鋼筋下料長度的計算

鋼筋下料長度的計算

《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》（gb50666-2011）和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（gb50010-2010）相繼頒布（以下簡稱規(guī)范）。對于鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)組件，使用鋼筋不會限制鋼筋材料的化學(xué)成分，但根據(jù)性能確定鋼筋的品牌和強(qiáng)度。根據(jù)節(jié)材、減耗及對性能的要求,規(guī)范修訂淘汰了低強(qiáng)度鋼筋,強(qiáng)調(diào)應(yīng)用高強(qiáng)、高性能鋼筋。根據(jù)混凝土構(gòu)件對受力的性能要求,建議了各種牌號鋼筋的用途。規(guī)范規(guī)定:“普通縱向受力鋼筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋,也可采用HRB335、HRBF335、HPB300和RRB400鋼筋;預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲和預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋;普通箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HRB500、HRBF500鋼筋;也可采用HRB335、HRBF335和HPB300鋼筋”。根據(jù)國家的技術(shù)政策,增加500MPa級鋼筋;推廣400MPa、500MPa級高強(qiáng)鋼筋作為受力的主導(dǎo)鋼筋;限制并準(zhǔn)備淘汰335MPa級鋼筋;立即淘汰低強(qiáng)度的235MPa級鋼筋,代之以300MPa級光圓鋼筋。由于鋼筋品種的變化,鋼筋下料時,鋼筋彎曲或彎折對于鋼筋彎曲直徑也進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整,比如:《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》(GB50666-2011)中則規(guī)定“500MPa級帶肋鋼筋,當(dāng)直徑為28mm以下時不應(yīng)小于鋼筋直徑的6倍,當(dāng)直徑為28mm及以上時不應(yīng)小于鋼筋直徑的7倍;位于框架結(jié)構(gòu)的頂層端節(jié)點處的梁上部縱向鋼筋和柱外側(cè)縱向鋼筋,在節(jié)點角部彎折處,當(dāng)鋼筋直徑為28mm以下時,不宜小于鋼筋直徑的12倍,當(dāng)鋼筋直徑為28mm及以上時不宜小于鋼筋直徑的16倍”;而《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204—2002)中則沒有該項規(guī)定?，F(xiàn)對《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》(GB50666-2011)增加內(nèi)容計算如下:1預(yù)彎時長度大小以及長度鋼筋中部彎曲處的量度差值與鋼筋彎心直徑及彎曲角度有關(guān)。鋼筋中部作不大于90°的彎曲時,計算簡圖如圖1所示。鋼筋彎曲的外包尺寸:A′C′+B′C′=2A′C′=2OA′tgα2=2(D2+d)tgα2α2=2(D2+d)tgα2鋼筋彎曲處的中線長度:?ABC=πRa180=πa180(D+d)2ABCue150ue151ue154ue154ue154ue154=πRa180=πa180(D+d)2則彎曲處的量度差值:A′C′+B′C′-?ABC=2(D2+d)tgα2-πa(D+d)360=(D+2d)tgα2-πα(D+d)360①A′C′+B′C′?ABCue150ue151ue154ue154ue154ue154=2(D2+d)tgα2?πa(D+d)360=(D+2d)tgα2?πα(D+d)360①對于335MPa級、400MPa級帶肋鋼筋,彎弧內(nèi)直徑不應(yīng)小于鋼筋直徑的4倍;當(dāng)D=4d時,根據(jù)公式①:則彎折30°,量度差值為0.3d,取0.5d;彎折45°,量度差值為0.522d,取0.5d;彎折60°,量度差值為0.846d,取1.0d;彎折90°,量度差值為2.075d,取2d。對于500MPa級帶肋鋼筋,當(dāng)直徑為28mm以下時,彎弧內(nèi)直徑不應(yīng)小于鋼筋直徑的6倍,D=6d時,根據(jù)公式①:則彎折30°,量度差值為0.312d,取0.5d;彎折45°,量度差值為0.565d,取0.5d;彎折60°,量度差值為0.953d,取1.0d;彎折90°,量度差值為2.505d,取2.5d。對于500MPa級帶肋鋼筋,當(dāng)直徑為28mm及以上時,彎弧內(nèi)直徑不應(yīng)小于鋼筋直徑的7倍,D=7d時,根據(jù)公式①:則彎折30°,量度差值為0.319d,取0.5d;彎折45°,量度差值為0.586d,取0.5d;彎折60°,量度差值為1.006d,取1.0d;彎折90°,量度差值為2.720d,取2.5d。位于框架結(jié)構(gòu)的頂層端節(jié)點處的梁上部縱向鋼筋和柱外側(cè)縱向鋼筋,在節(jié)點角部彎折處,當(dāng)鋼筋直徑為28mm以下時,彎弧內(nèi)直徑不宜小于鋼筋直徑的12倍,當(dāng)D=12d時,根據(jù)公式①:則彎折30°,量度差值為0.350d,取0.5d;彎折45°,量度差值為0.694d,取0.5d;彎折60°,量度差值為1.275,取1.5d;彎折90°,量度差值為3.795d,取4.0d。