鋼筋下料長(zhǎng)度計(jì)算鋼筋因彎曲或彎鉤會(huì)使其長(zhǎng)度變化，在配料中不能直接根據(jù)圖紙中尺寸下料；必須了解對(duì)混凝土保護(hù)層、鋼筋彎曲、彎鉤等規(guī)定，再根據(jù)圖中尺寸計(jì)算其下料長(zhǎng)度。各種鋼筋下料長(zhǎng)度計(jì)算如下：直鋼筋下料長(zhǎng)度＝構(gòu)件長(zhǎng)度－保護(hù)層厚度＋彎鉤增加長(zhǎng)度彎起鋼筋下料長(zhǎng)度＝直段長(zhǎng)度＋斜段長(zhǎng)度－彎曲調(diào)整值＋彎鉤增加長(zhǎng)度箍筋下料長(zhǎng)度＝箍筋周長(zhǎng)＋箍筋調(diào)整值上述鋼筋需要搭接的話，還應(yīng)增加鋼筋搭接長(zhǎng)度。1．彎曲調(diào)整值鋼筋彎曲后的特點(diǎn)：一是在彎曲處內(nèi)皮收縮、外皮延伸、軸線長(zhǎng)度不變；二是在彎曲處形成圓弧。鋼筋的量度方法是沿直線量外包尺寸（圖9-46）；因此，彎起鋼筋的量度尺寸大于下料尺寸，兩者之間的差值稱為彎曲調(diào)整值。彎曲調(diào)整值，根據(jù)理論推算并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，列于表9-23。圖9-46 鋼筋彎曲時(shí)的量度方法鋼筋彎曲調(diào)整值 表9-23鋼筋彎曲角度 30° 45° 60° 90° 135°鋼筋彎曲調(diào)整值 0.35d 0.5d 0.85d 2d 2.5d注：d為鋼筋直徑。2．彎鉤增加長(zhǎng)度鋼筋的彎鉤形式有三種：半圓彎鉤、直彎鉤及斜彎鉤（圖9-47）。半圓彎鉤是最常用的一種彎鉤。直彎鉤只用在柱鋼筋的下部、箍筋和附加鋼筋中。斜彎鉤只用在直徑較小的鋼筋中。圖9-47 鋼筋彎鉤計(jì)算簡(jiǎn)圖（a）半圓彎鉤；（b）直彎鉤；（c）斜彎鉤光圓鋼筋的彎鉤增加長(zhǎng)度，按圖9-47所示的簡(jiǎn)圖（彎心直徑為2.5d、平直部分為3d）計(jì)算：對(duì)半圓彎鉤為6.25d，對(duì)直彎鉤為3.5d，對(duì)斜彎鉤為4.9d。在生產(chǎn)實(shí)踐中，由于實(shí)際彎心直徑與理論彎心直徑有時(shí)不一致，鋼筋粗細(xì)和機(jī)具條件不同等而影響平直部分的長(zhǎng)短（手工彎鉤時(shí)平直部分可適當(dāng)加長(zhǎng)，機(jī)械彎鉤時(shí)可適當(dāng)縮短），因此在實(shí)際配料計(jì)算時(shí)，對(duì)彎鉤增加長(zhǎng)度常根據(jù)具體條件，采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，見表9-24。半圓彎鉤增加長(zhǎng)度參考表（用機(jī)械彎） 表9-24鋼筋直徑（mm） ≤6 8~10 12~18 20~28 32~36一個(gè)彎鉤長(zhǎng)度（mm） 40 6d 5.5d 5d 4.5d3．彎起鋼筋斜長(zhǎng)彎起鋼筋斜長(zhǎng)計(jì)算簡(jiǎn)圖，見圖9-48。彎起鋼筋斜長(zhǎng)系數(shù)見表9-25。圖9-48 彎起鋼筋斜長(zhǎng)計(jì)算簡(jiǎn)圖（a）彎起角度30°；（b）彎起角度45°；（c）彎起角度60°彎起鋼筋斜長(zhǎng)系數(shù) 表9-25彎起角度 α＝30° α＝45° α＝60°斜邊長(zhǎng)度s 2h0 1.41h0 1.15h0底邊長(zhǎng)度l 1.732h0 h0 0.575h0增加長(zhǎng)度s－l 0.268h0 0.41h0 0.575h0注：h0為彎起高度。4．