箍筋长度的计算方法

2022-11-13

1 规范规定, 图集要求

(1) 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 (GB50204—2002) 第5.3.1条、第5.3.2条分别规定第5.3.1受力钢筋的弯钩和弯折应符合下列规定:HPB235级钢筋未端应作180°弯钩, 其弯弧内直径不应小于钢筋直径的2.5倍, 弯钩的弯后平直部分长度不应小于钢筋直径的3倍;第5.3.2除焊接封闭式箍筋外, 箍筋的末端应作弯钩, 弯钩形式应符合设计要求;当设计无具体要求时, 应符合下列规定: (1) 箍筋弯钩的弯弧内直径除应满足本规范第5.3.1条的规定外, 尚应不小于受力钢筋直径; (2) 箍筋弯钩的弯折角度:对一般结构, 不应小于90°;对有抗震等要求的结构, 应为135°; (3) 箍筋弯后平直部分长度:对一般结构, 不宜小于箍筋直径的5倍;对有抗震等要求的结构, 不应小于箍筋直径的10倍。 (2) 《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详略》 (03G101-1) 规定: (1) 对箍筋弯钩的要求 (03G101-1第35页) (见图1) :从图中可以看出, 对有抗震要求的构件, 如果箍筋直径d≤6.5时, 10d≤65mm, 箍筋135°弯钩的平直段要取75mm, 这是推导公式中的一个特例; (2) 混凝土保护层 (03G101-1第33页) 。纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋, 其混凝土保护层厚度 (钢筋外边缘至混凝土表面的距离) 不应小于钢筋的公称直径, 且应符合下表的规定。在以前的教材和参考书中, 通常将钢筋的保护层设定为25mm, 由上表中可知, 针对不同构件、不同部位, 钢筋的保护层并不相同。保护层设定为25mm的推导结果肯定也是不准确的。

2 箍筋长度的计算方法

(1) 弯曲调整值的概念:由于钢筋弯曲时, 外侧伸长, 内侧缩短, 轴线长度不变。弯曲处形成圆弧, 而设计图中注明的量度尺寸一般是沿直线量度外包尺寸。外包尺寸和钢筋轴线长度 (下料尺寸) 之间存在一个差值, 两者之间的差值叫弯曲调整值, 因此计算下料长度时, 必须从外包尺寸中扣除度量差值, 这一工作是对外包量度长度的调整。轴线尺寸L1为量度尺寸 (外包尺寸) L2=弯曲调整值δ

(1) 90度弯钩的计算 (图2)

钢筋的直径为d, 弯曲直径为D=2.5d。

轴线尺寸: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

调整值为:δ90=L1-L2=2.749d-4.5d=-1.751d

(2) 135度弯钩的计算 (图3)

AB段为箍筋弯钩的平直部分, 一般抗震结构取值为10d, 该部分暂不考虑, 弯曲调整值只计算BCD段。

轴线尺寸:L1=LC D+π× (D+d) × (135/360) =LCD+4.123d

量度尺寸:L2=LCD+D/2+d=LCD+2.25d

调整值为:δ135=L1-L2=4.123d-2.25d=1.873 d≈1.9d

箍筋弯钩的平直段为10d, 加调整值等于11.9d, 这便是箍筋“135度弯钩增加值=11.9d”的来历。

(2) 箍筋长度计算公式推导:以矩形箍筋为例 (有抗震要求) , 在计算过程中保留三位小数, 计算结果保留两位小数, 以保证计算的精确。

设定:构件截面宽:B

构件截面高:H

箍筋直径:d

主筋保护层厚;C

135度弯钩平直段按抗震取:10d

按外包尺寸计算为:

L=箍筋外包周长+3个90度弯曲调整值+2个135度弯曲调整值+2×10d

L=箍筋4边外包尺寸+3×δ90+2×δ135+2×10d

(1) 当箍筋直径≤6.5时

(2) 当箍筋直径≥8时

以上即是封闭矩形截面箍筋的通用计算公式, 需要说明的是, 钢筋工程量的计算是以实物量为准的, 按照规范规定施工, 用多少就计算多少, 所以作为工程造价及施工人员, 在计算钢筋用量时, 都应该以钢筋的轴线长度作为计算标准。当然, 以上的计算是在纯理论论证的基础上进行的, 具体到实际工作上, 肯定会有所差异。所谓的钢筋弯钩增加值、弯曲调整值都是以量度尺寸 (或外包尺寸) 与中轴线长度的比较而得出的一个理论差值, 原因是: (1) 首先由平面假设钢筋中轴线在钢筋弯曲后长度不变, 实际上会有微小改变; (2) 影响弯钩增加值、弯曲调整值大小的钢筋弯曲半径取值取决于结构设计规范、标准图集、施工验收规范、加工工艺标准、构造要求、加工机械等多方面的因素。 (3) 按照规范规定:箍筋弯钩的弯弧内直径除应满足本规范第5.3.1条的规定外, 尚应不小于受力钢筋直径。当遇到主筋直径为25, 箍筋直径为8时, 箍筋的弯曲半径就不是2.5d了, 以上情况肯定会影响到计算的精度, 但就总体而言, 上述因素的影响是非常微小的。

摘要：对于箍筋长度的计算, 许多设计、造价及施工人员都有自己的一套办法, 现在流行的钢筋算量软件, 计算方法也是五花八门, 给工作、交流造成了很大不便。本人也是一名桥梁设计工作者, 在日常工作中, 对箍筋的计算进行了一些总结, 现在对箍筋的计算方法发表一下个人看法, 希望给大家提供一些借鉴。

关键词：箍筋长度