钢筋调直机技术性能以及正确使用方法

4.2.1 钢筋的种类与验收

1. 钢筋的种类

钢筋品种很多，在混凝土结构中所用的钢筋按其轧制外形、化学成分、生产工艺和钢筋强度等可以分为下列若干种类。

①按其轧制外形分: 光圆钢筋和变形钢筋。变形钢筋又分为螺纹钢筋和人字纹钢筋。

②按化学成分分: 碳素钢筋和普通低合金钢筋。碳素钢筋按含碳量的多少又分为低碳钢 (含碳量在0.25%以下) 钢筋、中碳钢 (含碳量在0.25%～0.7%之间) 钢筋、高碳钢 (含碳量在0.7%以上) 钢筋; 普通低合金钢钢筋是在低碳钢和中碳钢中加入某些合金元素 (如钛、钒，锰等，其含量一般不超过总量的3%) 冶炼而成，可以提高钢筋的强度，改善其塑性、韧性和可焊性。

③按生产工艺分: 热轧钢筋和冷加工钢筋。冷加工钢筋分为冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋、冷拔螺旋钢筋、冷拉钢筋和冷拔低碳钢丝等。热轧钢筋分为热轧带肋钢筋 (HRB)、热轧光圆钢筋 (HPB)、余热处理钢筋 (RRB)、细晶粒热轧带肋钢筋 (HRBF)，以及具有较高抗震性能要求的普通热轧带肋钢筋 (HRBE)。

④普通钢筋一般采用HPB300、HRB335、HRBF335、HRB400、HRBF400、RRB400、HRB500和HRBF500，后面的数值代表钢筋的屈服强度标准值。纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋，也可以采用HPB300、HRB335、HRBF335、RRB400钢筋; 梁、柱受力钢筋应采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF400钢筋; 箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500钢筋，也可以采用HRB335、HRBF335钢筋。预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。

2. 钢筋的验收

(1) 主控项目

1) 钢筋进场时，应按国家现行相关标准的规定抽取试件作力学性能和重量偏差检验，检验结果必须符合相关标准中的规定。

检查数量: 按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。

检验方法: 检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。

2) 对有抗震设防要求的结构，其纵向受力钢筋的强度应满足设计要求; 当设计无具体要求时，对一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件 (含梯段) 中的受力钢筋应采用HRB335E、HRB400E、HRB500E、HRBF335E、HRBF400E或HRBF500E钢筋，其强度和最大力下总伸长率的实测值应符合下列规定:

①钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25。

②钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.30。

③钢筋的最大力下总伸长率不应小于9%。

检查数量: 按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。

检验方法: 检查进场复验报告。

3) 当发现钢筋脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象时，应对该批钢筋进行化学成分检验或其他专项检验。

(2) 一般项目

钢筋应平整、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片装锈蚀。

检查数量: 进场时和使用前全数检查。

检查方法: 观察。

(3) 钢筋隐蔽工程验收

在浇筑混凝土之前，应进行钢筋隐蔽工程验收，其内容包括:

①纵向受力钢筋的品种、规格、数量、位置等;

②钢筋的连接方式、接头位置、接头数量、接头面积百分率等;

③箍筋、横向钢筋的品种、规格、数量、间距等;

④预埋件的规格、数量、位置等。

4.2.2 钢筋的加工

钢筋的加工包括除锈、调直、剪切和弯曲成型等几种方法。

1. 钢筋除锈

钢筋的除锈，除采用手工除锈 (用钢丝刷、砂盘)、喷砂和酸洗除锈外，还有两种方法:

(1) 在钢筋冷拉或钢丝调直过程中除锈，对大量钢筋的除锈较为经济省力;

(2) 采用机械方法除锈，如采用电动除锈机除锈，对钢筋的局部除锈较为方便。

在除锈过程中若发现钢筋表面的氧化铁皮鳞落现象严重并已损伤钢筋截面，或在除锈后钢筋表面有严重的麻坑、斑点伤蚀截面时，应降级使用或剔除不用。

2. 钢筋调直

钢筋宜采用无延伸功能的机械设备进行调直，也可以采用冷拉方法调直，一般采用钢筋调直机、数控钢筋调直机或卷扬机拉直设备等进行。钢筋调直后应进行力学性能和重量偏差的检验，其强度应符合相关标准中的规定。

