钢筋下料详细计算方案.doc
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1、 摘自摘自建筑施工计算手册建筑施工计算手册 (第二版)江正荣编著(第二版)江正荣编著 钢筋配料计算钢筋配料计算 钢筋下料长度与钢筋图中的尺寸是不同的,钢筋图中注明的尺寸是钢筋的外包尺寸(施工时也大多 是量外包尺寸) ,外包尺寸大于轴线长度,但钢筋经弯曲成型后,其轴线长度并无变化,因此钢筋应按轴 线长度下料,否则,钢筋长度大于要求长度,将导致保护层不够,或钢筋尺寸大于模板净空,既影响施 工,又造成浪费。 在直线段,钢筋的外包尺寸与轴线长度并无差别,在弯曲处,钢筋外包尺寸与轴线长度间存在一个 差值,称之为量度差。故钢筋的下料长度为各段外包尺寸之和减去量度差,再加端部弯勾尺寸(称末端 弯钩增长值)
2、9.3、钢筋下料长度基本计算、钢筋下料长度基本计算 9.3.1、弯钩增加长度计算、弯钩增加长度计算钢筋弯钩有半圆弯钩、直弯钩和斜弯钩三种型式:1 (a)半圆(180)弯钩;(b)直(90)弯钩;(c)斜(135)弯钩DLpLzd(c)DLzdLp(b)(a)LpdLzD半圆弯钩(或称 180弯钩) ,级钢筋末端需要作 180弯钩,其圆弧弯曲直径(D)应不小于钢筋直径(d)的 2 倍。平直部分长度不宜小于钢筋直径的 3 倍;用于轻骨料混凝土结构时,其圆弧弯曲直径(D)应不小于钢筋直径(d)的 3.5 倍。直弯钩(或称 90弯钩)和斜弯钩(或称 135弯钩)弯折时,弯曲直径(D)对级钢筋不宜小于
3、2. 5 d 倍;对级钢筋不宜小于 4d;对钢筋不宜小于 5d。三种弯钩增加的长度 lz 可按下式计算:半圆弯钩 lz=1.071D+0.571d+lp (9-22)直弯钩 lz=0.285D-0.215d+lp (9-23)斜弯钩 lz=0.678D+0.178d+lp (9-24)式中 D-圆弧弯曲直径,对级钢筋取 2.5d;对级钢筋取 4d;对钢筋取 5d;d-钢筋直径;lp-弯钩的平直部分长度。采用级钢筋,按圆弧弯曲直径为 D=2.5d,lp 按 3d 考虑,半圆弯钩增加长度应为 6.25d;直弯钩 lp 按 5d 考虑,增加长度应为 5.5d;斜弯钩 lp 按 10d考虑,增加长度应
4、为 12d。三种弯钩型式各种规格钢筋弯钩增加长度可参见表9-10 采用。如圆弧弯曲直径偏大(一般在实际加工时,较细的钢筋常采用偏大的圆弧弯曲直径) ,取用不等于 3d、5d、10d 的平直部分长度,则仍应根据式(9-22)式(9-24)进行计算。(1)级钢筋末端需作 180弯钩,普通混凝土中取 D=2.5d,半圆弯钩不带平直部分为 3.25d,如平直段长度按 3d 考虑,则每弯钩增加长度为6.25d;(2)级钢筋末端作 90弯钩,其弯曲直径 D 为 4d,故末端弯钩增长值为 d+平直段长;当弯 135弯钩,其弯曲直径 D 为 4d,故末端弯钩增长值为3d+平直段长;(3)级钢筋末端作 90弯钩
5、,其弯曲直径 D 为 5d,故末端弯钩增长值为 d+平直段长;当弯 135弯钩,其弯曲直径 D 为 5d,故末端弯钩增长值为3.5d+平直段长。(4)箍筋用级钢筋或冷拨低碳钢丝制作时,其末端需作弯钩,有抗震要求的结构要做 135弯钩,无抗震要求的结构可作 90弯钩或 180弯钩。弯钩的弯曲直径 D 应大于受力钢筋的直径,且不小于箍筋直径的 2.5 倍。弯钩末端平直长度,在一般结构中不宜小于箍筋直径的 5 倍,在有抗震要求的结构中不小于箍筋直径的 10 倍。其末端弯曲增长仍按式(9-22)式(9-24)进行计算。三种弯钩型式各种规格钢筋弯钩增加长度可参见表 9-10 采用。如圆弧弯曲直径偏大(一
