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1.1.5.1长度计算
钢筋计算分预算与下料两种情况。
它们的计算原理是不同的。
预算时取钢筋的外皮尺寸作为依据;
而下料是取钢筋的中心线(外皮尺寸)?
?
尺寸计取的。
1.1.5.2钢筋弯勾
钢筋弯勾根据弯折的角度来取值,一般按表1-1中的数据计算。
表1-1钢筋弯勾取值表(d为钢筋直径)
名称
不抗震
抗震
箍筋180o
8.25d
13.25d
直筋180o
6.25d
箍筋90o
5.5d
10.5d
箍筋135o
6.9d
11.9d
抗扭曲箍筋
30d
1.1.6钢筋支座的判定
1.1.6.1基础(或基础梁)是柱的支座
特点:
基础梁中的箍筋连续通过,柱的箍筋从基础(或基础梁)顶部开始设置。
1.1.6.2柱是框架梁的支座
柱中的箍筋连续通过,梁的箍筋从柱边开始设置。
1.1.6.3梁是板的支座
与梁平行的钢筋不伸入支座梁内,板筋从梁边开始设置。
图1-2柱、梁支座示例图
图1-3板支座示例图
小结:
计算钢筋长度不是孤立生成的,抗震等级、混凝土强度等级、钢筋直径、钢筋类别、钢筋搭接形式、混凝土保护层以及支座宽度、高度等因素都对钢筋的长度有影响,因此在计算时一定要根据图纸的实际情况进行分析、判断、取定。
2柱钢筋的计算
2.1柱钢筋的种类
图2-1柱要计算的钢筋种类示例
2.2柱纵筋的计算
柱纵筋我们一般只计算一根钢筋长度,然后根据图纸数出根数,就能计算出总长度。
2.2.1基础纵筋
因为柱的支座是基础或基础梁,故柱基础层的钢筋生根于基础或基础梁。
图2-2基础板厚<2m时的柱基础纵筋示例图
基础纵筋长度=弯折长度a+竖直长度h1+非连接区长度hn/3+搭接长度LIE
hn(楼层净高)=层高-楼板厚度
注意点:
搭接长度LIE在钢筋绑扎连接时才有,当采用其它两种形式连接时,其值取0。
2.2.2中间层纵筋
图2-3中间层柱纵筋示例图
中间层纵筋长度=当前层层高-当前层非连接区长度+上一层非连接区长度+Lle
2.2.3顶层柱纵筋
顶层柱因为要考虑钢筋收边的问题,所以应该判断柱所处的位置。
根据位置的不同,可分为中柱、边柱和角柱三类。
具体锚固方式见下面介绍。
2.2.3.1中柱纵筋锚固
中柱顶部四面均设有梁,其纵筋锚入顶层梁内或板内。
锚入方式存在又有下列三种情况:
情况一直锚长度<LaE,锚固长度按图2-4计算。
图2-4顶层中柱纵筋长度、锚固示例图
在这种情况下,顶层中柱纵筋长度计算方法为:
顶层中柱纵筋长度=(顶层层高-顶层非连接区长度)-梁高+(梁高-保护层)
+12d
情况二当直锚长度<LaE,且顶层为现浇板,强度等级≥C20时,锚固长度按图2-5计算。
图2-5钢筋锚固示例图
在这种情况下,顶层中柱纵筋长度计算方法同情况一:
顶层中柱纵筋长度=(顶层层高-顶层非连接区长度)-梁高+(梁高-保护层)+12d
情况三直锚长度≥LaE,锚固长度按图2-6计算。
图2-6钢筋直锚示例图
在这种情况下,顶层中柱纵筋长度计算方法:
顶层中柱纵筋长度=(顶层层高-顶层非连接区长度)-梁高+梁高-保护层(或LaE)
2.2.3.2边柱纵筋锚固
边柱三面有梁。
关于它的计算也有三种情况,这儿只介绍施工中常用的一种。
应满足的条件:
顶层为现浇板,强度等级≥C20,板厚≥80mm,外侧纵筋全部锚入梁和板内,内侧纵筋自锚12d。
具体长度按图2-7计算。
图2-7边柱纵筋锚固示例图
图中只有1号筋和4号筋两种钢筋,它们的长度分别是:
