CN111945706B - 一种地下连续墙单侧受力钢筋采用两种钢筋时的排布算法 - Google Patents

一种地下连续墙单侧受力钢筋采用两种钢筋时的排布算法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种地下连续墙单侧受力钢筋采用两种钢筋时的排布算法，该排布算法提出了地下连续墙的单侧两种受力钢筋的七种常用的受力钢筋排布方式，并根据地下连续墙厚度、单侧最大配筋断面钢筋面积、钢筋间距模数等参数来自动选择受力钢筋布置方案。本发明的优点是：整理出了七种标准的两种受力钢筋排布方式，并对各排布方式根据其受力情况提出了明确的选择条件和选择顺位建议，优化和规范了地下连续墙的单侧两种受力钢筋的排布流程及结果，为地下连续墙的受力钢筋配置方式提供通用化、标准化的依据，提高设计效率及准确性。

Description

一种地下连续墙单侧受力钢筋采用两种钢筋时的排布算法
技术领域
本发明属于钢筋排布技术领域，具体涉及一种地下连续墙单侧受力钢筋采用两种钢筋时的排布算法。
背景技术
当前地下连续墙的单侧两种受力钢筋的排布方式多种多样，没有统一的标准，排布结果随设计人的经验、偏好等不同有较大的不确定性，使地下连续墙的配筋存在复杂化、不可通用化设计的弊端。本领域技术人员急需一种能够提供标准化和规范化的钢筋排布设计方案。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种地下连续墙单侧受力钢筋采用两种钢筋时的排布算法，该排布算法将地下连续墙的单侧两种受力钢筋排布方式标准化，并提供七种标准的两种受力钢筋排布方式的选择依据，为地下连续墙的受力钢筋配置方式提供通用化、标准化的依据。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种地下连续墙单侧受力钢筋采用两种钢筋时的排布算法，其特征在于所述排布算法包括以下步骤：
（1）预设一号钢筋与二号钢筋在地下连续墙中的七种受力钢筋布置方案，分别为：
第1种受力钢筋布置方案：所述一号钢筋与所述二号钢筋在所述地下连续墙中沿纵向依次交替等间距布置；
第2种受力钢筋布置方案：所述一号钢筋在所述地下连续墙中沿纵向等间距布置，每间隔两根所述一号钢筋，将所述二号钢筋与所述一号钢筋纵向并筋布置；
第3种受力钢筋布置方案：所述一号钢筋在所述地下连续墙中沿纵向等间距布置，每间隔两根所述一号钢筋，将所述二号钢筋同所述一号钢筋在横向并筋布置；
第4种受力钢筋布置方案：所述一号钢筋在所述地下连续墙中沿纵向等间距布置，每间隔一根所述一号钢筋，将所述二号钢筋同所述一号钢筋在纵向并筋布置；
第5种受力钢筋布置方案：所述一号钢筋在所述地下连续墙中沿纵向等间距布置，每间隔一根所述一号钢筋，将所述二号钢筋同所述一号钢筋在横向并筋布置；
第6种受力钢筋布置方案：所述一号钢筋与所述二号钢筋在纵向并筋布置，各组沿纵向等间距布置；
第7种受力钢筋布置方案：所述一号钢筋与所述二号钢筋在横向并筋布置，各组沿纵向等间距布置；
（2）预设所述一号钢筋的直径同所述地下连续墙厚度和钢筋间距相关联的默认取值表；
（3）根据步骤（2）中的所述默认取值表，输入所述地下连续墙的厚度、钢筋间距模数a以及最大配筋断面钢筋面积As，从而确定所述一号钢筋的直径D1；选择所述第1种受力钢筋布置方案，并确定所述一号钢筋之间的间距a1和所述二号钢筋之间的间距a2，a1=a2；
（4）通过计算公式1计算获得所述二号钢筋的直径D2，计算公式1为：
D1 2/a1+D2 2/a2)×1000×π/4≥As；
其中，As为最大配筋断面钢筋面积；
（5）根据计算获得的所述二号钢筋的直径D2，进行判断：
5.1）若满足D2＜D1且D2小D1两档或以上，则取D2=D1=D并再次代入所述计算公式1进行重新计算，获得D的值，从而输出所述一号钢筋直径D1、所述二号钢筋直径D2、所述一号钢筋之间的间距a1、所述二号钢筋之间的间距a2；
5.2）若不满足D2＜D1且D2小D1两档或以上，则判断是否满足D2＞D1且D2大D1两档或以上；
