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各类钢材的计算公式最全合集(理论计算、各种金属、连铸、热处理等)

钢材的理论计算公式,其他有色金属计算公式,连铸常用的计算公式,钢的热处理工艺设计经验公式,手工计算钢筋公式大全,

钢材的理论计算公式

1.钢板重量计算公式

公式:7.85×长度(m)×宽度(m)×厚度(mm)
例:钢板6m(长)×1.51m(宽)×9.75mm(厚)
计算:7.85×6×1.51×9.75=693.43kg

2.钢管重量计算公式
公式:(外径-壁厚)×壁厚mm×0.02466×长度m
例:钢管114mm(外径)×4mm(壁厚)×6m(长度)
计算:(114-4)×4×0.02466×6=65.102kg


3.圆钢重量计算公式
公式:直径mm×直径mm×0.00617×长度m
例:圆钢Φ20mm(直径)×6m(长度)
计算:20×20×0.00617×6=14.808kg

4.方钢重量计算公式
公式:边宽(mm)×边宽(mm)×长度(m)×0.00785
例:方钢 50mm(边宽)×6m(长度)
计算:50×50×6×0.00785=117.75(kg)


5.扁钢重量计算公式
公式:边宽(mm)×厚度(mm)×长度(m)×0.00785
例:扁钢 50mm(边宽)×5.0mm(厚)×6m(长度)
计算:50×5×6×0.00785=11.7.75(kg)

6.六角钢重量计算公式
公式:对边直径×对边直径×长度(m)×0.00068
例:六角钢 50mm(直径)×6m(长度)
计算:50×50×6×0.0068=102(kg)

7.螺纹钢重量计算公式
公式:直径mm×直径mm×0.00617×长度m
例:螺纹钢Φ20mm(直径)×12m(长度)
计算:20×20×0.00617×12=29.616kg


8.扁通重量计算公式
公式:(边长+边宽)×2×厚×0.00785×长m
例:扁通 100mm×50mm×5mm厚×6m(长)
计算:(100+50)×2×5×0.00785×6=70.65kg

9.方通重量计算公式
公式:边宽mm×4×厚×0.00785×长m
例:方通 50mm×5mm厚×6m(长)
计算:50×4×5×0.00785×6=47.1kg


10.等边角钢重量计算公式
公式:边宽mm×厚×0.015×长m(粗算) 
例:角钢 50mm×50mm×5厚×6m(长)
计算:50×5×0.015×6=22.5kg(表为22.62)


11.不等边角钢重量计算公式
公式:(边宽+边宽)×厚×0.0076×长m(粗算) 
例:角钢 100mm×80mm×8厚×6m(长)
计算:(100+80)×8×0.0076×6=65.67kg(表65.676)

其他有色金属


12.黄铜管重量计算公式
公式:(外径-壁厚)×厚×0.0267×长m
例:黄铜管 20mm×1.5mm厚×6m(长)
计算:(20-1.5)×1.5×0.0267×6=4.446kg

13.紫铜管重量计算公式
公式:(外径-壁厚)×厚×0.02796×长m
例:紫铜管 20mm×1.5mm厚×6m(长)
计算:(20-1.5)×1.5×0.02796×6=4.655kg


14.铝花板重量计算公式
公式:长m×宽m×厚mm×2.96
例:铝花板 1m宽×3m长×2.5mm厚
计算:1×3×2.5×2.96=22.2kg
黄铜板:比重8.5
紫铜板:比重8.9
锌板:比重7.2
铅板:比重11.37
计算方式:比重×厚度=每平方的重量


注:公式中长度单位为米,面积单位为平方米,其余单位均为毫米


长方形的周长=(长+宽)×2
正方形的周长=边长×4
长方形的面积=长×宽
正方形的面积=边长×边长
三角形的面积=底×高÷2
平行四边形的面积=底×高
梯形的面积=(上底+下底)×高÷2
直径=半径×2 半径=直径÷2
圆的周长=圆周率×直径=圆周率×半径×2
圆的面积=圆周率×半径×半径
长方体的表面积= (长×宽+长×高+宽×高)×2
长方体的体积 =长×宽×高
正方体的表面积=棱长×棱长×6
正方体的体积=棱长×棱长×棱长
圆柱的侧面积=底面圆的周长×高
圆柱的表面积=上下底面面积+侧面积
圆柱的体积=底面积×高
圆锥的体积=底面积×高÷3
长方体(正方体、圆柱体)的体积=底面积×高


