1、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
2、 （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
3、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。,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,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
4、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
5、）。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
6、-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0.30.5m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；
7、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
8、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HP
9、B235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
10、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
11、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3.1416d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
12、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,
