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。# [5 G( U; J# g6 e
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2 E n' K2 {& C/ Q8 m2 {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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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。
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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。7 P$ F6 X9 {2 f$ h7 }& I: o
+ r( \' g6 W7 F6 z# c+ T% @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。$ F4 p4 D3 |: ?9 `9 m1 X3 ^) O
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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。3 \' o/ l6 M! V% A+ u8 M& G. V
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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:, m2 i& P+ E0 q4 A- c/ ?9 e1 f
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一 直钢筋 c* n+ i$ r% I+ C$ K( r
/ V3 B8 c8 q( c2 x) C5 s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* J& D5 `) h3 h4 g; u7 j
6 ?$ {3 }. G; b! y7 {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。2 L. e* R5 Q* h& R
' \8 o5 \# D- A5 Z5 _( W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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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):- h, f# p0 s. v' X5 `
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这样就可以计算出其弯钩增加长度为6.25d。如下图所示:1 [4 t# |) `, K9 y
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7 M" b( n7 N$ J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。
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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:/ ^% b2 Q a% L9 W1 g* h! V5 x
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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。
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. \4 q# g! p" }4 G+ a# q: \二 弯起钢筋, E3 Z* e, d# w4 ^3 G
; ^/ g0 h$ m; o5 t7 M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( r9 ~& N) x; m( t2 `4 y
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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: m3 a! q, \" X; {3 h
& V1 k( U8 P# H6 P4 E8 b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:
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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。
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三 箍筋
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3 H+ O8 K+ [% B6 N5 j6 P箍筋下料长度=箍筋周长+箍筋调整值
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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。( H) K" v# f# W3 F1 h
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首先,箍筋的详图一般是下面这样的:! p! d9 R: |8 N, q) }% i7 j
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% f+ G6 ?1 ]- g: m4 ]2 }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)。
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然后,根据规范和标准图集的要求,箍筋的基本情况如下:$ }8 s8 ^! O4 D* A$ T: K
3 r& j) r* }6 p+ L) x* o(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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: J4 _$ D: m: Z. \; l(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 V% [; H1 i- @; V2 {(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。' c. m0 K& M& g$ V7 F
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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):
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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。$ Z$ l8 {7 ?- Y) s4 c7 ~9 m
$ S( b9 _% p; M* m& a+ T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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. B" a. j+ J. e1 _: ^我觉得这个分析结果还是比较准确的。' \& J; K2 ^. K0 t: g% L
" Z4 f, A3 K8 @- }' g6 @" a, {: o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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