第3节 钢筋配料、代换
★关键词7 下料
1.外皮尺寸计算
外皮尺寸,即钢筋混凝土结构施工图中所标注的钢筋长度是指受力钢筋外边缘至外边缘之间的长度。
外皮尺寸是钢筋施工中量度钢筋长度的基本依据,其大小是由构件尺寸、钢筋形状及保护层厚度确定的。
2.保护层厚度计算
混凝土保护层厚度是指受力钢筋外边缘至混凝土构件表面的距离。
混凝土保护层厚度应当符合设计规定,当设计中无具体要求时,纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度见表1-5。
表1-5 纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度 单位:mm
注:1.混凝土强度等级不大于C25时,表中保护层厚度数值应增加5mm;
2.钢筋混凝土基础宜设置混凝土垫层,基础中钢筋的混凝土保护层厚度应从垫层顶面算起,且不应小于40mm。
混凝土保护层的功能主要是使混凝土结构中的钢筋免于大气的锈蚀作用,从而提高钢筋混凝土结构构件的耐久性。
3.弯起钢筋斜长的计算
梁、板类构件常配置一定数量的弯起钢筋,弯起角度有30°、45°和60°几种(图1-5)。
图1-5 弯起钢筋斜长计算简图
弯起钢筋斜长增加的长度ls可按表1-6计算。
表1-6 弯起钢筋斜长增加的长度ls
4.箍筋的下料长度的计算
箍筋弯钩的增加值,可以按表1-7中的数值选用,也可以将箍筋弯钩增加长度和弯折量度差值并为一项箍筋调整值,见表1-8。计算时将箍筋外皮尺寸或内皮尺寸加上相应的箍筋调整值即为箍筋下料长度。
表1-7 箍筋弯钩增加值
注:表中括号中的数据为抗震要求时的增加值;d为箍筋直径。
表1-8 箍筋下料调整值
5.特殊形状钢筋下料长度的计算
(1)变截面构件的箍筋下料长度。
变截面构件的箍筋下料示意图如图1-6所示,其截面宽度相同而高度不同,相邻箍筋高度差Δh可用数学法根据比例关系进行计算。每根钢筋的长短差Δh按下式计算:
图1-6 变截面构件的箍筋下料示意图
式中 hn——最大箍筋高度,mm;
h1——最小箍筋高度,mm;
n——箍筋根数,n=l∕s-1;
l——最长箍筋和最短箍筋之间的总距离,mm;
s——箍筋间距,mm。
(2)圆形构件的钢筋下料长度。
①按弦长布置,如图1-7所示。先根据下列公式计算出钢筋所在处的弦长,再减去两端保护层厚度,即得钢筋长度。
图1-7 按弦长布置的钢筋
当配筋为单数间距(偶数筋)时:
当配筋为偶数间距(奇数筋)时:
式中 li——第i根(从圆心向两边计数)钢筋所在的弦长,mm;
a——钢筋间距,mm;
n——钢筋根数,(D为圆的直径);
i——从圆心向两边计数的序号数。
②按圆形布置。先可用比例方法求出每根钢筋的圆直径,再乘圆周率算得钢筋长度。如图1-8所示。
图1-8 按圆形布置的钢筋
(3)曲线构件的钢筋。
①圆所在的曲线钢筋长度。可用圆心角θ与圆半径R计算出:
②抛物线状钢筋长度。抛物线状钢筋长度L可按下式计算:
式中 l——抛物线的水平投影长度,mm(图1-9);
h——抛物线的矢高,mm。
图1-9 抛物线长度计算
③外形复杂的构件钢筋。对于一些外形比较复杂的构件,用数学的方法计算钢筋长度比较困难,可以采用放足尺(1︰1)或放小样(1︰5)的办法计算钢筋长度。
6.弯曲调整值的计算
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皮尺寸,如图1-10所示。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确定,见表1-9。
图1-10 钢筋弯曲时的量度方法
表1-9 钢筋弯曲调整值
注:d为钢筋直径。