平面图形:
周长—C,面积—S

正方形:

a—边长
C=4a ;S=a²

长方形 :
a、b—边长
C=2(a+b) ;S=ab


三角形 :
a、b、c—三边长, H—a边上的高,s—周长的一半,A,B,C-内角
其中s=(a+b+c)/2 S=ah/2
=ab/2·sinC
=[s(s-a)(s-b)(s-c)]1/2
=a2sinBsinC/(2sinA)


四边形 :
d,D-对角线长,α-对角线夹角
S=dD/2·sinα


平行四边形:
a,b-边长,h-a边的高,α-两边夹角
S=ah
=absinα


菱形 :
a-边长,α-夹角,D-长对角线长,d-短对角线长
S=Dd/2
=a2sinα


梯形:
a和b-上、下底长,h-高, m-中位线长  
S=(a+b)h/2
=mh


圆:
r-半径,d-直径 C=πd=2πr
S=πr²
=πd2/4


扇形:
r—扇形半径,a—圆心角度数
C=2r+2πr×(a/360)
S=πr2×(a/360)


弓形:
l-弧长,b-弦长,h-矢高,r-半径,α-圆心角的度数
S=r2/2·(πα/180-sinα)
=r2arccos[(r-h)/r] - (r-h)(2rh-h2)1/2
=παr2/360 - b/2·[r2-(b/2)2]1/2
=r(l-b)/2 + bh/2
≈2bh/3


圆环:
R-外圆半径,r-内圆半径,D-外圆直径,d-内圆直径
S=π(R2-r2)
=π(D2-d2)/4


椭圆:
D-长轴,d-短轴
S=πDd/4
立方图形
面积S和体积V


正方体:
a-边长 S=6a²
V=a³


长方体:
a-长,b-宽,c-高
S=2(ab+ac+bc)
V=abc


棱柱:
S-底面积,h-高
V=Sh


棱锥:
S-底面积,  h-高
V=Sh/3


棱台:
S1和S2-上、下底面积,h-高
V=h[S1+S2+(S1S1)1/2]/3


拟柱体:
S1-上底面积,S2-下底面积,S0-中截面积,h-高
V=h(S1+S2+4S0)/6


圆柱:
r-底半径,h-高,C—底面周长,S底—底面积,S侧—侧面积,S表—表面积
C=2πr
S底=πr2
S侧=Ch
S表=Ch+2S底
V=S底h
=πr2h


空心圆柱:
R-外圆半径,r-内圆半径,h-高
V=πh(R2-r2)


直圆锥:
r-底半径,h-高
V=πr²h/3


圆台:
r-上底半径,R-下底半径,h-高
V=πh(R2+Rr+r2)/3


球:r-半径,d-直径
V=4/3πr³=πd²/6


球缺:
h-球缺高,r-球半径a-球缺底半径
V=πh(3a²+h²)/6
=πh²(3r-h)/3
a²=h(2r-h)


球台:
r1和r2-球台上、下底半径,h-高
V=πh[3(r1²+r2²)+h²]/6


圆环体:
R-环体半径,D-环体直径,r-环体截面半径,d-环体截面直径
V=2π²Rr²
=π²Dd²/4


桶状体:
D-桶腹直径,d-桶底直径,h-桶高
V=πh(2D²+d²)/12
(母线是圆弧形,圆心是桶的中心)
V=πh(2D²+Dd+3d²/4)/15
(母线是抛物线形)



连铸常用的计算公式


浇注能力:连铸机每分钟浇注的钢液量

Q=nFVr

Q

连铸机的浇注能力(吨/分钟)

n

流数

F

连铸坯的断面积(m2)

V

拉坯速度(m/min)

r

连铸坯的比重

钢液成坯率

C1=(浇注坯量/钢液浇筑量)×100%

一般为96~98%

连铸坯的合格率

C2=(合格铸坯量/浇注坯量)×100%

一般为96~99%

连铸坯的日有效作业率

C3=(连铸机每日实际浇注时间/24)×100%

连铸机的日产量

Q=24×60×Q×C1×C2×C3

Q

浇注能力(吨/分钟)

钢水收得率

C4=(合格的铸坯量/钢液浇注量)×100%

连铸机的流数

n=G/(F×V×r×T)

n

连铸机的流数

G

盛钢桶容量(t)

F

铸坯的断面积(m2)

