鋼筋配料與代換

1、9-3 鋼筋配料與代換9-3-1 鋼筋配料鋼筋配料是根據(jù)構(gòu)件配筋圖，先繪出各種形狀和規(guī)格的單根鋼筋簡(jiǎn)圖并加以編號(hào)，然后分別計(jì)算鋼筋下料長度和根數(shù)，填寫配料單，申請(qǐng)加工。9-3-1-1 鋼筋下料長度計(jì)算鋼筋因彎曲或彎鉤會(huì)使其長度變化，在配料中不能直接根據(jù)圖紙中尺寸下料；必須了解對(duì)混凝土保護(hù)層、鋼筋彎曲、彎鉤等規(guī)定，再根據(jù)圖中尺寸計(jì)算其下料長度。各種鋼筋下料長度計(jì)算如下：直鋼筋下料長度構(gòu)件長度保護(hù)層厚度彎鉤增加長度彎起鋼筋下料長度直段長度斜段長度彎曲調(diào)整值彎鉤增加長度箍筋下料長度箍筋周長箍筋調(diào)整值上述鋼筋需要搭接的話，還應(yīng)增加鋼筋搭接長度。1彎曲調(diào)整值鋼筋彎曲后的特點(diǎn)：一是在彎曲處內(nèi)皮收縮、外皮延

2、伸、軸線長度不變；二是在彎曲處形成圓弧。鋼筋的量度方法是沿直線量外包尺寸（圖9-46）；因此，彎起鋼筋的量度尺寸大于下料尺寸，兩者之間的差值稱為彎曲調(diào)整值。彎曲調(diào)整值，根據(jù)理論推算并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，列于表9-23。圖9-46 鋼筋彎曲時(shí)的量度方法鋼筋彎曲調(diào)整值 表9-23鋼筋彎曲角度30456090135鋼筋彎曲調(diào)整值0.35d0.5d0.85d2d2.5d注：d為鋼筋直徑。2彎鉤增加長度鋼筋的彎鉤形式有三種：半圓彎鉤、直彎鉤及斜彎鉤（圖9-47）。半圓彎鉤是最常用的一種彎鉤。直彎鉤只用在柱鋼筋的下部、箍筋和附加鋼筋中。斜彎鉤只用在直徑較小的鋼筋中。圖9-47 鋼筋彎鉤計(jì)算簡(jiǎn)圖（a）半圓彎鉤；（

3、b）直彎鉤；（c）斜彎鉤光圓鋼筋的彎鉤增加長度，按圖9-47所示的簡(jiǎn)圖（彎心直徑為2.5d、平直部分為3d）計(jì)算：對(duì)半圓彎鉤為6.25d，對(duì)直彎鉤為3.5d，對(duì)斜彎鉤為4.9d。在生產(chǎn)實(shí)踐中，由于實(shí)際彎心直徑與理論彎心直徑有時(shí)不一致，鋼筋粗細(xì)和機(jī)具條件不同等而影響平直部分的長短（手工彎鉤時(shí)平直部分可適當(dāng)加長，機(jī)械彎鉤時(shí)可適當(dāng)縮短），因此在實(shí)際配料計(jì)算時(shí)，對(duì)彎鉤增加長度常根據(jù)具體條件，采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，見表9-24。半圓彎鉤增加長度參考表（用機(jī)械彎） 表9-24鋼筋直徑（mm）6810121820283236一個(gè)彎鉤長度（mm）406d5.5d5d4.5d3彎起鋼筋斜長彎起鋼筋斜長計(jì)算簡(jiǎn)圖，見圖9-

4、48。彎起鋼筋斜長系數(shù)見表9-25。圖9-48 彎起鋼筋斜長計(jì)算簡(jiǎn)圖（a）彎起角度30；（b）彎起角度45；（c）彎起角度60彎起鋼筋斜長系數(shù) 表9-25彎起角度304560斜邊長度s2h01.41h01.15h0底邊長度l1.732h0h00.575h0增加長度sl0.268h00.41h00.575h0注：h0為彎起高度。4箍筋調(diào)整值箍筋調(diào)整值，即為彎鉤增加長度和彎曲調(diào)整值兩項(xiàng)之差或和，根據(jù)箍筋量外包尺寸或內(nèi)皮尺寸確定見圖9-49與表9-26。圖9-49 箍筋量度方法（a）量外包尺寸；（b）量?jī)?nèi)皮尺寸箍筋周長=2（外包寬度+外包長度）；外包寬度=b-2c+2d；外包長度=h-2c+2d；b