6、般在实际加工时,较细的钢筋常采用偏大的圆弧弯曲直径) ,取用不等于 3d、5d、10d 的平直部分长度,则仍应根据式(9-22)式(9-24)进行计算。各种规格钢筋弯钩增加长度参考表 表 9-10半圆弯钩(mm)半圆弯钩(mm) (不带平直部分)直弯钩(mm)斜弯钩(mm)钢筋直 径 d(mm )1 个钩 长2 个钩 长1 个钩 长2 个钩 长1 个钩 长2 个钩 长1 个钩 长2 个钩 长 6 840 5075 10020 2540 5035 4570 9075 95150 190960115306050100110220 10 12 14 1665 75 90 100125 150 175
7、 20035 40 45 5070 80 90 10055 65 75 -110 130 150 -120 145 170240 290 34018 20 22 25 28 32 36115 125 140 160 175 200 225225 250 275 315 350 400 45060 65 70 80 85 105 115120 130 140 160 190 210 230 注:1、半圆弯钩计算长度为 6.25d;半圆弯钩不带平直部分为 3.25d;直弯钩计算长度为 5.5d;斜 弯钩计算长度为 12d。 2、半圆弯钩取 lp=3d;直弯钩 lp=5d;斜弯钩 lp=10d;直弯
8、钩在楼板中使用时,其长度取决于 楼板厚度。 3、本表为级钢筋,弯曲直径为 2.5d,取尾数为 5 或 0 的弯钩增加长度。9.3.2、弯起钢筋斜长计算、弯起钢筋斜长计算梁、板类构件常配置一定数量的弯起钢筋,弯起角度有 30、45和60几种(图 9-5) 。(a)弯起30角;(b)弯起45角;(c)弯起60角(c)shL604530Lhs(b)(a)shL9-5 弯起钢筋斜长增加的长度 Ls 可按下式计算:弯起 30角 s=2.0h;L=1.732hLs=s-L=0.268h (9-23)弯起 45角 s=1.414h;L=1.000hLs=s-L=0.414h (9-24)弯起 60角 s=1
9、.155h;L=0.577hLs=s-L=0.578h (9-25)9.3.3、弯曲调整值计算、弯曲调整值计算钢筋弯曲时,内皮缩短,外皮延伸,只中心线尺寸不变,故下料长度即中心线尺寸。一般钢筋成形后量度尺寸都是沿直线量外皮尺寸;同时弯曲处又成圆弧,因此弯曲钢筋的量度尺寸大于下料尺寸,两者之间的差值称为“弯曲调整值” ,即在下料时,下料长度应等于量度尺寸减去弯曲调整值。钢筋弯曲常用型式及调整值计算简图,如图 9-6 所示。a、b-量度尺寸;Lx-下料长度aLxDcd(d)d bDLxLxaLxDLxabd(c)(a)d baD(b)dbD3 =135=30(45,60)(a)钢筋弯曲90;(b)
10、钢筋弯曲135;(c)钢筋一次弯曲30、45、60; (d)钢筋弯曲30、45、60一、钢筋弯折一、钢筋弯折 9090时的弯曲调整值计算时的弯曲调整值计算(图 9-6a)设量度尺寸为 a+b,下料尺度为 Lx,弯曲调整值为,则有=a+b-LxLx=b+ Lx=b+0.285D-0.215d+(a-D/2-d) (9-28a)代入得弯曲调整值为:=0.215D+1.215d (9-28b)不同级别钢筋弯折 90时的弯曲调整值参见表 9-11钢筋弯折 90和 135时的弯曲调整值 表 9-11 弯曲调整值弯折角度钢筋级别计算式取值 级 级90 级=0.215D+1.215d1.75d 2.08d
11、2.29d 级 级135 级=0.822 d -0.178D0.38d 0.11d -0.07d 注:1、弯曲直径:级钢筋 D=2.5d;级钢筋 D=4d; 级钢筋 D=5d。 2、弯曲图见图 9-6 钢筋弯曲型式及调整值计算简图 a、b。二、钢筋弯折二、钢筋弯折 135135时的弯曲调整值计算时的弯曲调整值计算(图 9-6b)同上,据式(9-24)有:Lx=b+ Lx=b+0.678D+0.178d+(a-D/2-d) (9-29a)弯曲调整值为: =0.822 d -0.178 D (9-29b)不同级别钢筋弯折 135时的弯曲调整值参见表 9-11。三、弯折三、弯折 4545时的弯曲调整