1号筋长度=顶层层高-顶层非连接区长度-梁高+锚入长度1.5LaE
4号筋长度=顶层层高-顶层非连接区长度-梁高+(梁高-保护层)+12d
其它两种情况请参考图集03G101-1的示例。
2.2.3.3角柱纵筋
角柱两面有梁。
角柱纵筋的计算同边柱,区别之处在于外侧是两个面,外侧纵筋总数为两个外侧根数的和。
2.2.3.4变截面纵筋
1)c/hb≤1/6(c表示上下层柱截面变化尺寸,hb为梁高)
具体示例见图2-8
图2-8c/hb≤1/6时的变截面纵筋示例图
纵筋长度=当前层层高-当前层非连接长度+上层非连接长度+搭接长度
2)c/hb>1/6
具体示例见图2-9
图2-9c/hb>1/6时的变截面纵筋示例图
变截面处纵筋长度=当前层层高-当前层非连接长度-梁高+梁高-保护层+c+200-保护层
不变截面处纵筋长度=当前层层高-当前层非连接长度+上层非连接长度+搭接长度
变截面上层柱插筋长度=1.5LaE+上层非连接长度+搭接长度
2.3柱箍筋的计算
在计算箍筋时大脑中一定要有这么一个概念:
箍筋不仅要计算一圈的周长,还要根据相关的数据、信息计算它的根数。
这样就不会丢不会落,结果才能准确。
2.3.1柱箍筋的种类
我们常见的柱箍筋有两大类:
一类是复合箍,一类是单肢箍。
在描述复合箍时,常用“m×
n”的形式,如4×
4,5×
5等等。
而单肢箍就是所谓的拉筋。
2.3.2柱箍筋的计算
我们以常见的5×
4的复合箍为例来列举箍筋的计算思路和方法。
2.3.2.1箍筋长度
图2-105×
4的复合箍示例
前面已经提出预算钢筋是按钢筋的外皮尺寸长度计算的,箍筋也同理。
1号箍筋长度=(b+h)×
2-8×
保护层+8d+1.9d×
2+max(10d,75mm)×
2
2号箍筋长度=[(b-2×
保护层-D)/(b边纵筋根数-1)×
间距个数j+D]×
2+(h-2×
保护层)×
2+8d+1.9d×
3号箍筋长度=[(h-2×
保护层-D)/h边纵筋根数-1)×
2+(b-2×
4号箍筋长度=(h-2×
保护层+2d)+1.9d×
说明:
d为箍筋直径;
D为纵筋直径;
4号箍筋就是所谓的单肢箍。
2.3.2.2箍筋根数
确定箍筋的根数需要考虑柱所处位置是加密区还是非加密区。
框架柱加密的位置通常是在柱根;
框架梁底部以及沿着梁高三处加密,其它部位为非加密区。
(1)基础层箍筋根数
图2-11基础层箍筋根数示例图
按图2-11,基础层箍筋根数有三种算法:
第一种基础层上、下两端都不布置箍筋。
箍筋根数=
-1
第二种基础层上或下一端布置一根箍筋。
第三种基础层上、下两端都布置一根箍筋。
+1
(2)楼层箍筋根数
1)基础相邻层柱或首层柱箍筋的根数按图2-12计算。
图2-12基础相邻层柱或首层柱箍筋的根数示例图
从图中我们可以看出:
箍筋加密区是:
①基础或首层根部,加密区高度=hn/3;
箍筋根数=
②框架梁下部位,加密区高度=max
;
③梁高处,加密区高度=梁高-保护层;
在明确了箍筋加密区及高度后,可以得出:
箍筋非加密区高度=层高-3个加密区高度;
箍筋根数=
hc指柱截面尺寸的较大值,hn指柱的净高。
2)中间层柱箍筋根数
图2-13中间层柱箍筋的根数示例图
从图2-13我们可以看出中间层箍筋也有三个加密区,加密高度有所不同。
①中间层根部非连接区,加密区高度=max
3)顶层柱箍筋根数
图2-14顶层柱箍筋根数示例图
顶层柱箍筋根数计算同中间层箍筋计算,具体算法参照中间层柱相关的计算。
想一想,练一练
1、柱中的钢筋有几大类,分别是什么钢筋?