5、h=構(gòu)件橫截面寬高；c縱向鋼筋的保護(hù)層厚度；d箍筋直徑。9-3-1-2 鋼筋長度計(jì)算中的特殊問題1變截面構(gòu)件箍筋根據(jù)比例原理，每根箍筋的長短差數(shù)，可按下式計(jì)算（圖9-50）： （9-7）式中 lc箍筋的最大高度；ld箍筋的最小高度；n箍筋個(gè)數(shù)，等于s/a1；s最長箍筋和最短箍筋之間的總距離；a箍筋間距。圖9-50 變截面構(gòu)件箍筋2圓形構(gòu)件鋼筋在平面為圓形的構(gòu)件中，配筋形式有二：按弦長布置，按圓形布置。（1）按弦長布置 先根據(jù)下式算出鋼筋所在處弦長，再減去兩端保護(hù)層厚度，得出鋼筋長度。當(dāng)配筋為單數(shù)間距時(shí)（圖9-51a）： （9-8）當(dāng)配筋為雙數(shù)間距時(shí)（圖9-51b）： （9-9）式中 li第i根

6、（從圓心向兩邊計(jì)數(shù)）鋼筋所在的弦長；a鋼筋間距；n鋼筋根數(shù)，等于D/a1（D圓直徑）；i從圓心向兩邊計(jì)數(shù)的序號(hào)數(shù)。圖9-51 圓形構(gòu)件鋼筋（按弦長布置）（a）單數(shù)間距；（b）雙數(shù)間距（2）按圓形布置 一般可用比例方法先求出每根鋼筋的圓直徑，再乘圓周率算得鋼筋長度（圖9-52）。圖9-52 圓形構(gòu)件鋼筋（按圓形布置）3曲線構(gòu)件鋼筋（1）曲線鋼筋長度，根據(jù)曲線形狀不同，可分別采用下列方法計(jì)算。圓曲線鋼筋的長度，可用圓心角與圓半徑R直接算出或通過弦長l與矢高h(yuǎn)查表得出（建筑施工手冊(cè)（第四版）1中“施工常用數(shù)據(jù)”）。拋物線鋼筋的長度L可按下式計(jì)算（圖9-53）。 （9-10）式中 l拋物線的水平投影長

7、度；h拋物線的矢高。圖9-53 拋物線鋼筋長度其他曲線狀鋼筋的長度，可用漸近法計(jì)算，即分段按直線計(jì)，然后總加。圖9-54所示的曲線構(gòu)件，設(shè)曲線方程式y(tǒng)=f（x），沿水平方向分段，每段長度為l（一般取為0.5m），求已知x值時(shí)的相應(yīng)y值，然后計(jì)算每段長度，例如，第三段長度為。圖9-54 曲線鋼筋長度（2）曲線構(gòu)件箍筋高度，可根據(jù)已知曲線方程式求解。其法是先根據(jù)箍筋的間距確定x值，代入曲線方程式求y值，然后計(jì)算該處的梁高h(yuǎn)Hy，再扣除上下保護(hù)層厚度，即得箍筋高度。對(duì)一些外形比較復(fù)雜的構(gòu)件，用數(shù)學(xué)方法計(jì)算鋼筋長度有困難時(shí)，也可用放足尺（1：1）或放小樣（1：5）辦法求鋼筋長度。9-3-1-3 配料計(jì)

8、算的注意事項(xiàng)1在設(shè)計(jì)圖紙中，鋼筋配置的細(xì)節(jié)問題沒有注明時(shí)，一般可按構(gòu)造要求處理。2配料計(jì)算時(shí)，要考慮鋼筋的形狀和尺寸在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下要有利于加工安裝。3配料時(shí)，還要考慮施工需要的附加鋼筋。例如，后張預(yù)應(yīng)力構(gòu)件預(yù)留孔道定位用的鋼筋井字架，基礎(chǔ)雙層鋼筋網(wǎng)中保證上層鋼筋網(wǎng)位置用的鋼筋撐腳，墻板雙層鋼筋網(wǎng)中固定鋼筋間距用的鋼筋撐鐵，柱鋼筋骨架增加四面斜筋撐等。9-3-1-4 配料計(jì)算實(shí)例已知某教學(xué)樓鋼筋混凝土框架梁KL1的截面尺寸與配筋見圖9-55，共計(jì)5根?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為C25。求各種鋼筋下料長度。圖9-55 鋼筋混凝土框架梁KLl平法施工圖解 1繪制鋼筋翻樣圖根據(jù)本手冊(cè)9-2“配筋構(gòu)造”的

