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。9 O, O& @- _) [( m( m! G
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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:; l; ]; y2 d1 H5 J0 v
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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。/ I! ?8 K9 H% M. E7 _- s- P! d
7 V8 R$ W4 j$ f4 {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。
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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。
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5 v+ {. o( V& `1 Z: D8 j, U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。( Y) I4 t! A+ ^0 R. G
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+ F1 K5 s& d1 K4 Z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8 M& ^2 X2 ?- t/ t; X4 I% D
" d9 U! ?# i' y( q3 R- E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5 ?# Z! g) \/ w* n6 Q" p0 X5 n
% O5 `0 Z9 d* T8 I4 g- P. {9 z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。
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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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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):4 L& H+ `6 }/ r4 W& u8 \" h4 V, D
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+ h- m2 J+ I8 R; ~这样就可以计算出其弯钩增加长度为6.25d。如下图所示:, B$ Z2 W) z3 ~) W) U2 e7 [) O. N2 u5 k W
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2 ^" f) J4 d, x0 G- m) |* Z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。( C$ k. G0 x$ Z4 O: ]9 Q5 Q
, O1 V+ F" K' e! e' v+ O6 i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:* V ^! Z5 s: l9 k! `
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2 H7 l8 g) k3 A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。- `% i: |8 G0 g$ E
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二 弯起钢筋
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$ p6 N& Q* V e' a+ q4 j* 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1 I) K3 Z1 t2 C3 ~( p
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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:3 N1 O; _- O+ }/ F* d
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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:
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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:- ?9 O$ i8 S& `5 ~2 u- @
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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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* h! |5 V6 E& a7 @& J* j, z$ I# z三 箍筋/ ^# E% Y7 N Y# W2 ^& s6 q) V7 ~3 o
% M: {# ~9 k) E# Y# k* D箍筋下料长度=箍筋周长+箍筋调整值 a$ M7 V' r, U9 i
/ d9 n6 I2 K+ Y, t- Z6 J F& t- d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)。$ J9 r7 h0 j% f6 V
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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:
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7 k, o# `7 n6 H+ k; `4 b6 M; _) _* `(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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5 D6 e3 x/ _: H(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)。. b6 \. B1 S8 T' [
P# O& _& `: ~(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。
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7 q, m, X8 b6 y! z+ H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):$ j) _7 z0 h* H& ?, n; R- O
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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。! W: ]' Y3 H* T1 k) y$ R- h! G
1 P: l: G% M( x" s& x& Y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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1 R2 v& V6 n& f3 ^9 S' ^! C# J+ D我觉得这个分析结果还是比较准确的。* r+ D- @. e" O# T1 F+ m
\9 B7 m' D: ?8 s* M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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