V

坯拉速度(m/min)

r

连铸坯的比重(t/m3)(碳素镇静钢7.6,沸腾钢7.4)

T

盛钢桶内钢液允许的浇注时间(min)

盛钢桶内钢液最大允许的浇注时间

T最大=[(lgG-0.2)/0.3]×f

T最大

盛钢桶内钢液最大允许的浇注时间(分钟)

G

盛钢桶容量(吨)

f

质量系数,取决于盛钢桶所允许的温度损失,要求格的钢种取10,要求低钢种取12

拉坯速度

V=K×L/F

V

拉坯速度(m/min)

L

铸坯断面周长(mm)

F

铸坯的断面积(mm2)

K

速度系数(m×mm/

方坯45~75,板坯45~60,圆坯35~45


中间包的最小容量

G中小=1.3FVrTn

G中小

中间包最小容量(t)

F

铸坯的断面积(m2)

V

拉坯速度(m/min)

r

钢液比重(t/m3一般取7.0

T

更换盛钢桶所需时间(t)

n

流数

结晶器倒锥度

εs=(S-S)/S×100%

εs

结晶器倒锥度(%)

S

结晶器下口面积(mm2)

S

结晶器上口面积(mm2)

对于矩形坯和板坯连铸机,铸坯的宽度和厚度方向上的收缩率不一样

结晶器倒锥度计算

ε=(L-L)/L×100%  

ε

结晶器边长计算的倒锥度(%)

L

结晶器下口宽边或窄边的长度(mm)

L

结晶器上口宽边或窄边的长度(mm)

结晶器的冷却强度

Q=0.0036Fv

Q

结晶器冷却水量(m3/h)

F

结晶器水缝总面积(mm2其中F=B×D

B

结晶器的水缝周长(mm)

D

结晶器水缝断面宽度,取4~5mm

v

冷却水在水缝内的流速,方坯取6~12m/s,板坯取3.5~5m/s

二次冷却段的耗水量

Q=W×G

Q

二冷区耗水量(m3/h)

W

二次冷却强度(升/千克钢)(也叫比水量:所消耗的冷却水量与通过二冷区的铸坯质量的比值。)低碳钢比水量1.0~1.2升/千克钢;中高碳钢,低合金钢比水量0.7~1.0升/千克钢;不锈钢,裂纹敏感钢比水量0.4~0.6升/千克钢;高速钢比水量0.1~0.3升/千克钢

G

连铸机理论小时产量(t/h)  

浇注平台温度(盛钢桶开始浇注时,桶内钢液测量的温度)

T=T+△T1+△T2+βt

T

浇注平台温度(℃)

T

中间包内钢液的理论浇注温度(℃)

△T1

中包内钢液初期温度降低值(℃)(与中包预热状态有关,一般10~15℃)

△T2

钢液从盛钢桶到中间包的温度降低值(℃)

β

盛钢桶内自然降温速率(℃/min)

盛钢桶50吨为1.3~1.5℃/min,盛钢桶100吨为0.5~0.6℃/min,盛钢桶200吨为0.3~0.4℃/min,盛钢桶300吨为0.2~0.3℃/min

t

盛钢桶内钢液最大允许浇注时间(min)

连铸浇注温度(中间包内钢液温度)

T=T+a

T

中间包的钢液理论浇注温度(℃)

T

钢液的熔点(℃)

T=1538℃-[88C%+8Si%+5Mn%+30P%+25S%+5Ca%+4Ni%+2Mo%+2V%+1.5Cr%]

a

钢液的过热度(℃)

中包过热度取值范围10~30℃,铸坯断面大的取值高一些


钢的热处理工艺设计经验公式


01
  钢的热处理

1.1正火加热时间

t=KD

t

加热时间

D

工件有效厚度(mm)

K

加热时间系数(s/mm)


K值的经验数据

加热设备

加热温度(℃)

碳素钢K/(S/mm)

合金钢K(S/mm)

箱式炉

800~950

50~60

60~70

盐浴炉

800~950

12~25

20~30


1.2正火加热温度

根据钢的相变临界点选择正火加热温度

低碳钢

T=Ac3+(100~150℃)

中碳钢

T=Ac3+(50~100℃)

高碳钢

T=Ac3+(30~50℃)

亚共析刚

T=Ac3+(30~80℃)

共析钢及过共析钢

T=Acm+(30~50℃)