箍筋調(diào)整值箍筋調(diào)整值，即為彎鉤增加長(zhǎng)度和彎曲調(diào)整值兩項(xiàng)之差或和，根據(jù)箍筋量外包尺寸或內(nèi)皮尺寸確定見圖9-49與表9-26。圖9-49 箍筋量度方法（a）量外包尺寸；（b）量?jī)?nèi)皮尺寸箍筋調(diào)整值 表9-26箍筋量度方法 箍筋直徑（mm） 4~5 6 8 10~12量外包尺寸 40 50 60 70量?jī)?nèi)皮尺寸 80 100 120 150~1709-3-1-2 鋼筋長(zhǎng)度計(jì)算中的特殊問題1．變截面構(gòu)件箍筋根據(jù)比例原理，每根箍筋的長(zhǎng)短差數(shù)△，可按下式計(jì)算（圖9-50）： （9-7）式中 lc——箍筋的最大高度；ld——箍筋的最小高度；n——箍筋個(gè)數(shù)，等于s/a＋1；s——最長(zhǎng)箍筋和最短箍筋之間的總距離；a——箍筋間距。圖9-50 變截面構(gòu)件箍筋2．圓形構(gòu)件鋼筋在平面為圓形的構(gòu)件中，配筋形式有二：按弦長(zhǎng)布置，按圓形布置。（1）按弦長(zhǎng)布置 先根據(jù)下式算出鋼筋所在處弦長(zhǎng)，再減去兩端保護(hù)層厚度，得出鋼筋長(zhǎng)度。當(dāng)配筋為單數(shù)間距時(shí)（圖9-51a）： （9-8）當(dāng)配筋為雙數(shù)間距時(shí)（圖9-51b）： （9-9）式中 li——第i根（從圓心向兩邊計(jì)數(shù)）鋼筋所在的弦長(zhǎng)；a——鋼筋間距；n——鋼筋根數(shù)，等于D/a－1（D——圓直徑）；i——從圓心向兩邊計(jì)數(shù)的序號(hào)數(shù)。圖9-51 圓形構(gòu)件鋼筋（按弦長(zhǎng)布置）（a）單數(shù)間距；（b）雙數(shù)間距（2）按圓形布置 一般可用比例方法先求出每根鋼筋的圓直徑，再乘圓周率算得鋼筋長(zhǎng)度（圖9-52）。圖9-52 圓形構(gòu)件鋼筋（按圓形布置）3．曲線構(gòu)件鋼筋（1）曲線鋼筋長(zhǎng)度，根據(jù)曲線形狀不同，可分別采用下列方法計(jì)算。圓曲線鋼筋的長(zhǎng)度，可用圓心角θ與圓半徑R直接算出或通過弦長(zhǎng)l與矢高h(yuǎn)查表得出（《建筑施工手冊(cè)（第四版）》1中“施工常用數(shù)據(jù)”）。拋物線鋼筋的長(zhǎng)度L可按下式計(jì)算（圖9-53）。 （9-10）式中 l——拋物線的水平投影長(zhǎng)度；h——拋物線的矢高。圖9-53 拋物線鋼筋長(zhǎng)度其他曲線狀鋼筋的長(zhǎng)度，可用漸近法計(jì)算，即分段按直線計(jì)，然后總加。圖9-54所示的曲線構(gòu)件，設(shè)曲線方程式y(tǒng)=f（x），沿水平方向分段，每段長(zhǎng)度為l（一般取為0.5m），求已知x值時(shí)的相應(yīng)y值，然后計(jì)算每段長(zhǎng)度，例如，第三段長(zhǎng)度為 。圖9-54 曲線鋼筋長(zhǎng)度（2）曲線構(gòu)件箍筋高度，可根據(jù)已知曲線方程式求解。其法是先根據(jù)箍筋的間距確定x值，代入曲線方程式求y值，然后計(jì)算該處的梁高h(yuǎn)＝H－y，再扣除上下保護(hù)層厚度，即得箍筋高度。對(duì)一些外形比較復(fù)雜的構(gòu)件，用數(shù)學(xué)方法計(jì)算鋼筋長(zhǎng)度有困難時(shí)，也可用放足尺（1：1）或放小樣（1：5）辦法求鋼筋長(zhǎng)度。9-3-1-3 配料計(jì)算的注意事項(xiàng)1．在設(shè)計(jì)圖紙中，鋼筋配置的細(xì)節(jié)問題沒有注明時(shí)，一般可按構(gòu)造要求處理。