層、鋼筋彎曲、彎鉤長(zhǎng)度及圖樣中尺寸計(jì)算其下料長(zhǎng)度，各種鋼筋下料長(zhǎng)度的計(jì)算可按下列方法：直鋼筋下料長(zhǎng)度=構(gòu)件長(zhǎng)度-保護(hù)層厚+彎鉤增加長(zhǎng)度彎起鋼筋下料長(zhǎng)度=直段長(zhǎng)度+斜段長(zhǎng)度-彎曲調(diào)整值+彎鉤增加長(zhǎng)度箍筋下料長(zhǎng)度=箍筋外皮周長(zhǎng)（或箍筋內(nèi)皮周長(zhǎng)）+箍筋調(diào)整值

2、,2.1.1.1彎鉤增加長(zhǎng)度鋼筋彎鉤有半圓彎鉤、直彎鉤及斜彎鉤三種形式（圖2-1），各種彎鉤增加長(zhǎng)度按下式計(jì)算：半圓彎鉤 （2—1）直彎鉤 （2—2）斜彎鉤 （2—3）式中 D—圓弧彎曲直徑，對(duì)HPB235級(jí)鋼筋取2.5d

3、，HRB335級(jí)鋼筋取4d,HRB400、RRB400級(jí)鋼筋取5d； d—鋼筋直徑； —彎鉤的平直部分長(zhǎng)度。,,,,,2.1.1.2彎起鋼筋斜長(zhǎng)計(jì)算梁類(lèi)構(gòu)件常配置彎起鋼筋，彎起角分為30°、45°和60°幾種，彎起鋼筋的斜長(zhǎng)系數(shù) 見(jiàn)圖2-2。 2.1.1.3彎起調(diào)整值 鋼筋彎曲時(shí)，內(nèi)皮縮短，外皮延長(zhǎng)，只中心線尺寸不變，故下料長(zhǎng)度即中心線尺寸。一般鋼筋成型后量度尺寸都

4、是沿直線量外包尺寸；同時(shí)彎曲處又能成圓弧，因此彎曲鋼筋的量度尺寸大于下料尺寸，兩者之間的差值稱(chēng)為“彎曲調(diào)整值”，即在下料時(shí)，下料長(zhǎng)度應(yīng)等于量度尺寸減去彎曲調(diào)整值。,不同級(jí)別鋼筋彎折90°和135°時(shí)[圖2-3（a）、（b）]的彎曲調(diào)整值參見(jiàn)表2-3對(duì)一次彎折鋼筋[圖2-3（c）]和彎起鋼筋[圖2-3（d）]的彎曲直徑D不應(yīng)小于鋼筋直徑d的5倍，其彎折角度為30°、45°、60°的彎曲調(diào)整

5、值參見(jiàn)表2-4。,,,,,,,,,注：1、彎曲直徑：HPB235級(jí)鋼筋D=2.5d； HRB335級(jí)鋼筋D=4d； HRB400、RRB400級(jí)鋼筋D=5d。 2、彎曲圖見(jiàn)圖2-3鋼筋彎曲調(diào)整值計(jì)算簡(jiǎn)圖（a）、（b）。,表2-3 鋼筋彎折90°和135°時(shí)的彎曲

6、調(diào)整值,,,注：彎曲圖圖2-3鋼筋彎曲調(diào)整值計(jì)算簡(jiǎn)圖（c）、（d）,表2-4 鋼筋一次彎折和彎起30°、45°60°的彎曲調(diào)整值,,,,,,,,2.1.1.4箍筋彎鉤增加長(zhǎng)度箍筋的末端應(yīng)做彎鉤，用HPB235級(jí)鋼筋或冷拔低碳鋼絲制作的箍筋，其彎鉤的彎曲直徑應(yīng)大于受力鋼筋直徑，且不小于箍筋直徑的2.5倍；彎鉤平直部分的長(zhǎng)度，對(duì)一般結(jié)構(gòu)，不宜小于箍筋直徑的5倍，對(duì)抗震要求的結(jié)構(gòu)，不應(yīng)小于箍筋的10倍。彎鉤形

7、式，可按圖2-4（a）、（b）加工，對(duì)有抗震要求和受扭的結(jié)構(gòu)，可按圖2-4（c）加工。,表2-5 箍筋彎鉤長(zhǎng)度增加值參考表,2.1.2特殊形狀鋼筋下料長(zhǎng)度計(jì)算,2.1.2.1變截面構(gòu)件箍筋下料長(zhǎng)度變截面構(gòu)件的箍筋下料長(zhǎng)度（圖2-5），可用數(shù)學(xué)法根據(jù)比例關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，每根鋼筋的長(zhǎng)短差Δ按下式計(jì)算：,,,,（2-4）,其中,（2-5）,——每根鋼筋長(zhǎng)短差；,,2.1.2.2圓形構(gòu)件下料長(zhǎng)度,（1）按弦長(zhǎng)布置（圖2-6）。先根據(jù)下式算出鋼筋