5.2.1）若不满足D2＞D1且D2大D1两档或以上，则输出所述一号钢筋直径D1、所述二号钢筋直径D2、所述一号钢筋之间的间距a1、所述二号钢筋之间的间距a2；
5.2.2）若满足D2＞D1且D2大D1两档或以上，则选择所述七种受力钢筋布置方案中的第i种受力钢筋布置方案，i为小于7的正整数，并确定所述一号钢筋之间的间距a1和所述二号钢筋之间的间距a2；
5.2.3）将D1、a1、a2代入所述计算公式1中，重新计算所述二号钢筋的直径D2，进行判断：
若判断满足D2＞D1且D2大D1两档或以上，则回退到步骤（5.2.2），选择所述七种受力钢筋布置方案中的第i+2种受力钢筋布置方案；
若判断不满足D2＞D1且D2大D1两档或以上，则进一步判断D1+D2+65＞a，其中a为钢筋间距模数，a1和a2均为a的整数倍；若不满足D1+D2+65＞a，则输出所述一号钢筋直径D1、所述二号钢筋直径D2、所述一号钢筋之间的间距a1、所述二号钢筋之间的间距a2；若满足D1+D2+65＞a，则选择所述七种受力钢筋布置方案中的第i+1种受力钢筋布置方案，根据钢筋间距模数a，确定钢筋排数，以输出所述一号钢筋直径D1、所述二号钢筋直径D2、所述一号钢筋之间的间距a1、所述二号钢筋之间的间距a2。
于所述默认取值表中：
当所述一号钢筋之间的间距D1小于125mm时，若所述地下连续墙厚度取600mm时则所述一号钢筋直径取22mm；若所述地下连续墙厚度取800mm时则所述一号钢筋直径取25mm；若所述地下连续墙厚度取1000mm时则所述一号钢筋直径取28mm；若所述地下连续墙厚度取1200mm时则所述一号钢筋直径取32mm；
当所述一号钢筋之间的间距D1大于等于125mm时，若所述地下连续墙厚度取600mm时则所述一号钢筋直径取25mm；若所述地下连续墙厚度取800mm时则所述一号钢筋直径取28mm；若所述地下连续墙厚度取1000mm时则所述一号钢筋直径取32mm；若所述地下连续墙厚度取1200mm时则所述一号钢筋直径取32mm。
所述钢筋间距模数a的取值为50mm、75mm、100mm、150mm中的一种。
若所述地下连续墙的厚度为600mm，则受力钢筋布置方案不选取所述第三种受力钢筋布置方案、所述第五种受力钢筋布置方案、所述第七种受力钢筋布置方案中的任意一种。
本发明的优点是：整理出了七种标准的两种受力钢筋排布方式，并对各排布方式根据其受力情况提出了明确的选择条件和选择顺位建议，优化和规范了地下连续墙的单侧两种受力钢筋的排布流程及结果，为地下连续墙的受力钢筋配置方式提供通用化、标准化的依据，提高设计效率及准确性。
附图说明
图1为本发明中地下连续墙上的第1种受力钢筋布置方案示意图；
图2为本发明中地下连续墙上的第2种受力钢筋布置方案示意图；
图3为本发明中地下连续墙上的第3种受力钢筋布置方案示意图；
图4为本发明中地下连续墙上的第4种受力钢筋布置方案示意图；
图5为本发明中地下连续墙上的第5种受力钢筋布置方案示意图；
图6为本发明中地下连续墙上的第6种受力钢筋布置方案示意图；
图7为本发明中地下连续墙上的第7种受力钢筋布置方案示意图；
图8为本发明中地下连续墙单侧受力钢筋采用两种钢筋时的排布算法流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-8，图中各标记分别为： 一号钢筋1、二号钢筋2、地下连续墙3。
实施例：如图1-8所示，本实施例具体涉及一种地下连续墙单侧受力钢筋采用两种钢筋时的排布算法，该排布算法包括以下步骤：
（1）预设一号钢筋1与二号钢筋2在地下连续墙3中的七种受力钢筋布置方案，分别为：
第1种受力钢筋布置方案：如图1所示，一号钢筋1与二号钢筋2在地下连续墙3中沿纵向依次交替等间距布置；
第2种受力钢筋布置方案：如图2所示，一号钢筋1在地下连续墙3中沿纵向等间距布置，每间隔两根一号钢筋1，将二号钢筋2同一号钢筋1在纵向上紧贴布置；
第3种受力钢筋布置方案：如图3所示，一号钢筋1在地下连续墙3中沿纵向等间距布置，每间隔两根一号钢筋1，将二号钢筋2同一号钢筋1在横向上紧贴布置；
第4种受力钢筋布置方案：如图4所示，一号钢筋1在地下连续墙3中沿纵向等间距布置，每间隔一根一号钢筋1，将二号钢筋2同一号钢筋1在纵向上紧贴布置；