1.3淬火加热时间

t=a×K×D(不经预热)

t=(a+b)×K×D(经一次预热)

t=(a+b+c)×K×D(经二次预热)

t

加热时间(min)

a

到达淬火温度的加热系数(min/mm)

b

到达预热温度的加热系数(min/mm)

c

到达二次预热温度的加热系数(min/mm)

K

装炉修正系数

D

工件的有效厚度(mm)


在一般的加热条件下,采用箱式炉进行加热时,碳素钢及合金钢a多采用11.5min/mm;b1.52min/mm(高速钢及合金钢一次预热a=0.50.3;b=2.53.6;二次预热a=0.50.3;b=1.52.5;c=0.81.1),若在箱式炉中进行快速加热时,当炉温较淬火加热温度高出100150℃时,系数a约为1.520s/mm,系数b不用另加。若用盐浴加热,则所需时间,应较箱式炉中加热时间少1/5(经预热)1/3(不经预热)左右。


工件装炉修正系数K

工件装炉方式

修正系数

t030111.1

1.0

t030111.3

2.0

t030111.5

1.3

t030111.7

1.0


1.4淬火加热温度

亚共析钢的淬火加热温度

Ac3+(30~50℃)

共析和过共析钢

Ac1+(30~50℃)

合金钢的淬火加热温度

Ac1(或Ac3)+(50~100℃)


1.5回火加热时间

对于中温或高温回火的工件,回火时间是指均匀透烧所用的时间

t=aD+b

t

回火保温时间(min)

D

工件有效尺寸(mm)

a

加热系数(min/mm)

b

附加时间,一般为10~20min

盐浴的加热系数为0.5~0.8min/mm;

铅浴的加热系数为0.3~0.5min/mm;

井式回火电炉(RJJ系列回火电炉)加热系数为1.0~1.5min/mm

箱式电炉加热系数为2~2.5min/mm


1.6回火加热温度

T=200+k(60-x)

x

回火后硬度值(HRC)

k

待定系数,对于45钢,x>30,k=11

大量试验表明,当钢的回火参数P一定时,回火所达到的工艺效果硬度值或力学性能相同。因此,按传统经验式确定回火参数仅在标准态(回火1h)时方可使用,实际生产应用受到限制。

为了解决上述问题,将有关因素均定量表达,文献中导出如下回火公式:

(1)    200~400℃范围:

HV=640-(T-20)×1.05+(lgt-1.28)×366+(T-200)(lgt-1.28)×0.036

(2)      400~600℃范围:

HV=17.2×103/T-(lgt-1.28)×29.4-(T-400)(lgt-1.28)×0.023

T

回火温度

t

回火时间min

对比可以看出影响回火效果的主要因素是Tt能较好,较真实地反映出实际工艺参数的影响,定量地表达了不同温度区间回火硬度的变化特征。


02
 钢的淬火冷却时间计算

钢预冷淬火时空气预冷时间ty(s)

ty=12+(3~4)D

D

淬火工件危险截面厚度(mm)

Ms点上分级冷却时间tf(s)

tf=30+5D


03
 钢的淬火硬度的计算

钢终端淬火试验时,距试样顶端4~40mm范围内各点硬度H4~40(HRC)

H4~40=88C1/2-0.0135E2C1/2+19Cr1/2+6.3Ni1/2+16Mn1/2+35Mo1/2+5Si1/2-0.82G-20E1/2+2.11E-2

E

到顶端距离(mm)

G

奥氏体晶粒度

钢的最高淬火硬度,即淬火钢获得90%马氏体时的硬度Hh(HRC)

Hh=30+50C

钢的临界淬火硬度,即淬火钢获得50%马氏体时的硬度H1(HRC)

H1=24+40C

钢淬火组织为马氏体时的硬度HVM

HVM=127+949C+27Si+11Mn+8Ni+16Cr+21logvM

钢淬火组织为贝氏体时的硬度HVB

HVB=-323+185C+330Si+153Mn+65Ni+144Cr+191Mo+logv   B(89+54C-55Si-22Mn-10Ni-20Cr-33Mo)

钢淬火组织为珠光体-铁素体的硬度HVPF

HVPF=42+223C+53Si+30Mn+13Ni+7Cr+19Mo+logv   PF(10-19Si+4Ni+8Cr+130V)


04
 钢回火后硬度的计算

钢淬火组织为马氏体时的回火硬度HVM

HVM=-74-434C-368Si+15Mn+37Ni+17Cr-335Mo-2235V+(103/PB)(260+616C+321Si-21Mn-35Ni-11Cr+352Mo-2345V)