8、所在處的弦長(zhǎng)，再減去兩端保護(hù)層厚度，即得鋼筋下料長(zhǎng)度。（2）按圓周布置（圖2-7），一般按比例方法先求出每根鋼筋的圓直徑，再乘以圓周率所得的圓周長(zhǎng)，即為圓形鋼筋的下料長(zhǎng)度。,,2.1.2.3圓形切塊下料長(zhǎng)度,確定鋼筋所在位置的弦與圓心間的距離（弦心距），弦長(zhǎng)即可按下式計(jì)算：,,,（2-9）,（2-10）,或,式中 K——圓形切塊的弦長(zhǎng)； D——圓形切塊的直徑； C——弦心距，即圓心至弦的垂線長(zhǎng)；

9、 R——圓形切塊的半徑。,2.1.2.4螺旋箍筋下料長(zhǎng)度 在圓柱形構(gòu)件中，螺旋箍筋沿圓周表面纏繞，每米鋼筋骨架長(zhǎng)的螺箍筋長(zhǎng)度可按下式計(jì)算（圖2-8）：,,,,,,,,,,其中,亦可按以下簡(jiǎn)化公式計(jì)算：,式中,（2-12）,（2-11）,式中 ——每1m鋼筋骨架長(zhǎng)的螺旋箍筋長(zhǎng)度； ——圓周率，取3.1416；——螺距；D——螺旋線的纏繞直徑；d——螺旋箍筋的直徑，可采用箍筋中心距，即主筋外皮距

10、離加上箍筋直徑；螺旋箍筋的長(zhǎng)度亦可根據(jù)勾股定理按下式計(jì)算（圖2-9）：,圖2-9 螺旋箍筋計(jì)算簡(jiǎn)圖,2.1.2.5曲線構(gòu)件鋼筋下料長(zhǎng)度曲線構(gòu)件中曲線的走向和形狀是以“曲線方程”確定的，鋼筋下料長(zhǎng)度分別按以下計(jì)算（圖2-10）（1）曲線鋼筋。根據(jù)曲線方程 y=f(x)，沿水平方向分段，每段段長(zhǎng)（一般取0.3～0.5m為一段），求已知x值時(shí)的相應(yīng)對(duì)如流y值，然后用勾股定弦定理計(jì)算每段斜長(zhǎng)，再疊加即得曲線鋼筋長(zhǎng)度（近似值）。

11、 式中 L——曲線鋼筋長(zhǎng)度； l——水平方向每段長(zhǎng)度； ——曲線鋼筋上任一點(diǎn)在x、y軸上的投影距 離； H——曲線構(gòu)件高度。,,,（2-14）,（2）箍筋高度。根據(jù)曲線方程，以箍筋間距確定的值，求得值，然后計(jì)算該處的梁高 ，再扣去上下層混凝土保護(hù)層，即得箍筋高度。

12、 拋物線鋼筋的長(zhǎng)度L（圖2-11）,,2.2配料單及配料牌,2.2.1.1配料單的作用鋼筋配料單是確定鋼筋下料加工的依據(jù)，是提出材料計(jì)劃、簽發(fā)任務(wù)單和限額領(lǐng)料單的依據(jù)，它是鋼筋施工的重要工序，合理的配料單，能節(jié)約材料、簡(jiǎn)化施工操作。2.2.1.2配料單的形式鋼筋配料單是一般由構(gòu)件名稱(chēng)、鋼筋編號(hào)、鋼筋簡(jiǎn)圖、尺寸、鋼號(hào)、數(shù)量、下料長(zhǎng)度及重量等內(nèi)容組成,2.2.1.3編制步驟（1）熟悉圖紙、識(shí)讀構(gòu)件配筋圖，弄清每一編號(hào)鋼筋的直徑、

13、規(guī)格、種類(lèi)、形狀和數(shù)量，以及在構(gòu)件中的位置和相互關(guān)系。（2）繪制鋼筋簡(jiǎn)圖。（3）計(jì)算每種規(guī)格的鋼筋下料長(zhǎng)度。（4）填寫(xiě)鋼筋配料單。（5）填寫(xiě)鋼筋料牌。2.2.2標(biāo)牌與標(biāo)識(shí)鋼筋除填寫(xiě)配料單外，還需將每一編號(hào)的鋼筋制作相應(yīng)的標(biāo)牌與標(biāo)識(shí)，也即料牌，作為鋼筋加工的依據(jù)，并在安裝中作為區(qū)別工程項(xiàng)目的標(biāo)志。,2.3鋼筋代換及相關(guān)計(jì)算,2.3.1普通鋼筋代換2.3.1.1代換原則（1）充分了解設(shè)計(jì)意圖、構(gòu)件特征、使用條件和代換鋼筋性能