2．配料計(jì)算時(shí)，要考慮鋼筋的形狀和尺寸在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下要有利于加工安裝。3．配料時(shí)，還要考慮施工需要的附加鋼筋。例如，后張預(yù)應(yīng)力構(gòu)件預(yù)留孔道定位用的鋼筋井字架，基礎(chǔ)雙層鋼筋網(wǎng)中保證上層鋼筋網(wǎng)位置用的鋼筋撐腳，墻板雙層鋼筋網(wǎng)中固定鋼筋間距用的鋼筋撐鐵，柱鋼筋骨架增加四面斜筋撐等。9-3-1-4 配料計(jì)算實(shí)例已知某教學(xué)樓鋼筋混凝土框架梁KL1的截面尺寸與配筋見圖9-55，共計(jì)5根?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為C25。求各種鋼筋下料長(zhǎng)度。圖9-55 鋼筋混凝土框架梁KLl平法施工圖[解] 1．繪制鋼筋翻樣圖根據(jù)本手冊(cè)9-2“配筋構(gòu)造”的有關(guān)規(guī)定，得出：（1）縱向受力鋼筋端頭的混凝土保護(hù)層為25mm；（2）框架梁縱向受力鋼筋Φ25的錨固長(zhǎng)度為35×25=875mm，伸入柱內(nèi)的長(zhǎng)度可達(dá)500－25＝475mm，需要向上（下）彎400mm；（3）懸臂梁負(fù)彎矩鋼筋應(yīng)有兩根伸至梁端包住邊梁后斜向上伸至梁頂部；（4）吊筋底部寬度為次梁寬+2×50mm，按45°向上彎至梁頂部，再水平延伸20d=20×18＝360mm。對(duì)照KL1框架梁尺寸與上述構(gòu)造要求，繪制單根鋼筋翻樣圖（圖9-56），并將各種鋼筋編號(hào)。圖9-56 KL1框架梁鋼筋翻樣圖2．計(jì)算鋼筋下料長(zhǎng)度計(jì)算鋼筋下料長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)根據(jù)單根鋼筋翻樣圖尺寸，并考慮各項(xiàng)調(diào)整值。①號(hào)受力鋼筋下料長(zhǎng)度為：（7800－2×25）＋2×400－2×2×25＝8450mm②號(hào)受力鋼筋下料長(zhǎng)度為：（9650－2×25）＋400＋350＋200＋500－3×2×25－0.5×25＝10888mm⑥號(hào)吊筋下料長(zhǎng)度為：350＋2（1060＋360）－4×0.5×25＝3140mm⑨號(hào)箍筋下料長(zhǎng)度為：2（770＋270）＋70＝2150mm⑩號(hào)箍筋下料長(zhǎng)度，由于梁高變化，因此要先按公式（9-7）算出箍筋高差△。箍筋根數(shù)n＝（1850－100）/200＋1＝10，箍筋高差△＝（570－370）/（10－1）＝22mm每個(gè)箍筋下料長(zhǎng)度計(jì)算結(jié)果列于表9-27。鋼筋配料單 表9-27構(gòu)件名稱：KL1梁，5根 9-3-1-5 配料單與料牌鋼筋配料計(jì)算完畢，填寫配料單，詳見表9-27。列入加工計(jì)劃的配料單，將每一編號(hào)的鋼筋制作一塊料牌，作為鋼筋加工的依據(jù)與鋼筋安裝的標(biāo)志。鋼筋配料單和料牌，應(yīng)嚴(yán)格校核，必須準(zhǔn)確無誤，以免返工浪費(fèi)。9-3-2 鋼筋代換當(dāng)鋼筋的品種、級(jí)別或規(guī)格需作變更時(shí)，應(yīng)辦理設(shè)計(jì)變更文件。9-3-2-1 代換原則當(dāng)施工中遇有鋼筋的品種或規(guī)格與設(shè)計(jì)要求不符時(shí)，可參照以下原則進(jìn)行鋼筋代換：1．