鋼筋彎曲現(xiàn)象:鋼筋在彎曲過程中,內(nèi)皮縮短,外皮伸長(zhǎng),中心線不變,彎曲處變成圓弧。     

圖示長(zhǎng)度(外包長(zhǎng)度、量度尺寸):即從圖紙上看到的鋼筋尺寸,相當(dāng)于鋼筋加工好后去量度的尺寸,也是鋼筋的外包尺寸。

下料長(zhǎng)度(中心線長(zhǎng)度):根據(jù)鋼筋彎曲時(shí)的現(xiàn)象,每根鋼筋需要切斷時(shí)的直線長(zhǎng)度。     

(一)  鋼筋的配料及配料順序

1.鋼筋的配料就是根據(jù)施工圖紙,分別計(jì)算出各根鋼筋切斷時(shí)的直線長(zhǎng)度,也稱為下料長(zhǎng)度,然后加以編號(hào),分別計(jì)算鋼筋的下料長(zhǎng)度及根數(shù),填寫配料單,申請(qǐng)加工。

鋼筋下料長(zhǎng)度示意圖

 

 

鋼筋下料長(zhǎng)度示意圖

鋼筋下料長(zhǎng)度示意圖

鋼筋加工牌

鋼筋配料單

 

2.施工圖中注明的鋼筋尺寸是鋼筋的外輪廓尺寸(即從鋼筋的外皮到外皮量得的尺寸),稱為鋼筋的外包尺寸,在鋼筋制備安裝后,也是按外包尺寸驗(yàn)收。      

3.鋼筋在制備前是按直線下料,如果下料長(zhǎng)度按外包尺寸總和進(jìn)行計(jì)算,則加工后鋼筋的尺寸必然大于設(shè)計(jì)要求的外包尺寸,這是因?yàn)殇摻钤趶澢鷷r(shí),外皮伸長(zhǎng),內(nèi)皮縮短而中心軸線長(zhǎng)度不變。因此,只有按中心線長(zhǎng)度來下料制備,才能使鋼筋外包尺寸符合設(shè)計(jì)要求。  

注意:

       在配料表中需標(biāo)出每根鋼筋的下料長(zhǎng)度。下料長(zhǎng)度指的是下料時(shí)鋼筋需要的實(shí)際長(zhǎng)度,這與圖紙上標(biāo)注的長(zhǎng)度并不完全一致。

 

      鋼筋下料長(zhǎng)度的計(jì)算是以鋼筋彎折后其中心線長(zhǎng)度不變這個(gè)假設(shè)條件為前提進(jìn)行的。也就是說,鋼筋彎折后中心線長(zhǎng)度不變,而外邊緣變長(zhǎng),內(nèi)邊緣縮短。因此,鋼筋的下料長(zhǎng)度就是指相應(yīng)鋼筋的中心線長(zhǎng)。       

 

       實(shí)際工程計(jì)算中,影響下料長(zhǎng)度計(jì)算的因素很多,如混凝土保護(hù)層厚度;鋼筋彎折后發(fā)生的變形;圖紙上鋼筋尺寸標(biāo)注方法的多樣化;彎折鋼筋的直徑、級(jí)別、形狀、彎心半徑的大小以及端部彎鉤的形狀等,我們?cè)谶M(jìn)行下料長(zhǎng)度計(jì)算時(shí),對(duì)這些因素都應(yīng)該考慮。

 

鋼筋的配料順序:

 

      從整體上看鋼筋的配料應(yīng)按照先使用、先配料,先重要、后次要,自下而上的配料順序進(jìn)行。如:基礎(chǔ)→柱→主梁→次梁→板→二層柱→主梁→次梁→板→……

 

      對(duì)于具體構(gòu)件來說:

    板:板中受力筋→支座負(fù)彎矩→分布筋;    

 

    梁:受拉區(qū)受力筋→受壓區(qū)受力筋→架立筋、構(gòu)造筋→支座負(fù)彎筋→箍筋;

 

    基礎(chǔ)、柱:基礎(chǔ)底板筋→預(yù)埋插鐵→柱受力筋→柱箍筋→柱預(yù)埋鐵件。

 

(二)鋼筋下料長(zhǎng)度的計(jì)算

 前面已經(jīng)說過,鋼筋的下料長(zhǎng)度就是指在直線狀態(tài)下截?cái)噤摻顣r(shí)的長(zhǎng)度,它的計(jì)算與混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)層厚度、鋼筋的形狀、鋼筋直徑及鋼筋的搭接長(zhǎng)度有關(guān)。

