钢筋算法.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,2,章 钢筋配料与代换,2.1,钢筋的配料计算,2.1.1,钢筋下料长度的计算,钢筋因弯曲或弯钩会使其长度发生变化，在配料,时不能直接按图样中的尺寸下料，而应根据混凝土,保护层、钢筋弯曲、弯钩长度及图样中尺寸计算其,下料长度，各种钢筋下料长度的计算可按下列方法：,直钢筋下料长度,=,构件长度,-,保护层厚,+,弯钩增加,长度,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,箍筋下料长度,=,箍筋外皮周长（或箍筋内皮周长）,+,箍筋调整值,2.1.1.1,弯钩增加长度,钢筋弯钩有半圆弯钩、直弯钩及斜弯钩三种形式,（,图,2-1,），各种弯钩增加长度按下式计算：,半圆弯钩 （,21,）,直弯钩 （,22,）,斜弯钩 （,23,）,式中,D,圆弧弯曲直径，对,HPB235,级钢筋取,2.5d,，,HRB335,级钢筋取,4d,HRB400,、,RRB400,级钢筋取,5d,；,d,钢筋直径；,弯钩的平直部分长度。,2.1.1.2,弯起钢筋斜长计算,梁类构件常配置弯起钢筋，弯起角分为,30,、,45,和,60,几种,，弯起钢筋的斜长系数,见,图,2-2,。,2.1.1.3,弯起调整值,钢筋弯曲时，内皮缩短，外皮延长，只中心线尺寸不变，故下料长度即中心线尺寸。一般钢筋成型后量度尺寸都是沿直线量外包尺寸；同时弯曲处又能成圆弧，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。,不同级别钢筋弯折,90,和,135,时,图,2-3,（,a,）、（,b,）,的弯曲调整值参见表,2-3,对一次弯折钢筋,图,2-3,（,c,）,和弯起钢筋,图,2-3,（,d,）,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,、,60,的弯曲调整值参见表,2-4,。,弯折角,钢筋级别,弯曲调整值,计算式,取值,90,HPB235,级,HRB335,级,HRB400,级,1.75d,208d,2.29d,135,HPB235,级,HRB335,级,HRB400,级,0.38d,0.11d,-0.07d,注：,1,、弯曲直径：,HPB235,级钢筋,D=2.5d,；,HRB335,级钢筋,D=4d,；,HRB400,、,RRB400,级钢筋,D=5d,。,2,、弯曲图见图,2-3,钢筋弯曲调整值计算简图（,a,）、（,b,）。,表,2-3,钢筋弯折,90,和,135,时的弯曲调整值,弯折角度,一次弯折的弯曲调整值,弯起钢筋的弯曲调整值,计算式,按,D=5d,计算式,按,D=5d,30,0.3d,0.34d,45,0.55d,0.67d,60,0.9d,1.23d,注：弯曲图图,2-3,钢筋弯曲调整值计算简图（,c,）、（,d,）,表,2-4,钢筋一次弯折和弯起,30,、,4560,的弯曲调整值,2.1.1.4,箍筋弯钩增加长度,箍筋的末端应做弯钩，用,HPB235,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,2.5,倍；弯钩平直部分的长度，对一般结构，不宜小于箍筋直径的,5,倍，对抗震要求的结构，不应小于箍筋的,10,倍。