钢筋配料就是根据结构施工图,分别计算构件各钢筋的直线下料长度、根数及重量,编制钢筋配料单,作为备料、加工和结算的依据。
结构施工图中所指钢筋长度是钢筋外边缘至外边缘之间的长度,即外包尺寸,这是施工中度量钢筋长度的基本依据。钢筋加工前按直线下料,经弯曲后,外边缘伸长,内边缘缩短,而中心线不变。这样,钢筋弯曲后的外包尺寸和中心线长度之间存在一个差值,称为“量度差值”。在计算下料长度时必须加以扣除。否则势必形成下料太长,造成浪费;或弯曲成型后钢筋尺寸大于要求,造成保护层不够;甚至钢筋尺寸大于模板尺寸而造成返工。因此,钢筋下料长度应为各段外包尺寸之和减去各弯曲处的量度差值,再加上端部弯钩的增加值。
5.2.5.1 钢筋弯曲处的量度差值
钢筋弯曲处的量度差值与钢筋弯心直径及弯曲角度有关。
90°弯曲时按施工规范有两种情况,即Ⅰ级钢筋其弯心直径D=2.5d0,Ⅱ级钢筋弯心直径D=4d0,如图5-75所示,其每个90°弯曲的量度差值为:
当弯心直径D=2.5d0代入上式,得量度差值为1.75d0;
当弯心直径D=4d0代入上式,得量度差值为2.07d0。
为了计算方便,两者都近似取2d0。同理可得,45°弯曲时的量度差值为0.5d0;60°弯曲时的量度差值为0.85d0;135°弯曲时的量度差值为2.5d0。
5.2.5.2 钢筋弯钩增加长度
根据规范规定,Ⅰ级钢筋两端应做180°弯钩,其弯心直径D=2.5d0,平直部分长度为3d0,如图5-76所示。度量方法以外包尺寸度量,其每个弯钩增加长度为:
图5-75 钢筋弯曲90°尺寸图
图5-76 钢筋弯曲180°尺寸图
[例] 图5-77所示钢筋的下料长度为:
L=(765+636+3760+636+765)+2×6.25×25-4×0.5×25=6824.5(mm)
图5-77 钢筋外包尺寸图
5.2.5.3 箍筋弯钩增加值
箍筋末端的弯钩形式如图5-78所示。一般结构可按图5-78(b),(c)形式加工;有抗震要求和受扭的结构,应按图5-78(a)形式加工。当设计无具体要求时,用Ⅰ级钢筋或冷拔低碳钢丝制作的箍筋,其弯钩的弯心直径应大于受力钢筋直径,且不小于箍筋直径的2.5倍;弯钩平直部分的长度,对一般结构,不宜小于箍筋直径的5倍,对有抗震要求的结构,不应小于箍筋直径的10倍。
箍筋弯90°/90°弯钩时,两个弯钩增值为:2×(0.285D+4.785d0),当取D=2.5d0,平直段为5d0时,两个弯钩增加值可取11d0;(www.daowen.com)
箍筋弯90°/180°弯钩时,两个弯钩增加值为:(1.07D+5.57d0)+(0.285D+4.785d0)=1.355D+10.355d0,当取D=2.5d0,平直段为5d0时,两个弯钩增加值取14d0;
箍筋弯135°/135°弯钩时,两个弯钩增加值为:2×(0.68D+5.18d0);当取D=2.5d0,平直段取5d0时,两个弯钩增加值取14d0。
图5-78 箍筋示意图
图5-79 箍筋外包尺寸图
[例] 图5-79所示箍筋的下料长度为:
L=(462+212)×2+11×6-3×2×6=1378(mm)
当有抗震要求时,箍筋的下料长度为:
L=(462+212)×2+14×6-3×2×6+10×6=1456(mm)
5.2.5.4 钢筋的计算机翻样及优化下料
钢筋的计算机翻样通常可分两步进行:第一步是结构构件内钢筋翻样;第二步是钢筋加工翻样。
结构构件内钢筋翻样,实质上是通过计算机求出钢筋的外包尺寸。计算机软件将常用结构构件(如梁、柱、板、墙、桩、基础、楼梯等)在翻样时要考虑的混凝土保护层、钢筋的锚固、钢筋的接头、钢筋的最小配筋率等因素,以及这些因素又随着构件、使用环境、钢筋类型、直径、混凝土强度等级的变化情况都存入计算机内。由人工输入构件名称、规格及钢筋名称等因素,计算机当即显示翻样时要考虑的因素,并在使用者操作下,计算机即可自动翻样。
由于钢筋弯曲、弯钩会引起钢筋长度的变化。弯曲角度和钢筋直径的不同,以及箍筋端部弯钩形式的不同,下料长度的变化也不同。钢筋加工翻样就是要确定这些因素,计算钢筋的下料长度。上述这些变化因素及相应的计算方法都已存入计算机内。构件翻样结束后,计算机自动转到加工翻样,显示出钢筋加工翻样的因素,在使用者操作下自动完成加工翻样,计算机可将结果汇总打印出来。
经过加工翻样的钢筋,有若干种长度和不同的数量要求,而钢筋原材料长度是固定的,如何在这个固定长度上合理截取各种要求的翻样长度,达到充分利用这根钢筋,减少余料,这就是优化下料。优化下料是一个数学问题,可编成一个程序来求解问题的最优解。给定库存钢筋的长度和根数,优化软件可根据翻样钢筋长度和根数给出一个下料方案。这个下料方案,其材料利用率可达98%以上。
钢筋翻样与优化下料的框图见图5-80。
图5-80 钢筋翻样与优化下料框图
5.2.5.5 配料计算注意事项
在设计图纸中,钢筋配置的细节问题没有注明时,一般可按构造要求处理。
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。
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撑等。
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