箍筋按外皮計(jì)算和中心線計(jì)算到底有什么區(qū)別,?
我們做預(yù)算的,,在使用廣聯(lián)達(dá)軟件第一個(gè)界面,就碰到一個(gè)糾結(jié)的問題,,如圖1所示,。
圖1
圖1中選擇匯總方式,到底是按外皮匯總還是按中心線匯總,?
這個(gè)問題,,有些地區(qū)有明確的規(guī)定,有些地區(qū)沒有規(guī)定,對于沒有規(guī)定的地區(qū),,這里到底選擇哪個(gè)是正確的呢,?
接下來我們準(zhǔn)備用3篇文章來回答這個(gè)問題,,今天是第一篇,,《箍筋按外皮計(jì)算和中心線計(jì)算到底有什么區(qū)別》。
讓我們從推導(dǎo)箍筋兩種計(jì)算公式開始,。
一,、箍筋按外皮計(jì)算公式推導(dǎo)
箍筋為什么會(huì)出現(xiàn)外皮和中心線兩種長度,純粹是為了手算簡單,,當(dāng)年沒有計(jì)算機(jī),,手算箍筋長度特別麻煩,才會(huì)出現(xiàn)按外皮的近似算法,。
下面請看按外皮計(jì)算的演化過程,,如圖2所示。
圖2
因?yàn)檎娴囊粗行木€計(jì)算,,每個(gè)角都有圓弧太麻煩,,為了計(jì)算簡單,就干脆把3個(gè)角變成直角,,有人說了,,為什么不把4個(gè)角都變成直角,實(shí)在是因?yàn)橛袕濄^那個(gè)角是135度,,沒法變成直角,,所以,箍筋外皮長度的計(jì)算模型就是三個(gè)直角,,一個(gè)135度圓弧角,,如圖3所示。
圖3
我們可以按照圖3寫出一個(gè)粗略的長度計(jì)算公式,,如圖4所示,。
圖4
很顯然,圖4中b1+h1在135度彎鉤處是不準(zhǔn)確的,,我們再來細(xì)分,。
圖3中,我們把135度圓弧角放大,,如圖5所示,。
圖5
圖5中,b1可以換算成b2+R+d,,這里b2是準(zhǔn)確的,, R+d是不準(zhǔn)確的, R+d的實(shí)際長度是弧長fe,而fe是可以計(jì)算出來的,,這就形成了標(biāo)注長度與實(shí)際長度差值,,這個(gè)差值也叫彎曲調(diào)整值,我們只要把差值補(bǔ)回來,,這個(gè)圓弧段的長度就準(zhǔn)確的了,。
下面是差值(彎曲調(diào)整值)的計(jì)算過程。
標(biāo)注長度與實(shí)際長度的差值(彎曲調(diào)整值)=[ 弧長fe ]-(R+d),。
弧長fe=圓的周長*135/360=直徑*π*135/360=(R+d/2)*2*π*135/360,。
那么,135度角彎曲調(diào)整值就是如圖6所示,。
圖6
這種算法,,本質(zhì)上135度角處就是按中心線算的,從圖5可以看出,,這里外皮長度與中心線長度實(shí)際是相等的,。
這里牽扯到箍筋的彎曲半徑R的取值問題,R應(yīng)該取多少呢,?