弯钩形式，可按,图,2-4,（,a,）、（,b,）加工，对有抗震要求和受扭的结构，可按图,2-4,（,c,）加工。,表,2-5,箍筋弯钩长度增加值参考表,2.1.2,特殊形状钢筋下料长度计算,2.1.2.1,变截面构件箍筋下料长度,变截面构件的箍筋下料长度（,图,2-5,），可用数学法根据比例关系进行计算，每根钢筋的长短差,按下式计算：,（,2-4,）,其中,（,2-5,）,每根钢筋长短差；,2.1.2.2,圆形构件下料长度,（,1,）按弦长布置（,图,2-6,）。先根据下式算出钢筋所在处的弦长，再减去两端保护层厚度，即得钢筋下料长度。,（,2,）按圆周布置（,图,2-7,），一般按比例方法先求出每根钢筋的圆直径，再乘以圆周率所得的圆周长，即为圆形钢筋的下料长度。,2.1.2.3,圆形切块下料长度,确定钢筋所在位置的弦与圆心间的距离（弦心距），弦长即可按下式计算：,（,2-9,）,（,2-10,）,或,式中,K,圆形切块的弦长；,D,圆形切块的直径；,C,弦心距，即圆心至弦的垂线长；,R,圆形切块的半径。,2.1.2.4,螺旋箍筋下料长度,在圆柱形构件中，螺旋箍筋沿圆周表面缠绕，每米钢筋骨架长的螺箍筋长度可按下式计算（,图,2-8,）：,其中,亦可按以下简化公式计算：,式中,（,2-12,）,（,2-11,）,式中,每,1m,钢筋骨架长的螺旋箍筋长度；,圆周率，取,3.1416,；,螺距；,D,螺旋线的缠绕直径；,d,螺旋箍筋的直径，可采用箍筋中心距，即主筋外皮距离加上箍筋直径；,螺旋箍筋的长度亦可根据勾股定理按下式计算（图,2-9,）：,图,2-9,螺旋箍筋计算简图,2.1.2.5,曲线构件钢筋下料长度,曲线构件中曲线的走向和形状是以“曲线方程”确定的，钢筋下料长度分别按以下计算（,图,2-10,）,（,1,）曲线钢筋。根据曲线方程,y=,f(x,),，沿水平方向分段，每段段长（一般取,0.3,0.5m,为一段），求已知,x,值时的相应对如流,y,值，然后用勾股定弦定理计算每段斜长，再叠加即得曲线钢筋长度（近似值）。,式中,L,曲线钢筋长度；,l,水平方向每段长度；,曲线钢筋上任一点在,x,、,y,轴上的投影距,离；,H,曲线构件高度。,（,2-14,）,（,2,）箍筋高度。根据曲线方程，以箍筋间距确定的值，求得值，然后计算该处的梁高 ，再扣去上下层混凝土保护层，即得箍筋高度。,抛物线钢筋的长度,L,（,图,2-11,）,2.2,配料单及配料牌,2.2.1.1,配料单的作用,钢筋配料单是确定钢筋下料加工的依据，是提出材料计划、签发任务单和限额领料单的依据，它是钢筋施工的重要工序，合理的配料单，能节约材料、简化施工操作。,2.2.1.2,配料单的形式,钢筋配料单是一般由构件名称、钢筋编号、钢筋简图、尺寸、钢号、数量、下料长度及重量等内容组成,2.2.1.3,编制步骤,（,1,）熟悉图纸、识读构件配筋图，弄清每一编号钢筋的直径、规格、种类、形状和数量，以及在构件中的位置和相互关系。,（,2,）绘制钢筋简图。,（,3,）计算每种规格的钢筋下料长度。,（,4,填写钢筋配料单。,（,5,）填写钢筋料牌。,2.2.2,标牌与标识,钢筋除填写配料单外，还需将每一编号的钢筋制作相应的标牌与标识，也即料牌，作为钢筋加工的依据，并在安装中作为区别工程项目的标志。,2.3,钢筋代换及相关计算,2.3.1,普通钢筋代换,2.3.1.1,代换原则,（,1,）充分了解设计意图、构件特征、使用条件和代换钢筋性能，严格遵守现行设计、施工规范及有关技术规定。