1. 混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)層厚度

鋼筋的保護(hù)層是指從混凝土外表面至鋼筋外表面的距離,主要起保護(hù)鋼筋免受大氣銹蝕的作用,不同部位的鋼筋,保護(hù)層厚度也不同。受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度,應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求;當(dāng)設(shè)計(jì)無具體要求時(shí),不應(yīng)小于受力鋼筋直徑。

鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度

 

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2. 鋼筋彎曲量度差值和端部彎鉤增加值

量度差值——鋼筋彎曲后的外包尺寸和中心線之間的差值。量度差值的大小與鋼筋直徑、彎曲角度、彎心直徑等因素有關(guān)。

前面已經(jīng)提過,鋼筋彎折后,其中心線長(zhǎng)度并沒有變化,而圖紙上標(biāo)注的大多是鋼筋彎曲成形的外包尺寸,而外包尺寸明顯大于鋼筋的中心線長(zhǎng)度,如果按照外包尺寸下料、彎折,就會(huì)造成鋼筋的浪費(fèi),而且也給施工帶來不便(由于尺寸偏大,致使保護(hù)層厚度不夠,甚至不能放進(jìn)模板)。

為了增強(qiáng)鋼筋與混凝土的錨固,鋼筋末端一般需加工成彎鉤形式。

 I 級(jí)鋼筋末端需要作180°彎鉤,其圓弧段彎曲直徑D不應(yīng)小于鋼筋直徑d 的2.5 倍,平直部分長(zhǎng)度不宜小于鋼筋直徑d的3倍,當(dāng)用于輕骨料混凝土結(jié)構(gòu)時(shí),其彎曲直徑D 不應(yīng)小于鋼筋直徑d的3.5 倍,如下圖 (b)所示;

 II、III 級(jí)鋼筋(變形鋼筋)一般可以不作彎鉤,如設(shè)計(jì)需要時(shí)末端只作90°或135°彎折,II 級(jí)鋼筋的彎曲直徑不宜小于鋼筋直徑d 的4 倍,III 級(jí)鋼筋不宜小于鋼筋直徑d的5倍,平直部分長(zhǎng)度應(yīng)按設(shè)計(jì)要求確定,如下圖(c)所示。

 

彎曲135。時(shí)的彎鉤增加值

 

箍筋的末端需作彎鉤,彎鉤形式應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,當(dāng)設(shè)計(jì)無具體要求時(shí),用I 級(jí)鋼筋或冷拔低碳鋼絲制作的箍筋,其彎鉤的彎曲直徑應(yīng)大于受力鋼筋直徑,且不小于箍筋直徑的2.5 倍;彎鉤平直部分的長(zhǎng)度,對(duì)一般結(jié)構(gòu),不宜小于箍筋直徑的5 倍,對(duì)有抗震要求的結(jié)構(gòu),不應(yīng)小于箍筋的10 倍。彎鉤形式有三種,如下圖所示,對(duì)于有抗震要求和受扭的結(jié)構(gòu),可按圖中(c)所示加工。

彎曲角度為α,彎心直徑為D時(shí),量度差值的計(jì)算公式如下

 

 

箍筋示意圖

 

鋼筋彎曲量度差值

 

箍筋 900/900彎鉤時(shí)兩個(gè)彎鉤增長(zhǎng)值為:

    2×(0.285D+4.785d),當(dāng)取D=2.5d,平直長(zhǎng)為5d時(shí),兩個(gè)彎鉤增加值=11d。     箍筋1350/1350 彎鉤時(shí)兩個(gè)彎鉤增長(zhǎng)值為:    2×(0.68D+5.18d),當(dāng)取D=2.5d,平直長(zhǎng)為10d時(shí),兩個(gè)彎鉤增加值=19d。     箍筋 900/1800彎鉤時(shí)兩個(gè)彎鉤增長(zhǎng)值為:

    (1.07D+5.57d)+(0.285D+4.785d)=1.355D+10.355d,當(dāng)取D=2.5d,平直長(zhǎng)為5d時(shí),兩個(gè)彎鉤增加值=14d 。 

3. 箍筋調(diào)整值

量度差值——鋼筋彎曲后的外包尺寸和中心線之間的差值。量度差值的大小與鋼筋直徑、彎曲角度、彎心直徑等因素有關(guān)。

 

箍筋下料示意圖

箍筋調(diào)整值

  

4. 彎起鋼筋的增加長(zhǎng)度

彎起鋼筋的增加長(zhǎng)度與彎起角度有關(guān)。鋼筋的彎起,一般為45。;當(dāng)梁較高時(shí),則為60。;當(dāng)梁較低或在現(xiàn)澆板中,為30。

