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钢筋弯钩长度计算及螺旋箍筋计算

钢筋弯钩长度计算及螺旋箍筋计算
钢筋弯钩长度计算及螺旋箍筋计算

基本原理:

一圈螺旋筋展开相当于直角三角形的斜边,圆的周长和间距相当于两直角边。

可推导公式:

L=H/h×√(D-2a+d)2π2+h2

式中:L-螺旋箍总长度(m)(其长度是连续不断的)

h-螺旋箍螺距(m)

D-构件断面直径(m)

2a-保护层厚度(m)

d-螺旋箍直径(m)

(D-2a+d)2π2+h2是在根号内的,且小括号后的?是整个小括号内数字的平方,

π后的?是π的平方,h后的?是h的平方的意思.

或者:

L=N*SQRT(h*h+(3.14*D)*(3.14*D))

D:直径

N:螺旋筋的环数

h:间距

还有:

SQRT(H2+(π×D×(H/h))2)+ π×D×3+12.5d

H: 构件高

h: 螺旋箍螺距

D: 螺旋箍直径

d: 螺旋箍钢筋直径

钢筋弯钩的计算方法和钢筋下料

钢筋的弯勾计算主要看钢筋弯勾的弯折角度以及构件的抗震要求。

Ⅰ级钢筋末端需要做180°、 135°、 90°弯钩时,其圆弧弯曲直径D不应小于钢筋直径d的2.5倍,平直部分长度不宜小于钢筋直径d的3倍;HRRB335级、HRB400级钢筋的弯弧内径不应小于钢筋直径d的4倍,弯钩的平直部分长度应符合设计要求。如下图所示:

180°的每个弯钩长度=6.25 d;( d为钢筋直径mm)

135°的每个弯钩长度=4.9 d;

90°的每个弯钩长度=3.5 d;

还应该根据设计图纸参照相应图集计算,比如03G101-1中P35页有规定:

钢筋下料长度应根据构件尺寸、混凝土保护层厚度,钢筋几何形状和钢筋弯钩增加长度等条件进行计算。

1、提到钢筋下料计算,一般都会涉及“量度差值”或“弯曲调整值”这两个概念。一般特殊角度的“量度差值”或“弯曲调整值”或教科书上都有,但是非特殊角度,譬如70°、80°的“量度差值”或“弯曲调整值”在现成的文献内查不到。

2、各相关文献上的“弯曲调整值”或“量度差值”取弯曲直径=2.5d演绎得到的。现如今的纵向钢筋弯曲成型的弯曲直径也不仅仅限于2.5d,已经有12d,16d 等各种不同弯曲直径的要求,现有文献上很少考虑这种变化了的要求。

3、钢筋在弯曲成型时,外侧表面纤维受拉伸长,内侧表面纤维受压缩短,钢筋中心线的长度保持不变。

4、电脑的应用和AutoCAD业已在业界普及,专业计算器的编程计算功能也日益强大。

鉴于上述几点因素,我们认为依据工程施工图设计文件,用AutoCAD或徒手绘制一些简单的计算辅助图形,直接进行基于中心线长度的钢筋下料长度计算,可以有效指导钢筋下料。

180°弯钩增加6.25d的推导

现行规范规定,Ⅰ级钢的弯心直径是2.5d

钢筋中心线半圆的半径就是2.5d/2+d/2=1.75d

半圆周长为1.75dπ=5.498d取5.5d 平直段为3d

所以180度弯钩增加的展开长度为

8.5d-2.25d=6.25d

90°直弯钩增加11.21d的推导(d≤25mm,弯心曲直径≥12d)

现行规范规定,抗震框架纵向钢筋锚固需要≥0.4laE+15d,同时规定,当纵向钢筋直径≤25mm时,弯心内半经≥6d;当纵向钢筋直径>25mm时,弯心内半经≥

8d,首先我们推导纵向钢筋直径≤25mm时需要的展开长度。弯心半径6d,弯心直13d,

圆的直径是1/4钢筋中心线12d,径是

90°圆心角对应的圆周长度=13dπ×90°/360°=10.21d。

所以,90°钩所需要的展开长度为

15d-7d+10.21d-7d=11.21d

这个11.21d适用于抗震框架纵向钢筋直径d≤25mm时的锚固。

90°直弯钩增加10.35d的推导(d>25mm,弯曲直径≥16d)

弯曲半径8d,弯曲直径是16d,钢筋中心线1/4圆的直径是17d

90°圆心角对应的圆周长度=17dπ×90°/360°=13.35d

所以,90°钩所需要的展开长度为

15d-9d+13.35d-9d=10.35d

这个10.35d适用于抗震框架纵向钢筋直径d>25mm时的锚固。

按照本图的演算,所谓的“‘度量差值”或“延伸长度”是2×9d-17d×π/4=18d -13.35d=4.65d。

我们指出“‘度量差值”或“延伸长度”是上世纪60年代的学者为“做学问”而人为制造出来的不能自圆其说的“数据”',而且大多数编著者都将其未作解析就“笑纳”到自己的书稿之中,所以,许多在施工一线的朋友觉得“不好用”,后面的表格就是依据某经典教科书给出的数据编制而成的,对于箍筋还是可用的,对于纵向钢筋就不合适,且对于非“特殊”角度,也未给出“‘度量差值”或“延伸长度”的数据,现在建筑师万花齐放,角度是按照地形需要结合建筑美学确定,往往不是“特殊”角度,也就查不到某个具体“非特殊”角度的“‘度量差值”或“延伸长度”的数据,所以已经是摒弃“‘度量差值”或“延伸长度”这些“人造”概念的时候了,一步一步老老实实对中心线长度进行几何计算,是钢筋下料计算的正确途径。即使不会AutoCAD,对照施工图,运用初等几何知识,徒手画个草图,借助计算器计算也是很容易完成的

