卡西歐fx-CG50計算器在混凝土結構工程中的應用

宋樹田 劉 鳴

(1.棗莊市供水總公司，山東 棗莊 277101; 2.山東省電力公司棗莊供電公司，山東 棗莊 277101)

卡西歐fx-CG50是一款功能強大的高端彩屏計算器，具有界面友好，操作簡單的特點。同圖形計算器fx9750和fx9860一樣，CG50具有強大的編程和圖像顯示功能，且編程命令和語法與9750，9860基本一致，在土木工程建設領域具有極高的應用價值。本文從混凝土結構設計中的受拉鋼筋錨固長度及施工配合比計算兩方面簡要介紹fx-CG50的程序功能在混凝土結構設計中的應用。

1 fx-CG50的編程語法

卡西歐計算器fx-4850P使用簡BASIC語言，從fx5800P開始，卡西歐計算器程序語言開始使用類BASIC語言。fx-CG50的編程語法與fx7400G,fx9750和fx9860的語法格式完全相同，比較常用的語法格式如下所述。

1.1 基本操作命令

1.1.1？(輸入命令)

功能：在程序執行命令期間，提示輸入數值以代入變量。

比較常用的命令格式為"A="?→<變量名稱>。

1.1.2◢(輸出命令)

功能：該命令可以暫時中斷命令執行并在命令顯示之前顯示字母字符文字或者計算結果。

1.1.3：(多語句命令)

功能：連接兩個語句，以便不斷順序執行。

1.2 程序命令

If～Then～(Else～)IfEnd

功能：只有在If-條件為真時才執行Then語句。在If-條件為假(0)時執行Else語句。

描述：

1)If～Then～IfEnd。

當條件為真時，執行Then-語句，然后跳轉至IfEnd之后的語句。

當條件為假時，執行IfEnd之后的語句。

2)If～Then～Else～IfEnd。

當條件為真時，執行Then-語句，然后繼續執行IfEnd之后的語句。

當條件為假時，跳轉至Else-語句，然后繼續執行IfEnd之后的語句。

更多命令語句可參見fx-CG50用戶手冊。

2 鋼筋的錨固設計

2.1 基本規定和變量說明

規范11.1.7-1縱向受拉鋼筋抗震錨固長度：laE=max{ζaEla,250}。

規范11.1.7-2縱向受拉鋼筋抗震搭接長度：llE=max{ζlaE,300}。

計算器存儲單元分配：共使用PREAYTDL共8個存儲單元。

縱向受拉鋼筋搭接長度修正系數：ζ→P。

R-程序控制參數，R=0：帶肋鋼筋；R=1：光圓鋼筋。

抗震等級錨固長度修正系數：ζaE→E。

鋼筋外形系數α→A。

鋼筋抗拉強度設計值fy→Y。

混凝土軸心抗拉強度設計值ft→T。

鋼筋的公稱直徑d→D。

根據《混凝土結構設計規范》表8.3.1注：光圓鋼筋末端應做180°彎鉤，彎后平直段長度不小于3d，程序中的錨固計算長度已經考慮一個半圓彎鉤長度6.25d，在搭接長度中考慮兩個半圓彎鉤長度，彎鉤共增加長度為2×6.25d=12.5d，即為此光圓鋼筋的下料長度。

2.2 程序編寫內容

"P="?→P↙"R="?→R↙"E="?→E↙"A="?→A↙"Y="?→Y↙"T="?→T↙"D="?→D↙"L=":AYD/T→L↙If R=1:Then L+6.25D→L:IfEnd◢

"M=":EAYD/T→M↙If R=1:Then 6.25D+M→M:IfEnd◢If R=1:Then P(M-6.25D)→N:IfEnd↙If N<300:Then 300→N:IfEnd↙If R=1:Then 12.5D+N→N:IfEnd↙"N=":N

2.3 算例

2.3.1光圓鋼筋計算

光圓鋼筋HPB300，fy=270 MPa，直徑12 mm，C20混凝土，ft=1.1 MPa，一二級抗震，ζaE=1.15；搭接面積小于25%時，ζ=1.2。

執行操作程序如表1所示。

表1 光圓鋼筋計算表

顯示：

L=546，即0.16×12×270/1.1=471;471+6.25×12=546。

M=616，其中，laE=1.15×471+6.25×12=617。

N=800，即llE=1.2×1.15×471+2×6.25×12=800。驗算結果正確。

2.3.2Ⅱ級鋼筋

α=0.14鋼筋為φ25，fy=300 MPa，ft=1.43 MPa，抗震等級為二級，ζaE=1.15；搭接面積不大于25%。程序執行結果如下：

顯示：

L=734，即0.14×25×300/1.43=734。

M=844，其中，laE=max(1.15×734 250)=844。

N=1 014，即llE=max(1.3×844 300)=1 013。驗算結果正確。

3 混凝土施工配合比計算

3.1 數學模型

設混凝土實驗室配合比為水泥∶砂∶石=1∶x∶y,水灰比為W/C，現場砂、石含水率分別為WX，WY，每立方米混凝土中水泥用量為Q,攪拌機出料容量為V，則混凝土施工配合比為：水泥∶砂∶石=1∶x(1+WX)∶y(1+WY),每拌材料用量為：

水泥：A=QV;砂：B=Ax(1+WX);石：C=Ay(1+WY)。

水：D=AW/C-AxWX-AyWY。

3.2 變量對照表

程序變量對照表見表2。

3.3 程序內容

“X=”?→X↙“I=”?→I↙“M=”:M↙X(1+I)→M◢↙“Y=”?→Y↙“J=”?→J↙“N=”:N↙Y(1+J)→N◢↙“Q=”?→Q↙“V=”?→V↙“A=”:A↙QV→A◢↙“B=”:B↙AM→B◢↙“C=”:C↙AN→C◢↙“W=”?→W↙A(W-XI-YJ)→D◢↙“D=”:D

表2 程序變量對照表

3.4 算例

設某工程混凝土實驗室配合比為1∶x∶y=1∶2.3∶4.27，W/C=0.6，Q=300 kg，V=0.25 m3，WX=3%,WY=1%，求混凝土施工配合比和每拌材料用量。操作步驟如表3所示。

表3 屏幕提示及操作步驟

4 結語

卡西歐fx-CG50是卡西歐最強大的計算器之一，具有解方程，編程，圖形和函數計算等多種功能，既可以用于深化土木工程專業理論知識的學習，又在工程設計和施工領域有著廣泛的應用前景。文中通過鋼筋受拉錨固計算和混凝土配合比計算兩個簡單例子，介紹了CG50計算器的編程功能。事實上，在土木工程設計和施工領域，所有公式計算均可通過CG50中程序計算出來。總之，小型圖形計算器不僅功能強大，而且便于現場攜帶和操作，值得工程技術人員深入學習和研究，以提高工作效率和工作質量。