彎起鋼筋坡度系數(shù)

 

總原則:

鋼筋的下料長(zhǎng)度

=各段外包尺寸之和-彎曲處的量度差值+兩端彎鉤的增長(zhǎng)值 

直鋼筋的下料長(zhǎng)度

=構(gòu)件長(zhǎng)度-鋼筋端頭保護(hù)層厚度+鋼筋彎鉤增長(zhǎng)值 

彎起鋼筋的下料長(zhǎng)度

=直段長(zhǎng)度+斜段長(zhǎng)度+鋼筋彎鉤增加值-量度差值 

箍筋的下料長(zhǎng)度 =箍筋周長(zhǎng)+箍筋調(diào)整值 

記住直徑為10mm的鋼筋每米重量為0.617kg,其他直徑鋼筋每米重量為直徑(厘米為單位)的平方與0.617的乘積。 

 

計(jì)算示例2

【例4.2】某建筑物簡(jiǎn)支梁配筋如圖所示,試計(jì)算鋼筋下料長(zhǎng)度。鋼筋保護(hù)層厚度取25mm。(梁編號(hào)為L(zhǎng)1共10根) 

 

【解】

1.計(jì)算鋼筋下料長(zhǎng)度

①號(hào)鋼筋下料長(zhǎng)度

  6190+2×200-2×2×25+2×6.25×25=6802(mm)

 

②號(hào)鋼筋下料長(zhǎng)度

  6190+2×6.25×12=6340(mm)

④號(hào)鋼筋下料長(zhǎng)度計(jì)算為6825mm

⑤號(hào)箍筋下料長(zhǎng)度

    (162+462)×2+50=1298(mm)

箍筋的個(gè)數(shù)

(6240-2×25)/200=31   箍筋有32個(gè)

2.繪出各種鋼筋簡(jiǎn)圖(見下表)。 

鋼筋配料單 

 

5 .鋼筋代換

(1) 鋼筋代換的原則

鋼筋的級(jí)別、種類和直徑應(yīng)按設(shè)計(jì)要求采用。若在施工過程中,由于材料供應(yīng)的困難不能完全滿足設(shè)計(jì)對(duì)鋼筋級(jí)別或規(guī)格的要求,為保證工期,可對(duì)鋼筋進(jìn)行代換,但應(yīng)遵循下列原則。

 ①不同種類鋼筋的代換,應(yīng)按鋼筋受拉承載力設(shè)計(jì)值相等的原則進(jìn)行。

 ②當(dāng)構(gòu)件受抗裂、裂縫寬度或撓度控制時(shí),鋼筋代換后應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的抗裂、裂縫寬度或撓度驗(yàn)算。

 ③除滿足強(qiáng)度要求外,還應(yīng)滿足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中所規(guī)定的最小配筋率、鋼筋間距、錨固長(zhǎng)度、最小鋼筋直徑、根數(shù)等構(gòu)造要求。    

④對(duì)重要受力構(gòu)件,不宜用I級(jí)光面鋼筋代換變形鋼筋。 

⑤梁的縱向受力鋼筋和彎起鋼筋應(yīng)分別進(jìn)行代換。

⑥對(duì)有抗震要求的框架,不宜以強(qiáng)度等級(jí)較高的鋼筋代替原設(shè)計(jì)的鋼筋;當(dāng)必須代換時(shí),其代換鋼筋的抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值的比值不應(yīng)小于1.25,且鋼筋的屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的比值,當(dāng)按一級(jí)抗震設(shè)計(jì)時(shí),不應(yīng)大于1.25,當(dāng)按二級(jí)抗震設(shè)計(jì)時(shí),不應(yīng)大于1.4。

⑦預(yù)制構(gòu)件的吊環(huán),必須采用未經(jīng)冷拉的I級(jí)熱軋鋼筋制作,嚴(yán)禁以其他鋼筋代換。

(2)鋼筋代換的方法

鋼筋代換的方法主要有等強(qiáng)代換、等面積代換和等彎矩代換三種。

①等強(qiáng)代換

當(dāng)構(gòu)件受強(qiáng)度控制時(shí),可按強(qiáng)度相等原則進(jìn)行代換,稱為“等強(qiáng)代換”,即

f y1 A s1 ≤ f y2 A s2式中,f y1 ——原設(shè)計(jì)鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

f y2——代換鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

A s1 ——原設(shè)計(jì)鋼筋總截面面積

A s2 ——代換鋼筋總截面面積。

②等面積代換

當(dāng)構(gòu)件按最小配筋率配筋或相同級(jí)別的鋼筋之間代換時(shí),鋼筋可按面積相等原則進(jìn)行代換,稱為“等面積代換”,即A s1 ≤A s2式中符號(hào)意義同前。