平法圖集16G101-1的57頁有一個(gè)方向性的解釋,,如圖7所示。
圖7
雖然圖集給出解釋,,但只有定性沒有定量,,我們在計(jì)算具體鋼筋的時(shí)候,必須定量,,廣聯(lián)達(dá)軟件根據(jù)這個(gè)規(guī)定給彎曲半徑一些定量取值,,我認(rèn)為也是合理的,下面我們也按這個(gè)取值進(jìn)行計(jì)算,,如圖8所示,。
圖8
我們把各種彎曲半徑代入下面的公式中。
當(dāng)R=1.25d時(shí),,π按3.1415926計(jì)算,。
標(biāo)注長度與實(shí)際長度的差值(也叫彎曲調(diào)整值)
=[( 1.25d +d/2)*2*3.1415926*135/360]-( 1.25d +d)
=1.87334d≈1.9d
當(dāng)R=2d時(shí),π按3.1415926計(jì)算,。
標(biāo)注長度與實(shí)際長度的差值(也叫彎曲調(diào)整值)
=[( 2d +d/2)*2*3.1415926*135/360]-( 2d +d)
=2.890476d≈2.89d
當(dāng)R=2.5d時(shí),,π按3.1415926計(jì)算。
標(biāo)注長度與實(shí)際長度的差值(也叫彎曲調(diào)整值)
=[( 2.5d +d/2)*2*3.1415926*135/360]-( 2.5d +d)
=3.56858d≈3.57d
當(dāng)R=3d時(shí),,π按3.1415926計(jì)算,。
標(biāo)注長度與實(shí)際長度的差值(也叫彎曲調(diào)整值)
=[( 3d +d/2)*2*3.1415926*135/360]-( 3d +d)
=4.24668d≈4.25d
這與廣聯(lián)達(dá)軟件的計(jì)算結(jié)果是一致的,如圖9所示,。
圖9
下面我們繼續(xù)推導(dǎo)箍筋的外皮長度公式,,如圖10所示,。
圖10
把上式代入公式中,合并同類項(xiàng),,最終我們推導(dǎo)出箍筋按外皮計(jì)算公式如圖11所示,。
圖11
廣聯(lián)達(dá)軟件計(jì)算箍筋外皮長度時(shí),就是用的圖11公式,,只是把保護(hù)層8C移入括號內(nèi),,如圖12所示。
圖12
下面我們試一根柱子箍筋軟件的算法,,比如柱子的截面是500*500的,,保護(hù)層為20,軟件與我們推導(dǎo)的公式對比如圖13所示,。
圖13
二、箍筋按中心線計(jì)算公式推導(dǎo)
中心線長度也是下料長度,,我們要恢復(fù)箍筋的原有形狀,,如圖14所示。
圖14
我們給箍筋加上尺寸,,如圖15所示,。
圖15
按照圖15,我們可以推導(dǎo)出箍筋中心線計(jì)算如下公式,。
中心線(下料)長度
=(b-2C-2d-2R)*2+(h-2C-2d-2R)*2(四周直線邊長)
+(R+d/2)*2*π*90*3/360(3個(gè)90度角弧長)
+(R+d/2)*2*π*135*2/360(2個(gè)135度角弧長)
+max(10d,,75)*2 (2個(gè)直段長度)
把這個(gè)公式同類項(xiàng)合并,可得到箍筋按中心線計(jì)算的公式,,如圖16所示,。
圖16
大家看到了,圖16我們推導(dǎo)出的箍筋按中心線計(jì)算公式還是比較復(fù)雜的,,到這里大家可以理解為什么箍筋要按外皮計(jì)算了,,因?yàn)楹唵巍?/p>
插一句,這都是手算時(shí)代的遺留產(chǎn)物,,為了計(jì)算簡單而使用近似值,,現(xiàn)在是計(jì)算機(jī)時(shí)代,計(jì)算根本就不是問題,,所以不需要簡化,,計(jì)算機(jī)瞬間就可以算出來的。但是沒有辦法,,遺留下來的東西要延續(xù)啊,,我相信不久的將來,鋼筋一定會(huì)改成全國統(tǒng)一規(guī)則,,按中心線長度計(jì)算,,這是后話,暫且不表。
下面我們就按圖16推導(dǎo)的公式,,把各個(gè)級別鋼筋的彎曲半徑R代進(jìn)去,。
當(dāng)箍筋為一級鋼時(shí),R=1.25d,,箍筋中心線長度推導(dǎo)如下,。
中心線(下料)長度
=(b+h)*2-8C-8d-8R+(1.5R+0.75d)*π*2+max(10d,75)*2
=(b+h)*2-8C-8d-8*1.25d+(1.5*1.25d+0.75d)*3.14*2+max(10d,,75)*2
=(b+h)*2-8C+max(10d,,75)*2-1.515d
當(dāng)箍筋為二級鋼時(shí),R=2d,,箍筋中心線長度推導(dǎo)如下,。
中心線(下料)長度
=(b+h)*2-8C-8d-8R+(1.5R+0.75d)*π*2+max(10d,75)*2
=(b+h)*2-8C-8d-8*2d+(1.5*2d+0.75d)*3.14*2+max(10d,,75)*2
=(b+h)*2-8C+max(10d,,75)*2-0.45d
當(dāng)箍筋為三級鋼時(shí),R=2.5d,,箍筋中心線長度推導(dǎo)如下,。
