(6)钢筋工程量计算的基本方法:
钢筋工程量计算首先计算其图示长度,然后乘以单位长度质量确定。
即:
钢筋工程量=图示钢筋长度×单位理论质量(5.3.1)
钢筋单位理论质量可根据公式(5.3.2)计算确定(d为钢筋直径,单位mm),或查表5.3.13确定;也可根据钢筋直径计算理论质量,钢筋的容重可按7850kg/m³计算。
钢筋单位理论重量=0.006165×d²(kg/m)(5.3.2)
1)纵向钢筋图示长度的计算。
在计算纵向钢筋图示长度时,需要考虑以下参数:
①混凝土保护层厚度。
(《混凝土结构设计规范》GB50010-2010规定)
表5.3.14混凝土保护层最小厚度(mm)
注:1.混凝土强度等级不大于C25时,表中保护层厚度数值应增加5mm。
2.钢筋混凝土基础宜设置混凝土垫层,基础中钢筋的混凝土保护层厚度应从垫层顶面算起,且不应小于40mm。
②弯起钢筋增加长度。
弯起钢筋的弯曲度数有30°、45°、60°,如图5.3.24所示。
弯起钢筋增加的长度为S-L,不同弯起角度的S-L值见表5.3.15。
表5.3.15弯起钢筋增加长度计算表
注:弯起钢筋高度h=构件高度-保护层厚度。
③钢筋弯钩增加长度。
钢筋的弯钩主要有半圆弯钩(180°)、直弯钩(90°)和斜弯钩(135°),如图5.3.25所示。
对于HPB300级光圆钢筋受拉时,钢筋末端作180º弯钩时,钢筋弯折的弯弧内直径不应小于钢筋直径d的2.5倍,弯钩的弯折后平直段长度不应小于钢筋直径d的3倍。
按弯弧内径为钢筋直径d的2.5倍,平直段长度为钢筋直径d的3倍确定弯钩的增加长度为:半圆弯钩增加长度为6.25d,直弯钩增加长度为3.5d,斜弯钩增加长度为4.9d。
当平直段长度为其他数值时,可相应换算得到弯钩增加长度,如斜弯钩平直段长度为10d时,弯钩增加长度为11.9d(4.9d-3d+10d=11.9d)。
对于现浇混凝土板上负筋直弯钩,为减少马镫筋的用量,直弯钩取板厚减两个保护层。
【2010真题】根据混凝土结构工程施工及验收规范,直径为d的I级钢筋做受力筋,两端设有弯钩,弯钩增加长为4.9d,其弯起角度应是()。
A.90o
B.120o
C.135o
D.180o
【答案】C
【解析】钢筋的弯钩主要有半圆弯钩(180°)、直弯钩(90°)和斜弯钩(135°),半圆弯钩增加长度为6.25d,直弯钩增加长度为3.5d,斜弯钩增加长度为4.9d。
④钢筋的锚固长度。
⑤纵向受拉钢筋的搭接长度。
2)箍筋长度的计算。
箍筋是为了固定主筋位置和组成钢筋骨架而设置的一种钢筋。
计算长度时,要考虑混凝土保护层、箍筋的形式、箍筋的根数和箍筋单根长度。
以双肢箍筋为例说明箍筋长度的计算。
如图5.3.26所示双肢箍筋单根长度可按公式5.3.3计算,拉筋单根长度可按公式5.2.4计算。
箍筋单根长度=构件截面周长-8×保护层厚-4×箍筋直径+2×弯钩增加长度(5.3.3)
拉筋单根长度=构件宽度-2×保护层+2×弯钩增加长度(5.3.4)
所以,HPB300级光圆钢筋用作有抗震设防要求的结构箍筋,其斜弯钩增加长度为:1.9d+max(10d ,
75mm)。
箍筋根数的计算,应按式5.3.5计算:
平法钢筋工程量计算时除了要依据平法施工图外,还要参考平法图集中的标准构造详图,方能正确计算钢筋图示长度,然后在确定其质量。