2、柱的纵筋在计算时需要分层吗?
纵筋在每层计算的方法相同吗?
3、哪些层柱纵筋的下部非连接区是hn/3?
哪些层柱纵筋的下部非连接区是max{hn/6,500,hc}?
4、能说出顶层中柱、角柱、边柱纵筋锚固的判断方式吗?
5、柱在梁相交部位是否布置箍筋,如果要布置,是按加密区布置还是按非加密区布置?
实践与应用
1、以一张柱结构施工图为计算依据具体计算一根角柱、边柱、中柱的纵筋。
2、计算一根柱所有箍筋的长度。
3梁钢筋的计算
3.1梁的平面注写方法
3.1.1梁的平法标注方式
梁的平面注写集中标注和原位标注。
集中标注表达梁的通用值,原位标注表达梁的特殊值。
当集中标注中的某些数值不适用与梁的某跨或某部位时,该数值需要用原位标注。
在识图时,原位标注优先于集中标注。
注解:
我们在理解两种标注方式时,可以认为集中标注所表达的数据是梁的任何一跨都有的信息,即所谓的公共属性;
而原位标注是只在梁的某一跨才有,其它跨没有,即所谓的私有属性。
当在描述梁某跨数据时,要用它这跨的数据,而不是其它跨的数据。
这也就是原位标注要优先集中标注的原因。
3.1.1.1集中标注内容
任何梁的集中标注应包括以下6项内容,即梁的类型、编号、梁截面尺寸、梁内箍筋、梁的上下部通长筋、构造钢筋以及梁顶面标高高差。
(1)梁类型、编号
表3-1梁的类型及编号
梁类型
代号
序号
跨数及是否悬挑
楼层框架梁
KL
XX
(XX)或(XXA)(XXB)
屋面框架梁
WKL
非框架梁
L
悬挑梁
XL
井字梁
JZL
注:
(XX)表示梁的跨数;
A表示该梁一端悬挑,B表示该梁两端悬挑。
(2)梁截面
梁截面表达顺序是“截面宽×
截面高”。
(3)箍筋表示
箍筋按如下顺序表达:
钢筋级别、直径、加密区与非加密区间距、肢数。
(4)梁上、下部通长筋及架立筋
一般情况下,框架梁的上部通长筋都设,下部通长筋根据具体情况设置;
而架立筋在梁中配置四肢以上的箍筋时才有。
下面是具体的表示方法
情况一框架梁中只有上部通长筋,没有下部通长筋。
表示方法是:
在集中标注中只表示上部通长筋。
情况二框架梁中既有上部通长筋又有下部通长筋。
上部通长筋在前,下部通长筋在后,两者之间用分号“;
”连接起来。
情况三框架梁中有架立筋。
其表示方法是:
架立筋标注在上部通长筋后,两者之间用“+”连接,同时架立筋要用括号括起来。
(5)梁侧面纵筋
侧面纵筋有两种,分别是构造筋和抗扭筋。
图3-1梁侧面纵筋示例图
1)构造筋当梁腹板高(梁高-板厚)≥450mm时,梁中需要配置纵向构造钢筋,该筋以大写字母G打头。
根数表示梁两侧的总根数,且对称配置。
2)抗扭筋该筋以大写字母N打头。
(6)梁顶面标高高差
梁顶面标高高差是指相对于所在结构层标高的高差值,有相对高差时,将其用括号括起来,无高差时不注写。
当某梁的顶面高于所在结构层的楼面标高时,标高高差为正值;
反之为负值。
3.1.1.2原位标注内容
原位标注内容主要有:
梁支座负筋;
梁下部非通长筋;
吊筋和附加箍筋。
(1)梁支座负筋表示方法
支座负筋根据梁中上部筋的多少分布的排数也是不同的。
1)当上部纵筋只有一排时,只在支座旁注明包括上部通长筋在内的总根数。
2)当上部纵筋多于一排时,用斜线“/”将各排纵筋自上而下分开。
3)当同排纵筋有两种直径时,用加号“+”将两种直径的纵筋相连,注写时角筋在前,非角筋在后。
4)当梁中间支座左右两侧的负筋直径和根数不同时,须在支座的两侧分别标注。
当梁中间支座左右两侧的负筋直径和根数都相同时,只需在支座的一侧标注即可,另一边可省去不注。
(2)梁下部纵筋的表示方法
下部纵筋的表示方法同支座负筋,具体方法参考梁支座负筋表示方法。
(3)吊筋的表示方法
吊筋在主次梁交接时设置,将其画在主梁上,用引线注写总配筋值。
(4)附加箍筋的表示方法
附加箍筋在主次梁交接时设置,直接画在主梁上,括号内的数字表示其肢数。
图3-2梁附加箍筋示例图
想一想,说一说
1、梁的类型有哪些?
