钢筋因弯曲或弯钩会使其长度变化.docx
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钢筋因弯曲或弯钩会使其长度变化
钢筋因弯曲或弯钩会使其长度变化,在配料中不能直接根据图纸中尺寸下料必须了解对混凝土保护层、钢筋弯曲、弯钩等规定,再根据图中尺寸计算其下料长
度。
各种钢筋下料长度计算如下:
直钢筋下料长度=构件长度-保护层厚度+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=箍筋周长+箍筋调整值
上述钢筋需要搭接的话,还应增加钢筋搭接长度。
1.弯曲调整值
钢筋弯曲后的特点:
一是在弯曲处内皮收缩、外皮延伸、轴线长度不变;二是
在弯曲处形成圆弧。
钢筋的量度方法是沿直线量外包尺寸（图9-46;因此,弯起钢筋
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。
弯曲调整值,根据理论推算并结合实践经验,列于表9-23。
图9-46钢筋弯曲时的量度方法
钢筋弯曲调整值表9-23
钢筋弯曲角度30°45°60°90°135°
钢筋弯曲调整值0.35d0.5d0.85d2d2.5d
注:
d为钢筋直径。
2.弯钩增加长度
钢筋的弯钩形式有三种:
半圆弯钩、直弯钩及斜弯钩（图9-47。
半圆弯钩是最常用的一种弯钩。
直弯钩只用在柱钢筋的下部、箍筋和附加钢筋中。
斜弯钩只用在直径较小的钢筋中。
图9-47钢筋弯钩计算简图
（a半圆弯钩;（b直弯钩;（c斜弯钩
光圆钢筋的弯钩增加长度,按图9-47所示的简图（弯心直径为2.5d、平直部分为3d计算:
对半圆弯钩为6.25d,对直弯钩为3.5d,对斜弯钩为4.9d。
在生产实践中,由于实际弯心直径与理论弯心直径有时不一致,钢筋粗细和机具条件不同等而影响平直部分的长短（手工弯钩时平直部分可适当加长,机械弯钩时可适当缩短,因此在实际配料计算时,对弯钩增加长度常根据具体条件,采用经验数据,
见表9-24。
半圆弯钩增加长度参考表（用机械弯表9-24
钢筋直径（mm<68~1012~1820~2832~36
一个弯钩长度（mm406d5.5d5d4.5d
3.弯起钢筋斜长
弯起钢筋斜长计算简图,见图9-48。
弯起钢筋斜长系数见表9-25。
图9-48弯起钢筋斜长计算简图
（a弯起角度30°;（b弯起角度45°;（c弯起角度60°
弯起钢筋斜长系数表9-25
注:
hO为弯起高度。
4.箍筋调整值
箍筋调整值,即为弯钩增加长度和弯曲调整值两项之差或和,根据箍筋量外包尺寸或内皮尺寸确定见图9-49与表9-26。
图9-49箍筋量度方法
（a量外包尺寸;（b量内皮尺寸
箍筋调整值表9-26
箍筋量度方法箍筋直径（mm
4~56810~12
量外包尺寸40506070
量内皮尺寸80100120150~170
9-3-1-2钢筋长度计算中的特殊问题
1.变截面构件箍筋
根据比例原理,每根箍筋的长短差数△,可按下式计算（图9-50:
（9-7
式中lc——箍筋的最大高度;
ld——箍筋的最小高度;
n——箍筋个数,等于s/a+1;
s——最长箍筋和最短箍筋之间的总距离;
a——箍筋间距。
图9-50变截面构件箍筋
2.圆形构件钢筋
在平面为圆形的构件中,配筋形式有二:
按弦长布置,按圆形布置。
（1按弦长布置先根据下式算出钢筋所在处弦长,再减去两端保护层厚度,得出钢筋长度。
当配筋为单数间距时（图9-51a:
（9-8
当配筋为双数间距时（图9-51b:
（9-9
式中li——第i根（从圆心向两边计数钢筋所在的弦长;
a——钢筋间距;
n——钢筋根数,等于D/a-1（D——圆直径;
i——从圆心向两边计数的序号数。
图9-51圆形构件钢筋（按弦长布置
（a单数间距;（b双数间距
（2按圆形布置一般可用比例方法先求出每根钢筋的圆直径,再乘圆周率算得钢筋长度（图9-52。
图9-52圆形构件钢筋（按圆形布置
3.曲线构件钢筋
（1曲线钢筋长度,根据曲线形状不同,可分别采用下列方法计算。
圆曲线钢筋的长度，可用圆心角0与圆半径R直接算出或通过弦长I与矢高h查表得出（《建筑施工手册（第四版》1中“施工常用数据”。