中心線(下料)長度
=(b+h)*2-8C-8d-8R+(1.5R+0.75d)*π*2+max(10d,75)*2
=(b+h)*2-8C-8d-8*2.5d+(1.5*2.5d+0.75d)*3.14*2+max(10d,,75)*2
=(b+h)*2-8C+max(10d,,75)*2+0.26d
當(dāng)箍筋為三級鋼時(shí),R=3d,,箍筋中心線長度推導(dǎo)如下,。
中心線(下料)長度
=(b+h)*2-8C-8d-8R+(1.5R+0.75d)*π*2+max(10d,75)*2
=(b+h)*2-8C-8d-8*3d+(1.5*3d+0.75d)*3.14*2+max(10d,,75)*2
=(b+h)*2-8C+max(10d,,75)*2+0.97d
把前面的公式匯總一下,一二三四級箍筋中心線長度計(jì)算公式,,如圖17所示,。
圖17
三、箍筋按外皮計(jì)算與按中心線計(jì)算長度比較
下面我們拿一個(gè)具體箍筋,,來比較一下箍筋按外皮計(jì)算和按中心線計(jì)算長度的區(qū)別,。
假如一個(gè)柱子截面尺寸為500*500,箍筋直徑為8mm,,柱子保護(hù)層為30,,我們比較各種級別的箍筋長度。
(一)當(dāng)箍筋是一級圓鋼時(shí),,彎曲半徑R=1.25d
1,、箍筋按外皮計(jì)算長度
箍筋按外皮長度
=(b+h)*2-8C+max(10d,75)*2+1.9d*2
=(500+500)*2-8*30+80*2+1.9*8*2
=1950.4
2,、箍筋按中心線計(jì)算長度
箍筋按中心線計(jì)算長度
=(b+h)*2-8C-8d-8R+(1.5R+0.75d)*π*2+max(10d,75)*2
=(500+500)*2-8*30-8*8-8*1.25+(1.5*1.25+0.75*8)*3.1415926*2+80*2
=1895.48
3,、二者差值
外皮長度-中心線長度=1950.4-1895.48=54.92
(二)當(dāng)箍筋是二級螺紋鋼時(shí),彎曲半徑R=2d
1,、箍筋按外皮計(jì)算長度
箍筋按外皮長度
=(b+h)*2-8C+max(10d,,75)*2+1.9d*2
=(500+500)*2-8*30+80*2+2.89*8*2
=1966.24
2、箍筋按中心線計(jì)算長度
箍筋按中心線計(jì)算長度
=(b+h)*2-8C-8d-8R+(1.5R+0.75d)*π*2+max(10d,,75)*2
=(500+500)*2-8*30-8*8-8*2+(1.5*2+0.75*8)*3.1415926*2+80*2
=1896.55
3,、二者差值
外皮長度-中心線長度=1966.24-1896.55=69.69
(三)當(dāng)箍筋是三級螺紋鋼時(shí),彎曲半徑R=2.5d
1,、箍筋按外皮計(jì)算長度
箍筋按外皮長度
=(b+h)*2-8C+max(10d,,75)*2+1.9d*2
=(500+500)*2-8*30+80*2+3.57*8*2
=1977.12
2、箍筋按中心線計(jì)算長度
箍筋按中心線計(jì)算長度
=(b+h)*2-8C-8d-8R+(1.5R+0.75d)*π*2+max(10d,,75)*2
=(500+500)*2-8*30-8*8-8*2.5+(1.5*2.5+0.75*8)*3.1415926*2+80*2選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com
=1897.26
3,、二者差值
外皮長度-中心線長度=1977.12-1897.26=79.86
(四)當(dāng)箍筋是四級螺紋鋼時(shí),彎曲半徑R=3d
1,、箍筋按外皮計(jì)算長度
箍筋按外皮長度
=(b+h)*2-8C+max(10d,75)*2+1.9d*2
=(500+500)*2-8*30+80*2+4.25*8*2
=1988
2,、箍筋按中心線計(jì)算長度
箍筋按中心線計(jì)算長度
=(b+h)*2-8C-8d-8R+(1.5R+0.75d)*π*2+max(10d,,75)*2
=(500+500)*2-8*30-8*8-8*3+(1.5*3+0.75*8)*3.1415926*2+80*2
=1897.97
3、二者差值
外皮長度-中心線長度=1988-1897.97=90.03
四,、實(shí)際工程中到底按哪個(gè)長度計(jì)算
前面的計(jì)算大家看到了,,按照外皮計(jì)算比按中心線計(jì)算稍微大一點(diǎn),那實(shí)際工程中到底按外皮計(jì)算還是按中心線計(jì)算,?
這個(gè)沒有標(biāo)準(zhǔn)答案,,立場不同,角度不同,,大家可能采取的計(jì)算方式不同,,我相信你站在自己的角度已經(jīng)有答案了。
下面是我自己做工程中的原則,,僅供大家參考,。
如果當(dāng)?shù)囟~有明確的規(guī)定,那就按定額規(guī)定計(jì)算,,這個(gè)沒啥說的,。