它们的代号分别是什么?
2、梁上部通长筋、下部通长筋如何标注?
3、梁的支座负筋单排、多排如何标注?
4、梁侧面纵筋有几种?
它们如何表示?
5、梁的吊筋如何标注?
6、梁箍筋如何标注?
各项表示什么意思?
3.2梁钢筋的计算方法
3.2.1梁钢筋的种类
梁中的钢筋种类比较多,计算前一定要看清图纸中钢筋的配置,然后根据相应的方法来计算。
图3-3梁钢筋种类示例图
3.2.2楼层框架梁钢筋的计算方法
3.2.2.1纵筋的计算
纵筋计算比较简单,需要注意的只是钢筋在支座中的锚固形式:
判断是直锚还是弯锚。
计算出一根的长度后再根据图纸中给出的根数即可计算总长度。
(1)通长筋的计算
1)当梁支座(柱)足够宽时,通长筋直锚在支座中。
具体锚入值应满足:
max[(LaE);
(0.5hc+5d)],如图3-4所示。
图3-4梁通长筋在支座直锚示例图
楼层框架梁通长筋长度=通跨净长+左右各锚入支座内的长度max[(LaE);
(0.5hc+5d)]
2)当梁支座不能满足直锚长度时,通长筋弯锚在支座里,具体锚入方式应满足如下条件:
如图3-5所示。
图3-5梁通长筋在支座弯锚示例图
楼层框架梁通长筋长度=通跨净长+左右各锚入支座内的长dù
度max
(2)楼层框架梁下部非通长筋的计算
1)当梁支座(柱)足够宽时,非通长筋直锚在支座中。
具体计算按以下公式:
下部非通长筋长度=该跨净跨Lni+左右各锚入支座内的长度max
2)当梁支座不能满足直锚时,应该弯锚。
弯锚值要根据支座的类型确定。
示例见图
3-6.
图3-6梁下部非通长筋锚固示例图
在端支座弯锚应满足:
max
在中间支座弯锚应满足:
max[(LaE);
(3)楼层框架梁支座负筋长度计算
图3-7端支座及中间支座负筋长度示例图
1)端支座负筋长度
第一排端支座负筋长度=(所在跨的净长/3)+max
第二排端支座负筋长度=(所在跨的净长/4)+max
2)中间支座负筋长度
第一排端支座负筋长度=(相邻跨的净长较大值/3)×
2+hc;
第一排端支座负筋长度=(相邻跨的净长较大值/4)×
(4)架立筋长度计算
连接梁第一排支座负筋的钢筋叫架立筋,架立筋主要起固定梁中间箍筋的作用。
见图3-8.
