6.2钢筋施工配料与代换（课件）-《建筑施工工艺》同步教学（北京大学出版社）

6.2钢筋施工配料与代换 一、  钢筋配料 钢筋配料是根据结构施工图，先绘出各种形状和规格的单根钢筋简图并加以编号，然后分别计算钢筋下料长度、根数及质量，填写配料单，申请加工。 1、钢筋下料长度的计算 (1)钢筋长度 结构施工图中所指钢筋长度是钢筋外缘之间的长度，即外包尺寸，这是施工中量度钢筋长度的基本依据。 外包尺寸 钢筋外包尺寸——外皮至外皮尺寸，由构件尺寸减保护层厚度得到。 (2)混凝土保护层厚度 　　混凝土的保 护层是指最外层钢筋外边缘至混凝土构件表面的距离。 作用是保护钢筋在混凝土结构中不受锈蚀。 环境类别 板、墙、壳 梁、柱、板 一 15 20 二 a 20 25 b 25 35 三a 30 40 三b 40 50 混凝土的保护层厚度，一般用水泥砂浆垫块或塑料卡垫在钢筋与模板之间来控制。 塑料卡的形状有塑料垫块和塑料环圈两种。塑料垫块用于水平构件，塑料环圈用于垂直构件。 塑料卡 水泥砂浆垫块 (3)弯曲量度差值 钢筋弯曲时，在弯曲处形成圆弧，圆弧的内侧发生收缩，而外皮却出现延伸，中心线则保持原有尺寸。钢筋长度的度量方法系指外包尺寸，而外包尺寸显然大于中心线长度，因此，钢筋弯曲以后，存在一个量度差值，在计算下料长度时必须加以扣除。 弯曲量度差值根据理论推理和实践经验，列于下表中。 图2-1 钢筋弯曲时的量度方法 常用钢筋中部弯折量度差值 弯曲角度 量度差值 经验取值 弯曲角度 量度差值 经验取值 30° 0.306d 0.35d 60° 0.90d 0.90d 45° 0.543d 0.5d 90° 光园钢筋1.75d 带肋钢筋2.08d 2.0d (4)钢筋弯钩增加值 钢筋的弯钩形式有三种：半圆弯钩、直弯钩及斜弯钩。 钢筋弯钩形式最常用的是半圆弯钩，即180°弯钩；直弯钩90°只用于柱钢筋的下部、箍筋和附加钢筋中，斜弯钩135°只用于直径较小的钢筋中。 光园钢筋末端弯钩增加长度 6.25d 3.5d 4.9d （5）箍筋调整值 除焊接封闭环式箍筋外，箍筋的末端应作弯钩，弯钩形式应符合设计要求，当无具体要求时，应符合下列要求： ①箍筋弯钩的弯弧内直径除应满足上述要求外，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°；对于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；对于有抗震要求的结构，不应小于箍筋直径的10倍和75mm的较大值。 箍筋的量度方法有“量外包尺寸”和“量内皮尺寸”两种（如图2-2）； 箍筋的末端有半圆弯钩、直弯钩和斜弯钩三种。箍筋尺寸通常是以量内皮尺寸计值。 为了箍筋计算方便，一般将箍筋弯钩增长值和量度差值两项合并成一项为箍筋调整值，见下表。 计算时，将箍筋内皮尺寸加上箍筋调整值即为箍筋下料长度。 　　 图2-2 箍筋量度方法 　　（a）量外包尺寸；（b）量内皮尺寸 箍筋调整值（量内皮尺寸） 钢筋种类 半圆弯钩 直弯钩 斜弯钩 斜弯钩 （抗震结构） 光圆钢筋 16.5d 14d 17d 27d 热轧带肋钢筋 17.5d 14d 18d 28d (6)钢筋下料长度计算 钢筋因弯曲或弯钩会使其长度变化，配料时不能直接根据图纸中尺寸下料，须了解混凝土保护层、钢筋弯曲、弯钩等规定，再根据图中尺寸计算其下料长度。 钢筋下料长度计算如下： 钢筋下料长度=外包尺寸+弯钩增加长度 -量度差值 箍筋下料长度=箍筋内周长+箍筋调整值 上述钢筋需要搭接的话，还应增加钢筋搭接长度。 钢筋下料计算注意事项 (1)在设计图纸中，钢筋配置的细节问题没有注明时，一般按构造要求处理。 (2)配料计算时，要考虑钢筋的形状和尺寸，在满足设计要求的前提下，要有利于加工。 (3)配料时，还要考虑施工需要的附加钢筋。例如，后张预应力构件预留孔道定位用的钢筋井字架，基础双层钢筋网中保证上层钢筋网位置用的钢筋撑脚，墙板双层钢筋网中固定钢筋间距用的钢筋撑铁，柱钢筋骨架增加四面斜筋撑等。 2、 配料单与料牌 钢筋配料计算完毕，填写钢筋配料单。 在配料单中，要反映出工程名称，钢筋编号，钢筋简图和尺寸，钢筋直径、数量、下料长度、质量等。 列入加工计划的配料单，将每一编号的钢筋制作一块料牌（详见下图），作为钢筋加工的依据与钢筋安装的标志。 钢筋配料单和料牌，应严格校核，必须准确无误，以免返工 钢筋配料单 （样 表） 二、 钢筋代换 当钢筋的品种、级别或规格需作变更时，应办理设计变更文件。 1、代换原则 当施工中遇有钢筋的品种或规格与设计要求不符时，可参照以下原则进行钢筋代换： 1）等强度代换：当构件受强度控制时，钢筋可按强度相等原则进行代换。 2）等面积代换：当构件按最小配筋率配筋时，钢筋可按面积相等原则进行代换。 3）当构件受裂缝宽度或挠度控制时，代换后应进行裂缝宽度或挠度验算。 2、等强代换方法 1）计算法 （2-1） 式中 n2——代换钢筋根数； n1——原设计钢筋根数； d2——代换钢筋直径； d1——原设计钢筋直径； fy2——代换钢筋抗拉强度设计值； fy1——原设计钢筋抗拉强度设计值。 上式有两种特例： （1）设计强度相同、直径不同的钢筋代换： （2-2） （2）直径相同、强度设计值不同的钢筋代换： （2-3） 3 代换注意事项 钢筋代换时，必须充分了解设计意图和代换材料性能，并严格遵守现行混凝土结构设计规范的各项规定；凡重要结构中的钢筋代换，应征得设计单位同意。 1）对某些重要构件，如吊车梁、薄腹梁、桁架下弦等，不宜用HPB235、HPB300级光圆钢筋代替HRB335和HRB400级等带肋钢筋。 2）钢筋代换后，应满足配筋构造规定，如钢筋的最小直径、间距、根数、锚固长度等。 3）同一截面内，可同时配有不同种类和直径的代换钢筋，但每根钢筋的拉力差不应过大（如同品种钢筋的直径差值一般不大于5mm），以免构件受力不匀。 4）梁的纵向受力钢筋与弯起钢筋应分别代换，以保证正截面与斜截面强度。 5）偏心受压构件（如框架柱、有吊车厂房柱、桁架上弦等）或偏心受拉构件作钢筋代换时，不取整个截面配筋量计算，应按受力面（受压或受拉）分别代换。 6）当构件受裂缝宽度控制时，如以小直径钢筋代换大直径钢筋，强度等级低的钢筋代替强度等级高的钢筋，则可不作裂缝宽度验算。 7）预制构件的吊环，必须用未冷拉的HPB235、HPB300级筋，不得以其它筋代换。 4、钢筋代换实例 [例1] 今有一块6m宽的现浇混凝土楼板，原设计的底部纵向受力钢筋采用HPB235级φ12钢筋@120mm，共计50根。现拟改用HRB335级 Φ12钢筋，求所需Φ12钢筋根数及其间距。 ［解］本题属于直径相同、强度等级不同的钢筋代换，采用公式（2-3）计算： n2=50×210/300=35根， 间距=120×50/35=171.4取170mm [例2] 今有一根400mm宽的现浇混凝土梁，原设计的底部纵向受力钢筋采用HRB335级Φ22钢筋，共计9根，分二排布置，底排为7根，上排为2根。现拟改用HRB400级25钢筋，求所需25钢筋根数及其布置。 [解] 本题属于直径不同、强度等级不同的钢筋代换，采用公式（2-1）计算： ＝5.81根，取6根。 一排布置，增大了代换钢筋的合力点至构件截面受压边缘的距离h0，有利于提高构件的承载力。 感谢聆听 $$