PB

回火参数(回火温度×回火时间),此处加热时间为1h

钢淬火组织为贝氏体时的回火硬度HVB

HVB=262+162C-349Si-64Mn-6Ni-186Cr-485Mo-857+(103/PB)(-149+43C+336Si+79Mn+16Ni+196Cr+498Mo+1094V)

钢回火后硬度回归方程

HRC=75.5-0.094T+0.66CM

T

回火温度()

CM

钢的含碳量或碳当量(%)

CM=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15

45钢回火后硬度回归方程

HV=640-(T-200)1.05-(logt-1.28)36.6+(T-200)(logt-1.28)0.0036

20T400

HV=17.2×104/T-(logt-1.28)29.4-(T-400)(logt-1.28)0.014

400T600

t

回火时间(min)


05
钢的回火温度的估算(使用于碳素钢)

T=200+k(60-x)

x

回火后硬度值(HRC)

k

待定系数,对于45钢,x>30,k=11;x30,k=12


06
由钢的化学成分估算力学性能


6.1求屈服比(屈服极限σs/抗拉强度σb)

油液淬火调质σs/σb(%)

σs/σb=55+3Si+4Mn+8Cr+10Mo+3Ni+20V

Si1.8%,Mn1.1%,Cr1.8%,Mo0.5%,Ni5%,V0.25%

材料适用直径在φ150~200mm

空气淬火调质钢σs/σb(%)

σs/σb=48+3Si+4Mn+8Cr+10Mn+3Ni+20V


6.2求抗拉强度σb(9.8×MPa)

调质钢

σb=100C-100(C-0.40)/3+100Si/10+100Mo/4+30Mn+6Ni+2W+60V

适用C0.9%,Si1.8%,Mn1.1%,Cr1.8%,Ni5%,V2%

普通正火及退火钢

σb =20+100CM

热轧钢

σb=27+56CM

锻钢

σb=27+50CM

铸铁

σb=27+48CM

CM

钢的碳当量

CM=[1+0.5(C-0.20)]C+0.15Si+[0.125+0.25(C+0.20)Mn]+[1.25-0.5(C-0.20)]P+0.20Cr+0.10Ni


手工计算钢筋公式大全


框架梁

首跨钢筋的计算
1、上部贯通筋
   上部贯通筋(上通长筋1)长度=通跨净跨长+首尾端支座锚固值


2、端支座负筋
端支座负筋长度:第一排为Ln/3+端支座锚固值;
         第二排为Ln/4+端支座锚固值 


3、下部钢筋
下部钢筋长度=净跨长+左右支座锚固值
注意:下部钢筋不论分排与否,计算的结果都是一样的,所以我们在标注梁的下部纵筋时可以不输入分排信息。


以上三类钢筋中均涉及到支座锚固问题,那么,在软件中是如何实现03G101-1中关于支座锚固的判断呢?
   现在我们来总结一下以上三类钢筋的支座锚固判断问题:
   支座宽≥Lae且≥0.5Hc+5d,为直锚,取Max{Lae,0.5Hc+5d }。
钢筋的端支座锚固值=支座宽≤Lae或≤0.5Hc+5d,为弯锚,取Max{Lae,支座宽度-保护层+15d }。
钢筋的中间支座锚固值=Max{Lae,0.5Hc+5d }


4、腰筋
构造钢筋:构造钢筋长度=净跨长+2×15d
抗扭钢筋:算法同贯通钢筋


5、拉筋
拉筋长度=(梁宽-2×保护层)+2×11.9d(抗震弯钩值)+2d
拉筋根数:如果我们没有在平法输入中给定拉筋的布筋间距,那么拉筋的根数=(箍筋根数/2)×(构造筋根数/2);如果给定了拉筋的布筋间距,那么拉筋的根数=布筋长度/布筋间距。


6、箍筋
箍筋长度=(梁宽-2×保护层+梁高-2×保护层)+2×11.9d+8d
箍筋根数=(加密区长度/加密区间距+1)×2+(非加密区长度/非加密区间距-1)+1
注意:因为构件扣减保护层时,都是扣至纵筋的外皮,那么,我们可以发现,拉筋和箍筋在每个保护层处均被多扣掉了直径值;并且我们在预算中计算钢筋长度时,都是按照外皮计算的,所以软件自动会将多扣掉的长度在补充回来,由此,拉筋计算时增加了2d,箍筋计算时增加了8d。


