關(guān)于鋼筋長度計算的幾點思考

關(guān)于鋼筋長度計算的幾點思考

計算鋼筋長度是鋼筋測量的關(guān)鍵，但在實際工作中有一些關(guān)于以下問題的討論。作者分析了這些問題。1按東北部鋼筋長度計算實踐中業(yè)界對鋼筋長度的計算一直有兩種爭論:一是按外皮長度計算;二是按中心線的長度計算。堅持按外皮長度計算的理由是基于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙的鋼筋尺寸標注習慣和手工計算簡捷的習慣,并無相關(guān)規(guī)范、標準和規(guī)則的明確說明。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙中往往有具體的鋼筋尺寸標注,這種標注習慣上指外皮長度尺寸。傳統(tǒng)的手工計算中,按外皮長度計算與按中心線的長度計算相比也簡單快捷。但現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙普遍采用平法設(shè)計,圖紙中并無直接的鋼筋尺寸標注,只有與之相關(guān)的構(gòu)件尺寸標注以及錨固長度、搭接長度、保護層厚度等有關(guān)限值要求。因此,基于標注習慣的理由也失去了支撐。按外皮長度計算也不符合生產(chǎn)力發(fā)展的需要。堅持按中心線的長度計算的理由是中心線長度更符合鋼筋長度的內(nèi)涵,且中心線長度與配料長度相吻合,更符合工程實際,也有利于中心線長度與配料長度的轉(zhuǎn)換。但計算相對繁雜,手工計算工作量很大.而EXCEL的應(yīng)用及專業(yè)化的鋼筋下料軟件的出現(xiàn)也正在解決手工計算鋼筋工作量繁重、效率低、錯誤不易控制等的問題,讓基于按外皮長度手工計算簡單快捷的理由失去了支撐。按中心線長度計算,提高了精確度要求,計算結(jié)果更切合工程實際,可避免出現(xiàn)鋼筋預(yù)算和下料兩張皮的現(xiàn)象,一次計算多次利用,還可節(jié)約社會資源、降低社會成本。2鉤子的長度增加關(guān)于鋼筋彎鉤增加長度的計算,要關(guān)注三個取值:一是彎折角度;二是彎弧內(nèi)直徑;三是平直段長度。2.1凝土結(jié)構(gòu)工程對于受力鋼筋彎鉤增加長度計算,對上述三個取值一直以來都有些爭論。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204—2002)第5.3.1條關(guān)于受力鋼筋的彎鉤和彎折的規(guī)定,結(jié)合平法系列圖集G101、鋼筋排布圖集G901和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB5001022002)》可以看出:2.1.1彎鉤長度的確定HPB235級鋼筋未端作180°彎鉤要求很清晰,且其彎弧內(nèi)直徑、彎后平直部分長度的取值很明確:彎弧內(nèi)直徑不應(yīng)小于鋼筋直徑的2.5倍,彎鉤的彎后平直部分長度不應(yīng)小于鋼筋直徑的3倍,對其彎鉤增加長度計算業(yè)界意見基本一致,具體計算如下:如圖1所示,d為鋼筋直徑,其彎曲直徑D=2.5d,平直部分長度Lp為3d,量度方法以外包尺寸度量,其單個彎鉤的加長長度為:2.1.2受力鋼筋彎弧內(nèi)直徑對鋼筋作135°彎鉤的計算常見的計算方法是:HPB235級鋼筋彎弧內(nèi)直徑取鋼筋直徑的2.5倍,平直部分長度取鋼筋直徑的3倍,單個彎鉤增加長度取值4.9d。但《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)對HPB235級鋼筋作135°彎鉤時彎弧內(nèi)直徑的取值并無明確說明,僅對HRB335級、HRB400級鋼筋作135°彎鉤時的彎弧內(nèi)直徑規(guī)定應(yīng)不小于鋼筋直徑的4倍。對受力鋼筋作135°彎鉤的相關(guān)構(gòu)造也并不常見。而平法系列標準圖集G101和鋼筋排布標準圖集G901中有縱筋作135°彎鉤的機械錨固作法,此時彎弧內(nèi)直徑不分鋼筋級別均為鋼筋直徑的4倍,彎鉤的彎后平直長度為鋼筋直徑的5倍,其彎鉤的增加長度計算如下:圓弧彎曲直徑D=4d,d為鋼筋直徑,Lp為彎鉤的平直部分長度則單個彎鉤增加長度Lz如下:對于135°彎鉤的機械錨固,彎鉤的彎后平直長度為鋼筋直徑的5倍,則單個彎鉤增加長度Lz=7.89d。