,（,2,）对抗裂性要求高的构件（如吊车梁、薄腹梁、桁架下弦等），不宜用,HPB235,级光面钢筋代换,HRB335,级、,HRB400,级变形钢筋，以免裂缝开展过宽。,（,3,）代换应符合配筋构造规定（如钢筋的最小直径、间距、根数、锚固长度和配筋百分率）。,（,4,）梁内从向受力钢筋与弯起钢筋应分别进行代换，以保证正截面与斜截面强度。,（,5,）偏心受压构件或偏心受拉构件（如框架柱、有吊车的厂房柱、桁架上弦等）钢筋代换时，应按受面（受压或受拉）分别代换，不得取整个截面配筋量计算。,（,6,）同一截面内配置不同种类和直径的钢筋代换时，每根钢筋拉力差不宜过大（同品种钢筋直径差一般不大于,5mm,），以免构件受力不匀。,（,7,）吊车梁等承受反复荷载的构件，必要时，应在钢筋代换后进行疲劳验算。,（,8,）进行钢筋代换的效果，除应考虑代换后仍能满足结构各项技术性能要求外，同时还要保证材料的经济性和加工操作的方便。9,）钢筋代换后，其用量不宜大于原设计用量的,5%,，也不低于原设计用量的,2%,。,（,10,）重要结构和预应力混凝土钢筋的代换应征得设计单位同意。,2.3.1.3,等面积代换,2.3.1.4,抗裂度、挠度验算,当结构构件按裂缝宽度或挠度控制时（如水池、水塔、贮液罐、承受水压作用的地下室墙、烟囱、贮仓、重型吊车梁及屋架、托架的受拉构件等的钢筋代换），如用同品种粗钢筋等强度代换细钢筋，或用光面钢筋代替变形钢筋，应按,混凝土结构设计规范,（,GB50010-2002,）重新验算裂缝宽度，如代换后钢筋的总截面面积减小，应同时验算裂缝宽度和挠度。,2.3.2,单位长度和重量计算,1m,长钢筋的体积按下式计算：,（,2-21,）,1m,长钢筋的重量：,G=,（,2-2,）,式中,V1m,长钢筋的体积；,圆周率，取,3.1416,d,钢筋直径（）,G,单位长度钢筋的重量（,kg,）,785010-9,钢材的密度（,kg/3,）,2.3.3,钢筋吊环计算,2.3.3.1,设计要求,吊环的设计计算，应满足下列要求：,（,1,）吊环采用,HPB235,级钢筋制作，严禁使用冷加工钢筋。,（,2,）在构件自重标准值作用下，吊环的设计极限拉应力不应大于,50N/mm2,。,（,3,）每个吊环按,2,个截面计算。,（,4,）构件上设有,4,个吊环时，仅考虑,3,个吊环同时发挥作用。,2.3.3.2,吊环应力,吊环的应力按下式计算：,（,2-23,）,式中,吊环拉应力（,N/2,）；,吊环的允许拉应力，一般取不大于,50N/2,（已考虑超载系数、吸附系数、动力系数、钢筋弯折引起的应力集中系数、钢筋角度影响系数等）；,n,吊环截面个数：,2,个吊环时为,4,，,4,个吊环时为,6,；,A1,个吊环的钢筋面积（,mm2,）,G,构件重量（,t,）,9800t,（吨）换算成,N,（牛顿）。,由式（,2-23,）算出吊环直径与构件重量的关系，列于表,2-11,中以供选用。,表,2-11,吊环选用表,图,2-1,钢筋弯钩型式,返回,图,2-2,弯起钢筋斜长计算简图,返回,图,2-3,钢筋弯曲调整值计算简图,返回,图,2-4,箍筋弯钩示意图,返回,图,2-5,变截面构件箍筋下料长度计算简图,返回,图,2-6,按弦长布置钢筋下料长度计算简图,返回,图,2-7,按圆周布置下料长度计算,返回,图,2-8,螺旋箍筋下料长度计算简图,返回,图,2-10,曲线钢筋下料长度计算简图,返回,图,2-11,抛物线钢筋下料长度计算简图,返回,