第5种受力钢筋布置方案：如图5所示，一号钢筋1在地下连续墙3中沿纵向等间距布置，每间隔一根一号钢筋1，将二号钢筋2同一号钢筋1在横向上紧贴布置；
第6种受力钢筋布置方案：如图6所示，一号钢筋1与二号钢筋2在纵向两两为一组紧贴，各组沿纵向等间距布置；
第7种受力钢筋布置方案：如图7所示，一号钢筋1与二号钢筋2在横向两两为一组紧贴，各组沿纵向等间距布置。
（2）在进行计算前，构建一号钢筋1的直径D1同地下连续墙3的厚度和钢筋间距相关联的默认取值表，如下；
Figure DEST_PATH_IMAGE002
（3）根据步骤（2）中的默认取值表，输入地下连续墙3的厚度、钢筋间距模数a以及最大配筋断面钢筋面积As，其中，地下连续墙3的厚度为600mm、800mm、1000mm、1200mm四种类型；钢筋间距模数a的取值可以为50mm、75mm、100mm、150mm；从而确定一号钢筋1的直径D1；选择第1种受力钢筋布置方案，并确定一号钢筋1之间的间距a1和二号钢筋2之间的间距a2，a1=a2。
（4）通过计算公式1计算获得二号钢筋2的直径D2，计算公式1为：
D1 2/a1+D2 2/a2)×1000×π/4≥As；
其中，As为最大配筋断面钢筋面积，也称为单侧每延米的钢筋面积，延米是用于统计或描述不规则的条状或线状工程的工程量。
（5）根据计算获得的二号钢筋2的直径D2，进行判断：
5.1）若满足D2＜D1且D2小D1两档或以上（此处的两档是指四档取值中间隔了两档），则取D2=D1=D并再次代入计算公式1进行重新计算，获得D的值，从而输出一号钢筋1的直径D1、二号钢筋2的直径D2、一号钢筋1之间的间距a1、二号钢筋2之间的间距a2；
5.2）若不满足D2＜D1且D2小D1两档或以上，则进一步判断是否满足D2＞D1且D2大D1两档或以上；
5.2.1）若不满足D2＞D1且D2大D1两档或以上，则输出一号钢筋1的直径D1、二号钢筋2的直径D2、一号钢筋1之间的间距a1、二号钢筋2之间的间距a2；
5.2.2）若满足D2＞D1且D2大D1两档或以上，则选择七种受力钢筋布置方案中的第i种受力钢筋布置方案，i为小于7的正整数，并确定一号钢筋1之间的间距a1和二号钢筋2之间的间距a2；
5.2.3）将D1、a1、a2代入计算公式1中，重新计算二号钢筋的直径D2，进行判断：
若判断满足D2＞D1且D2大D1两档或以上，则回退到步骤（5.2.2），选择七种受力钢筋布置方案中的第i+2种受力钢筋布置方案；
若判断不满足D2＞D1且D2大D1两档或以上，则进一步判断D1+D2+65＞a，其中a为钢筋间距模数，a1和a2均为a的整数倍；若不满足D1+D2+65＞a，则输出一号钢筋1的直径D1、二号钢筋2的直径D2、一号钢筋1之间的间距a1、二号钢筋2之间的间距a2；若满足D1+D2+65＞a，则选择七种受力钢筋布置方案中的第i+1种受力钢筋布置方案，根据钢筋间距模数a，确定钢筋排数，以输出一号钢筋1的直径D1、二号钢筋2的直径D2、一号钢筋1之间的间距a1、二号钢筋2之间的间距a2。
考虑到地下连续墙3混凝土的浇筑质量问题，本算法计算中受力钢筋间净距要求大于65mm，且如果地下连续墙3的厚度为600mm，钢筋选择流程中不得选取有第二排钢筋的钢筋排布形式（即第3、5、7种受力钢筋布置方案）。

Claims (4)

1.一种地下连续墙单侧受力钢筋采用两种钢筋时的排布算法，其特征在于所述排布算法包括以下步骤：
（1）预设一号钢筋与二号钢筋在地下连续墙中的七种受力钢筋布置方案，分别为：
第1种受力钢筋布置方案：所述一号钢筋与所述二号钢筋在所述地下连续墙中沿纵向依次交替等间距布置；
第2种受力钢筋布置方案：所述一号钢筋在所述地下连续墙中沿纵向等间距布置，每间隔两根所述一号钢筋，将所述二号钢筋同所述一号钢筋在纵向上紧贴布置；
第3种受力钢筋布置方案：所述一号钢筋在所述地下连续墙中沿纵向等间距布置，每间隔两根所述一号钢筋，将所述二号钢筋同所述一号钢筋在横向上紧贴布置；
第4种受力钢筋布置方案：所述一号钢筋在所述地下连续墙中沿纵向等间距布置，每间隔一根所述一号钢筋，将所述二号钢筋同所述一号钢筋在纵向上紧贴布置；
