學習新規(guī)范條件下的鋼筋彎鉤及彎折的計算

1、新規(guī)范條件下的鋼筋彎鉤及彎折的計算隨著 GB50010-2010混凝土結構設計規(guī)范和 GB50666-2011 混凝土結構工程施工規(guī)范 的實施，國家強制性標準對鋼筋混凝土 結構工程 的施工有了更為專業(yè)的指導和更為明確的規(guī)定，相比于 GB50204-2002混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范第 條， GB50666-2011混凝土結構工程施工規(guī)范第條對鋼筋加工的“彎弧 內直徑”有了更為詳細的說明， 因此新規(guī)范條件下鋼筋的 【彎鉤增 加 長度】和【彎曲調整值】也有了新的計算?！芭f版” GB50204-2002混凝土結構工程施工質量驗收規(guī) 范第條（下圖 1）新版” GB50666-2011混凝土結構工程

2、施工規(guī)范第條（下圖 2）、傳統(tǒng)計算公式的推導 談到我國各種教科書中出現(xiàn)的推導過程，其實并不是出自 GB50204-2002混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范第條的規(guī)定，其 推導起源可以 追述到 GB50204-92混凝土結構工程施工質量驗收規(guī) 范第條（下圖 3）甚至更早，但是業(yè)內普遍有一個錯誤的認識，那 就是大眾都在認為 【彎鉤增加長度】任何時候都是個固定的數(shù)，其 罪魁禍首應該就是那句被忽略的 “規(guī)范規(guī)定圓弧彎曲直徑 D 不應小于 鋼筋直徑 d的倍，此處暫按規(guī)范的最小要 求 D=進行推導”。這句話 的意思是僅按其中一種情況進行推導， 其它情況類同。 但是隨著這個 推導過程被不斷的“轉載”和“復制”

3、，這個“暫按”也逐 漸被大 家所遺忘了， 【彎鉤增加長度】和【彎曲調整值】也深入人心的成為 了一個固定的數(shù)，以至于從 92版 GB50204規(guī)范發(fā)行至今的 20年間， 也很少有人 意識到 D=僅是適用于 HPB235級鋼筋的彎弧內直徑（即 常用的只適用于 HPB235級鋼筋）。以下首先介紹一下過去規(guī)則下 135 度彎 鉤的【彎鉤增加長度】和 90 度彎折的【彎曲調整值】的推導過 程，進而為學習新規(guī)則下的推導過程起到幫助作用。1、過去 135 度【彎鉤增加長度】的計算過程（推導過程所用的代號 示意如下圖 4 所示）1）傳統(tǒng)推導過程多是以外皮度量后計算【彎鉤增加長度】，“外皮 度量后”也就是（ A

4、+B）*2-8*bhc+8d ，如下圖 5 綠色線形狀（注意是 矩形），其指的是箍筋外皮。2）以其中一個彎鉤為例，在上圖之基礎上，扣減一個箍筋直徑（d）和半個彎弧直徑（ D/2），形成如下圖 6 之結果。3）再增加一段彎弧部分的長度 （箍筋中心線所在圓的周長 *135 度/360 度），如下圖 7。4）最后增加一個【平直段長度】，一個彎鉤的整個長度就計算完了， 如下圖 8?！酒街倍伍L度】的規(guī)定可參照 GB50666-2011混凝土結構工程施工 規(guī)范第條，預算時一般抗震情況下取 max（10d，75mm），非抗震 情況下取 5d，如下附圖 9。將以上之過程的第二步和第三步合并到一起，就是 -d-

5、D/2+2*（D/2+d/2）*135/360 ，這個結果在業(yè)內被稱為【量度差 值】，當彎弧內直徑（ D）取箍筋直徑（ d）的倍時（即 D=），其結 果為，一般取，當【平直段長度】取 10d 時，一個彎鉤 的【彎鉤增 加長度】（【彎鉤增加長度】 =【量度差值】 +【平直段長度】 ）為+10d= （注意這只是 D=時的情況，如最上方的附 圖 1 還有其它情況）。2、過去 90 度【彎曲調整值】的計算過程通過上述推導過程， 也許各位讀者會發(fā)現(xiàn)一個問題， 那就是這個計算 結果中，兩個 135 度彎鉤位置的結果是按照中心線長度計算的， 而三 個直角彎折位置的結果卻是按照箍筋外皮位置計算的，如下附圖10