③等彎矩代換

當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件按裂縫寬度或抗裂性要求控制時(shí),鋼筋的代換需進(jìn)行裂縫及抗裂性驗(yàn)算。鋼筋代換后,有時(shí)由于受力鋼筋直徑加大或根數(shù)增多而需要增加排數(shù),則構(gòu)件截面的有效高度h0減小,截面強(qiáng)度降低,此時(shí)需復(fù)核截面強(qiáng)度。

 

6.鋼筋加工的其它工作

鋼筋的加工有除銹、調(diào)直、下料剪切及彎曲成型。鋼筋加工的形狀、尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,其偏差應(yīng)符合下表的規(guī)定。

鋼筋加工的允許偏差 

(1) 除銹 

鋼筋除銹一般可以通過以下兩個(gè)途徑:大量鋼筋除銹可通過鋼筋冷拉或鋼筋調(diào)直機(jī)調(diào)直過程中完成;少量的鋼筋局部除銹可采用電動(dòng)除銹機(jī)或人工用鋼絲刷、砂盤以及噴砂和酸洗等方法進(jìn)行。

(2) 調(diào)直 

鋼筋調(diào)直方法很多,常用的方法是使用卷揚(yáng)機(jī)拉直和用調(diào)直機(jī)調(diào)直。 

(3) 切斷

切斷前,應(yīng)將同規(guī)格鋼筋長(zhǎng)短搭配,統(tǒng)籌安排,一般先斷長(zhǎng)料,后斷短料,以減少短頭和損耗。鋼筋切斷可用鋼筋切斷機(jī)或手動(dòng)剪切器。     

(4) 彎曲成型 

鋼筋彎曲的順序是畫線、試彎、彎曲成型。畫線主要根據(jù)不同的彎曲角在鋼筋上標(biāo)出彎折的部位,以外包尺寸為依據(jù),扣除彎曲量度差值。鋼筋彎曲有人工彎曲和機(jī)械彎曲。 

(5) 安裝檢查

鋼筋屬于隱蔽性工程,在澆筑混凝土之前應(yīng)對(duì)鋼筋及預(yù)埋件進(jìn)行驗(yàn)收,并做好隱蔽工程記錄。 

安裝鋼筋前,施工人員必須熟悉施工圖紙,合理安排鋼筋安裝順序,檢查鋼筋品種、級(jí)別、規(guī)格、數(shù)量是否符合設(shè)計(jì)要求。

鋼筋應(yīng)綁扎牢固,防止鋼筋移位。板和墻的鋼筋網(wǎng),除靠近外圍兩行鋼筋的交叉點(diǎn)全部扎牢外,中間部分交叉點(diǎn)可間隔交錯(cuò)綁扎,但必須保證受力鋼筋不產(chǎn)生位置偏移;對(duì)雙向受力鋼筋,必須全部綁扎牢固。

梁和柱的箍筋,除設(shè)計(jì)有特殊要求外,應(yīng)與受力鋼筋垂直設(shè)置;箍筋彎鉤疊合處,應(yīng)沿受力鋼筋方向錯(cuò)開設(shè)置。

在柱中豎向鋼筋搭接時(shí),角部鋼筋的彎鉤平面與模板面的夾角,對(duì)矩形柱應(yīng)為450角,對(duì)多邊形柱應(yīng)為模板內(nèi)角的平分角;對(duì)圓形柱鋼筋的彎鉤平面應(yīng)與模板的切線平面垂直;中間鋼筋的彎鉤平面應(yīng)與模板面垂直;當(dāng)采用插入式振搗器澆筑小型截面柱時(shí),彎鉤平面與模板面的夾角不得小于150。

 板、次梁與主梁交接處,板的鋼筋在上,次梁鋼筋居中,主梁鋼筋在下;主梁與圈梁交接處,主梁鋼筋在上,圈梁鋼筋在下,綁扎時(shí)切不可放錯(cuò)位置。

安裝鋼筋時(shí),配置的鋼筋品種、級(jí)別、規(guī)格和數(shù)量必須符合設(shè)計(jì)圖紙的要求。鋼筋安置位置的偏差應(yīng)符合下表的規(guī)定。 

鋼筋安置位置的允許偏差和檢驗(yàn)方法