新11G箍筋长度计算
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关于箍筋长度的计算
对于箍筋长度的计算,许多施工人员都有自己的计算办法,计算方法也很多,以前的计算方法也存在很多差异。本人是一名现场工作者,在日常工作中,对箍筋的计算有一些认识,根据现行规范及图集对箍筋的计算方法谈一下个人看法,希望同行们提出宝贵意见。
一、规范规定,图集要求
1、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002(11年版)第5.3.1条、第5.3.2条分别规定:
第5.3.1条受力钢筋的弯钩和弯折应符合下列规定:
1 HPB235 级钢筋末端应作180°弯钩,其弯弧内直径不应小于钢筋直径的2.5倍,弯钩的弯后平直部分长度不应小于钢筋直径的3倍;
2 当设计要求钢筋末端需作135°弯钩时,HRB335 级、HRB400 级钢筋的弯弧内直径不应小于钢筋直径的4倍,弯钩的弯后平直部分长度应符合设计要求;
3 钢筋作不大于90°的弯折时,弯折处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的5倍。
按以上要求钢筋弯折时,弯曲内经不能都按钢筋直径的2.5d倍计算。
第5.3.2条除焊接封闭环式箍筋外,箍筋的末端应作弯钩,弯钩形式应符合设计要求;当设计无具体要求时应符合下列规定:
1 箍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,尚应不小于受力钢筋直径;
2 箍筋弯钩的弯折角度:对一般结构不应小于90°;对有抗震等要求的结构应为135°;
3 箍筋弯后平直部分长度:对一般结构不宜小于箍筋直径的5倍,对有抗震等要求的结构不应小于箍筋直径的10倍。
2、《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》11G101-1规定
(1)对箍筋、拉筋弯钩的要求(11G101-1第56页)(见下图):
封闭箍筋及拉筋弯钩构造注:非抗震设计时,当构件受扭成柱中全部纵向
受力钢筋的配筋率大于3%时,箍筋及拉筋
弯钩平直段长度应为10d
从图中可以看出,对有抗震要求的构件,如果箍筋直径d≤6.5时,10d≤65mm,箍筋135度弯钩的平直段要取75mm,这是推导公式中的一个特例。
(2)混凝土保护层(11G101-1第54页)
注:1、表中砼保护层厚度是指最外层钢筋的外边缘至砼表面的距离,适用于设计适用50年的砼结构。
2、构件中受力钢筋的保护层厚度不应小于钢筋的公称直径。
3、设计使用年限为100年的砼结构,一类环境中最外层钢筋的保护层厚度不应小于表中
数值的1、4倍,二、三类环境中应采用专门的有效措施。
4、砼强度大于C25时,表中保护层厚度数值应增加5。
5、基础底面钢筋的保护层厚度有砼垫层时,从垫层顶面算起不应小于40㎜。
在以前的教材和参考书中,通常将钢筋的保护层设定为25mm,由上表中可知,针对不同强度的构件、不同部位、不同的使用年限,钢筋的保护层并不相同。保护层设定为25mm 的推导结果肯定也是不准确的。新规定要求钢筋保护层到构件中钢筋外边缘,旧规定要求钢筋保护层到构件中纵筋外边缘,新规定比旧规定保护层加大,箍筋变小。
二、箍筋长度的计算方法:
(一)弯曲调整值的概念:由于钢筋弯曲时,外侧伸长,内侧缩短,轴线长度不变。弯曲处形成圆弧,而设计图中注明的量度尺寸一般是沿直线量度外包尺寸(上图)。钢筋的直角尺寸和钢筋弯曲长度之间存在一个差值,两者之间的差值叫弯曲调整值。一般做预算时按钢筋外皮计算,因此计算下料长度时,必须从外包尺寸中扣除度量差值,这一工作是对量度长度的调整。
1、90度弯钩长度的计算(见下图)
钢筋的直径为d、弯曲直径为D=5d,轴线直径为= 5d+1 d =6d。
调整值为:δ90=6d—6d×3.14÷4=1.29 d
=5d+6 d×3.14×(90/360)—1.29 d=8.42 d
轴线尺寸:L
中
外包尺寸:L
=5d+1 d+6d×3.14×(90/360)—1.29 d =9.42 d
外
2、135度弯钩的计算(下图)
钢筋的直径为d、弯曲直径为D=4d,轴线直径为= 4d+1 d =5d;半径=2.5。
调整值为:δ135=7.5d—5d×3.14×(135/360)=1.61d
=10 d+5 d×3.14×(135/360)—1.61d=14.3d
轴线尺寸:L
中
外包尺寸:L
=10 d+1.5 d+5 d×3.14×(135/360)—1.61 d=15.8d
外
3、180度弯钩的计算(下图)
钢筋的直径为d、弯曲直径为D=2.5d,轴线直径为= 2.5d+1 d =3.5d;半径=1.75。调整值为:δ180=3.5d×2—3.5 d×3.14×(180÷360)= 1.5d
=3 d+3.5d×3.14×(180÷360)—1.5 d=7d
轴线尺寸:L
中
外包尺寸:L
=3 d+2 d+3.5d×3.14×(180÷360)—2.54 d =9d
外
(二)箍筋长度计算公式推导:
以矩形箍筋为例(有抗震要求),在计算过程中保留三位小数,计算结果保留两位小数,以保证计算的精确。
设:构件截面宽:A;构件截面高:B;箍筋直径:d;主筋保护层厚;C
135度弯钩平直段按抗震取:10d
箍筋外包尺寸:L外=2×(A+B)-8C—1.29d×3+14.3d×2
=2×(A+B)-8C+28.6d
箍筋轴线尺寸:L中=2×(A+B)-8C-4 d—1.29 d×3+14.3d×2
=2×(A+B)-8C+24.6d
需要说明的是:箍筋的90度角内经应以按5d,135度角内经应以按4d,箍筋的图形计算与实际操作存在一定差异,钢筋工程量的计算应以实物量为准。按照现行规范规定施工,在现场计算钢筋用量时,都应该以钢筋的中心线长度作为计算标准。