9、有關(guān)規(guī)定，得出：（1）縱向受力鋼筋端頭的混凝土保護(hù)層為25mm；（2）框架梁縱向受力鋼筋25的錨固長度為3525=875mm，伸入柱內(nèi)的長度可達(dá)50025475mm，需要向上（下）彎400mm；（3）懸臂梁負(fù)彎矩鋼筋應(yīng)有兩根伸至梁端包住邊梁后斜向上伸至梁頂部；（4）吊筋底部寬度為次梁寬+250mm，按45向上彎至梁頂部，再水平延伸20d=2018360mm。對(duì)照KL1框架梁尺寸與上述構(gòu)造要求，繪制單根鋼筋翻樣圖（圖9-56），并將各種鋼筋編號(hào)。圖9-56 KL1框架梁鋼筋翻樣圖2計(jì)算鋼筋下料長度計(jì)算鋼筋下料長度時(shí)，應(yīng)根據(jù)單根鋼筋翻樣圖尺寸，并考慮各項(xiàng)調(diào)整值。號(hào)受力鋼筋下料長度為：（780022

10、5）240022258450mm號(hào)受力鋼筋下料長度為：（9650225）40035020050032250.52510888mm號(hào)吊筋下料長度為：3502（1060360）40.5253140mm號(hào)箍筋下料長度為：2（770270）702150mm號(hào)箍筋下料長度，由于梁高變化，因此要先按公式（9-7）算出箍筋高差。箍筋根數(shù)n（1850100）/200110，箍筋高差（570370）/（101）22mm每個(gè)箍筋下料長度計(jì)算結(jié)果列于表9-27。鋼筋配料單 表9-27構(gòu)件名稱：KL1梁，5根9-3-1-5 配料單與料牌鋼筋配料計(jì)算完畢，填寫配料單，詳見表9-27。列入加工計(jì)劃的配料單，將每一編號(hào)的鋼

11、筋制作一塊料牌，作為鋼筋加工的依據(jù)與鋼筋安裝的標(biāo)志。鋼筋配料單和料牌，應(yīng)嚴(yán)格校核，必須準(zhǔn)確無誤，以免返工浪費(fèi)。9-3-2 鋼筋代換當(dāng)鋼筋的品種、級(jí)別或規(guī)格需作變更時(shí)，應(yīng)辦理設(shè)計(jì)變更文件。9-3-2-1 代換原則當(dāng)施工中遇有鋼筋的品種或規(guī)格與設(shè)計(jì)要求不符時(shí)，可參照以下原則進(jìn)行鋼筋代換：1等強(qiáng)度代換：當(dāng)構(gòu)件受強(qiáng)度控制時(shí)，鋼筋可按強(qiáng)度相等原則進(jìn)行代換。2.等面積代換：當(dāng)構(gòu)件按最小配筋率配筋時(shí)，鋼筋可按面積相等原則進(jìn)行代換。3當(dāng)構(gòu)件受裂縫寬度或撓度控制時(shí)，代換后應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度或撓度驗(yàn)算。9-3-2-2 等強(qiáng)代換方法1計(jì)算法 （9-11）式中 n2代換鋼筋根數(shù)；n1原設(shè)計(jì)鋼筋根數(shù)；d2代換鋼筋直徑；d1

12、原設(shè)計(jì)鋼筋直徑；fy2代換鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（表9-28）；fy1原設(shè)計(jì)鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。上式有兩種特例：（1）設(shè)計(jì)強(qiáng)度相同、直徑不同的鋼筋代換： （9-12）（2）直徑相同、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值不同的鋼筋代換： （9-13）鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2） 表9-28項(xiàng)次鋼筋種類符號(hào)抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy1熱軋鋼筋HPB235210210HRB335300300HRB400360360RRB4003603602冷軋帶肋鋼筋LL550360360LL650430380LL8005303809-3-2-3 構(gòu)件截面的有效高度影響鋼筋代換后，有時(shí)由于受力鋼筋直徑加大或根數(shù)增多而需要增加排數(shù)，則構(gòu)