14、，嚴(yán)格遵守現(xiàn)行設(shè)計(jì)、施工規(guī)范及有關(guān)技術(shù)規(guī)定。（2）對(duì)抗裂性要求高的構(gòu)件（如吊車(chē)梁、薄腹梁、桁架下弦等），不宜用HPB235級(jí)光面鋼筋代換HRB335級(jí)、HRB400級(jí)變形鋼筋，以免裂縫開(kāi)展過(guò)寬。（3）代換應(yīng)符合配筋構(gòu)造規(guī)定（如鋼筋的最小直徑、間距、根數(shù)、錨固長(zhǎng)度和配筋百分率）。（4）梁內(nèi)從向受力鋼筋與彎起鋼筋應(yīng)分別進(jìn)行代換，以保證正截面與斜截面強(qiáng)度。,（5）偏心受壓構(gòu)件或偏心受拉構(gòu)件（如框架柱、有吊車(chē)的廠房柱、桁架上弦等）鋼筋代換

15、時(shí)，應(yīng)按受面（受壓或受拉）分別代換，不得取整個(gè)截面配筋量計(jì)算。（6）同一截面內(nèi)配置不同種類(lèi)和直徑的鋼筋代換時(shí)，每根鋼筋拉力差不宜過(guò)大（同品種鋼筋直徑差一般不大于5mm），以免構(gòu)件受力不勻。（7）吊車(chē)梁等承受反復(fù)荷載的構(gòu)件，必要時(shí)，應(yīng)在鋼筋代換后進(jìn)行疲勞驗(yàn)算。（8）進(jìn)行鋼筋代換的效果，除應(yīng)考慮代換后仍能滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)各項(xiàng)技術(shù)性能要求外，同時(shí)還要保證材料的經(jīng)濟(jì)性和加工操作的方便。（9）鋼筋代換后，其用量不宜大于原設(shè)計(jì)用量的5%，也不低于原

16、設(shè)計(jì)用量的2%。（10）重要結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋的代換應(yīng)征得設(shè)計(jì)單位同意。,2.3.1.3等面積代換2.3.1.4抗裂度、撓度驗(yàn)算 當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件按裂縫寬度或撓度控制時(shí)（如水池、水塔、貯液罐、承受水壓作用的地下室墻、煙囪、貯倉(cāng)、重型吊車(chē)梁及屋架、托架的受拉構(gòu)件等的鋼筋代換），如用同品種粗鋼筋等強(qiáng)度代換細(xì)鋼筋，或用光面鋼筋代替變形鋼筋，應(yīng)按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）重新驗(yàn)算裂縫寬度，如代換后鋼筋的

17、總截面面積減小，應(yīng)同時(shí)驗(yàn)算裂縫寬度和撓度。,2.3.2單位長(zhǎng)度和重量計(jì)算1m長(zhǎng)鋼筋的體積按下式計(jì)算： （2-21）1m長(zhǎng)鋼筋的重量： G= （2-2）式中 V——1m長(zhǎng)鋼筋的體積； ——圓周率，取3

18、.1416 d——鋼筋直徑（㎜） G——單位長(zhǎng)度鋼筋的重量（kg）7850×10-9——鋼材的密度（kg/㎜3）,,,2.3.3鋼筋吊環(huán)計(jì)算,2.3.3.1設(shè)計(jì)要求吊環(huán)的設(shè)計(jì)計(jì)算，應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：（1）吊環(huán)采用HPB235級(jí)鋼筋制作，嚴(yán)禁使用冷加工鋼筋。（2）在構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下，吊環(huán)的設(shè)計(jì)極限拉應(yīng)力不應(yīng)大于50N/mm2。（3）每個(gè)吊環(huán)按2個(gè)截面計(jì)算。（4

19、）構(gòu)件上設(shè)有4個(gè)吊環(huán)時(shí)，僅考慮3個(gè)吊環(huán)同時(shí)發(fā)揮作用。,2.3.3.2吊環(huán)應(yīng)力吊環(huán)的應(yīng)力按下式計(jì)算： （2-23）式中 ——吊環(huán)拉應(yīng)力（N/㎜2）；[ ]——吊環(huán)的允許拉應(yīng)力，一般取不大于50N/㎜2（已考慮超載系數(shù)、吸附系數(shù)、動(dòng)力系數(shù)、鋼筋彎折引起的應(yīng)力集中系數(shù)、鋼筋角度影響系數(shù)等）；n——吊環(huán)截面?zhèn)€數(shù)：2個(gè)吊環(huán)時(shí)為4，

20、4個(gè)吊環(huán)時(shí)為6；A——1個(gè)吊環(huán)的鋼筋面積（mm2）G——構(gòu)件重量（t）9800——t（噸）換算成N（牛頓）。由式（2-23）算出吊環(huán)直徑與構(gòu)件重量的關(guān)系，列于表2-11中以供選用。,,,,,表2-11 吊環(huán)選用表,圖2-1 鋼筋彎鉤型式,返回,圖2-2 彎起鋼筋斜長(zhǎng)計(jì)算簡(jiǎn)圖,返回,圖2-3 鋼筋彎曲調(diào)整值計(jì)算簡(jiǎn)圖,返回,圖2-4 箍筋彎鉤示意圖,返回,圖2-5 變截面構(gòu)件箍筋下料長(zhǎng)度計(jì)算簡(jiǎn)圖,返回,圖2-6 按弦長(zhǎng)布