位于框架結(jié)構(gòu)的頂層端節(jié)點處的梁上部縱向鋼筋和柱外側(cè)縱向鋼筋,在節(jié)點角部彎折處,當(dāng)鋼筋直徑為28mm以上時,彎弧內(nèi)直徑不宜小于鋼筋直徑的16倍,當(dāng)D=16d時,根據(jù)公式①:則彎折30°,量度差值為0.376d,取0.5d;彎折45°,量度差值為0.780d,取1.0d;彎折60°,量度差值為1.490,取1.5d;彎折90°,量度差值為4.665d,取4.5d。2u2004+lp—末端彎鉤或彎折時增長值2.1對于光面鋼筋HPB235級和HPB300級鋼筋的末端需要作180°彎鉤,其圓弧內(nèi)彎曲直徑(D),不應(yīng)小于鋼筋直徑(d)的2.5倍;平直部分的長度不宜小于鋼筋直徑(d)的3倍(見圖2)。當(dāng)彎曲直徑D=2.5d,平直長度為3d,每一個180°彎鉤的增長值為6.25d,推導(dǎo)如下:成型鋼筋的量度端點為F,彎鉤的起始位置是A點,則半圓增加長度為FE′,即:從量度端點A到下料長度端點E′的尺寸用L′表示。L′=AE′-AF其中:AE′=弧AC+CE=(D+d2)α+3dAC+CE=(D+d2)α+3dAF=D2+dAF=D2+d則L′=D+d2α+3d-(D2+d)L′=D+d2α+3d?(D2+d)②將D=2.5d,α=π代入上式得L′=1.57D+1.57d+3d-0.5D-d=1.07D+0.57d+3d=6.25d2.2鋼筋末端作135°的彎鉤鋼筋末端作135°的彎曲時,計算簡圖如圖3所示成型鋼筋的量度端點為C,彎鉤的起始位置是A點,則斜彎鉤的增加長度為CF,CF=AF-AC=?AB+LΡ-(D2+d)CF=AF?AC=ABue150ue151ue154ue154+LP?(D2+d)其中:?AB=πRα180=90π(D2+d)180=π4(D2+d)ABue150ue151ue154ue154=πRα180=90π(D2+d)180=π4(D2+d)Lp——彎鉤平直部分長度。所以有:CF=-0.11D-0.215d+Lp③對于335MPa級、400MPa級帶肋鋼筋,彎弧內(nèi)直徑不應(yīng)小于鋼筋直徑的4倍,當(dāng)D=4d時,根據(jù)公式③:末端135°彎鉤增長值為-0.655d+Lp,計算時取-0.5d+Lp對于500MPa級帶肋鋼筋,當(dāng)直徑為28mm以下時,彎弧內(nèi)直徑不應(yīng)小于鋼筋直徑的6倍,當(dāng)D=6d時,根據(jù)公式③:末端135°彎鉤增長值為-0.875d+Lp,計算時取-1d+Lp對于500MPa級帶肋鋼筋,當(dāng)直徑為28mm及以上時,彎弧內(nèi)直徑不應(yīng)小于鋼筋直徑的7倍;D=7d時,根據(jù)公式③:末端135°彎鉤增長值為-0.985d+Lp,計算時取-1d+Lp位于框架結(jié)構(gòu)的頂層端節(jié)點處的梁上部縱向鋼筋和柱外側(cè)縱向鋼筋,在節(jié)點角部彎折處,當(dāng)鋼筋直徑為28mm以下時,彎弧內(nèi)直徑不宜小于鋼筋直徑的12倍,當(dāng)D=12d時,根據(jù)公式③:末端135°彎鉤增長值為-1.535d+Lp,計算時取-1.5d+Lp位于框架結(jié)構(gòu)的頂層端節(jié)點處的梁上部縱向鋼筋和柱外側(cè)縱向鋼筋,在節(jié)點角部彎折處,當(dāng)鋼筋直徑為28mm以上時,彎弧內(nèi)直徑不宜小于鋼筋直徑的16倍,當(dāng)D=16d時,根據(jù)公式③:末端135°彎鉤增長值為-1.975d+Lp,計算時取-2.0d+Lp2.3鋼筋末端90°彎鉤增長值圖4所示成型鋼筋的量度端點為D,彎鉤的起始點是A點,則彎鉤增加長度為DE,從彎鉤起始點A到下料長度端點E的尺寸,用L′表示,則L′=?A′B′+B′C′-ADL′=A′B′ue150ue151ue154ue154ue154ue154+B′C′?AD?A′B′=π2?D+d2A′B′ue150ue151ue154ue154ue154ue154=π2?D+d2B′C′=LΡ-ΟA=LΡ-(D2+d)B′C′=LP?OA=LP?(D2+d)AD=ΟB=D2+dAD=OB=D2+dL′=-0.215D-1.215d+LP④對于光面鋼筋HPB235級和HPB300級鋼筋,其圓弧內(nèi)彎曲直徑(D),不應(yīng)小于鋼筋直徑(d)的2.5倍,當(dāng)D=2.5d時,根據(jù)公式④:末端90°彎鉤增長值L′=-0.215×2.5d-1.215d+Lp=-1.75d+Lp對于335MPa級、400MPa級帶肋鋼筋,彎弧內(nèi)直徑不應(yīng)小于鋼筋直徑的4倍。末端90°彎鉤增長值L′=-0.215×4d-1.215d+Lp=-2.075d+Lp,計算時取L′=-2d+Lp對于500MPa級帶肋鋼筋,當(dāng)直徑為28mm以下時不應(yīng)小于鋼筋直徑的6倍,D=6d時。末端90°彎鉤增長值L′=-0.215×6d-1.215d+Lp=-2.505d+Lp,計算時取L′=-2.5d+Lp對于500MPa級帶肋鋼筋,當(dāng)直徑為28mm及以上時不應(yīng)小于鋼筋直徑的7倍;,D=7d時。末端90°彎鉤增長值L′=-0.215×7d-1.215d+Lp=-2.72d+Lp,計算時取L′=-3d+Lp位于框架結(jié)構(gòu)的頂層端節(jié)點處的梁上部縱向鋼筋和柱外側(cè)縱向鋼筋,在節(jié)點角部彎折處,