1、【未经本人许可本文不得转载】箍筋预算及下料长度计算分析摘要:本文查阅了大量资料,针对目前很多工程师、造价师及许多钢筋计算软件对箍筋预算及下料长度计算方法混乱状况,重新理清思路,详细推导出箍筋预算及下料长度计算公式,理论与经验数据相结合,拟起到正本溯源,剔除谬误,抛砖引玉的作用。关键词:箍筋 下料长度 弯曲调整值 弯钩增加值一、理论计算方法:(一)、概念:所谓的钢筋弯钩增加值、弯曲调整值都是以量度尺寸(或外包尺寸)与中轴线长度的比较而得出的一个理论近似差值(为什么说是理论近似差值,原因一是首先由平面假设假定钢筋中轴线在钢筋弯曲后长度不变,实际上会有微小改变;二是影响弯钩增加值、弯曲调整值大小的钢
2、筋弯曲半径取值取决于结构设计规范、标准图集、施工验收规范、加工工艺标准、构造要求、加工机械等多方面的因素)。量度尺寸-下料尺寸=弯曲调整值(二)、135/135弯钩矩形箍筋下料长度(l):1、按外包尺寸计算:l= 箍筋外包周长-3 个 90 度弯曲调整值+2 个 135 度弯钩增加值(1)、抗震结构l=箍筋 4 边外包尺寸 -31.75d + 211.87d即 l 2(b 2as 2d) 2(h 2as 2d) 1.75d3 11.87d2 2(b h) 8as 26.5d =内包尺寸周长+26.5箍筋直径【未经本人许可本文不得转载】图 1注:箍筋“135 度弯钩增加值”计算时取的 11.87
3、d 实际上是弯钩平直段长度加上量度差值的结果,我们知道弯钩平直段长度是 10d,那么量度差值应该是 1.87d。下面我们推导一下 1.87d 这个量度差值的来历:按图 1 所示,我们假设 A 边的外包尺寸是 A;如果按照中轴线计算“A 边平直段边长+弯钩弯曲段长度”那么是:A-(D/2+d)+135/3603.14(D/2+d/2)2 (这里 D 取的是规范规定的最小半径 2.5d)此时用上面的式子减外包尺寸 A 的结果就是量度差值:1.87d ;与“135 度弯钩增加值”的推导同理,“90 度弯曲调整值”取的是 1.75d(按 D=2.5d) 。(2)、一般结构(非抗震区),135弯钩矩形箍
4、筋下料长度(l): l 2(b 2as 2d) 2(h 2as 2d) 1.75d3 6.87d2 2(b h) 8as 16.5d =内包尺寸周长+26.5箍筋直径 式中: b 构件截面宽;H 构件截面高;d 箍筋直径; as 主筋保护层厚; 2、按中轴线长度计算(抗震结构): 设 b,h 分别为截面边长,as 为主筋保护层厚,箍筋弯曲直径(中线)为 3.5d,长度均按箍筋中线尺寸计算。l=4 个直线段 +3 个 90 度弧线段 +2 个 135 度弧线段及平直段(10箍筋直径)=(b-2as-3.5d) +(h-2as-3.5d)2 +4d+ 3.5d90/3603 +( 3.5d 135
5、/360 +10d)2=(b+h)2-8as-10d +3.5 (3/4+23/8)d+20d【未经本人许可本文不得转载】=(b+h)2-8as +(33.5 /2+10)d=2(b+h)-8as +26.49d 2(b+h)-8as +26.5d=内包尺寸周长+26.5箍筋直径特别注意:计算过程中若采用外包尺寸时,箍筋下料长度=外包周长+18.5 箍筋直径若采用中轴线尺寸,箍筋下料长度=中轴线长+22.5 箍筋直径而采用内包尺寸时,箍筋下料长度=内包周长+26.5 箍筋直径此点最容易忽视。预算时若不考虑弯曲调整值箍筋长度可按外包周长+23.75 箍筋直径计算。资料:如何合理确定箍筋弯曲直径?