等強(qiáng)度代換：當(dāng)構(gòu)件受強(qiáng)度控制時(shí)，鋼筋可按強(qiáng)度相等原則進(jìn)行代換。2.等面積代換：當(dāng)構(gòu)件按最小配筋率配筋時(shí)，鋼筋可按面積相等原則進(jìn)行代換。3．當(dāng)構(gòu)件受裂縫寬度或撓度控制時(shí)，代換后應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度或撓度驗(yàn)算。9-3-2-2 等強(qiáng)代換方法1．計(jì)算法 （9-11）式中 n2——代換鋼筋根數(shù)；n1——原設(shè)計(jì)鋼筋根數(shù)；d2——代換鋼筋直徑；d1——原設(shè)計(jì)鋼筋直徑；fy2——代換鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（表9-28）；fy1——原設(shè)計(jì)鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。上式有兩種特例：（1）設(shè)計(jì)強(qiáng)度相同、直徑不同的鋼筋代換： （9-12）（2）直徑相同、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值不同的鋼筋代換： （9-13）鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2） 表9-28項(xiàng)次 鋼筋種類 符號(hào) 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy 抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy'1 熱軋鋼筋 HPB235 φ 210 210 HRB335 Φ 300 300 HRB400 360 360 RRB400 360 3602 冷軋帶肋鋼筋 LL550 360 360 LL650 430 380 LL800 530 3809-3-2-3 構(gòu)件截面的有效高度影響鋼筋代換后，有時(shí)由于受力鋼筋直徑加大或根數(shù)增多而需要增加排數(shù)，則構(gòu)件截面的有效高度h0減小，截面強(qiáng)度降低。通常對(duì)這種影響可憑經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)增加鋼筋面積，然后再作截面強(qiáng)度復(fù)核。對(duì)矩形截面的受彎構(gòu)件，可根據(jù)彎矩相等，按下式復(fù)核截面強(qiáng)度。 （9-14）式中 N1——原設(shè)計(jì)的鋼筋拉力，等于As1fy1（As1——原設(shè)計(jì)鋼筋的截面面積，fy1——原設(shè)計(jì)鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）；N2——代換鋼筋拉力，同上；h01——原設(shè)計(jì)鋼筋的合力點(diǎn)至構(gòu)件截面受壓邊緣的距離；h02——代換鋼筋的合力點(diǎn)至構(gòu)件截面受壓邊緣的距離；fc——混凝土的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)C20混凝土為9.6N/mm2，對(duì)C25混凝土為11.9N/mm2，對(duì)C30混凝土為14.3N/mm2；b——構(gòu)件截面寬度。