钢筋基础知识(新标准)

一、钢筋基础知识1.基本知识名称图例说明钢筋横截面无弯钩的钢筋端部长短钢筋重叠时带半圆弯钩的钢筋端部带直弯钩的钢筋端部带螺丝扣的钢筋端部无弯钩的钢筋搭接带半圆弯钩的钢筋搭接机械连接接头文字说明连接形式普通钢筋图例1.1识图例1.基本知识－－识图例名称图例预应力钢筋或钢绞线后张法预应力钢筋横截面无粘接预应力钢筋横截面单根预应力钢筋横截面张拉端锚具固定端锚具锚具的端视图可动联结件固定联结件预应力钢筋图例1.1识图例1.2影响钢筋计算的因素抗震等级（影响梁的加密区长度：一级抗震=2Hb且=500mm；二级抗震=1.5Hb且=500mm）保护层的厚度混凝土标号如C30影响钢筋的锚固长度，搭接长度搭接形式（影响柱的箍筋根数及纵向钢筋长度）1.3常用钢筋（一）常用混凝土构件的钢筋分类（1）受力钢筋。又叫主筋，配置在构件的受弯、受拉、偏心受压或受拉区以承受拉力。（2）架立钢筋。又叫构造筋，一般不需要计算而按构造要求配置，如2Φ12，用来固定箍筋以形成钢筋骨架，一般在梁上部。（3）带弯钩钢筋，指端部带弯钩的钢筋，弯钩通常分为半圆弯钩，斜弯钩和直弯钩3种类型。（4）弯起钢筋，主要用于梁、板支座附近，梁中弯起钢筋的角度一般为45度，当梁高度大于800mm时，宜采用60度，板中弯起钢筋的角度一般就小于等于30度。（5）箍筋。箍筋形状如一个箍，在梁和柱子中使用，它一方面起着抵抗剪力的作用，另一方面起固定主筋和架立钢筋位置的作用。它垂直于主筋设置，在梁中与受力筋、架立筋组成钢筋骨架，在柱中与受力筋组成钢筋骨架。（6）分布筋。在板中垂直于受力筋，以保证受力钢筋位置并传递内力。它能将构件所受的外力分布于较广的范围，以改善受力情况。（7）附加钢筋。因构件几何形状或受力情况变化而增加的附加筋，如吊筋、腰筋等。1.4钢筋工程量计算钢筋工程量计算的基本表达式为：钢筋工程量＝钢筋下料长度(m)×相应钢筋每米重量(kg/m)式中：钢筋下料长度(m)＝构件图示尺寸－砼保护层厚度＋钢筋弯钩增加长度＋弯起钢筋弯起部分的增加长度－量度差(钢筋弯曲调整值)＋图中已经注明的搭接长度钢筋直径每米重量：钢筋径（㎜）466.58101214每米重量(㎏/ｍ)0.0990.2220.2600.3950.6170.8881.21。的单位为式中：mmd)/(00617.011041085.72623mkgdd根据上式，可列出如下常用表格：钢筋直径每米重量表：钢筋直径（㎜）16182022252830每米重量(㎏/ｍ)1.582.002.472.983.854.8375.553钢筋单位理论质（重）量=0.617D2钢筋保护层为了防止钢筋与空气接触氧化而锈蚀，在钢筋周围应留有一定厚度的保护层。保护层厚度指钢筋外表面至混凝土外表面的距离。钢筋的保护层砼保护层钢筋保护层厚度确定受力钢筋的砼保护层最小厚度（mm）环境类别墙（板）梁柱≤C20C25～C45≥C50≤C20C25～C45≥C50≤C20C25～C45≥C50一201515302525303030二a－2020－3030－3030b－2520－3530－3530三－3025－4035－4035混凝土结构的环境类别环境类别条件一室内正常环境二a室内潮湿环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境b严寒和寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境三使用除冰盐的环境；严寒和寒冷地区冬季水位变化的环境；滨海室外环境四海水环境五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境钢筋的弯钩（1）含义——钢筋弯钩增加长度是指为增加钢筋和混凝土的握裹力，在钢筋端部作弯钩时，弯钩相对于钢筋平直部分外包尺寸增加的长度。（2）绑扎钢筋骨架的受力钢筋应在末端做弯钩，但是下列钢筋可以不做弯钩：①螺纹、人字纹等带肋钢筋；②焊接骨架和焊接网中的光圆钢筋；③绑扎骨架中受压的光圆钢筋；④梁、柱中的附加钢筋及梁的架立钢筋；⑤板的分布钢筋。