7、吊筋
吊筋长度=2*锚固+2*斜段长度+次梁宽度+2*50,其中框梁高度>800mm 夹角=60°
                                 ≤800mm 夹角=45°


中间跨钢筋的计算
1、中间支座负筋
中间支座负筋:第一排为Ln/3+中间支座值+Ln/3;
第二排为Ln/4+中间支座值+Ln/4
注意:当中间跨两端的支座负筋延伸长度之和≥该跨的净跨长时,其钢筋长度:
第一排为该跨净跨长+(Ln/3+前中间支座值)+(Ln/3+后中间支座值);
第二排为该跨净跨长+(Ln/4+前中间支座值)+(Ln/4+后中间支座值)。
其他钢筋计算同首跨钢筋计算。


悬臂跨钢筋计算
1、主筋
   软件配合03G101-1,在软件中主要有六种形式的悬臂钢筋,如下图所示

这里,我们以2#、5#及6#钢筋为例进行分析: 
2#钢筋—悬臂上通筋=(通跨)净跨长+梁高+次梁宽度+钢筋距次梁内侧50mm起弯-4个保护层+钢筋的斜段长+下层钢筋锚固入梁内+支座锚固值
5#钢筋—上部下排钢筋=Ln/4+支座宽+0.75L
6#钢筋—下部钢筋=Ln--保护层+15d


2、箍筋
(1)、如果悬臂跨的截面为变截面,这时我们要同时输入其端部截面尺寸与根部梁高,这主要会影响悬臂梁截面的箍筋的长度计算,上部钢筋存在斜长的时候,斜段的高度及下部钢筋的长度;如果没有发生变截面的情况,我们只需在“截面”输入其端部尺寸即可。
(2)、悬臂梁的箍筋根数计算时应不减去次梁的宽度;根据修定版03G101-1的66页。

其他梁
非框架梁
在03G101-1中,对于非框架梁的配筋简单的解释,与框架梁钢筋处理的不同之处在于:
1、 普通梁箍筋设置时不再区分加密区与非加密区的问题;
2、 下部纵筋锚入支座只需12d;
3、 上部纵筋锚入支座,不再考虑0.5Hc+5d的判断值。
未尽解释请参考03G101-1说明。


框支梁
1、框支梁的支座负筋的延伸长度为Ln/3;
2、下部纵筋端支座锚固值处理同框架梁;
3、上部纵筋中第一排主筋端支座锚固长度=支座宽度-保护层+梁高-保护层+Lae,第二排主筋锚固长度≥Lae;
4、梁中部筋伸至梁端部水平直锚,再横向弯折15d;
5、箍筋的加密范围为≥0.2Ln1≥1.5hb;
7、 侧面构造钢筋与抗扭钢筋处理与框架梁一致。


剪力墙

在钢筋工程量计算中剪力墙是最难计算的构件,具体体现在:
1、剪力墙包括墙身、墙梁、墙柱、洞口,必须要整考虑它们的关系;
2、剪力墙在平面上有直角、丁字角、十字角、斜交角等各种转角形式;
3、剪力墙在立面上有各种洞口;
4、墙身钢筋可能有单排、双排、多排,且可能每排钢筋不同;
5、墙柱有各种箍筋组合;
6、连梁要区分顶层与中间层,依据洞口的位置不同还有不同的计算方法。
需要计算的工程量

 剪力墙墙身
剪力墙墙身水平钢筋
1、墙端为暗柱时
A、外侧钢筋连续通过 外侧钢筋长度=墙长-保护层
内侧钢筋=墙长-保护层+弯折
B、外侧钢筋不连续通过 外侧钢筋长度=墙长-保护层+0.65Lae
内侧钢筋长度=墙长-保护层+弯折  
水平钢筋根数=层高/间距+1(暗梁、连梁墙身水平筋照设)


2、墙端为端柱时
A、外侧钢筋连续通过 外侧钢筋长度=墙长-保护层
内侧钢筋=墙净长+锚固长度(弯锚、直锚)
B、外侧钢筋不连续通过 外侧钢筋长度=墙长-保护层+0.65Lae
内侧钢筋长度=墙净长+锚固长度(弯锚、直锚)
水平钢筋根数=层高/间距+1(暗梁、连梁墙身水平筋照设)
注意:如果剪力墙存在多排垂直筋和水平钢筋时,其中间水平钢筋在拐角处的锚固措施同该墙的内侧水平筋的锚固构造。  


