第三章钢筋配料与代换 课件 《钢筋工工艺与实习》（劳保社）

第一节　钢筋下料长度 第二节　钢筋的配料 第三章 钢筋配料与代换 56 第三节　钢筋的代换 钢筋下料长度 第一节 180 181 钢筋配料时，应根据构件配筋图，先绘出各种形状和规格的单根钢筋简图并进行编号，然后分别计算钢筋下料长度和根数，填写配料单，再申请加工。 钢筋因弯曲或弯钩，长度会发生变化，配料时不能直接根据图样的尺寸下料，必须了解混凝土保护层、钢筋弯曲或弯钩等规定，再根据图中尺寸计算其下料长度。各种钢筋的下料长度计算如下： 第三章　钢筋配料与代换 182 直钢筋的下料长度 = 构件长度 - 保护层厚度 + 弯钩增加长度 弯起钢筋的下料长度 = 直段长度 + 斜段长度 - 弯曲调整值 + 弯钩增加长度 箍筋的下料长度 = 箍筋周长 + 弯钩增加长度 - 弯曲调整值 上述钢筋如果需要搭接，还应增加钢筋搭接长度。 第三章　钢筋配料与代换 183 一、钢筋弯曲调整值 钢筋弯曲后有两个特点：一是在弯曲处内皮收缩、外皮延伸、轴线长度不变，二是在弯曲处形成圆弧。钢筋弯曲时的量度方法是沿直线测量外包尺寸，如下图所示。 钢筋弯曲时的量度方法 第三章　钢筋配料与代换 184 因此，弯起钢筋的量度尺寸大于下料尺寸，两者之间的差值称为弯曲调整值。钢筋弯曲调整值应根据理论推算并结合实践经验得出，见下表。 钢筋弯曲调整值 第三章　钢筋配料与代换 185 二、弯钩增加长度 钢筋的弯钩形式有半圆弯钩、直弯钩及斜弯钩三种，如下图所示。 钢筋的弯钩形式 a）半圆弯钩　b）直弯钩　c）斜弯钩 第三章　钢筋配料与代换 186 半圆弯钩是最常用的一种弯钩。直弯钩只用在柱钢筋的下部、箍筋和附加钢筋中，斜弯钩只用在直径较小的钢筋中。 光圆钢筋的弯钩增加长度计算（弯心直径为 2.5d、平直部分为 3d）如上图所示，对半圆弯钩为 6.25d，对直弯钩为 3.5d，对斜弯钩为 4.9d。 第三章　钢筋配料与代换 187 在生产实践中，由于实际弯心直径与理论弯心直径有时会不一致，钢筋粗细和机具条件不同等也会影响平直部分的长短（手工弯钩时可适当加长，机械弯钩时可适当缩短），因此在实际配料计算时，对弯钩增加长度可采用经验数据（见下表）。 弯钩增加长度经验数据 第三章　钢筋配料与代换 188 三、弯起钢筋斜长 弯起钢筋斜长的计算简图如下图所示。 弯起钢筋斜长的计算简图 a）弯起角度 30°　b）弯起角度 45°　c）弯起角度 60° 第三章　钢筋配料与代换 189 弯起钢筋斜长系数见下表。 弯起钢筋斜长系数 第三章　钢筋配料与代换 190 四、箍筋调整值 箍筋调整值为弯钩增加长度和弯曲调整值之差或之和（见下表 ）。 箍筋调整值 单位：mm 第三章　钢筋配料与代换 191 根据箍筋测量外包尺寸或内皮尺寸确定，箍筋测量方法如下图所示。 箍筋测量方法 a）测量外包尺寸　b）测量内皮尺寸 第三章　钢筋配料与代换 192 五、钢筋下料单 钢筋下料单是施工企业在钢筋施工生产过程中，根据结构施工图和施工组织方案，结合现场实际生产状况编制的一份钢筋下料明细表，用于记录施工企业实际使用钢筋材料的种类、规格、数量、长度等重要信息，以便对施工生产过程中使用的钢筋材料进行管理和统计，见下表。 第三章　钢筋配料与代换 193 钢筋下料单 第三章　钢筋配料与代换 194 填写钢筋下料单应注意以下事项： 1. 钢筋下料单应按照结构施工图和施工组织方案，结合现场实际生产状况，准确记录钢筋材料的种类、规格、数量、长度等重要参数。 2. 应当及时编制钢筋下料单并将存在的问题反馈给施工人员，以便及时调整施工组织方案。 3. 应当及时更新和检查钢筋下料单，确保高质量完成钢筋加工生产。 第三章　钢筋配料与代换 钢筋的配料 第二节 195 196 一、钢筋配料单 根据施工图中钢筋的品种、规格及外形尺寸、数量进行编号，计算下料长度并用表格形式表达，即可得到钢筋配料单。 钢筋配料单是钢筋加工的依据，是提出材料计划、签发任务单和限额领料单的依据。合理的配料不但能节约钢材，还能使施工操作简化。 