第5种受力钢筋布置方案：所述一号钢筋在所述地下连续墙中沿纵向等间距布置，每间隔一根所述一号钢筋，将所述二号钢筋同所述一号钢筋在横向上紧贴布置；
第6种受力钢筋布置方案：所述一号钢筋与所述二号钢筋在纵向两两为一组紧贴，各组沿纵向等间距布置；
第7种受力钢筋布置方案：所述一号钢筋与所述二号钢筋在横向两两为一组紧贴，各组沿纵向等间距布置；
（2）预设所述一号钢筋的直径同所述地下连续墙厚度和钢筋间距相关联的默认取值表；
（3）根据步骤（2）中的所述默认取值表，输入所述地下连续墙的厚度、钢筋间距模数a以及最大配筋断面钢筋面积As，从而确定所述一号钢筋的直径D1；选择所述第1种受力钢筋布置方案，并确定所述一号钢筋之间的间距a1和所述二号钢筋之间的间距a2，a1=a2；
（4）通过计算公式1计算获得所述二号钢筋的直径D2，计算公式1为：
（D1 2/a1+D2 2/a2)×1000×π/4≥As；
其中，As为最大配筋断面钢筋面积；
（5）根据计算获得的所述二号钢筋的直径D2，进行判断：
（5.1）若满足D2＜D1且D2小D1两档以上，则取D2=D1=D并再次代入所述计算公式1进行重新计算，获得D的值，从而输出所述一号钢筋直径D1、所述二号钢筋直径D2、所述一号钢筋之间的间距a1、所述二号钢筋之间的间距a2；
（5.2）若不满足D2＜D1且D2小D1两档以上，则判断是否满足D2＞D1且D2大D1两档以上；
（5.2.1）若不满足D2＞D1且D2大D1两档以上，则输出所述一号钢筋直径D1、所述二号钢筋直径D2、所述一号钢筋之间的间距a1、所述二号钢筋之间的间距a2；
（5.2.2）若满足D2＞D1且D2大D1两档以上，则选择所述七种受力钢筋布置方案中的第i种受力钢筋布置方案，i为小于7的正整数，并确定所述一号钢筋之间的间距a1和所述二号钢筋之间的间距a2；
（5.2.3）将D1、a1、a2代入所述计算公式1中，重新计算所述二号钢筋的直径D2，进行判断：
若判断满足D2＞D1且D2大D1两档以上，则回退到步骤（5.2.2），选择所述七种受力钢筋布置方案中的第i+2种受力钢筋布置方案；
若判断不满足D2＞D1且D2大D1两档以上，则进一步判断是否满足D1+D2+65＞a，其中a为钢筋间距模数，a1和a2均为a的整数倍；若不满足D1+D2+65＞a，则输出所述一号钢筋直径D1、所述二号钢筋直径D2、所述一号钢筋之间的间距a1、所述二号钢筋之间的间距a2；若满足D1+D2+65＞a，则选择所述七种受力钢筋布置方案中的第i+1种受力钢筋布置方案，根据钢筋间距模数a，确定钢筋排数，以输出所述一号钢筋直径D1、所述二号钢筋直径D2、所述一号钢筋之间的间距a1、所述二号钢筋之间的间距a2。
2.根据权利要求1所述的一种地下连续墙单侧受力钢筋采用两种钢筋时的排布算法，其特征在于所述默认取值表中：
当所述一号钢筋之间的间距a1小于125mm时，若所述地下连续墙厚度取600mm时则所述一号钢筋直径取22mm；若所述地下连续墙厚度取800mm时则所述一号钢筋直径取25mm；若所述地下连续墙厚度取1000mm时则所述一号钢筋直径取28mm；若所述地下连续墙厚度取1200mm时则所述一号钢筋直径取32mm；
当所述一号钢筋之间的间距a1大于等于125mm时，若所述地下连续墙厚度取600mm时则所述一号钢筋直径取25mm；若所述地下连续墙厚度取800mm时则所述一号钢筋直径取28mm；若所述地下连续墙厚度取1000mm时则所述一号钢筋直径取32mm；若所述地下连续墙厚度取1200mm时则所述一号钢筋直径取32mm。
3.根据权利要求1所述的一种地下连续墙单侧受力钢筋采用两种钢筋时的排布算法，其特征在于所述钢筋间距模数a的取值为50mm、75mm、100mm、150mm中的一种。
4.根据权利要求2所述的一种地下连续墙单侧受力钢筋采用两种钢筋时的排布算法，其特征在于若所述地下连续墙的厚度为600mm，则受力钢筋布置方案不选取所述第3种受力钢筋布置方案、所述第5种受力钢筋布置方案、所述第7种受力钢筋布置方案中的任意一种。
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