抛物线钢筋的长度L可按下式计算（图9-53。
（9-10
式中I——抛物线的水平投影长度;
h——抛物线的矢高。
图9-53抛物线钢筋长度
其他曲线状钢筋的长度,可用渐近法计算,即分段按直线计,然后总加。
图9-54所示的曲线构件,设曲线方程式y=f（x,沿水平方向分段,每段长度为I（般取
为0.5m,求已知x值时的相应y值,然后计算每段长度,例如,第三段长度为。
图9-54曲线钢筋长度
（2曲线构件箍筋高度,可根据已知曲线方程式求解。
其法是先根据箍筋的间距确定x值,代入曲线方程式求y值,然后计算该处的梁高h=H-y,再扣除上下保护层厚度,即得箍筋高度。
对一些外形比较复杂的构件,用数学方法计算钢筋长度有困难时,也可用放足尺（1:
1或放小样（1:
5办法求钢筋长度。
9-3-1-3配料计算的注意事项
1.在设计图纸中,钢筋配置的细节问题没有注明时,一般可按构造要求处理。
2.配料计算时,要考虑钢筋的形状和尺寸在满足设计要求的前提下要有利于加工
安装。
3.配料时,还要考虑施工需要的附加钢筋。
例如,后张预应力构件预留孔道定位
用的钢筋井字架,基础双层钢筋网中保证上层钢筋网位置用的钢筋撑脚,墙板双层钢筋网中固定钢筋间距用的钢筋撑铁,柱钢筋骨架增加四面斜筋撑等。
9-3-1-4配料计算实例
已知某教学楼钢筋混凝土框架梁KL1的截面尺寸与配筋见图9-55,共计5根。
混凝土强度等级为C25。
求各种钢筋下料长度。
图9-55钢筋混凝土框架梁KLl平法施工图
[解]1.绘制钢筋翻样图
根据本手册9-2“配筋构造”的有关规定,得出:
（1纵向受力钢筋端头的混凝土保护层为25mm;
（2框架梁纵向受力钢筋①25勺锚固长度为35送5=875mm,伸入柱内的长度可达
500-25=475mm,需要向上（下弯400mm;
（3悬臂梁负弯矩钢筋应有两根伸至梁端包住边梁后斜向上伸至梁顶部
（4吊筋底部宽度为次梁宽+2>50mm，按45向上弯至梁顶部，再水平延伸20d=20X18=360mm。
对照KL1框架梁尺寸与上述构造要求,绘制单根钢筋翻样图（图9-56,并将各种钢筋编号。
图9-56KL1框架梁钢筋翻样图
2.计算钢筋下料长度
计算钢筋下料长度时,应根据单根钢筋翻样图尺寸,并考虑各项调整值。
①号受力钢筋下料长度为:
（7800-225+2X400-2：
2>25=8450mm
②号受力钢筋下料长度为:
（9650-22X5+400+350+200+500-3X2X25-0.52X5=10888mm
⑥号吊筋下料长度为:
350+2（1060+360-40X.5X25=3140mm
⑨号箍筋下料长度为:
2（770+270+70=2150mm
⑩号箍筋下料长度,由于梁高变化,因此要先按公式（9-7算出箍筋高差△。
箍筋根数n=（1850-100/200+1=10,箍筋高差△=（570-370/（10-1=22mm每个箍筋下料长度计算结果列于表9-27。
钢筋配料单表9-27
构件名称:
KL1梁,5根
9-3-1-5配料单与料牌
钢筋配料计算完毕,填写配料单,详见表9-27。
列入加工计划的配料单,将每一编号的钢筋制作一块料牌,作为钢筋加工的依据与钢筋安装的标志。
钢筋配料单和料牌,应严格校核,必须准确无误,以免返工浪费。
9-3-2钢筋代换
当钢筋的品种、级别或规格需作变更时,应办理设计变更文件。
9-3-2-1代换原则
当施工中遇有钢筋的品种或规格与设计要求不符时,可参照以下原则进行钢筋
代换:
1.等强度代换:
当构件受强度控制时,钢筋可按强度相等原则进行代换。
2.等面积代换:
当构件按最小配筋率配筋时,钢筋可按面积相等原则进行代换。
3.当构件受裂缝宽度或挠度控制时,代换后应进行裂缝宽度或挠度验算。
9-3-2-2等强代换方法
1.计算法
（9-11
式中n2——代换钢筋根数;
n1――原设计钢筋根数;
d2——代换钢筋直径;
d1――原设计钢筋直径;
fy2――代换钢筋抗拉强度设计值（表9-28;
fy1――原设计钢筋抗拉强度设计值。
上式有两种特例:
（1设计强度相同、直径不同的钢筋代换:
（9-12
