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。" N$ q6 |7 {1 { f n- w; Q9 q
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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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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。+ B5 P9 W) y: }( G& r, F
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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。$ k- g, Q4 r& y. h7 f$ U1 q. D' t
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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。; R$ m# B$ m& W: g6 X8 S" K
9 ?( j1 S( p0 U" |$ v: U, [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。! H0 {, k7 I3 L+ T# l$ |4 S* u
7 L4 V: s/ S8 j3 ~7 J3 f8 E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。* q- m, _- ]7 D$ @0 r9 q9 r
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9 q" o* ~5 R- O" i, m8 K# H K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:3 W. N& [% e h( h
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9 u+ Z( ?2 U& r% Q% g* f& _* F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1 x7 g k! v& R3 G7 Z: p
3 c8 |6 T8 ~; I/ G; P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。8 B$ o9 W( X' T9 ~( y1 q0 \2 _1 q- m
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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)。( m6 \. N# F+ J5 I6 t6 G
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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):& o; n! f7 B3 z+ b5 }4 w
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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:, \5 y, \1 O/ s6 W0 ]& Y e
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" d& ~4 c( R$ t! P, d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:' ~4 ~( Y' e; L) v7 f
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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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二 弯起钢筋
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7 a$ U7 _9 K2 J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6 L8 i6 l4 K1 n* N+ j8 ~ W
3 K6 k+ p) c. C. @" T3 q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:8 U7 |5 H8 z+ l7 E
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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:( s5 }2 p5 J4 H+ Q
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* U# B7 t3 O- K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:3 V3 ^. Y6 Z( k: c7 L
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/ n3 U) m C/ F7 x3 ^$ P( T1 e: B( l ^9 b* G; t1 b2 A# b! Y! k- i
. v- D" v) U' K7 _0 t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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, I8 L4 p$ ?. ~ z2 `( ~3 j$ M三 箍筋9 \1 C8 _* A" J! O3 _
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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。
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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)。+ D8 x4 l; D; _% T
z0 W# K$ L) v( i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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$ ?1 g- F& T+ L. ` `5 @(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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( p: x2 q+ B E# O' X* P! s(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)。2 f8 d+ ]$ d, z3 W# m! A
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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。1 e6 E5 i* |9 ^
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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。) P& O, }" H7 t
8 T3 I/ a& g8 }( r& Y3 U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。( v: L$ i& U3 W2 C8 r: b
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我觉得这个分析结果还是比较准确的。
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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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