图4-24 钢筋外形
对于变形钢筋,如果知道它的直径,也可以用上面公式计算其截面积。这里所说的变形钢筋的“直径”,应该是它的计算直径,指的是按单位长度和光面钢筋具有相同重量时的“当量直径”。
2、重量法计算变形钢筋截面积和直径:
进行钢筋拉伸试验或钢筋质量检查,都应知道钢筋的计算直径。光圆钢筋可用游标卡尺或外径千分尺量得;对变形钢筋,则较难准确测量,一般应用计算的方法。具体方法是,取表面未经车削的变形钢筋长约20㎝,两端截面切平、切直,称重量后,先按下式计算截面积:
F=Q/(7.85L(4-42式中F——变形钢筋的截面面积(㎝2; Q——变形钢筋的重量(; L——变形钢筋的长度(㎝。
截面面积求出后,再按下式计算变形钢筋的计算直径d0: d0=√4F /Л×10 (4-43 d0——变形钢筋的计算直径(㎜; F——变形钢筋的截面面积(㎝2。
[例4-6] 切取变形钢筋20㎝长一段,两端切平后称得重量为596 ,试求其计算直径。
[解] 其截面面积为:
F=Q/(7.85L=596/(7.85×20=3.7962 cm2 其计算直径为:
d0=√4F /Л×10=√4×3.7962/31416×10 =21.99 ≈22mm
故计算直径为22㎜。
在知道钢筋计算直径之后,如需要多根钢筋的总截面积,除了用公式法计算求和之外,还可以查表4-6。
4.4.2钢筋重量计算 1、公式法
每1 长钢筋的体积可按下式计算: V=лd2/4×1000
=250лd2(4-44 每1 m长的钢筋的重量可按下式计算: G=7850×10-9×250лd2
=0.006165 d2 (4-45式中V——每1 m长钢筋的体积(㎜3; л——圆周率,取3.1416;
d——钢筋直径(㎜,变形钢筋为公称直径或称计算直径; G——单位长度钢筋的重量(㎏; 7850×10-9——钢材的密度(㎏/㎜3。 2、常用钢筋截面积与理论质量
根据上述公式,可以计算各种规格钢筋的单位长度重量或单根重量。 表4-7是钢筋的计算截面面积及公称质量 表4-8是各种规格钢筋单根重量表。
[例4- 7]已知φ20㎜钢筋753 mm,试求其重量。 [解] 由式(4-45计算其重量为: G=0.006165 d2l =0.006165×20×753 =1856.9 kg 查表4-7其重量为:
G=17.29×100+12.35×10+7.41 =1859.91 kg
钢筋的计算截面面积与公称质量表表4-7
钢筋重量表(㎏表4-8
4.5 钢筋代换计算 4.5.1钢筋代换原则
1、在施工中,已确认工地不可能供应设计图要求的钢筋品种和规格时,才允许根据库存条件进行钢筋代换。
2、代换前,必须充分了解设计意图、构件特征和代换钢筋性能,严格遵守国家现行设计规范和施工验收规范及有关技术规定。
3、代换后,仍能满足各类极限状态的有关计算要求以及必要的配筋构造规定(如受力钢筋和箍筋的最小直筋、间距、锚固长度、配筋百分率、以及混凝土保护层厚度等;在一般情况下,代换钢筋还必须满足截面对称的要求。
4、对抗裂性要求高的构件(如吊车梁、薄腹梁、屋架下弦等,不宜用Ⅰ级光面钢筋代换Ⅱ、Ⅲ级变形钢筋,以免裂缝开展过宽。
5、梁内纵向受力钢筋与弯起钢筋应分别进行代换,以保证正截面与斜截面强度, 6、偏心受压构件或偏心受拉构件(如框架柱、承受吊车荷载的柱、屋架上弦等钢筋代换时,应接受力方面(受压或受拉分别代换,不得取整个截面配筋量计算。
7、吊车梁等承受反复荷载作用的构件,必要时,应在钢筋代换后进行疲劳验算。 8、预制构件的吊环必须采用未经冷拉的Ⅰ级热轧钢筋制作,严禁以其它钢筋代换。
9、当构件受裂缝宽度控制时,代换后应进行裂缝宽度验算。如代换后裂缝宽度有一定增大(但不超过允许的最大裂缝宽度,被认为代换有效,还应对构件作挠度验算。
10、同一截面内配置不同种类和直径的钢筋代换时,每根钢筋拉力差不宜过大(同品种钢筋直径一般不大于5mm,以免构件受力不均。