矩形箍筋26. 5d的推导(d≤10mm,弯心直径≥2.5d)

弯心内直径是2.5d,箍筋中心线直径是3.5d,

每个90°圆心角对应的圆弧弧长是3.5dπ×90°/ 360°=2.749d

每个箍筋共有3个90°圆弧,总长度=3×2.749d=8.247d取8.25d

每个135°圆心角对应的圆弧弧长是3.5dπ×135°/ 360°=4.1234d,

每个箍筋共有2个135°圆弧,总长度和=2×4.1234d=8.247d取8.25d

每个箍筋的圆弧长度和=8.25d +8.25d=16.5d (1)

沿梁宽平直段=2(b-2c-2×1.25d) (2)

沿梁高平直段=2(h-2c-2×1.25d) (3)

沿135°方向平直段=2×10d=20d (4)

箍筋下料长度为(1)+(2)+(3)+(4)

=16.5d+2 (b-2c-2×1.25d) +2(h-2c-2×1.25d)+20d

=16.5d+2b+2h-8×1.25d+20d

=2b+2h-8c+26.5d (5)

°弯钩的增加长度,也可以得到这个结果,即135利用前面我们给出的.

(2)+(3)+8.25d+2×(11.873d+2.25d)

=2(b-2c-2×1.25d)+2(h-2c-2×1.25d)+8.25d+28.246d

=2b+2h-8c+26.496d

=2b+2h-8c+26.5d (5)

矩形截面多肢箍下料长度及各箍内宽、内高尺寸计算

已知条件:梁截面宽度为b,梁截面高度为h,箍筋肢数为n箍,箍筋直径d 箍,梁纵向钢筋根数为n纵,纵向钢筋外直径d纵外,梁保护层为c。

求:多肢箍各箍的宽度和总长度。

解:首先,设纵向钢筋间距为l纵,依据各纵向钢筋间距分匀的要求,有:

l纵=(b-2c-d纵外×n纵)/(n纵-1) (6)

式中:n纵——取梁底或梁顶单排钢筋数量,取较多者。

其次,求外箍下料长度L外箍和外箍内宽度尺寸:

L外箍=2(b+h-4c)+26.5d箍 (7)

外箍筋的内宽度尺寸=b-2c (8)

注:2肢、4肢、6肢、n肢(n≥2)外箍筋的内宽度尺寸均相同。

第三,求4肢内箍下料长度和内箍内宽度:

L4肢内箍=2(b+h-4c)+26.5d箍-4(d纵外+l纵) (9)

4肢内箍筋的内宽度=b-2c-2(d纵外+l纵) (10)

第四,求6肢中箍下料长度和中箍内宽度:

L6肢中箍=2×(b+h-4c)+26.5d箍-4(d纵外+l纵) (11)

6肢中箍内宽度=b-2c-2(d纵外+l纵) (12)

第五,求6肢内箍下料长度和内箍内宽度:

L6肢内箍=2(b+h-4c)+26.5d箍-8(d纵外+l纵) (13)

6肢内箍内宽度=b-2c-4(d纵外+l纵) (14)

例题:已知梁截面宽度为b=400 mm,梁截面高度为h=700 mm,箍筋肢数为n箍 =4,箍筋直径d箍=10mm,梁纵向钢筋根数为n纵=max(6,7)=7,纵向钢筋外直径d纵外=27mm,梁保护层为c=25mm。

求:4肢箍各箍的宽度和总长度。

解(1):2个等宽独立箍互套配箍方案

l纵=(b-2c-d纵外×n纵)/(n纵-1)

= (400-2×25-27×7)/(7-1)

=26.833mm

求外箍下料长度L外箍

L外箍=2(b+h-4c)+26.5d箍

=2(400+700-100)+265

=2650mm

独立箍下料长度L独箍

L独箍=2650- 2×2(d纵外+ l纵)

=2650-4×(27+26.833)

53.833

×=2650-4.

=2650-453.833

=2435 mm

独立箍内宽

=5×27+4×26.833=135+107.332=242.332=243mm

独立箍内高=h-2c=700-2×50=650mm

解(2):外大箍内小箍配箍方案

L外箍=2650mm

外箍内宽=b-2c=400-2×50=350mm

外箍内高=h-2c=700-2×50=650mm

L内箍=2650 -2×2×2(d纵外+ l纵)

=2650-8(27+ 26.833)

=2650-8×53.833=2650-484.497

=2165.503mm取2166mm

内箍内宽=3×27+2×26.833=81+53.666=134.666=135mm =650mm

外箍内高=内箍内高.

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