對于箍筋長度的計(jì)算,許多造價(jià)及施工人員都有自己的一套辦法,現(xiàn)在流行的鋼筋算量軟件,計(jì)算方法也是五花八門,給工作、交流造成了很大不便。本人也是一名造價(jià)工作者,在日常工作中,對箍筋的計(jì)算進(jìn)行了一些總結(jié),現(xiàn)在對箍筋的計(jì)算方法發(fā)表一下個(gè)人看法,希望給大家提供一些借鑒,更希望大家對本文提出寶貴意見,以期共同提高。
一、規(guī)范規(guī)定,圖集要求
1、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204—2002第5.3.1條、第5.3.2條分別規(guī)定:
第5.3.1 受力鋼筋的彎鉤和彎折應(yīng)符合下列規(guī)定:
HPB235級鋼筋未端應(yīng)作180°彎鉤,其彎弧內(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;
第5.3.2 除焊接封閉式箍筋外,箍筋的末端應(yīng)作彎鉤,彎鉤形式應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求;當(dāng)設(shè)計(jì)無具體要求時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)箍筋彎鉤的彎弧內(nèi)直徑除應(yīng)滿足本規(guī)范第5.3.1條的規(guī)定外,尚應(yīng)不小于受力鋼筋直徑;
(2)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°;
(3)箍筋彎后平直部分長度:對一般結(jié)構(gòu),不宜小于箍筋直徑的5倍;對有抗震等要求的結(jié)構(gòu),不應(yīng)小于箍筋直徑的10倍。
2、《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳略》03G101-1規(guī)定
(1)對箍筋彎鉤的要求(03G101-1第35頁)(見圖一):
從圖中可以看出,對有抗震要求的構(gòu)件,如果箍筋直徑d≤6.5時(shí),10d≤65mm,箍筋135度彎鉤的平直段要取75mm,這是推導(dǎo)公式中的一個(gè)特例.。
(2)混凝土保護(hù)層(03G101-1第33頁)
縱向受力的普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋,其混凝土保護(hù)層厚度(鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離)不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑,且應(yīng)符合下表的規(guī)定。
環(huán)境類別 |
板、墻、殼 |
梁 |
柱 |
|||||||
≤C20 |
C25-C45 |
≥C50 |
≤C20 |
C25-C45 |
≥C50 |
≤C20 |
C25-C45 |
≥C50 |
||
- |
20 |
15 |
15 |
30 |
25 |
25 |
30 |
30 |
30 |
|
二 |
a |
- |
20 |
20 |
- |
30 |
30 |
- |
30 |
30 |
b |
- |
25 |
20 |
- |
35 |
30 |
- |
35 |
30 |
|
三 |
- |
30 |
25 |
- |
40 |
35 |
- |
40 |
35 |
注:基礎(chǔ)中縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于40mm;當(dāng)無墊層時(shí)不應(yīng)小于70mm.
