精细化施工中确定钢筋下料长度的探讨

精细化施工中确定钢筋下料长度的探讨

田桂涛

日照市交通基本建设工程质量监督站 ，山东 日照 276800

摘要：钢筋是公路工程中最常用的建筑材料之一，尤其是桥涵结构，基本上以钢筋混凝土结构为主，而钢筋工程是混凝土结构中的关键工程之一，其施工质量的好坏将影响到结构的安全性和耐久性。钢筋下料长度的准确确定是钢筋配料的最关键环节之一。由于结构中的配筋形状多样，且一般配筋中部弯起或端部带有弯钩等，这就给下料长度的精确确定带来了困难。

关键词：钢筋；放样；量度差值

0钢筋放样的概念

钢筋放样是根据施工图中各编号钢筋详图所标注的钢筋分段的定型尺寸，分别计算构件中各钢筋的直线下料长度、根数及质量，并编制钢筋配料单，作为备料、加工和结算的依据。施工图中的各编号钢筋详图中所标注的钢筋分段的定型尺寸，均为该段的理论长度，是指该段钢筋外边缘至外边缘之间的长度，即钢筋的外包尺寸，这是工程中度量钢筋用量的基本依据。而钢筋加工前是按直线下料，钢筋弯曲后外边缘会伸长，内边缘缩短，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”。故钢筋加工时，应将该编号钢筋的理论长度减去其相应的量度差值，否则会因下料太长而造成浪费，或弯曲成型后钢筋尺寸大于要求而造成保护层不够，甚至钢筋尺寸大于模板尺寸而造成返工。因此，将钢筋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，称为钢筋的下料长度（即钢筋的中线长度）。钢筋放样的关键是钢筋下料长度的计算。

1钢筋中部弯曲量度差值确定

钢筋长度的度量方法系指外包尺寸，因此钢筋弯曲以后，存在一个量度差值，即外包尺寸和中心线尺寸之间的差值。在计算下料长度时必须加以扣除。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，再加上端部弯钩增加值。钢筋弯曲后特点：一是外壁伸长、内壁缩短，轴线长度不变；二是在弯曲处形成圆弧。钢筋的量度方法是沿直线量外包尺寸，因此弯起钢筋的量度尺寸大于下料尺寸(见图1)，两者之间的差值称为弯曲调整值。

图1 钢筋弯曲时的量度尺寸

钢筋弯曲处的量度差值与钢筋弯心直径D和弯曲角度θ（单位：弧度）有关。钢筋弯钩及弯曲后尺寸如图2所示。

图2 钢筋弯钩及弯曲后尺寸

（a） 弯45°；（b） 弯90°；（c） 弯180°

通过弧长计算公式和三角函数进行推导，量度差值Δ可按下式计算（角度为弧度）。

①当0≤θ≤π/2（0°≤θ≤90°）时：

中心线弧长：ACD=(D+d)/2×θ

外包长（折线）：

A’C’+C’B’=2×(0.5D+d)×tan(0.5θ)

量度差值：Δ=2×(0.5D+d)×tan(0.5θ)-0.5θ(D+d)

②当π/2≤θ≤π（90°≤θ≤180°）时：

此时可分成两部分计算，即：π/2时的量度差值+（θ-π/2

）时的量度差值，代入情况①公式，整理后为：

Δ=(0.215D+1.215d)+2×(0.5D+d)×tan(θ-π/2)-0.5(θ-π/2)(D+d)

2钢筋末端弯钩或弯折增加长度确定

不同种钢筋的末端规范有不同要求，一般钢筋末端需要弯起一定角度，并且还要留有一定的平直段长度。

常见钢筋弯钩有半圆弯钩、直弯钩和斜弯钩三种型式，现以弯曲角度a（弧度，π/2≤a≤π），平直段长度为Lp，末端弯钩增加长度Lx，计算过程如下：

成型钢筋的量度端点为C，弯钩的起始位置是A点，

Lx=CF=AF-AC=弧AB+Lp-AC=0.5(D+d)×a+Lp-（0.5D+d)

①当a=π/2（a=90°）时：

Lx=CF=AF-AC=弧AB+Lp-AC=0.5(D+d)×a+Lp-（0.5D+d)

=0.285D-0.214d+Lp

②当a=3π/4（a=135°）时：

Lx=CF=AF-AC=弧AB+Lp-AC=0.5(D+d)×a+Lp-（0.5D+d)

=0.678D+0.178d+Lp

③当a=π（a=180°）时：

Lx=CF=AF-AC=弧AB+Lp-AC=0.5(D+d)×a+Lp-（0.5D+d)

=1.071D+0.571d+Lp

3钢筋下料长度确定

根据上述理论分析和推导公式，钢筋下料长度可表述如下

①直钢筋下料长度＝构件长度-保护层厚度+弯钩增加长度；

②弯起筋下料长度＝减去保护层厚度的直段长度+斜段长度+弯钩增加长度-弯曲调整值；

③箍筋下料长度=箍筋外皮周长+弯钩增加长度-弯曲调整值；

其中关键为弯曲调整值和弯钩增加长度的计算，而这两者可通过本文的公式精确计算。

4结束语

在具体工程实践中，可把具体项目中钢筋不同的弯起角度和弯心直径带入本文的推导公式中，即可得方便得到精确的弯曲调整值和弯钩增加长度，从而到的满足不同需求的钢筋下料计算表格，为钢筋下料工作带来了极大的便利，提高了工作效率。

参考文献

[1]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范．北京：人民交通出版社，2018

[2]公路桥涵施工技术规范．北京：人民交通出版社，2011

[3]江正荣，建筑施工计算手册(第二版)．北京：中国建筑工业出版社，2007