(1) 钢筋调直机

钢筋调直机的技术性能如表4.2.1所示。

表4.2.1 钢筋调直机技术性能

采用钢筋调直机调直冷拔钢丝和细钢筋时，要根据钢筋的直径选用调直模和传送压辊，且要正确掌握调直模的偏移量和压辊的压紧程度。

如图4.2.1所示，调直模的偏移量根据其磨耗程度及钢筋品种通过试验确定; 调直筒两端的调直模一定要在调直前后导孔的轴心线上，这是钢筋能否调直的一个关键。

冷拔钢丝和冷轧带肋钢筋经调直机调直后，其抗拉强度一般要降低10%～15%。使用前应进行力学性能和重量偏差的检验，其强度应符合相关标准中的规定。如果钢丝抗拉强度降低过大，则可以适当降低调直筒的转速和调直块的压紧程度。

图4.2.1 调直模的安装 (单位: mm)

(2) 数控钢筋调直切断机

数控钢筋调直切断机是在原有钢筋调直机的基础上应用电子控制仪，准确控制钢丝断料长度，并自动计数。该机的工作原理如图4.2.2所示。

图4.2.2 数控钢筋调直切断机工作简图

轮; 3—钢筋; 4—上刀口; 5—下刀口; 6—光电盘; 7—压轮; 8—摩擦轮9—灯泡; 10—光电管

数控钢筋调直切断机断料精度高 (偏差仅为1～2mm)，并实现了钢丝调直切断自动化。采用这类机械时，要求钢丝表面光洁，截面均匀，以免钢丝移动时速度不匀，影响切断长度的精确性。

(3) 卷扬机拉直设备

卷扬机拉直设备如图4.2.3所示。该方法设备简单，宜用于施工现场或小型构件厂。

采用该方法调直钢筋时，HPB235、HPB300 光圆钢筋的冷拉率不宜大于4%， HRB335、HRB400、HRB500、HRBF335、HRBF400、HRBF500及RRB400带肋钢筋的冷拉率不宜大于1%。

图4.2.3 卷扬机拉直设备布置

1—卷扬机; 2—滑轮组; 3—冷拉小车; 4—钢筋夹具; 5—钢筋; 6—地锚7—防护壁; 8—标尺; 9—荷重架

3. 钢筋切断

钢筋切断时采用的机具设备有钢筋切断机、手动液压切断器。其切断工艺如下:

①将同规格钢筋根据不同长度长短搭配，统筹排料; 一般应先断长料，后断短料，减少短头，减少损耗。

②断料时应避免用短尺量测长料，防止在量测中产生累计误差。

③钢筋切断机的刀片，应由工具钢热处理制成。

④在切断过程中，若发现钢筋有劈裂、缩头或严重的弯头等必须切除; 若发现钢筋的硬度与该钢筋有较大的出入，应及时向相关人员反映，查明情况。

⑤钢筋的断口，不得有马蹄形或起弯等现象。

4.2.3 钢筋的连接

钢筋连接有三种常用的连接方法: 焊接连接、机械连接和绑扎连接。除个别情况(如不准出现明火) 外，应尽量采用焊接连接，以保证质量、提高效率和节约钢材。

1. 钢筋焊接

钢筋的焊接质量与钢材的可焊性、焊接工艺有关。可焊性与钢材的含碳量、合金元素的含量有关，含碳、锰数量增加，则可焊性差; 而含适量的钛，可以改善钢材的可焊性。焊接工艺 (焊接参数与操作水平) 亦影响焊接质量，即使可焊性差的钢材，若焊接工艺合宜，也可以获得良好的焊接质量。

钢筋常用的焊接方法有闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、埋弧压力焊和气压焊等。

(1) 闪光对焊

钢筋闪光对焊是将钢筋安放成对接形式，利用电阻热使接触点金属熔化，产生强烈飞溅，形成闪光，迅速施加顶锻力完成的一种压焊方法。

闪光对焊是钢筋接头焊接中操作工艺简单、效率高、施工速度快、质量好、成本低的一种焊接方法。闪光对焊广泛应用于钢筋的纵向连接及预应力钢筋与螺丝端杆的焊接。热轧钢筋的焊接宜优先选用闪光对焊，不可能实施闪光对焊时才采用电弧焊。