13、件截面的有效高度h0減小，截面強(qiáng)度降低。通常對(duì)這種影響可憑經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)增加鋼筋面積，然后再作截面強(qiáng)度復(fù)核。對(duì)矩形截面的受彎構(gòu)件，可根據(jù)彎矩相等，按下式復(fù)核截面強(qiáng)度。 （9-14）式中 N1原設(shè)計(jì)的鋼筋拉力，等于As1fy1（As1原設(shè)計(jì)鋼筋的截面面積，fy1原設(shè)計(jì)鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）；N2代換鋼筋拉力，同上；h01原設(shè)計(jì)鋼筋的合力點(diǎn)至構(gòu)件截面受壓邊緣的距離；h02代換鋼筋的合力點(diǎn)至構(gòu)件截面受壓邊緣的距離；fc混凝土的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)C20混凝土為9.6N/mm2，對(duì)C25混凝土為11.9N/mm2，對(duì)C30混凝土為14.3N/mm2；b構(gòu)件截面寬度。9-3-2-4 代換注意事項(xiàng)鋼筋代換時(shí)，必須

14、充分了解設(shè)計(jì)意圖和代換材料性能，并嚴(yán)格遵守現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的各項(xiàng)規(guī)定；凡重要結(jié)構(gòu)中的鋼筋代換，應(yīng)征得設(shè)計(jì)單位同意。1對(duì)某些重要構(gòu)件，如吊車梁、薄腹梁、彬架下弦等，不宜用HPB235級(jí)光圓鋼筋代替HRB335和HRB400級(jí)帶肋鋼筋。2鋼筋代換后，應(yīng)滿足配筋構(gòu)造規(guī)定，如鋼筋的最小直徑、間距、根數(shù)、錨固長度等。3同一截面內(nèi)，可同時(shí)配有不同種類和直徑的代換鋼筋，但每根鋼筋的拉力差不應(yīng)過大（如同品種鋼筋的直徑差值一般不大于5mm），以免構(gòu)件受力不勻。4梁的縱向受力鋼筋與彎起鋼筋應(yīng)分別代換，以保證正截面與斜截面強(qiáng)度。5偏心受壓構(gòu)件（如框架柱、有吊車廠房柱、桁架上弦等）或偏心受拉構(gòu)件作鋼筋代換時(shí)，不

15、取整個(gè)截面配筋量計(jì)算，應(yīng)按受力面（受壓或受拉）分別代換。6當(dāng)構(gòu)件受裂縫寬度控制時(shí)，如以小直徑鋼筋代換大直徑鋼筋，強(qiáng)度等級(jí)低的鋼筋代替強(qiáng)度等級(jí)高的鋼筋，則可不作裂縫寬度驗(yàn)算。9-3-2-5 鋼筋代換實(shí)例例1 今有一塊6m寬的現(xiàn)澆混凝土樓板，原設(shè)計(jì)的底部縱向受力鋼筋采用HPB235級(jí)12鋼筋120mm，共計(jì)50根?，F(xiàn)擬改用HRB335級(jí)12鋼筋，求所需12鋼筋根數(shù)及其間距。解本題屬于直徑相同、強(qiáng)度等級(jí)不同的鋼筋代換，采用公式（9-13）計(jì)算：n2=50210/300=35根，間距=12050/35=171.4取170mm例2 今有一根400mm寬的現(xiàn)澆混凝土梁，原設(shè)計(jì)的底部縱向受力鋼筋采用HRB3

16、35級(jí)22鋼筋，共計(jì)9根，分二排布置，底排為7根，上排為2根?，F(xiàn)擬改用HRB400級(jí)25鋼筋，求所需25鋼筋根數(shù)及其布置。解 本題屬于直徑不同、強(qiáng)度等級(jí)不同的鋼筋代換，采用公式（9-11）計(jì)算：5.81根，取6根。一排布置，增大了代換鋼筋的合力點(diǎn)至構(gòu)件截面受壓邊緣的距離h0，有利于提高構(gòu)件的承載力。例3 已知梁的截面面積尺寸如圖9-57a所示，采用C20混凝土制作，原設(shè)計(jì)的縱向受力鋼筋采用HRB400級(jí)20鋼筋，共計(jì)6根，單排布置，中間4根分別在二處彎起?，F(xiàn)擬改用HRB335級(jí)22鋼筋，求所需鋼筋根數(shù)及其布置。圖9-57 矩形梁鋼筋代換（a）原設(shè)計(jì)鋼筋；（b）代換鋼筋解 1彎起鋼筋與縱向受力鋼

