在钢筋混凝土结构工程中,有许多形状各异、功能不同的钢筋,比如纵筋、分布筋、拉结筋、箍筋、弯起钢筋、架立筋、马凳筋等等,这些钢筋共同组成了结构构件的钢筋骨架,共同发挥各自的作用。
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但是从钢筋厂家运进施工现场的钢筋可不是这个样子的。都是一根根长度相等的直线状态的钢筋捆在一起,比如有9米的,也有12米的,像下面这样:
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3 W+ m/ |8 M. U还有曾经比较常见的圆盘条,主要是光圆钢筋,现在已经不常用了。
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因此,就要通过钢筋工把进场的直线状态的钢筋加工成我们所需要的样子,也就是配筋图要求的样子。这时候就必然出现钢筋的弯曲、搭接、焊接、切断。而这种成型钢筋,到底需要多少进场钢筋才能加工出来,也就是确定成型钢筋在直线状态下需要多少长度,这样才能对进场钢筋进行准确切割。& [' w' i* J6 R/ X7 g
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这是一个很复杂的工作。这个工作就叫做钢筋下料。5 B2 R5 Q p% Y1 G& h
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而在钢筋下料中,对钢筋长度影响最为复杂的就是钢筋的弯曲。4 Y- J0 l& Z0 d' H9 @ U
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作为一种具有良好变形性能的建筑材料,钢筋弯曲的特点是在弯曲处内皮缩短,外包尺寸伸长,而中心线尺寸不变(如下图所示),所以我们只要把握住中心线尺寸,就可以得到钢筋的下料长度。; }1 I' k5 z" X0 [; Y* L: l
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6 Q& o- M( E3 G# n% P8 w1 L1 h搞清了这个问题,就可以准确的进行下料长度计算了。钢筋下料长度计算主要有三个公式,分别对应直钢筋、弯起钢筋和箍筋,下面我们一一介绍一下:
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一 直钢筋
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& Z0 U8 P3 ?7 C5 }直钢筋下料长度=构件长度-保护层厚+弯钩增加长度+钢筋搭接长度
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上述公式中,构件长度、保护层厚度、钢筋搭接长度都可以通过结构施工图纸、《混凝土结构工程施工质量验收规范》、16G101图集得到准确的数据,而弯钩增加长度需要结合我们前面讲的“弯曲处内皮缩短,外包尺寸伸长,而中心线尺寸不变”按照16G101图集的规定进行计算。7 g( O" m5 M1 S9 a
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首先确定弯弧内直径D和弯钩平直段长度(钢筋直径为d)。
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0 g: _( {& i s+ d" E. n- {对于光圆钢筋,末端为混凝土保护层,内径D一般取2.5d,弯钩平直段取3d,如下图所示(180度半圆弯钩):3 U! ?( O8 I% T% I7 V
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4 @2 z! K6 ^0 t h8 q3 }这样就可以计算出其弯钩增加长度为6.25d。如下图所示:+ {9 X# Z! V1 G
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6 V+ R6 N. j" ^/ d$ | M同样的,当弯钩角度为90度(直弯钩)和135度(斜弯钩)时,也可以计算出弯钩增加长度分别为3.5d和4.5d。! S) w9 ]# Z U' b
: d1 U) A2 A$ m: n+ z对于335Mpa级、400Mpa级带肋钢筋,如果没有特别的图示说明,其锚固长度就是足够的,不用考虑弯钩增加长度,一般也不用考虑混凝土保护层厚度,直接考虑锚固长度即可。如果需要做弯钩时,一般做135度或90度弯钩,内径D一般不小于4d,弯钩平直段要符合设计要求,由此也可计算出其弯钩增加长度。如下图所示:* Y. K) R( ~. O/ @
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计算出了弯钩增加长度,就可以很容易的算出直钢筋的下料长度了。- E6 ~( F8 q5 p# i% a1 o
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二 弯起钢筋- l7 }/ v& x" M. N4 l
! s; x0 c+ g; m* f$ f$ y8 r" a弯起钢筋下料长度=直段长度+斜段长度-弯曲调整值+弯钩增加长度+钢筋搭接长度7 m/ L" N2 N0 f: R0 J
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对于弯起钢筋下料计算公式,钢筋搭接长度同样可以通过图纸、规范和图集进行确定,弯钩增加长度前面已经介绍过其计算方法,关键需要理解的就是前面三项:直段长度+斜段长度-弯曲调整值:
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这其实还是根据我们前面介绍的钢筋弯曲的特点来确定的。直段长度+斜段长度就是钢筋的外包长度,弯曲调整值就是钢筋弯曲处外包长度与轴线长度之间的差值,两者之差就是弯曲后钢筋的中轴线长度,也就是下料长度。如下图所示:/ D( r) n4 p/ M- }! t7 j9 v
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而弯曲调整值可以根据不同的弯曲角度进行取值。一般来说,可以按下表取值:
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搞清了公式中每一项的具体内容,就可以得到整个弯起钢筋的下料长度了。7 Q3 D" e' @; v* q/ _/ w7 t
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三 箍筋. G5 M7 k& Q6 z. T" E
3 ?6 D6 i3 B0 W9 s1 c+ d: D5 i箍筋下料长度=箍筋周长+箍筋调整值
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/ y. w1 ]% H8 r+ G) ~8 u5 _2 a这个公式其实是很笼统的,个人感觉有些耍流氓,因为单纯看这个公式根本不知道具体该怎么算。我们索性抛开这个公式,具体分析一下。
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首先,箍筋的详图一般是下面这样的:
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也就是箍筋的周长有两种:一种是外皮周长=2(a+b);一种是内皮周长=2(c+e)。7 F \& L% {6 S+ C+ Q9 X$ u) h
; {5 h$ Q6 V5 l0 f4 X- ^% u% B然后,根据规范和标准图集的要求,箍筋的基本情况如下:
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6 f3 E A0 h7 e(1)箍筋一般为光圆钢筋,弯弧内直径可取箍筋直径的2.5倍且不小于受力钢筋直径。
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) p3 `* H. W! E(2)箍筋弯钩的弯折角度:对一般结构不应小于90度,对有抗震要求的结构应为135度(这个是大部分的情况)。
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(3)箍筋弯后平直部分长度:对一般结构可取不小于箍筋直径的5倍,对有抗震等要求的结构可取箍筋直径的10倍。; z. O8 G/ u$ d/ Y8 D
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明确了以上的要求,再结合我们上面探讨过的弯曲调整计算方法,就可以得到不同情况下的箍筋下料长度。有一位前辈对此做了详细的分析,分析结果如下(d为箍筋直径):* o+ F9 D) x3 m% X
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抗震结构:135度弯钩箍筋的下料长度 = 2(c+e)+26.5d 或 2(a+b)+18.5d。( X5 N6 d% o4 v$ L
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一般结构:135度弯钩箍筋的下料长度 = 2(c+e)+16.5d 或 2(a+b)+8.5d。
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) P( J) G5 u0 ?' s; E L我觉得这个分析结果还是比较准确的。/ e+ [" h- `' E5 f8 l1 _5 o) c: K
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以上就是不同情况下钢筋计算的基本方法。在实际操作中还需要结合具体情况具体分析,熟悉图纸和规范以及标准图集,严谨认真,算无遗漏,才能准确无误的做好钢筋下料计算的工作。
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