1) 对焊工艺。根据钢筋品种、直径和所用焊机功率大小，钢筋闪光对焊工艺分为连续闪光焊、预热闪光焊和闪光—预热—闪光焊三种。

①连续闪光焊。连续闪光焊的工艺过程包括连续闪光、顶锻过程。施焊时，闭合电源使两钢筋端面轻微接触。此时端部接触点很快熔化并产生金属蒸气飞溅，形成闪光现象。接着徐徐移动钢筋，形成连续闪光过程，同时接头被加热; 待接头烧平、闪去杂质和氧化膜、白热熔化时，立即施加轴向压力迅速进行顶锻，使两根钢筋焊牢。

②预热闪光焊。预热闪光焊的工艺过程包括预热、连续闪光及顶锻过程，即在连续闪光焊前增加了一次预热过程，使钢筋预热后再连续闪光烧化进行加压顶锻。

③闪光—预热—闪光焊。即在预热闪光焊前增加了一次闪光，使不平整的钢筋端部烧化平整，预热均匀，最后进行加压顶锻。

2) 适用范围

闪光对焊的适用范围如表4.2.2所示。连续闪光焊所能焊接的钢筋上限直径，应根据焊机容量、钢筋牌号等具体情况而定，应符合表4.2.3中的规定。

表4.2.2 闪光对焊的适用范围

表4.2.3 连续闪光焊钢筋上限直径

注: 对于有较高要求的抗震结构用钢筋在牌号后加E (例如: HRB400E、HRBF400E)，可以参照同级别钢筋进行闪光对焊。

生产中，可以按不同条件选用:

①当钢筋直径较小，箍筋强度级别较低，在表4.2.3中规定的范围内，可以采用“连续闪光焊”;

②当超过表中规定，且钢筋端面较平整，宜采用“预热闪光焊”;

③当超过表中规定，且钢筋端面不平整，宜采用“闪光—预热—闪光焊”。

3) 对焊参数。连续闪光焊的焊接参数包括: 调伸长度、烧化留量、闪光速度、顶锻留量、顶锻速度、顶锻压力与变压器级数等。而当采用预热闪光焊时，除上述参数外，还应包括一次烧化留量、二次烧化留量、预热留量与预热频率等参数。

①调伸长度。调伸长度是指焊接前，两钢筋端部从电极钳口伸出的长度。调伸长度的选择与钢筋品种和直径有关，应使接头能均匀加热，并使钢筋顶锻时不致发生旁弯。调伸长度的选择，应随着钢筋牌号的提高和钢筋直径的加大而增长，主要是减缓接头的温度梯度，防止在影响区产生淬硬组织，当焊接HRB400、HRB500等级钢筋时，调伸长度在40～60mm内选用。

②烧化留量。烧化留量是指在闪光过程中，留出金属所消耗的钢筋长度。烧化留量的选择，应根据焊接工艺方法确定。当连续闪光焊时，闪光过程应较长。烧化留量应等于两根钢筋在断料时切断机刀口严重压伤部分 (包括端面的不平整度)，再加8mm。闪光—预热—闪光焊时，应区分一次烧化留量和二次烧化留量，一次烧化留量应不小于10mm，预热闪光焊时的烧化留量应不小于10mm。

③顶锻留量。顶锻留量是指在闪光结束时，将钢筋顶锻压紧时因接头处挤出金属而缩短的钢筋长度。顶锻留量应为4～10mm，且应随钢筋直径的增大和钢筋牌号的提高而增加。其中，有电顶锻留量约占1/3，无电顶锻留量约占2/3，焊接时必须控制得当。焊接HRB500钢筋时，顶锻留量宜稍微增大，以确保焊接质量。

④预热留量与预热频率。需要预热时，宜采用电阻预热法，预热留量为1～2mm，预热次数应为1～4次; 每次预热时间应为1.5～2s，间歇时间应为3～4s。

⑤变压器级数。变压器级数是用以调节焊接电流大小，应根据钢筋牌号、直径、焊机容量以及焊接工艺方法等具体情况选择。钢筋级别高或直径大的，其级次要高。焊接时若火花过大并有强烈声响，应降低变压器级次。

(2) 电阻点焊

钢筋点焊是将两钢筋安放成交叉叠接形式，压紧于两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，加压形成焊点的一种压焊方法。