12、值计算时的弯曲调整值计算(图 9-6c)由图知 Lx=a+b+ (45/180) (D+d)/2-2(D/2+d)tan22.5即 Lx=a+b-0.022D-0.436d (9-30a)弯曲调整值为:=0.002 D +0.436 d (9-30b)同样可求得弯折 30、45和 60时的弯曲调整值。按规范规定,对一次弯折钢筋的弯曲直径 D 不应小于钢筋直径 d 的 5 倍,其弯折角度为 30、45和 60时的弯曲调整值参见表 9-12。钢筋弯折 30、45和 60时的弯曲调整值 9-12钢筋调整值项次弯折角度计算式按 D=5d130=0.006D+0.274d0.3d245=0.022D+0
13、.436d0.55d360=0.054D+0.631d0.9d四四、弯起钢筋弯折弯起钢筋弯折 3030、4545、6060时的调整值计算时的调整值计算(图 9-6d)同理,按图 9-6d 的量法,其中 以度计,有Lx=a+b+c-2(D+2d)tan/2-d(csc-ctan)-/180(D+d) (9-30C)式中末项的括号内值即为弯曲调整值。同样,钢筋弯曲直径取 5d,取弯折角度为 30、45和 60代入式(9-30C)可得弯起钢筋弯曲调整值如表 9-13 中所列。弯起钢筋弯曲 30、45和 60时的弯曲调整值 9-13弯曲调整值项次弯折角度计算式按 D=5d130=0.012D+0.28
14、d0.34d245=0.043D+0.457d0.67d360=0.108D+0.685d1.23d为计算简便,取量度差近似值如下:当弯 30时,取 0.3d;当弯 45时,取 0.5d;当弯 60时,取 d;当弯 90时,取 2d;当弯 135时,取3d;(另一本书中)由于钢筋加工实际操作往往不能准确地按规定的最小 D 值取用,有时略偏大或略偏小取用;再有时成型机心轴规格不全,不能完全满足加要的需要,因此除按以上计算方法求弯曲调整值之外,亦可以根据各工地实际经验确定,图9-7 为根据经验提出的各种形状钢筋弯曲调整值,可供现场施工下料人员操作进行参考。9-7 -2d-4d-0.5d-3d-d-
15、5d-2.5d-4.5d-5d-0.5d-2.5d-2.5d00(内皮)08ddD2D1下料:(D1+d)-4d(D+d)+2LLD2dD22Dd2DL下料:(D+d)+2(L+a)-4ddaa或(D2-d) 9.3.49.3.4、箍筋弯钩增加长度计算、箍筋弯钩增加长度计算箍筋的末端应作弯钩,用级钢筋或冷拔低碳钢丝制作的箍筋,其弯钩的弯曲直径应大于受力钢筋直径,且不小于箍筋直径的 5 倍;对有抗震要求的结构,不应小于箍筋的 10 倍。弯钩型式,可按图 9-8a、b 加工;对有抗震要求和受扭的结构,可按图 9-8C 加工。(a)90/180;(b);(c)90/90;(d)135/135(C)(
16、b)(a)9-8 箍筋弯钩的增加长度,可按式(9-22) 、式(9-23)和式(9-24)求出。常用规格钢筋箍筋弯钩长度增加长度可参见表 9-14 求得。箍筋弯钩长度增加值参考值 9-12 一般结构箍筋两个弯钩增加长度 钢筋直径 d (mm)两个弯钩均为 90 (14d)一个弯钩 90另一个 弯钩 180 (17d)抗震结构两个弯钩 增加长度 (27d)57085135 684102162 8112136216 10140170270 12168204324注:箍筋一般用内皮尺寸标示,每边加上 2d,即成为外皮尺寸,表中已计入。9.3.59.3.5、下料长度计算、下料长度计算一般构件钢筋多由直
17、钢筋、弯起钢筋和箍筋组成,其下料长度按下式计算:直钢筋下料长度=构件长度-保护层厚度+弯钩增加长度 (9-31)弯起钢筋下料长度=直段长度+斜段长度+弯钩增加长度-弯曲调整值 (9-32)箍筋下料长度=箍筋外皮周长+弯钩增加长度-弯曲调整值 (9-33)箍筋一般以内皮尺寸标示,此时,每边加上 2d(U 形箍的两侧边加 1d) ,即成外皮尺寸。各种箍筋的下料长度按表 9-15 计算。以上各式中弯钩的增加长度可从式(9-22) 、式(9-23) 、式(9-24)求得或直接取 8.25d(半圆弯钩,Lp=5d)和表 9-14 的值(直弯钩和斜弯钩) ;弯曲调整值按表 9-11 取用。箍筋下料长度 表