3、剪力墙墙身有洞口时
   当剪力墙墙身有洞口时,墙身水平筋在洞口左右两边截断,分别向下弯折15d。
二、剪力墙墙身竖向钢筋
1、首层墙身纵筋长度=基础插筋+首层层高+伸入上层的搭接长度
2、中间层墙身纵筋长度=本层层高+伸入上层的搭接长度        


4、剪力墙墙身有洞口时,墙身竖向筋在洞口上下两边截断,分别横向弯折15d。


墙身拉筋
1、长度=墙厚-保护层+弯钩(弯钩长度=11.9+2*D)
2、根数=墙净面积/拉筋的布置面积
注:墙净面积是指要扣除暗(端)柱、暗(连)梁,即墙面积-门洞总面积-暗柱剖面积 - 暗梁面积;
拉筋的面筋面积是指其横向间距×竖向间距。
例:(8000*3840)/(600*600)

剪力墙墙柱
一、纵筋
1、首层墙柱纵筋长度=基础插筋+首层层高+伸入上层的搭接长度
2、中间层墙柱纵筋长度=本层层高+伸入上层的搭接长度
3、顶层墙柱纵筋长度=层净高+顶层锚固长度
注意:如果是端柱,顶层锚固要区分边、中、角柱,要区分外侧钢筋和内侧钢筋。因为端柱可以看作是框架柱,所以其锚固也同框架柱相同。


剪力墙墙梁
一、连梁
1、受力主筋
顶层连梁主筋长度=洞口宽度+左右两边锚固值Lae
中间层连梁纵筋长度=洞口宽度+左右两边锚固值Lae


2、箍筋
顶层连梁,纵筋长度范围内均布置箍筋 即N=(LAE-100/150+1)*2+(洞口宽-50*2)/间距+1(顶层)
中间层连梁,洞口范围内布置箍筋,洞口两边再各加一根 即N=(洞口宽-50*2)/间距+1(中间层)


二、暗梁
1、主筋长度=暗梁净长+锚固
2、箍筋


 柱


 
基础层
一、柱主筋
基础插筋=基础底板厚度-保护层+伸入上层的钢筋长度+Max{10D,200mm}


二、基础内箍筋
基础内箍筋的作用仅起一个稳固作用,也可以说是防止钢筋在浇注时受到挠动。一般是按2根进行计算(软件中是按三根)。


中间层
一、柱纵筋
1、 KZ中间层的纵向钢筋=层高-当前层伸出地面的高度+上一层伸出楼地面的高度


二、柱箍筋
1、KZ中间层的箍筋根数=N个加密区/加密区间距+N+非加密区/非加密区间距-1
03G101-1中,关于柱箍筋的加密区的规定如下
1)首层柱箍筋的加密区有三个,分别为:下部的箍筋加密区长度取Hn/3;上部取Max{500,柱长边尺寸,Hn/6};梁节点范围内加密;如果该柱采用绑扎搭接,那么搭接范围内同时需要加密。
2)首层以上柱箍筋分别为:上、下部的箍筋加密区长度均取Max{500,柱长边尺寸,Hn/6};梁节点范围内加密;如果该柱采用绑扎搭接,那么搭接范围内同时需要加密。

顶层
顶层KZ因其所处位置不同,分为角柱、边柱和中柱,也因此各种柱纵筋的顶层锚固各不相同。(参看03G101-1第37、38页)


角柱
角柱顶层纵筋长度=层净高Hn+顶层钢筋锚固值,那么角柱顶层钢筋锚固值是如何考虑的呢?


弯锚(≦Lae):梁高-保护层+12d
a、内侧钢筋锚固长度为
直锚(≧Lae):梁高-保护层
≧1.5Lae
b、外侧钢筋锚固长度为
柱顶部第一层:≧梁高-保护层+柱宽-保护层+8d
                           柱顶部第二层:≧梁高-保护层+柱宽-保护层
注意:在GGJ V8.1中,内侧钢筋锚固长度为
弯锚(≦Lae):梁高-保护层+12d
                                                   直锚(≧Lae):梁高-保护层
外侧钢筋锚固长度=Max{1.5Lae ,梁高-保护层+柱宽-保护层}


