1、基本原理: 一圈螺旋筋展开相当于 直角三角形的斜边 , 圆的周长和间距相当于两直角边。 可推导公式: L=H/h(D-2a+d)22+h2 式中:L-螺旋箍总长度(m)( 其长度是连续不断的) h-螺旋箍螺距(m) D-构件断面直径(m) 2a-保护层厚度(m) d-螺旋箍直径(m) (D-2a+d)22+h2 是在根号内的,且小括号后的“2“是整个小括号内数字的平方, 后的“2“是 的平方,h 后的 “2“是 h 的平方的意思. 或者: L=N*SQRT(h*h+(3.14*D)*(3.14*D) D:直径 N:螺旋筋的环数 h:间距 还有: SQRT(H2+(D(H/h)2)+ D3+12
2、.5d H: 构件高 h: 螺旋箍螺距 D: 螺旋箍直径 d: 螺旋箍钢筋直径 钢筋弯钩的计算方法和钢筋下料 钢筋的弯勾计算主要看钢筋弯勾的弯折角度以及构件的抗震要求。 级钢筋末端需要做 180、 135 、 90弯钩时,其圆弧弯曲直径 D 不应 小于钢筋直径 d 的 2.5 倍,平直部分长度不宜小于钢筋直径 d 的 3 倍;HRRB335 级、HRB400 级钢筋的弯弧内径不应小于钢筋直径 d 的 4 倍,弯钩的平直部分长 度应符合设计要求。如下图所示: 180的每个弯钩长度=6.25 d;( d 为钢筋直径 mm) 135的每个弯钩长度=4.9 d; 90的每个弯钩长度=3.5 d; 还应
3、该根据设计图纸参照相应图集计算,比如 03G101-1 中 P35 页有规定: 钢筋下料长度应根据构件尺寸、混凝土保护层厚度,钢筋几何形状和钢筋弯钩 增加长度等条件进行计算。 1、提到钢筋下料计算,一般都会涉及“量度差值”或“弯曲调整值”这两个概 念。一般特殊角度的“量度差值”或“弯曲调整值”或教科书上都有,但是非 特殊角度,譬如 70、80的“量度差值”或“弯曲调整值”在现成的文献内 查不到。 2、各相关文献上的“弯曲调整值”或“量度差值”取弯曲直径=2.5d 演绎得到 的。现如今的纵向钢筋弯曲成型的弯曲直径也不仅仅限于 2.5d,已经有 12d,16d 等各种不同弯曲直径的要求,现有文献上
4、很少考虑这种变化了的要求。 3、钢筋在弯曲成型时,外侧表面纤维受拉伸长,内侧表面纤维受压缩短,钢筋 中心线的长度保持不变。 4、电脑的应用和 AutoCAD 业已在业界普及,专业计算器的编程计算功能也日益 强大。 鉴于上述几点因素,我们认为依据工程施工图设计文件,用 AutoCAD 或徒手绘 制一些简单的计算辅助图形,直接进行基于中心线长度的钢筋下料长度计算, 可以有效指导钢筋下料。 180弯钩增加 6.25d 的推导 现行规范规定,级钢的弯心直径是 2.5d 钢筋中心线半圆的半径就是 2.5d/2d/2=1.75d 半圆周长为 1.75d5.498d 取 5.5d 平直段为 3d 所以 18
5、0 度弯钩增加的展开长度为 8.5d2.25d=6.25d 90直弯钩增加 11.21d 的推导(d25mm,弯心曲直径12d) 现行规范规定,抗震框架纵向钢筋锚固需要0.4laE+15d,同时规定,当纵向 钢筋直径25mm 时,弯心内半经6d;当纵向钢筋直径25mm 时,弯心内半经 8d,首先我们推导纵向钢筋直径25mm 时需要的展开长度。弯心半径 6d,弯 心直径是 12d,钢筋中心线 1/4 圆的直径是 13d, 90圆心角对应的圆周长度13d90360=10.21d。 所以,90钩所需要的展开长度为 15d7d+10.21d7d=11.21d 这个 11.21d 适用于抗震框架纵向钢筋
6、直径 d25mm 时的锚固。 90直弯钩增加 10.35d 的推导(d25mm,弯曲直径16d) 弯曲半径 8d,弯曲直径是 16d,钢筋中心线 1/4 圆的直径是 17d 90圆心角对应的圆周长度17d90360=13.35d 所以,90钩所需要的展开长度为 15d9d+13.35d9d=10.35d 这个 10.35d 适用于抗震框架纵向钢筋直径 d25mm 时的锚固。 按照本图的演算,所谓的“度量差值”或“延伸长度”是 29d17d/4=18d13.35d=4.65d。 我们指出“度量差值”或“延伸长度”是上世纪 60 年代的学者为“做学问” 而人为制造出来的不能自圆其说的“数据”,而且