（3）钢筋量度尺寸与下料尺寸钢筋弯曲后的特点：一是在弯曲处内皮收缩、外皮延伸、轴线长度不弯；二是在弯曲处形成圆弧。钢筋的量度方法是沿直线外包尺寸，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。（4）弯钩形式及增加长度钢筋的弯钩形式有3种：半圆弯钩、直弯钩及斜弯钩。半圆弯钩是最常用的一种弯钩。直弯钩只用在柱钢筋下部、箍筋和附加钢筋中。斜弯钩只用在直径较小的钢筋中。根据规范要求，绑扎骨架中的受力钢筋，应在末端做弯钩。一级钢筋末端做180度弯钩，其圆弧弯曲直径不应小于直径的2.5倍，平直部分的长度不宜小于钢筋直径的3倍。弯钩Ⅰ级筋180弯钩Ⅰ级筋90(2.5d+1d)×3.14÷2-(2.5d÷2+d)+3d=6.25d弯钩Ⅰ级筋135弯钩Ⅱ级筋90弯钩Ⅱ级筋135表1常用的弯钩计算长度弯钩长度180°90°135°增加长度Ⅰ级钢筋6.25d3.5d11.9dⅡ级钢筋X+0.9dX+2.9dⅢ级钢筋X+1.2dX+3.6d注：箍筋弯钩的平直部分（X），一般结构不小于箍筋直径的5倍；有抗震要求的结构，不应小于箍筋直径的10倍。•常用的弯钩长度见表1所示。(表中d为钢筋直径，X为钢筋弯钩平直部分长度)箍筋弯钩增加长度计算箍筋弯钩形式——结构抗震时，一般为135°/135°或90°/135°；结构非抗震时为：90°/90°或90°/180°箍筋弯钩平直部分的长度非抗震结构为箍筋直径的5倍；有抗震要求的结构为箍筋直径的10倍，且不小于75mm。箍筋弯钩增加长度一个箍筋弯钩增加长度表（Ⅰ级钢筋，直径d）结构有抗震要求结构无抗震要求180°弯钩135°弯钩90°弯钩180°弯钩135°弯钩90°弯钩13.25d11.90d10.50d8.25d6.90d5.50d注：由于一般结构均抗震，箍筋弯钩形式多为135°/135°即为箍筋弯钩的一般默认形式箍筋弯钩增加长度计算表——根据以上图形中的结论，可整理成如下表格：弯起钢筋的斜长增加值（ΔL）常用弯起钢筋的弯起角度有30°、45°、60°三种，其斜长增加值是指斜长与水平投影长度之间的差值（ΔL），如图10.2所示。弯起钢筋增加长度弯起钢筋图示长度计算时，只需计算出弯起段长度与其水平投影长度的差额(即弯起增加量)ΔL。每个弯起增量为当α=30o时，ΔL=0.268h当α=45o时，ΔL=0.414h当α=60o时，ΔL=0.577h弯起钢筋的增加长度弯起钢筋的弯起角度，一般有300、450、600三种，其弯起增加值是指斜长与水平投影长度之间的差值,见下表：在有些配筋图中，若没有注示弯起角度时，可根据梁板高度来确定，当梁断面高≥0.8m时，按60度角；当梁断面高＜0．8m时，按45度角。板均按30度角。弯起钢筋弯曲部分的增加长度可按下表进行：弯起钢筋弯起部分增加长度表弯起角度30°45°60°斜长S2h1.414h1.155h水平长L1.732hh0.577h增加长度S－L0.268h0.414h0.578h说明板用梁高H＜0.8m时梁高H≥0.8m时备注表中的h为板厚减区去两端保护层或梁高减去两端保护层后的高度量度差•1、量度差的概念钢筋弯曲时，弯曲部分外缘长度伸长，内侧缩短，而中心线长度保持不变。在设计图上及实际施工中，钢筋的长度均指外包长度，因而在弯曲部分存在按图上钢筋尺寸算出的下料长度将大于实际的钢筋中心线长度的问题。为了解决这一矛盾，可将钢筋弯曲部分的外包长度与钢筋中心线的弧长相减，所得的数值称为钢筋的量度差，亦称为钢筋的弯曲调整值。在钢筋下料长度计算中，可先按钢筋的外包尺寸计算，再减去量度差，即可还原为钢筋的中心线长度。2、钢筋量度差的计算——Ⅰ级钢筋90°量度差示例1.75d2.75d4.5dd75.2d5.0d25.12d5.42d)d25.1(＝－＝心线长量度差＝外包尺寸－中＝）（中心线长＝＝外包尺寸＝3、钢筋量度差计算可整理成如下表格：钢筋量度差表（钢筋直径d）钢筋类别30°45°60°90°Ⅰ级钢筋0.30d0.54d0.90d1.75dⅡ级钢筋2.07d钢筋外包尺寸——外皮至外皮尺寸，由构件尺寸减保护层厚得到。