2.1.3彎折長度不直長度計算鋼筋作90°的彎折的構(gòu)造很常見,但構(gòu)造中往往給出彎折長度而不直接給出彎后平直部分長度,計算其彎鉤增加長度并無必要,以量度差來處理更簡單。2.2體系結(jié)構(gòu)選型《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204—2002)規(guī)定:箍筋彎鉤的彎折角度:對一般結(jié)構(gòu)不應(yīng)小于90°;對有抗震等要求的結(jié)構(gòu)應(yīng)為135°。而平法系列圖集G101和鋼筋排布圖集G901中均明確提出箍筋未端作135°彎鉤。由此可以看出:除了非抗震的砌體結(jié)構(gòu)等砼構(gòu)件的箍筋彎鉤形式可以是半圓彎鉤(180°)、直彎鉤(90°)和斜彎鉤(135°)之外,一般情況下非焊接封閉式箍筋的未端均只作135°彎鉤。2.2.1體系中彎弧內(nèi)直徑取值《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204—2002)第5.3.1條和第5.3.2條中對箍筋為HPB235級鋼筋且未端彎鉤135°時的彎弧內(nèi)直徑如何取值并無明確說明,實踐中業(yè)界一般按2.5倍箍筋直徑取值。但鋼筋排布圖集G901中均明確提出箍筋彎弧內(nèi)直徑取值取≥4d,與《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》中HRB335級、HRB400級鋼筋的彎弧內(nèi)直徑取值相同,并未強調(diào)鋼筋級別不同時箍筋彎弧內(nèi)直徑取值不同。參照受力鋼筋135°彎鉤時單個彎鉤的增長值的計算得出:箍筋135°彎鉤增加長度Lz=2.89d+Lp。則,抗震時Lz=2.89d+Lp=2.89d+10d=12.89d;非抗震時Lz=2.89d+Lp=2.89d+5d=7.89d。2.2.2扭彎時的下排由《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204—2002)第5.3.1條和第5.3.2條中可知:箍筋未端作180°彎鉤時,其彎弧內(nèi)直徑不應(yīng)小于箍筋直徑的2.5倍,且應(yīng)不小于受力鋼筋直徑。按照前述分析:其彎鉤的彎后平直部分長度不應(yīng)小于鋼筋直徑的5倍。參照受力鋼筋135°彎鉤時單個彎鉤的增長值的計算得出:箍筋180°彎鉤增加長度Lz=3.2d+Lp=3.2d+5d=8.2d;2.2.3彎折處的彎弧內(nèi)直徑不符合鋼筋直徑的要求《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204—2002)第5.3.1條和第5.3.2條中明確:鋼筋作不大于90°的彎折時,彎折處的彎弧內(nèi)直徑不應(yīng)小于鋼筋直徑的5倍。按照前述分析:其彎鉤的彎后平直部分長度不應(yīng)小于鋼筋直徑的5倍。如圖3,圓弧彎曲直徑D=5d,d為鋼筋直徑,彎鉤的平直部分長度Lp=5d,則單個彎鉤增加長度Lz如下:根據(jù)以上計算的結(jié)論,可整理成表1。3鋼筋彎折彎曲常見形式及由態(tài)度在實踐中的計算結(jié)果實踐中對鋼筋一次彎折時的彎曲調(diào)整值爭議不大,但對鋼筋彎折二次彎起時彎曲調(diào)整值和平法主筋彎折時彎曲調(diào)整值的取值往往等同于一次彎折。筆者計算分析如下。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204—2002)第5.3.1條關(guān)于受力鋼筋的彎鉤和彎折的規(guī)定:鋼筋做135°彎折時,彎弧內(nèi)直徑取4d,做≤90°彎折時,彎弧內(nèi)直徑取5d。鋼筋彎折彎曲常見形式及調(diào)整值計算簡圖如圖4所示。(1)一次彎折計算結(jié)果見表2。(2)從平法系列圖集G101、鋼筋排布圖集G901可以看出:對平法框架及樓梯主筋彎折的彎弧內(nèi)直徑取值與上述不同,有8d、12和16d三種情況。90°彎曲調(diào)整值計算結(jié)果如表3。鋼筋彎曲時外側(cè)伸長,內(nèi)側(cè)縮短,軸線長度不變。因彎曲處形成圓弧而量尺寸又是沿直線外量外包尺寸,因此彎曲鋼筋的量度尺寸大于中心線尺寸(軸線尺寸