以楼层框架梁为例,简要说明平法施工图钢筋工程量长度的计算方法。
楼层框架梁中常见钢筋包括:纵向钢筋、吊筋、箍筋、拉筋等。
平法图集中给出了楼层框架梁的标准构造详图,如楼层框架梁纵向钢筋构造(图5.3.28)、端支座锚固(图5.3.29)、框架梁箍筋加密区范围(图5.3.30)、梁侧面钢筋(图5.3.31)、附加吊筋等构造详图(图5.3.32)(其他构造详图参见16G101系列图集)。
图5.3.28中,跨度值ln为左跨和右跨较大值。
hc为柱截面沿框架方向的高度。
梁上部通长钢筋与非贯通钢筋直径相同时,连接位置宜位于跨中1/3范围内;梁下部钢筋连接位于支座1/3范围内;且在同一连接区段内连接钢筋接头面积百分率不宜大于50%。
图5.3.32附加吊筋构造
图5.3.30中,加密区的范围:抗震等级为一级的≥2.Oh b且≥500,抗震等级为二~四级的≥1.5h b 且≥500;h b为梁截面高度。
图5.3.31中,hw≥450时,在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构造钢筋;纵向钢筋的间距口a≤200mm。
当配置受扭筋时,可代替构造钢筋。
梁侧面构造纵筋的搭接与锚固长度可取15d;受扭筋的搭接长度为l lE或l1,锚固长度为l aE或l a,锚固方式同框架梁下部纵筋。
当梁宽≤350时,拉筋直径为6mm;梁宽>350mm时,拉筋直径为8mm;拉筋间距为非加密区箍筋间距的2倍;当有多排拉筋时,上下两排拉筋竖向错开设置。
楼层框架梁中的主要钢筋长度可参考以下公式计算。
1)上部贯通钢筋长度计算:
上部贯通钢筋长度=通跨净长+两端支座锚固长度+搭接长度(5.3.6)
钢筋锚固长度弯锚可按图5.3.28、图5.3.29确定。
2)端支座负筋长度计算:
端支座负筋长度=锚固长度+伸出支座的长度(5.3.7)
锚固长度同上部贯通钢筋;伸出支座的长度,第一排为净跨的1/3,第二排为净跨的1/4。
3)中间支座负筋长度计算:
中间支座负筋长度=中间支座宽度+左右两边伸出支座的长度(5.3.8)
伸出支座的长度,第一排为净跨的1/3,第二排为净跨的1/4。
当支座两端净跨不相等时,取左右跨中较大的跨度值。
4)架立筋长度计算:
架立筋长度=每跨净长-左右两边伸出支座的负筋长度+2×搭接长度(5.3.9)
架立筋与支座负筋搭接长度按150mm计算(见图5.3.29)。
5)下部钢筋长度计算:
下部钢筋一般为分跨布置,当布置有贯通钢筋时与上部钢筋计算相同。
当分跨布置时,下部钢筋长度计算按5.3.10式。
下部钢筋长度(分跨布置)=净跨长度+左侧锚固长度+右侧锚固长度(5.3.10)
锚固长度的确定见图5.3.29。
当下部钢筋不深入支座时,按式5.3.11计算。
下部钢筋长度(不深入支座)=净跨长度-2×0.1n i(lni各跨净跨长度)(5.3.11)
6)侧面钢筋长度计算:
侧面钢筋包括侧面构造钢筋和受扭钢筋,见图5.3.31。
其计算方法如式5.3.12。
侧面纵向钢筋长度=通跨净长+锚固长度+搭接长度(5.3.12)
7)吊筋长度计算,吊筋构造见图5.3.32。
吊筋长度=2×锚固长度+2×斜段长度+次梁宽度+2×50(5.3.13)
当梁高度>800mm,a=60°;当梁高度≤800mm,a=45°。