边柱
边柱顶层纵筋长度=层净高Hn+顶层钢筋锚固值,那么边柱顶层钢筋锚固值是如何考虑的呢?
边柱顶层纵筋的锚固分为内侧钢筋锚固和外侧钢筋锚固:
a、内侧钢筋锚固长度为
弯锚(≦Lae):梁高-保护层+12d
                        直锚(≧Lae):梁高-保护层
b、外侧钢筋锚固长度为:≧1.5Lae
注意:在GGJ V8.1中,内侧钢筋锚固长度为
弯锚(≦Lae):梁高-保护层+12d
                                                直锚(≧Lae):梁高-保护层
外侧钢筋锚固长度=Max{1.5Lae ,梁高-保护层+柱宽-保护层}

中柱
中柱顶层纵筋长度=层净高Hn+顶层钢筋锚固值,那么中柱顶层钢筋锚固值是如何考虑的呢?
中柱顶层纵筋的锚固长度为
弯锚(≦Lae):梁高-保护层+12d
                              直锚(≧Lae):梁高-保护层
注意:在GGJ V8.1中,处理同上。



在实际工程中,我们知道板分为预制板和现浇板,这里主要分析现浇板的布筋情况。
板筋主要有:受力筋 (单向或双向,单层或双层)、支座负筋
、分布筋
、附加钢筋 (角部附加放射筋、洞口附加钢筋)、撑脚钢筋 (双层钢筋时支撑上下层)。


受力筋
软件中,受力筋的长度是依据轴网计算的。
受力筋长度=轴线尺寸+左锚固+右锚固+两端弯钩(如果是Ⅰ级筋)。
根数=(轴线长度-扣减值)/布筋间距+1


负筋及分布筋
负筋长度=负筋长度+左弯折+右弯折
负筋根数=(布筋范围-扣减值)/布筋间距+1
分布筋长度=负筋布置范围长度-负筋扣减值
负筋分布筋根数=负筋输入界面中负筋的长度/分布筋间距+1
三、附加钢筋(角部附加放射筋、洞口附加钢筋)、支撑钢筋(双层钢筋时支撑上下层)
根据实际情况直接计算钢筋的长度、根数即可,在软件中可以利用直接输入法输入计算。


常见问题

为什么钢筋计算中,135o弯钩我们在软件中计算为11.9d?


我们软件中箍筋计算时取的11.9D实际上是弯钩加上量度差值的结果,我们知道弯钩平直段长度是10D,那么量度差值应该是1.9D,下面我们推导一下1.9D这个量度差值的来历:
按照外皮计算的结果是1000+300;如果按照中心线计算那么是:1000-D/2-d+135/360*3.14*(D/2+d/2)*2+300,这里D取的是规范规定的最小半径2.5d,此时用后面的式子减前面的式子的结果是:1.87d≈1.9d。


梁中出现两种吊筋时如何处理?
在吊筋信息输入框中用“/”将两种不同的吊筋连接起来放到“吊筋输入框中”如2B22/2B25。而后面的次梁宽度按照与吊筋一一对应的输入进去如250/300(2B22对应250梁宽;2B25对应300梁宽)


当梁的中间支座两侧的钢筋不同时,软件是如何处理的?
当梁的中间支座两侧的钢筋不同时,我们在软件直接输入当前跨右支座负筋和下一跨左支座负筋的钢筋。软件计算的原则是支座两侧的钢筋相同,则通过;不同则进行锚固;判断原则是输入格式相同则通过,不同则锚固。如右支座负筋为5B22,下一跨左支座负筋为5B22+2B20,则5根22的钢筋通过支座,2根20锚固在支座。


梁变截面在软件中是如何处理的?
在软件中,梁的变截面情况分为两种:
1、当高差>1/6的梁高时,无论两侧的格式是否相同,两侧的钢筋全部按锚固进行计算。弯折长度为15d+高差。
2、当高差<1/6的梁高时,按支座两侧的钢筋不同的判断条件进行处理。


如果框架柱的混凝土强度等级发生变化,我们如何处理柱纵筋?
如果框架柱的混凝土强度等级发生变化,柱纵筋的处理分两种情况:
1、若柱纵筋采用电渣压力焊,则按柱顶层的混凝土强度等级设置;
2、若柱纵筋采用绑扎搭接,例如1~2层为C45,3~10层为C35,则柱要分开来建立两个构件:一个为C45,为3层,但3层只输入构件截面尺寸及层高,目的是不让2层作为顶层计算锚固;另一个构件建立1~10层,1~2层只输入构件截面尺寸及层高,钢筋信息自3层开始输入,这样就可以解决问题了。


(文章来源:材易通、钢铁王国、轧钢之家)

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