在以前的教材和參考書中,通常將鋼筋的保護(hù)層設(shè)定為25mm,由上表中可知,針對不同構(gòu)件、不同部位,鋼筋的保護(hù)層并不相同。保護(hù)層設(shè)定為25mm的推導(dǎo)結(jié)果肯定也是不準(zhǔn)確的
二、箍筋長度的計(jì)算方法:
(一)彎曲調(diào)整值的概念:由于鋼筋彎曲時(shí),外側(cè)伸長,內(nèi)側(cè)縮短,軸線長度不變。彎曲處形成圓弧,而設(shè)計(jì)圖中注明的量度尺寸一般是沿直線量度外包尺寸(圖二)。外包尺寸和鋼筋軸線長度(下料尺寸)之間存在一個(gè)差值,兩者之間的差值叫彎曲調(diào)整值,因此計(jì)算下料長度時(shí),必須從外包尺寸中扣除度量差值,這一工作是對外包量度長度的調(diào)整。
軸線尺寸L1-量度尺寸(外包尺寸)L2=彎曲調(diào)整值δ
圖一 圖二
1、90度彎鉤的計(jì)算(圖三)
鋼筋的直徑為d,彎曲直徑為D=2.5d。
軸線尺寸:L1=LAB+LCD+π×(D+d)×(90/360)=LAB+LCD+2.749d
量度尺寸:L2=(LAB+D/2+d)+(LCD+D/2+d)= LAB+LCD+4.5d
調(diào)整值為:δ90 = L1-L2=2.749d-4.5d=-1.751d
圖三 圖四
2、135度彎鉤的計(jì)算(圖四)
AB段為箍筋彎鉤的平直部分,一般抗震結(jié)構(gòu)取值為10d,該部分暫不考慮,彎曲調(diào)整值只計(jì)算BCD段
軸線尺寸:L1=LCD+π×(D+d)×(135/360)=LCD+4.123d
量度尺寸:L2=LCD+D/2+d=LCD+2.25d
調(diào)整值為:δ135 =L1-L2=4.123 d-2.25d=1.873 d≈1.9d
箍筋彎鉤的平直段為10d,加調(diào)整值等于11.9d,這便是箍筋“135度彎鉤增加值=11.9d”的來歷。
(二)箍筋長度計(jì)算公式推導(dǎo):
以矩形箍筋為例(有抗震要求),在計(jì)算過程中保留三位小數(shù),計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù),以保證計(jì)算的精確。
設(shè)定:構(gòu)件截面寬:B 構(gòu) 件截面高:H
箍 筋直徑:d 主筋保護(hù)層厚;C
135度彎鉤平直段按抗震。10d
圖五
按外包尺寸計(jì)算:
L=箍筋外包周長+3個(gè)90度彎曲調(diào)整值+2個(gè)135度彎曲調(diào)整值+2×10d
L=箍筋4邊外包尺寸+3×δ90 + 2×δ135+2×10d
即 L=2(B-2c+2d)+2(H-2c+2d)-1.751d×3+1.873d×2+2×10d
(1)當(dāng)箍筋直徑≤6.5時(shí) L=2(B+H)-8c+6.49d+2×75
=2(B+H)-8c+6.49d+150
(2)當(dāng)箍筋直徑≥8時(shí) L=2(B+H)-8c+26.49d
以上即是封閉矩形截面箍筋的通用計(jì)算公式,
需要說明的是,鋼筋工程量的計(jì)算是以實(shí)物量為準(zhǔn)的,按照規(guī)范規(guī)定施工,用多少就計(jì)算多少,所以作為工程造價(jià)及施工人員,在計(jì)算鋼筋用量時(shí),都應(yīng)該以鋼筋的軸線長度作為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。
當(dāng)然,以上的計(jì)算是在純理論論證的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,具體到實(shí)際工作上,肯定會(huì)有所差異。所謂的鋼筋彎鉤增加值、彎曲調(diào)整值都是以量度尺寸(或外包尺寸)與中軸線長度的比較而得出的一個(gè)理論差值,原因是:
(1)首先由平面假設(shè)鋼筋中軸線在鋼筋彎曲后長度不變,實(shí)際上會(huì)有微小改變;
(2)影響彎鉤增加值、彎曲調(diào)整值大小的鋼筋彎曲半徑取值取決于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)圖集、施工驗(yàn)收規(guī)范、加工工藝標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)造要求、加工機(jī)械等多方面的因素。
(3)按照規(guī)范規(guī)定:箍筋彎鉤的彎弧內(nèi)直徑除應(yīng)滿足本規(guī)范第5.3.1條的規(guī)定外,尚應(yīng)不小于受力鋼筋直徑。當(dāng)遇到主筋直徑為25,箍筋直徑為8時(shí),箍筋的彎曲半徑就不是2.5d了,
以上情況肯定會(huì)影響到計(jì)算的精度,但就總體而言,上述因素的影響是非常微小的。