电阻点焊主要用于钢筋的交叉连接，如用来焊接钢筋网片、钢筋骨架等，宜于批量生产。钢筋焊接骨架和钢筋焊接网可以采用HPB300、HRB335、HRBF335、HRB400、HRBF400、HRB500、CRB550钢筋制成。

若两根钢筋直径不同，焊接骨架较小钢筋直径小于或等于10mm时，大、小钢筋直径之比不宜大于3; 当较小钢筋直径为12～16mm时，大、小钢筋直径之比不宜大于2。焊接网较小钢筋直径不得小于较大钢筋直径的0.6倍。

①电阻点焊设备。常用的点焊机有单点电焊机、多点电焊机、悬挂式电焊机、手提式电焊机。其中多点电焊机一次可焊数点，用于焊接宽大的钢筋网; 悬挂式电焊机可以焊接各种形状的大型钢筋网和钢筋骨架; 手提式电焊机主要用于施工现场。(www.xing528.com)

②电阻点焊工艺。点焊过程可以分为预压、通电、锻压三个阶段。

通电阶段包括两个过程: 在通电开始一段时间内，接触点扩大，固态金属因加热膨胀，在焊接压力作用下，焊接处金属产生塑性变形，并挤向工作间缝隙中; 继续加热后，开始出现熔化点，并逐渐扩大成所要求的核心尺寸时切断电流。

焊点应有一定的压入深度。焊点的压入深度应为较小钢筋直径的18%～25%。

③电阻点焊参数。电阻点焊的工艺参数包括: 变压器级数、通电时间和电极压力。通电时间根据钢筋直径和变压器级数而定，电极压力则根据钢筋级别和直径选择。

(3) 气压焊

气压焊是利用氧乙炔火焰或其他火焰对两钢筋对接处加热，使其达到塑性状态，或熔化状态后，加压完成的一种压焊方法。其焊接机理是在还原性气体的保护下，钢筋发生塑性变形后，相互紧密地接触，促使端面金属晶体相互扩散渗透，使其再结晶、再排列，形成牢固的连接。焊接过程中，加热温度只为钢材熔点的0.8～0.9倍，钢材未呈熔化状态，且加热时间短，所以不会出现钢材劣化倾向。气压焊具有设备简单轻便、使用灵活、效率高、节省电能、焊接成本低，可以进行全方位的焊接，但对焊工要求较严，焊前对钢筋端部处理要求高。

气压焊适于高层框架结构和烟囱等高耸结构物的竖向钢筋的垂直位置、水平位置或倾斜位置的现场焊接连接，直径可达φ16～φ40mm。当两钢筋直径不同时，其直径之差不得大于7mm。

1) 气压焊工艺

气压焊工艺流程如图4.2.4所示，焊接分两个阶段进行，首先对钢筋适当预压 (10～20MPa)，用强碳化火焰对焊面加热30～40s，当焊口呈桔黄色 (有油性亮光，温度1000～1100℃)，立即再加压 (30～40MPa) 到使缝隙闭合，然后改用中性焰对焊口往复摆动进行宽幅 (范围约2d) 加热。当表面出现黄白色珠光体 (温度达到1050℃) 时，再次顶锻加压 (30～40MPa)，使接缝处胀鼓的直径达到1.4d，变形长度为1.3～1.5d时停止加热。待焊头冷至暗红色，拆除卡头，焊接即告完成，整个时间为100～120s。

图4.2.4 气压焊工艺流程框图

2) 气压焊参数

气压焊焊接参数包括加热温度、挤压力、火焰功率等。

①加热温度。加热温度对气压焊接起极为重要的作用。当加热温度过高，接近熔点时，气压焊的接缝可能会发生金属过烧、晶粒破碎的现象。当加热温度不够时，钢筋接头处的晶体难以获得充分的共生。因此，加热温度宜在熔点以下100～200℃。对低碳钢钢筋，加热温度可以取1300～1350℃。

②挤压力。挤压力的大小应使加热至高温的金属产生塑性变形，使两个压接面的空隙完全消失，并为晶体结合创造有利条件。对于钢筋，单位挤压力宜取30MPa以上。一般只要加热温度合适，在一定的挤压力下接点的凸起会自然形成，无须增加挤压力。在操作过程中挤压力过大往往是由于加热温度不够或机械故障而造成的。