9-3-2-4 代換注意事項(xiàng)鋼筋代換時(shí)，必須充分了解設(shè)計(jì)意圖和代換材料性能，并嚴(yán)格遵守現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的各項(xiàng)規(guī)定；凡重要結(jié)構(gòu)中的鋼筋代換，應(yīng)征得設(shè)計(jì)單位同意。1．對(duì)某些重要構(gòu)件，如吊車梁、薄腹梁、彬架下弦等，不宜用HPB235級(jí)光圓鋼筋代替HRB335和HRB400級(jí)帶肋鋼筋。2．鋼筋代換后，應(yīng)滿足配筋構(gòu)造規(guī)定，如鋼筋的最小直徑、間距、根數(shù)、錨固長(zhǎng)度等。3．同一截面內(nèi)，可同時(shí)配有不同種類和直徑的代換鋼筋，但每根鋼筋的拉力差不應(yīng)過大（如同品種鋼筋的直徑差值一般不大于5mm），以免構(gòu)件受力不勻。4．梁的縱向受力鋼筋與彎起鋼筋應(yīng)分別代換，以保證正截面與斜截面強(qiáng)度。5．偏心受壓構(gòu)件（如框架柱、有吊車廠房柱、桁架上弦等）或偏心受拉構(gòu)件作鋼筋代換時(shí)，不取整個(gè)截面配筋量計(jì)算，應(yīng)按受力面（受壓或受拉）分別代換。6．當(dāng)構(gòu)件受裂縫寬度控制時(shí)，如以小直徑鋼筋代換大直徑鋼筋，強(qiáng)度等級(jí)低的鋼筋代替強(qiáng)度等級(jí)高的鋼筋，則可不作裂縫寬度驗(yàn)算。9-3-2-5 鋼筋代換實(shí)例[例1] 今有一塊6m寬的現(xiàn)澆混凝土樓板，[email protected]mm，共計(jì)50根。現(xiàn)擬改用HRB335級(jí)Φ12鋼筋，求所需Φ12鋼筋根數(shù)及其間距。［解］本題屬于直徑相同、強(qiáng)度等級(jí)不同的鋼筋代換，采用公式（9-13）計(jì)算：n2=50×210/300=35根，間距=120×50/35=171.4取170mm[例2] 今有一根400mm寬的現(xiàn)澆混凝土梁，原設(shè)計(jì)的底部縱向受力鋼筋采用HRB335級(jí)Φ22鋼筋，共計(jì)9根，分二排布置，底排為7根，上排為2根?，F(xiàn)擬改用HRB400級(jí) 25鋼筋，求所需 25鋼筋根數(shù)及其布置。[解] 本題屬于直徑不同、強(qiáng)度等級(jí)不同的鋼筋代換，采用公式（9-11）計(jì)算：＝5.81根，取6根。一排布置，增大了代換鋼筋的合力點(diǎn)至構(gòu)件截面受壓邊緣的距離h0，有利于提高構(gòu)件的承載力。[例3] 已知梁的截面面積尺寸如圖9-57a所示，采用C20混凝土制作，原設(shè)計(jì)的縱向受力鋼筋采用HRB400級(jí) 20鋼筋，共計(jì)6根，單排布置，中間4根分別在二處彎起?，F(xiàn)擬改用HRB335級(jí)Φ22鋼筋，求所需鋼筋根數(shù)及其布置。圖9-57 矩形梁鋼筋代換（a）原設(shè)計(jì)鋼筋；（b）代換鋼筋[解] 1．彎起鋼筋與縱向受力鋼筋分別代換，以2 20為單位，按公式（9-11）代換Φ22鋼筋， ＝1.98，取2根。2．代換后的鋼筋根數(shù)不變，但直徑增大，需要復(fù)核鋼筋凈間距s：s=（300-2×25-6×22）/5=23.6＜25mm，需要布置為兩排（底排4根、二排2根）。3．代換后的構(gòu)件截面有效高度h02減小，需要按公式（9-14）復(fù)核截面強(qiáng)度。4．角部?jī)筛臑棣?5鋼筋，再?gòu)?fù)核截面強(qiáng)度小結(jié)：代換鋼筋采用4Φ22＋2Φ25，按圖9-57（b）布置，滿足原設(shè)計(jì)要求。
備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。