17、筋分別代換，以220為單位，按公式（9-11）代換22鋼筋，1.98，取2根。2代換后的鋼筋根數(shù)不變，但直徑增大，需要復(fù)核鋼筋凈間距s：s=（300-225-622）/5=23.625mm，需要布置為兩排（底排4根、二排2根）。3代換后的構(gòu)件截面有效高度h02減小，需要按公式（9-14）復(fù)核截面強(qiáng)度。4角部?jī)筛臑?5鋼筋，再復(fù)核截面強(qiáng)度小結(jié)：代換鋼筋采用422225，按圖9-57（b）布置，滿足原設(shè)計(jì)要求。梁 （1） 框架梁 一、首跨鋼筋的計(jì)算 1、上部貫通筋 上部貫通筋（上通長筋1）長度通跨凈跨長首尾端支座錨固值 2、端支座負(fù)筋 端支座負(fù)筋長度：第一排為Ln/3端支座錨固值； 第二排為Ln

18、/4端支座錨固值 3、下部鋼筋 下部鋼筋長度凈跨長左右支座錨固值 以上三類鋼筋中均涉及到支座錨固問題，那么總結(jié)一下以上三類鋼筋的支座錨固判斷問題： 支座寬Lae且0.5Hc5d，為直錨，取Max。 鋼筋的端支座錨固值支座寬Lae或0.5Hc5d，為彎錨，取Max。 鋼筋的中間支座錨固值Max 4、腰筋 構(gòu)造鋼筋：構(gòu)造鋼筋長度凈跨長215d 抗扭鋼筋：算法同貫通鋼筋 5、拉筋 拉筋長度（梁寬2保護(hù)層）211.9d（抗震彎鉤值）2d 拉筋根數(shù)：如果我們沒有在平法輸入中給定拉筋的布筋間距，那么拉筋的根數(shù)（箍筋根數(shù)/2）（構(gòu)造筋根數(shù)/2）；如果給定了拉筋的布筋間距，那么拉筋的根數(shù)布筋長度/布筋間距。

19、6、箍筋 箍筋長度（梁寬2保護(hù)層梁高-2保護(hù)層）*2211.9d8d 箍筋根數(shù)（加密區(qū)長度/加密區(qū)間距+1）2（非加密區(qū)長度/非加密區(qū)間距1）+1 注意：因?yàn)闃?gòu)件扣減保護(hù)層時(shí)，都是扣至縱筋的外皮，那么，我們可以發(fā)現(xiàn)，拉筋和箍筋在每個(gè)保護(hù)層處均被多扣掉了直徑值；并且我們?cè)陬A(yù)算中計(jì)算鋼筋長度時(shí)，都是按照外皮計(jì)算的，所以軟件自動(dòng)會(huì)將多扣掉的長度在補(bǔ)充回來，由此，拉筋計(jì)算時(shí)增加了2d，箍筋計(jì)算時(shí)增加了8d。 7、吊筋 吊筋長度2*錨固（20d）+2*斜段長度+次梁寬度+2*50，其中框梁高度800mm 夾角=60 800mm 夾角=45 二、中間跨鋼筋的計(jì)算1、中間支座負(fù)筋中間支座負(fù)筋：第一排為：Ln/3中間支座值Ln/3；第二排為：Ln/4中間支座值Ln/4注意：當(dāng)中間跨兩端的支座負(fù)筋延伸長度之和該跨的凈跨長時(shí)，其鋼筋長度：第一排為：該跨凈跨長（Ln/3前中間支座值）（Ln/3后中間支座值）；第二排為：該跨凈跨長（Ln/4前中間支座值）（Ln/4后中間支座值）。其他鋼筋計(jì)算同首跨鋼筋計(jì)算。LN為支座兩邊跨較大值。2、其他梁一、非框架梁在03G101-1中，對(duì)于非框架梁的配筋簡(jiǎn)單的解釋，與框架梁鋼筋處理的不同之處在于：1、 普通梁箍筋設(shè)置時(shí)不再區(qū)分加密區(qū)與非加密區(qū)的問題；2、 下部縱筋錨入支座只需1