钢筋配料单的编制方式是：按钢筋编号、形状和规格计算下料长度并根据根数算出每一编号钢材的总长度，然后再汇总各种规格的总长度，算出其质量。当需要的成形钢筋很长，尚需配有接头时，应根据原材料供应情况和接头形式要求考虑钢筋接头的布置，下料计算时要加上接头要求长度。 第三章　钢筋配料与代换 197 编制步骤与方法如下： 1. 熟悉图样（构件配筋表），将结构施工图中钢筋的品种、规格列成钢筋明细表，并识读钢筋设计尺寸。 2. 绘制钢筋简图。 3. 计算每种规格钢筋的下料长度（包括接头长度）。 4. 填写和编制钢筋配料单（钢筋配料单中要反映工程名称、钢筋编号、钢筋简图和尺寸，以及钢筋直径、数量、下料长度、质量等）。 5. 根据钢筋配料单填写钢筋料牌，每一个编号的钢筋制作一块料牌，作为钢筋加工的依据。 第三章　钢筋配料与代换 198 钢筋配料单必须严格校核，确保准确无误，以免返工。钢筋下料单与钢筋配料单的区别如下：钢筋配料单用于明确所需钢筋的种类、规格、数量、长度等重要参数，确保高质量完成钢筋的生产加工；钢筋下料单用于明确钢筋的下料长度和截距，避免造成浪费，同时通过在表格中增加实际弯曲过程中存在的经验值，精准下料，提高成品率。 第三章　钢筋配料与代换 199 二、钢筋料牌 在钢筋施工过程中，只有钢筋配料单还不能作为钢筋加工与绑扎的依据，还要将每一编号的钢筋制作一块钢筋料牌。钢筋料牌可用 100 mm×70 mm 的薄木板、竹片或纤维板等制成，如下图所示。 钢筋料牌 a）正面　b）反面 第三章　钢筋配料与代换 200 三、配料计算的注意事项 1. 在设计图样中，钢筋配置的细节问题没有注明时，一般可按构造要求处理。 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有利于加工安装。 3. 配料时，还要考虑施工需要的附加钢筋，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。 第三章　钢筋配料与代换 201 四、钢筋配料计算实例 【例 3-1】 某教学楼钢筋混凝土框架梁 KL1 的截面尺寸与配筋图如下图所示，框架梁共计 5 根，混凝土强度等级为 C25。求各种钢筋下料长度。 某教学楼钢筋混凝土框架梁 KL1 的截面尺寸与配筋图 第三章　钢筋配料与代换 202 1. 绘制钢筋翻样图 根据“配筋构造”的有关规定，得出： （1）纵向受力钢筋端头的混凝土保护层厚度为 25 mm。 （2）框架梁纵向受力钢筋 C25 的锚固长度为 35×25=875 mm，伸入柱内的长度可达 500-25=475 mm，需要向上（下）弯 400 mm。 （3）悬臂梁负弯矩钢筋应有 2 根伸至梁端，包住边梁后斜向上伸至梁顶部。 （4）吊筋底部宽度为次梁宽 +2×50 mm，按 45°向上弯至梁顶部，再水平延伸20d=20×18=360 mm。 第三章　钢筋配料与代换 203 对照 KL1 框架梁尺寸与上述构造要求，绘制单根钢筋翻样图，如下图所示，并将各种钢筋编号标注在图上。 单根钢筋翻样图 第三章　钢筋配料与代换 204 2. 计算钢筋下料长度 计算钢筋下料长度时，应根据单根钢筋翻样图尺寸，并考虑各项调整值。 ①号受力钢筋下料长度 =（7 800-2×25）+2×400-2×2×25=8 450 mm ②号受力钢筋下料长度 =（9 650-2×25）+400+350+200+500-3×2×25-0.5×25 ≈ 10 888 mm ③号受力钢筋下料长度 =2 742+400-2×25=3 092 mm ④号受力钢筋下料长度 =4 617+350-2×25=4 917 mm ⑤号受力钢筋下料长度 =2 300 mm 第三章　钢筋配料与代换 205 ⑥号吊筋下料长度 =350+2×（1 060+360）-4×0.5×25=3 140 mm ⑦号腰筋下料长度 =7 200 mm ⑧号腰筋下料长度 =2 050 mm ⑨号箍筋下料长度 =2×（770+270）+70=2 150 mm ⑩号箍筋下料长度，由于梁高变化，因此要先按式（3-1）计算出箍筋高差Δ。 