18、 9-15编号钢筋种类简图下料长度1baa+2b+19d (a+2b)+(6-21.75+28.25)d 注:ab 均为内包尺寸,即梁柱截面 尺寸减保护层的尺寸2ab2a+2b+17d (2a+2b)+(8-31.75+8.25+5.5)d3ab2a+2b+14d (2a+2b)+(8-31.75+25.5)d4级 (D=2.5d) abba2a+2b+27d (2a+2b)+(8-31.75+212)d5aba+2b (a+2b)+(4-22.08)d6级 (D=4d)ab2a+2b+14d (2a+2b)+(8-32.08+26)d例:现有 1 根预制矩形梁,配筋如图所示,试计算各根钢筋的
19、下料长度。解:号钢筋 是 2 根 22 的直钢筋。下料长度=构件长度-两端钢筋保护层厚度即:6000-225=5950mm号钢筋 是 1 根 22 的弯起钢筋,弯起终点外的锚固长度Lm=20d=2022=440mm,因此弯起筋端头需向下弯 440-265=175mm。钢筋下料长度=直线长度+斜段长度-弯曲调整值即:(4520+2652+1752)+6352-(20.6722+22.0822)6530mm号钢筋 是 2 根 12 的架立钢筋,伸入支座的锚固长度 Lm(作构造负筋)=25d=2512=300mm,为满足操作需要,应向下弯 150mm钢筋下料长度=直线长度+斜段长度-弯曲调整值即:(
20、5950+1502+150-21.7512)6360mm号钢筋 是 6 的箍筋,间距 200mm。下料长度=箍筋周长+弯钩增加长度+钢筋弯曲调整值即:(450+150)2+150+20.3861355mm箍筋个数=(主筋长度箍筋间距)+1=5950200+1=31 个钢筋配料计算完成后,需填写钢筋下料通知单,如下表所示 钢筋下料通知单钢筋下料通知单 构件编号简图钢号下料长单位合计重名称与直 径度 (mm)根数根数量 (k g)5950225950210178226530159812636021057L- 1(共 5 根)613553115547合计3809.4、缩尺配筋下料长度计算、缩尺配筋下
21、料长度计算 9.4.19.4.1、梯形构件缩尺配筋下料长度计算、梯形构件缩尺配筋下料长度计算平面或立面为梯形的构件(图 9-10) ,其平面纵横向钢筋长度或立面箍箍高度,在一组钢筋中存在多种不同长度的情况,其下料长度或高度,可用数学法根据比例关系进行计算。每根钢筋的长短差可按下式计算:=(Ld-Lc)/ (n-1) 或= (hd-hc)/(n-1) (9-34)其中 n=s/a+1 (9-35)Lc Ldas 图 2-1 变截面梯形构件下料长度计算简图式中 每根钢筋长短差或箍筋高低差;Ld、Lc分别为平面梯形构件纵、横向配筋最大和最小长度;hd、hc 分别为立面梯形构件箍筋的最大和最小高度;n
22、纵、横筋根数或箍筋个数;s纵、横筋最长筋与最短筋之间或最高箍筋与最低箍筋之间的距离;a纵、横筋或箍筋的间距。 例 9-13 薄腹梁尺寸及箍筋如下图所示,试计算确定每个箍筋的高度。 200700 120080 2005900解:梁上部斜坡度为(1200-700)/5900=5/59,最低箍筋所在位置的模板高度为 700+805/59=707mm,故箍筋的最小高度 Hc=707-50=657mm,又Hd=1200-50=1150mm,由式(9-35) n=s/a+1=(5900-80)/200+1=30.1,用 30 个箍筋,又由式(9-34)得:或=(Hd-Hc)/(n-1)=(1150-657
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