钢筋下料长度=直线长=轴线长度=外包尺寸－中间弯折处量度差值＋端部弯钩增长值。中间弯折处的量度差值=弯折处的外包尺寸－弯折处的轴线长钢筋下料的长度是指钢筋中心线的长度。外包尺寸钢筋连接1、绑扎连接同一连接区段内，纵向钢筋搭接接头面积百分率为该区段内有搭接接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3Ll计算（Ll为搭接长度），凡搭接接头中点位于该连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段，如图2019/9/22钢筋计量38钢筋的接头一般钢筋出厂时，为了便于运输，除小直径的盘圆钢筋外，每根长度多为10～12m左右，在实际使用时，有时要求成型钢筋总长超过原材料长度，或者为了节约材料，需利用被剪断的剩余短料接长使用，就有了接头。为了保证两根钢筋的接头能起到整体传力作用，有下列规定：（1）焊接接头。钢筋的接头最好采用焊接，采用焊接接头受力可靠，便于布置钢筋，并且可以减少钢筋加工工作量和节约钢筋。焊接接头主要有闪光对焊和电弧焊两种。（2）绑扎接头。它是在钢筋搭接部分的中心和两端共三处用铁丝绑扎而成，绑扎接头操作方便，但不结实，因此接头要长一些，要多消耗钢材，所以除了没有焊接设备或操作条件不许可的情况，一般不采用绑扎接头。（3）绑扎接头使用条件有一定的限制，即搭接处接头要可靠，必须有足够的搭接长度（Ld（4）设计图纸已注明的钢筋接头，按图纸规定计算。设计图纸未注明的通长钢筋接头，按施工组织设计规定或按预算定额规定计算接头个数，接头长度按规范计算。钢筋的锚固钢筋的锚固长度，是指各种构件相互交接处彼此的钢筋应互相锚固的长度。设计图有明确规定的，钢筋的锚固长度按图计算；，箍筋长度计算箍筋一般按一定间距设置，表达为Ф6@200。箍筋长度计算应先算出单肢箍长度再乘以肢数，最后求得箍筋总长度。其长度计算表达式为：箍筋长度=单肢箍长度×肢数1.单肢箍长度计算单肢箍长度根据构件断面及箍筋配置情况的不同，有以下几种情况：（1）方形或矩形断面配置的封闭双肢箍，如右图所示。封闭双支箍单支箍长度，计算时应扣混凝土保护层厚度，增加两个135°弯钩的长度。表达式（按外皮计算）为：L=（B＋H）×2－8bhc＋8d+11.9d×2或L=（B＋H）×2－8bhc＋（2×11.9＋8)d---(1)式中:L——单支箍长度（B＋H）×2——构件断面周长8bhc——构件主筋的8个保护层厚度d——箍筋直径11.9d×2——两个135°弯钩的长度（2）拉筋，也称“S形箍”，如下图所示拉筋单支长度按构件断面宽度扣保护层，加两个135°弯钩的长度计算。其长度计算表达式为：L=b-2bhc+2d+11.9d×2---(2)式中：L——拉筋单支长度b——构件断面宽度bhc——构件主筋的保护层厚度d——拉筋直径11.9d×2——两个135°弯钩的长度（3）矩形断面的梁、柱配置的四肢箍，如图所示①左图中所示的两个相套的箍筋，一个是环周边的封闭双支箍，按公式(1)计算。另一个的一边宽度相当于三分之一的构件断面宽度，其计算表达式为：L=b×2＋(h-2bhc+2d)×2+11.9d×2---(3)②右图中所示的两个相套的箍筋，为一边宽度相当于三分之二的构件断面宽度的两个封闭单箍。其计算表达式为：L={b×2＋(h-2bhc+2d)×2+11.9d×2}×2---(4)套箍的应用如图所示。（4)螺旋箍，如图所示螺旋箍的长度是连续不断的，可按以下公式一次计算出螺旋箍总长度。其长度计算表达式为：－－－（5）式中：H——需配置螺旋箍的构件长或高（m）S——螺旋箍螺距（m）D——需配置螺旋箍的构件断面直径（m）bhc——保护层厚度（m）π——圆周率，取3.1416d——螺旋箍直径（m）222S)d2bhc2D(SHL（5