6、。把三個直角位置的計算結果從外皮尺寸過度到中軸線尺寸， 這里就需 要扣減三個【彎曲調整值】，【彎曲調整值】的推導過程如下附圖 11 所示。當彎弧內直徑（ D）取箍筋直徑（ d）的倍時（即 D=），其結果為，（一個 90 度彎折部位的【彎曲調整值】）一般取。3、結論綜合上述內容，箍筋中軸線計算長度即為（ A+B）*2-8*bhc+8d 后， 再加上 2* ，再減去 3* 。以上即為傳統(tǒng)的箍筋公式的推導過程， 需要注意的是， 較為普遍的觀 點認為， 鋼筋彎折位置按外皮尺寸計算， 因此使用的公式多數(shù)為不扣 減【彎曲調整值】的公式，即為（ A+B）*2-8*bhc+8d 后，再加上 2*以上即可得：箍

7、筋公式一（三個直角按外皮，其也是廣聯(lián)達軟件中選擇“按外皮計 算”的計算結果）：外皮度量后 +（量度差值 +平直段長度） *2 箍筋公式二（三個直角按軸線，其也是廣聯(lián)達軟件中選擇“按 軸線計算”的計算結果） ：外皮度量后 +（量度差值 +平直段長度） *2- 彎曲調整值 *3本文僅給出推導過程和常用規(guī)則， 對公式一及公式二的具體使用情況 不作評論，請根據(jù)自身工程情況靈活使用。二、新計算規(guī)則下的推導其實新規(guī)則下的推導原理與原規(guī)則下的推導并沒有本質上的差別， 推 導過程也是完全一樣的。其不同之處，其一是新版混凝凝土結構設 計規(guī)范對鋼筋保護層概念的新規(guī)定，其二則在于彎弧內直徑（D）與箍筋直徑（ d）的

8、幾種關系。1、新版規(guī)范混凝土保護層概念的變化根據(jù)新版規(guī)范條文解釋第條第 2 款（下附圖 12），鋼筋保護層由原 來的“受力鋼筋外緣”變?yōu)椤白钔鈱愉摻钔饩墶?。則從計算角度來講，（ A+B）*2-8*bhc 后已經(jīng)是箍筋外皮，因此無需 再增加 8d，即新規(guī)則下的“外皮度量后”由（ A+B） *2-8*bhc+8d 變 成了（ A+B）*2-8*bhc 。2、彎弧內直徑的變化彎弧內直徑的變化，主要取決于 D相對于 d的取值（見最上方第 2 圖， 新規(guī)范第條），以之前推導的 135 度彎鉤的公式一為例，其“外皮度 量后”仍為 （A+B）*2-8*bhc 不變（此保護層指新規(guī)范之保護層）， 【平直段長度

9、】仍為“抗震 max（ 10d， 75mm）、非抗震 5d”不變， 主要影響量只有 【量度差值】： -d-D/2+2*（D/2+d/2）*135/360 ，因 此推導中同時保留 D 和 d（不對 D按 d 的倍數(shù)進行賦值）并簡化后即 可得到萬能公式，則箍筋 135 度彎鉤的【量度差值】=-d-D/2+2*(D/2+d/2)*135 /360=+3、結論箍筋 135 度彎鉤的【量度差值】的萬能公式： +。同樣方法可推導出箍筋 90 度彎鉤的【量度差值】的萬能公式：。箍筋 180 度彎鉤的【量度差值】的萬能公式： +。直鋼筋 180 度彎鉤的【量度差值】的萬能公式（同上，兩種彎鉤只有 【平直段長度

10、】不同）： +。上述三者直接給出了（單個【量度差值】的）萬能公式，之前并未給 出推導過程，有興趣的讀者可參照箍筋 135 度彎鉤的方法自行推導。90度彎折的【彎曲調整值】 的萬能公式： D/2+d+D/2+d-2* （ D/2+d/2 ） *90/360=+ 。三、總述我們以計算矩形箍筋為例， 只需先計算“外皮度量后” ，公式為（A+B） *2-8*bhc ，再增加兩個【量度差值】，公式見上節(jié)給出的萬能公式， 再增加兩個 【平直段長度】，見上述附圖 9，即可得出任何情況下 的計算結果（如 90 度彎折處需按中軸線計算，另扣減三個【彎曲調 整值】即可，【彎曲調整值】見上述萬能 公式）。為方便計算，現(xiàn)將各種情況下的 【彎鉤增加長度】 （包括【量度差值】 及【平直段長度】）整理如下附表 1，讀者可直接用“外皮度量后” 的 （A+B） *2-8*bhc 加上 N 個【彎鉤增加長度】直接得出計算結果 （如需按中軸線計算，再按下附表 2 扣減 N個【彎曲調整值】即可， 注：【