7、大多数编著者都将其未作 解析就“笑纳”到自己的书稿之中,所以, 许多在施工一线的朋友觉得“不好 用”,后面的表格就是依据某经典教科书给出的数据编制而成的,对于箍筋还 是可用的,对于纵向钢筋就不合适,且对于非“特殊”角度,也未给出“度 量差值”或“延伸长度”的数据,现在建筑师万花齐放,角度是按照地形需要 结合建筑美学确定,往往不是“特殊”角度,也就查不到某个具体“非特殊” 角度的“度量差值”或“延伸长度”的数据,所以已经是摒弃“度量差值” 或“延伸长度”这些“人造”概念的时候了,一步一步老老实实对中心线长度 进行几何计算,是钢筋下料计算的正确途径。即使不会 AutoCAD,对照施工图, 运用初等
8、几何知识,徒手画个草图,借助计算器计算也是很容易完成的 矩形箍筋 26. 5d 的推导(d10mm,弯心直径2.5d) 弯心内直径是 2.5d,箍筋中心线直径是 3.5d, 每个 90圆心角对应的圆弧弧长是 3.5d90/ 3602.749d 每个箍筋共有 3 个 90圆弧,总长度32.749d=8.247d 取 8.25d 每个 135圆心角对应的圆弧弧长是 3.5d135/ 360=4.1234d, 每个箍筋共有 2 个 135圆弧,总长度和24.1234d8.247d 取 8.25d 每个箍筋的圆弧长度和8.25d 8.25d16.5d (1) 沿梁宽平直段2(b2c21.25d) (2
9、) 沿梁高平直段2(h2c21.25d) (3) 沿 135方向平直段210d20d(4) 箍筋下料长度为(1)+(2)+(3)+(4) =16.5d2 (b2c21.25d) 2(h2c21.25d)20d 16.5d2b2h81.25d20d 2b2h8c26.5d(5) 利用前面我们给出的 135弯钩的增加长度,也可以得到这个结果,即 (2)(3)8.25d+2(11.873d+2.25d) 2(b2c21.25d)2(h2c21.25d)8.25d+28.246d 2b2h8c26.496d 2b2h8c26.5d(5) 矩形截面多肢箍下料长度及各箍内宽、内高尺寸计算 已知条件:梁截面
10、宽度为 b,梁截面高度为 h,箍筋肢数为 n 箍 ,箍筋直径 d 箍,梁纵向钢筋根数为 n 纵,纵向钢筋外直径 d 纵外,梁保护层为 c。 求:多肢箍各箍的宽度和总长度。 解:首先,设纵向钢筋间距为 l 纵,依据各纵向钢筋间距分匀的要求,有: l 纵(b2cd 纵外n 纵)/(n 纵1) (6) 式中:n 纵取梁底或梁顶单排钢筋数量,取较多者。 其次,求外箍下料长度 L 外箍和外箍内宽度尺寸: L 外箍2(b+h4c)+26.5d 箍 (7) 外箍筋的内宽度尺寸b2c (8) 注:2 肢、4 肢、6 肢、n 肢(n2)外箍筋的内宽度尺寸均相同。 第三,求 4 肢内箍下料长度和内箍内宽度: L4
11、 肢内箍2(b+h4c)+26.5d 箍4(d 纵外+l 纵)(9) 4 肢内箍筋的内宽度b2c2(d 纵外+l 纵)(10) 第四,求 6 肢中箍下料长度和中箍内宽度: L6 肢中箍2(b+h4c)+26.5d 箍4(d 纵外+l 纵)(11) 6 肢中箍内宽度b2c2(d 纵外+l 纵)(12) 第五,求 6 肢内箍下料长度和内箍内宽度: L6 肢内箍2(b+h4c)+26.5d 箍8(d 纵外+l 纵) (13) 6 肢内箍内宽度b2c4(d 纵外+l 纵)(14) 例题:已知梁截面宽度为 b=400 mm,梁截面高度为 h=700 mm,箍筋肢数为 n 箍 =4,箍筋直径 d 箍=10
12、mm,梁纵向钢筋根数为 n 纵=max(6,7)=7,纵向钢筋外 直径 d 纵外=27mm,梁保护层为 c=25mm。 求:4 肢箍各箍的宽度和总长度。 解(1):2 个等宽独立箍互套配箍方案 l 纵(b2cd 纵外n 纵)/(n 纵1) = (400225277)/(71) =26.833mm 求外箍下料长度 L 外箍 L 外箍2(b+h4c)+26.5d 箍 2(400+700100)+265 =2650mm 独立箍下料长度 L 独箍 L 独箍2650- 22(d 纵外+ l 纵) =2650-4(27+26.833) =2650-453.833 =2650-453.833 =2435 mm 独立箍内宽 =527+426.833=135+107.332=242.332=243mm 独立箍内高=h-2c=700-250=650mm 解(2):外大箍内小箍配箍方案 L 外箍2650mm 外箍内宽=b-2c=400-250=350mm 外箍内高=h-2c=700-250=650mm L 内箍2650 222(d 纵外+ l 纵) =26508(27+ 26.833) =2650853.833=2650484.497 =2165.503mm 取 2166mm 内箍内宽=327+226.833=81+53.666=134.666=135mm 外箍内高内箍内高=650mm