补充：变截面构件箍筋高差计算 第三章　钢筋配料与代换 206 变截面构件箍筋如下图所示，根据比例原理，每根箍筋的高差Δ 可按下式计算： 变截面构件箍筋 第三章　钢筋配料与代换 207 式中　lc——箍筋的最大高度； ld——箍筋的最小高度；  n——箍筋个数，n=s/a+1，s 为最长箍筋和 最短箍筋之间的总距离，a 为箍筋间距。 第三章　钢筋配料与代换 208 每根箍筋下料长度的计算结果见下表。 钢筋配料单（KL1 梁，5 根） 第三章　钢筋配料与代换 209 钢筋配料单（KL1 梁，5 根） 第三章　钢筋配料与代换 钢筋的代换 第三节 210 211 一、代换原则 当施工方无法提供施工所用钢筋的品种或规格时，经建设单位和设计单位同意，并办理设计变更文件后，可进行钢筋代换，钢筋代换的原则如下： 1. 当构件受强度控制时，钢筋可按等强度原则进行代换。即不同钢号的钢筋按强度相同的原则代换。 2. 当构件按最小配筋率配筋时，钢筋可按钢筋截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。 第三章　钢筋配料与代换 212 二、等强度代换方法 代换后的钢筋强度应大于或等于代换前的钢筋强度。等强度代换的计算公式如下：  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，见下表； 第三章　钢筋配料与代换 213 钢筋强度设计值 单位：MPa fy1——原设计钢筋抗拉强度设计值。 第三章　钢筋配料与代换 214 式有两种特例： 抗拉强度设计值相同、直径不同的钢筋代换时：   直径相同、抗拉强度设计值不同的钢筋代换时：   第三章　钢筋配料与代换 215 三、等面积代换方法 钢筋按强度代换后，有时由于受力钢筋直径加大或根数增多而需要增加排数，则构件截面的有效高度 h0 减少，截面强度降低。对于这种影响，通常可凭经验适当增加钢筋面积，然后再作截面复核。 对矩形截面的受弯构件，可根据弯矩相等，按下式复核截面承载力：   第三章　钢筋配料与代换 216 式中　N1——原设计的钢筋拉力，N1=AS1 fy1（AS1 为原设计钢筋的截面积，fy1 为原设计钢筋的抗拉强度设计值）； 　 N2——代换钢筋拉力，N2=AS2 fy2（AS2 为代换钢筋的截面积，fy2 为代换钢筋的抗拉强度设计值）；  h01——原设计钢筋的合力点至构件截面受压边缘的距离； 　 h02——代换钢筋的合力点至构件截面受压边缘的距离； 　fc——混凝土的抗压强度设计值，见下表； 第三章　钢筋配料与代换 217 混凝土的抗压强度设计值 单位：MPa b——构件截面宽度。 第三章　钢筋配料与代换 218 四、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 HPB300 级光圆钢筋代替 HRB400 级带肋钢筋。 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。 第三章　钢筋配料与代换 219 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， 以免构件受力不均。 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 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、以强度等级低的钢筋代替强度等级高的钢筋，则可不做裂缝宽度验算。 第三章　钢筋配料与代换 220 五、钢筋代换实例 【例 3-2】 有一块 6 m 宽的现浇混凝土楼板，原设计的底部纵向受力钢筋采用HPB300 级 A12 钢筋，间距为 120 mm，共计 50 根。现拟改用 HRB400 级 C12 钢筋，求所需钢筋根数及其间距。 解　本题属于直径相同、强度等级不同的钢筋代换，用式（3-4）计算： n2=50×270/360 ≈ 38 根 间距 =120×50/38 ≈ 157.8 mm，取 158 mm 第三章　钢筋配料与代换 $