6、实际上,确定箍筋弯曲直径应考虑三个因素:a.冷弯直径。有关资料说,a6 筋的冷弯直径为 8;b.构造弯曲直径。即应大于等于主筋直径加箍筋直径,根据有关资料,箍筋弯曲直径(内包尺寸)应大于等于 2.5箍筋直径;c.加工弯曲直径。由弯曲机滚轴直径决定。应选用哪一个呢?分析如下:一般来说,c=b=a冷弯直径和构造直径必须保证;加工直径是用最经济最节约的手段加工出符合冷弯直径和构造直径的箍筋弯曲直径;加工时钢筋的弯曲直径是由弯曲机的滚轴直径和箍筋直径决定的,但如何确定弯曲机的滚轴直径是一个难题,因与选用的弯曲机和滚轴有关,其可能是一个不确定值;按照最经济最节约方式确定工作方式是经济学的基本思路。显然,
7、用构造直径来确定弯曲直径是最经济最节约的加工尺寸。因此我在推导时就用了 2.5 倍箍筋直径来确定箍筋弯曲直径(内包尺寸),其箍筋中线弯曲直径应为2.5d+d=3.5d。钢筋加工弯曲半径在 GB50204-2002、施工验收规范及施工工艺要求中都有相关规定(其中有些矛盾和模糊):混凝土结构施工质量验收规范第 5.3.1-3 条规定“钢筋做不大于 90 度弯折时,弯折处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的 5 倍 ”,据此规定应取 R=2.5d(本文按表 2 的 90级钢取值) ;而对于弯钩的弯弧内直径, 规范第 5.3.2-1 条规定“钢筋弯钩的弯弧内直径除应满足本规范第 5.3.1 条的规定外尚应不
8、小于受力钢筋直径”,据此条规定可取 D=2.5d,即 R=1.25d。(三)、90/90弯钩矩形箍筋下料长度(l):l= 箍筋外包周长-3 个 90 度弯曲调整值+2 个 90 度弯钩增加值即 l= 箍筋 4 边外包尺寸 -31.75d + 25.5d (平直段长度按 5d) 2(b 2as 2d) 2(h 2as 2d) 1.75d3 5.5d2 2(b h) 8as 14d =内包尺寸周长+14箍筋直径(四)、本文仅对最常用的箍筋形式作下料分析,其它形式可依此推导,只要改变相关参数即可。相关计算公式如下:设 D 为圆弧弯曲直径,d 为钢筋直径, Lp 为弯钩的平直部分长度,单个弯钩增加长度
9、如表:表 1 钢筋弯钩增加长度弯钩角度 180 135 90弯钩增长公式 Lz 1.071D+0.571d+Lp 0.678D+0.178d+Lp 0.285D-0.215d+Lp表 2 钢筋弯折时的弯曲调整值弯折角度 弯曲调整值公式 弯曲直径 D 取值 弯曲调整值【未经本人许可本文不得转载】D=4d 0.298d30 0.006D+0.274dD=5d 0.304dD=4d 0.52d45 0.022D+0.436dD=5d 0.55dD=4d 0.85d60 0.053D+0.631dD=5d 0.9dD=2.5d 1.75dD=4d 2.08d90 0.215D+1.215dD=5d 2
10、.29dD=4d 2.59d135 0.236D+1.65dD=5d 2.83d表 3 弯起钢筋的弯曲调整值弯起角度 弯曲调整值公式 弯曲直径 D 取值 弯曲调整值D=4d 0.33d30 0.012D+0.28dD=5d 0.34dD=4d 0.63d45 0.043D+0.457dD=5d 0.67dD=4d 1.12d60 0.108D+0.685dD=5d 1.23d注:由于在实际施工操作时并不能完全准确地按有关规定的最小弯曲调整值取用,有时稍有偏大取值,有时也可能略有偏小取值;也有成型工具性能不一定满足规定要求等。因此,除按有关计算方法计算弯曲调整值之外,还可以根据各地实际情况或操作
11、经验确定。二、经验取值方法:(1)箍筋弯钩规定用 I 级钢筋或冷拨低碳钢丝制作的箍筋:A 、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;B、弯钩平直部分的长度,对于一般结构,不宜小于 5d;对于有抗震要求的结构,不应小于 10d(d 为箍筋直径) 。对于无抗震要求的结构,箍筋弯钩按 90/180或 90/90形式加工;对于有抗震要求或受扭的结构可按 135/135形式加工。箍筋弯钩形式如图 2-30 示。图 2-30(2)箍筋弯钩增加长度取值设 D 为圆弧弯曲直径,d 为钢筋直径, Lp 为弯钩的平直部分长度,箍筋弯钩增加长度取值如表 4。【未经本人许可本文不得转载】表 4 箍筋弯钩增加长度取值注:一般在实际加工时,较细的钢筋采用偏大的圆弧弯曲半径;建筑施工计算手册有如下说明:180弯钩圆弧弯曲半径应小于箍筋直径的 2 倍,用于轻集料混凝土应小于箍筋直径的 3.5 倍;90、135弯钩弯折时,对级钢筋弯曲直径不宜小于 2.5d,对级钢筋不宜小于 4d,对级钢筋不宜小于 5d 。参考文献资料:混凝土结构施工质量验收规范建筑施工计算手册某网络论坛资料图片(作者不详)声明:本文乃秉着方便大家,服务大家的目的编缉整理的,其有部分原始资料、图形来自网络论坛,事先声明,在此谢谢原作者。