（2直径相同、强度设计值不同的钢筋代换:
（9-13
钢筋强度设计值（N/mm2表9-28
项次钢筋种类符号抗拉强度设计值fy抗压强度设计值fy'
1热轧钢筋HPB235©210210
HRB335①300300
HRB400360360
RRB400360360
2冷轧带肋钢筋LL550360360
LL650430380
LL800530380
9-3-2-3构件截面的有效高度影响
钢筋代换后,有时由于受力钢筋直径加大或根数增多而需要增加排数,则构件截面的有效高度h0减小,截面强度降低。
通常对这种影响可凭经验适当增加钢筋面积然后再作截面强度复核。
对矩形截面的受弯构件,可根据弯矩相等,按下式复核截面强度。
（9-14
式中N1――原设计的钢筋拉力，等于As1fy1（As1――原设计钢筋的截面面积,fy1——原设计钢筋的抗拉强度设计值;
N2——代换钢筋拉力,同上;
h01――原设计钢筋的合力点至构件截面受压边缘的距离
h02――代换钢筋的合力点至构件截面受压边缘的距离
fc――混凝土的抗压强度设计值,对C20混凝土为9.6N/mm2,对C25混凝土为
11.9N/mm2,对C30混凝土为14.3N/mm2;
b――构件截面宽度。
9-3-2-4代换注意事项
钢筋代换时,必须充分了解设计意图和代换材料性能,并严格遵守现行混凝土结构设计规范的各项规定;凡重要结构中的钢筋代换,应征得设计单位同意。
1.对某些重要构件，如吊车梁、薄腹梁、彬架下弦等，不宜用HPB235级光圆
钢筋代替HRB335和HRB400级带肋钢筋。
2.钢筋代换后,应满足配筋构造规定,如钢筋的最小直径、间距、根数、锚固长
度等。
3.同一截面内,可同时配有不同种类和直径的代换钢筋,但每根钢筋的拉力差不应过大（如同品种钢筋的直径差值一般不大于5mm,以免构件受力不匀。
4.梁的纵向受力钢筋与弯起钢筋应分别代换,以保证正截面与斜截面强度。
5.偏心受压构件（如框架柱、有吊车厂房柱、桁架上弦等或偏心受拉构件作钢
筋代换时,不取整个截面配筋量计算,应按受力面（受压或受拉分别代换。
6.当构件受裂缝宽度控制时,如以小直径钢筋代换大直径钢筋,强度等级低的钢
筋代替强度等级高的钢筋,则可不作裂缝宽度验算。
9-3-2-5钢筋代换实例
［例1］今有一块6m宽的现浇混凝土楼板,原设计的底部纵向受力钢筋采用
HPB235级©12钢筋@120mm,共计50根。
现拟改用HRB335级①12钢筋,求所需
①12钢筋根数及其间距。
［解］本题属于直径相同、强度等级不同的钢筋代换,采用
公式（9-13计算:
n2=50>210/300=35根，间距=120爲0/35=171.4取170mm
［例2］今有一根400mm宽的现浇混凝土梁,原设计的底部纵向受力钢筋采用
HRB335级①22钢筋，共计9根，分二排布置，底排为7根,上排为2根。
现拟改用
HRB400级25钢筋,求所需25钢筋根数及其布置。
［解］本题属于直径不同、强度等级不同的钢筋代换,采用公式（9-11计算:
=5.81根,取6根。
一排布置，增大了代换钢筋的合力点至构件截面受压边缘的距离h0,有利于提高
构件的承载力。
［例3］已知梁的截面面积尺寸如图9-57a所示,采用C20混凝土制作，原设计的纵向受力钢筋采用HRB400级20钢筋,共计6根，单排布置,中间4根分别在二处弯起。
现拟改用HRB335级①22钢筋,求所需钢筋根数及其布置。
图9-57矩形梁钢筋代换
（a原设计钢筋;（b代换钢筋
［解］1.弯起钢筋与纵向受力钢筋分别代换,以220为单位,按公式（9-11代换
①22钢筋,=1.98取2根。
2.代换后的钢筋根数不变,但直径增大,需要复核钢筋净间距s:
s=（300-22>5-6>22/5=23.6<25mm,需要布置为两排（底排4根、二排2根。
3.代换后的构件截面有效高度h02减小，需要按公式（9-14复核截面强度。
4.角部两根改为①25钢筋,再复核截面强度
小结:
代换钢筋采用4①22+2①25按图9-57（b布置,满足原设计要求。
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