③火焰功率。火焰功率对焊接时间有较大影响。只要在钢筋接头不过烧、表面不熔化、火焰也稳定的情况下，就可以采用大功率火焰进行焊接。氧气的工作压力不大于0.7MPa，乙炔工作压力为0.05～0.1MPa。

(4) 电弧焊

电弧焊是利用弧焊机使焊条与焊件之间产生电弧高温，集中热量熔化钢筋端面和焊条末端，使焊条金属熔化在接头焊缝内，冷凝后形成焊缝，将金属结合在一起。

电弧焊焊接设备简单，价格低廉，维护方便，操作技术要求不高，可以广泛应用于钢筋接头、钢筋骨架焊接、装配式骨架接头的焊接、钢筋与钢板的焊接及各种钢结构的焊接。

1) 电弧焊设备

电弧焊的主要设备为弧焊机，分交流弧焊机、直流弧焊机两类。交流弧焊机结构简单，价格低廉，保养维修方便; 直流弧焊机焊接电流稳定，焊接质量高，但价格高。当有的焊件要求采用直流焊条焊接时，或网路电源容量很小，要求三相用电均衡时，应选用直流弧焊机。弧焊机容量的选择可以按照需要的焊接电流选择。

2) 电弧焊工艺

电弧焊焊接接头形式分为帮条焊、搭接焊和坡口焊，后者又分为平焊和立焊。

①帮条焊。采用帮条焊时，两主筋端面之间的间隙应为2～5mm，帮条与主筋之间应先用四点定位焊固定，定位焊缝应离帮条端部20mm以上。施焊引弧应在帮条内侧开始，将孤坑填满。多层施焊时，第一层焊接电流宜稍大，以增加熔化深度。主焊缝与定位焊缝，特别是在定位焊缝的始端与终端，应熔合良好。帮条焊应用四条焊缝的双面焊，有困难时，才采用单面焊。

②搭接焊。采用搭接焊时，应先将钢筋预弯，使两根钢筋的轴线位于同一直线上，用两点定位焊固定，施焊要求同帮条焊。搭接焊亦应采用双面焊，在操作位置受阻时才采用单面焊。

③坡口焊。采用坡口焊时，焊前应将接头处清除干净，保证坡口面平顺，切口边缘不得有裂纹、钝边和缺棱。钢筋坡口加工宜采用氧乙炔焰切割或锯割，不得采用电弧切割。坡口平焊时，V形坡口角度宜为55°～65°，如图4.2.5所示。立焊时，坡口角度宜为40°～55°，其中下钢筋宜为0°～10°，上钢筋宜为35°～45°。钢垫板厚度宜为4～6mm，长度为40～60mm。坡口平焊时，垫板宽度应为钢筋直径加10mm; 立焊时，垫板宽度宜等于钢筋直径。钢筋根部间隙，坡口平焊时宜为4～6mm，立焊时宜为3～5mm，其最大间隙均不宜超过10mm。

钢筋坡口焊应采取对称、等速施焊和分层轮流施焊等措施，以减少变形。当发现接头中有弧坑、气孔及咬边等缺陷时，应立即补焊。

图4.2.5 钢筋坡口焊接头

(5) 电渣压力焊

电渣压力焊是将钢筋安放成竖向对接形式，利用焊接电流通过两钢筋端面间隙，在焊剂层下形成电弧过程和电渣过程，产生电弧热和电阻热，熔化钢筋，加压完成的一种压焊方法。这种方法比电弧焊易于掌握、工效高、节省钢材、成本低、质量可靠，适用于现浇钢筋混凝土结构中竖向或斜向 (倾斜度在4∶ 1的范围内) 钢筋的接长连接，但不宜用于热轧后余热处理的钢筋。直径12mm钢筋电渣压力焊时，应采用小型焊接夹具，上、下两钢筋对正，不偏歪，多做焊接试验，确保焊接质量。

1) 焊接设备

电渣压力焊的主要设备是竖向钢筋电渣压力焊机，按控制方式可以分为手动式钢筋电渣压力焊机、半自动式钢筋电渣压力焊机和全自动式钢筋电渣压力焊机。钢筋电渣压力焊机主要有焊接电源、控制箱、焊接夹具、焊剂盒等几部分组成。

2) 焊接工艺

竖向钢筋电渣压力焊的工艺过程包括: 引弧、稳弧和顶锻过程，整个工艺过程应符合下列要求:

①焊接夹具的上、下钳口应夹紧于上、下钢筋上，钢筋一经夹紧，不得晃动。

②引弧宜采用铁丝圈或焊条头引弧法，亦可以采用直接引弧法。

③引燃电弧后，应先进行稳弧过程，然后，加快上钢筋下送速度，使钢筋端面与液态渣池接触，转变为电渣过程，最后在断电的同时，迅速下压上钢筋，挤出熔化金属和熔渣，

④接头焊毕，应停歇后，方可回收焊剂和卸下焊接夹具，并敲去渣壳。四周焊包应均匀，凸出钢筋表面的高度应不小于4mm。

3) 焊接参数

电渣压力焊的工艺参数为焊接电流、焊接电压、通电时间、钢筋熔化量等，根据钢筋直径选择，钢筋直径不同时，根据较小直径的钢筋选择参数。

2. 钢筋的机械连接

(1) 钢筋挤压连接

钢筋挤压连接亦称为带肋钢筋套筒冷压连接。该工艺是将需连接的变形钢筋插入特制的钢套筒内，利用液压驱动的挤压机进行径向或轴向挤压，使钢套筒产生塑性变形，依靠变形后的钢套筒与被连接钢筋纵、横肋产生的机械咬合成为整体的钢筋连接方法，如图4.2.6所示。与焊接相比较，这种连接方法具有节省电能、不受钢筋可焊性好坏的影响、不受气候影响、无明火、施工简便和接头可靠度高等优点。适用于竖向、横向及其他方向的直径为16～40mm的HRB335级、HRBF335级、HRB400级、HRBF400级、RRB400级、HRB500级、HRBF500级钢筋的连接。

图4.2.6 套筒挤压连接

1—已挤压的钢筋; 2—钢套筒; 3—未挤压的钢筋;

(2) 钢筋锥螺纹套管连接

把钢筋的连接端加工成锥形螺纹 (简称丝头)，通过锥螺纹连接套把两根带丝头的钢筋，按规定的力矩值连接成一体的钢筋接头。连接时，经对螺纹检查无油污和损伤后，先用手旋入钢筋，然后用扭矩扳手紧固至规定的扭矩即完成连接。这种连接方法施工速度快、不受气候影响、质量稳定、对中性好、施工速度快，可以连接各种钢筋，不受钢筋种类和钢筋含碳量的限制，但所连钢筋直径之差不宜大于9mm。

连接钢筋前，将下层钢筋上端的塑料保护帽拧下来露出丝扣，并将丝扣上的水泥浆等污物清理干净。钢筋规格和连接套的规格应一致，并确保钢筋和连接套的丝扣干净完好无损。用预埋接头时，连接套的位置、规格和数量应符合设计要求。带连接套的钢筋应固定牢，连接套的外露端应有密封盖。连接钢筋时，应对正轴线将钢筋拧入连接套，然后用力矩扳手拧紧。

4.2.4 钢筋的配料与代换

在钢筋混凝土结构构件中要配多少钢筋，其种类、形状怎样，配在什么位置上等，都要通过设计及详细的计算，有些新结构、新构件还要通过大量的试验总结后才能确定。为了确保钢筋混凝土结构的质量，国家还制定了专门规范，对结构构件配筋要求作了具体的规定。

1. 钢筋配料

钢筋配料是根据构件配筋详图，将构件中各个编号的钢筋，分别计算出钢筋切断时的直线长度 (简称为下料长度); 并且统计出每个构件中每一种规格的钢筋数量，以及该项目中各种规格的钢筋共计数量，填写配料单，以便进行钢筋的备料和加工。

在进行钢筋的配料计算中，关键是计算钢筋下料长度。由于结构受力上的要求，大多数钢筋需在中间弯曲和两端做成弯钩。钢筋因弯曲或弯钩会使其长度变化，其外壁伸长，内壁缩短，而中心线长度不改变。但是构件配筋图中注明的尺寸一般是外包尺寸，且不包括端头弯钩长度。显然外包尺寸大于中心线长度，钢筋外包尺寸与钢筋中心线长度之间存在一个差值，称为“量度差值”。因此，各种钢筋下料长度计算如下:

钢筋下料长度=钢筋外包尺寸+弯钩增加长度-量度差值

箍筋下料长度=箍筋周长+箍筋调整值。

(1) 量度差值

钢筋的弯钩形式有三种: 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的下部、箍筋和附加钢筋中。斜弯钩只用在直径较小的钢筋中。钢筋弯曲的量度差值，按图4.2.7所示的计算简图，其计算方法如下:

①钢筋端部作半圆弯钩时的增加长度。若弯心直径为2.5d，平直部分为3d时 (d为钢筋直径)，如图4.2.7 (a) 所示。

弯钩全长

弯钩增加长度 (包括量度差值)　8.5d-2.25d=6.25d。

图4.2.7 钢筋弯曲计算简图

在生产实践中，由于实际弯心直径与理论弯心直径有时不一致，钢筋的粗细和机具条件不同等而影响钢筋平直部分的长短 (手工弯钩时钢筋平直部分可以适当加长，机械弯钩时钢筋平直部分可以适当缩短)，因此在实际配料计算时，对钢筋弯钩增加长度常根据具体条件，采用经验数据，如表4.2.4所示。

表4.2.4 半圆弯钩增加长度参考表 (单位: mm)

②钢筋中部弯曲时的量度差值。钢筋中部弯曲时的量度差值与弯心直径D及弯曲角度α有关。从图4.2.8 (b) 可以得出钢筋弯曲处的量度差值的计算，即

当钢筋作不大于90°的弯曲时，其弯心直径D不应小于钢筋直径d的5倍。当D=5d时，不同角度弯曲时的量度差值如表4.2.5所示。

表4.2.5 钢筋弯曲时的量度差值

(2) 箍筋调整值

箍筋调整值，即为弯钩增加长度和弯曲调整值两项之差之和，根据箍筋量外包尺寸或内包尺寸而定，其调整值如表4.2.6所示。

表4.2.6 箍筋调整值 (单位: mm)

2. 钢筋代换

当施工中遇有钢筋的品种或规格与设计要求不符时，应经设计单位同意，并办理技术核定手续后方能进行钢筋代换。钢筋代换时，要充分了解设计意图和代换材料的性能，按设计规范和各项技术规定经计算后提出。不同种类钢筋的代换，应按钢筋受拉承载力设计值相等的原则进行。钢筋代换后，应满足混凝土结构设计规范中所规定的钢筋间距、锚固长度、最小钢筋直径、根数等要求，并且其用量不宜大于原设计的5%，不低于原设计的2%。

(1) 等强代换方法

不同等级品种的钢筋进行代换，若构件受强度控制，钢筋可以按强度相等原则进行代换，即只要代换钢筋的承载能力值和原设计钢筋的承载能力值相等，就可以代换。

①计算法。代换后的钢筋根数可以用下式计算

式中: n2——代换钢筋根数;

n1——原设计钢筋根数;

d2——代换钢筋直径;

d1——原设计钢筋直径;

fy2——代换钢筋抗拉强度设计值;

fy1——原设计钢筋抗拉强度设计值。

②查表法。相关规范中列有各种类别、直径和根数的钢筋拉力 (Asfy) 值。查表时，首先根据原设计钢筋的类别、直径及根数、查得钢筋拉力; 然后根据代换钢筋的类别、直径，在相同拉力条件下，查得代换钢筋根数。

(2) 等面积代换

当构件按最小配筋率配筋时，钢筋要按面积相等原则进行代换。用下面公式计算

式中符号意义同上。

(3) 裂缝及抗裂度验算

当结构构件按裂缝宽度或抗裂性要求控制时，钢筋的代换需进行裂缝及抗裂性验算。

钢筋代换后，有时由于受力钢筋直径加大或根数增多而需要增加排数，则构件截面的有效高度h0减小，截面强度降低。通常对这种影响可以凭经验适当增加钢筋面积，然后再作截面强度复核。

对矩形截面的受弯构件，可以根据弯矩相等，按下式复核截面强度

式中: N1——原设计的钢筋拉力，等于As1fy1(As1为原设计钢筋的截面面积，fy1为原设计钢筋的抗拉强度设计值);

N2——代换钢筋拉力，同上;

h01——原设计钢筋的合力点至构件截面受压边缘的距离;

h02——代换钢筋的合力点至构件截面受压边缘的距离;

fcm——混凝土的弯曲抗压强度设计值，对C20混凝土为11MPa，对C30混凝土为16.5MPa;

b——构件截面宽度。