图3-8梁中架立筋位置及长度示例图
计算架立筋时要先判断它所在跨的位置。
在首尾跨的长度和在中间跨的长度是不同的。
首尾跨长度=净跨长-(所在跨的净长/3)-相邻跨的净长较大值/3+150×
2;
中间跨长度=净跨长-(第一个支座相邻跨的净长较大值/3)-(第二个支座相邻跨的净长较大值/3)+150×
(5)框架梁侧面纵筋长度计算
我们已经知道侧面纵筋分构造筋和抗扭筋,它们的计算方法不同。
1)构造筋长度
当梁腹板高(梁高-板厚)≥450mm时,梁中需要配置纵向构造钢筋,纵向构造筋间距a≤200.其长度按图3-9计算:
图3-9构造筋长度示例图
从图3-9中看出:
构造筋在支座中锚固值为15d,所以其长度为=梁通跨净长+15d×
2)抗扭筋长度
图3-10抗扭筋长度示例图
从图3-10看出:
抗扭筋在支座中的锚固方式和下部通长筋一样,因此它的长度计算同下部通长筋。
在计算前也应判断直锚还是弯锚。
具体方法参照下部通长筋的计算。
3)侧面纵筋的拉筋长度计算
在梁中只要有侧面纵筋就一定有拉筋,因此在计算完侧面筋后要切记计算拉筋。
拉筋在计算时思路是:
既要计算其单根长度,又要计算其根数。
图3-11拉筋长度示例图
①拉筋长度=(梁宽b-保护层×
2)+2d+1.9d×
2+max(10d,75mm)×
②拉筋根数
拉筋根数配置见图3-12.
图3-12拉筋根数示例图
根据图3-12,我们可以得出:
某跨梁中拉筋的根数=
3.2.2.2梁箍筋的计算
(1)箍筋长度的计算
梁箍筋长度的计算和柱中箍筋计算是一样的,具体方法参考柱筋的计算。
(2)箍筋根数的计算
在计算箍筋根数时要考虑的因素有:
抗震等级的大小、箍筋间距。
具体示例见图3-13和3-14.
图3-13楼层框架梁1级抗震箍筋布置图
图3-14楼层框架梁2~4级抗震箍筋布置图
根据图例显示,我们可以得出下列结论:
1级抗震箍筋的加密区是:
max{2hb,500},
①加密区箍筋根数=
②非加密区箍筋根数=
③箍筋总根数=①+②
2-4级抗震箍筋的加密区是max{1.5hb,500}.
3.2.2.3吊筋的计算
吊筋构造详图如图3-15所示。
图3-15吊筋构造示例图
吊筋的弯折角度与框架主梁的高度有关:
当主梁高度≤800时,吊筋的弯折角度为45o;
当主梁高度>800时,吊筋弯折角度为60o
根据示例图得出:
吊筋长度=次梁宽b+2×
50+2×
(梁高-2×
保护层)/sin45o(或60o)+2×
20d
3.2.2.4附加箍筋的计算
附加箍筋的根数在图纸中已给出,不需要计算。
我们要求的是其长度。
长度计算同梁箍筋相同,只是注意其肢数。
若肢数同梁箍筋,结果与梁箍筋合并在一起,若肢数不同与梁箍筋,结果应单列、统计。
3.2.3屋面框架梁(WKL)钢筋的计算
屋面框架梁钢筋的标注和楼层框架梁标注是相同的,只是某些钢筋的计算上有一些区别,我们这里只介绍差别之处,计算方法相同的钢筋不再重复。
屋面框架梁配筋见图3-16.
图3-16屋框梁钢筋种类示例图
不难看出:
只是屋面框架梁的上部通长筋和端支座负筋在支座的锚固值发生变化,其它钢筋计算方法不变。
3.2.3.1屋面框架梁上部通长筋长度
上通筋长=通跨净长+(左端支座宽-保护层)+(右端支座宽-保护层)+2×
弯折
注意:
弯折=梁高-保护层,不是15d。
这是与楼层框架梁区别之处。
3.2.3.2支座负筋长度
(1)第一排端支座负筋长度=(所在跨的净长/3)+(端支座宽-保护层+梁高-保护层)
(2)第二排端支座负筋长度=(所在跨的净长/4)+(端支座宽-保护层+梁高-保护层)
3.2.4非框架梁钢筋的计算
非框架梁配筋见图3-17。
图3-17非框架梁钢筋种类示例图
从图3-17我们可以得出的结论是:
非框架梁除端支座负筋和下部钢筋的计算与框架梁不同外,其它筋的算法是相同的。
3.2.4.1下部通长筋长度=通跨净长+12d×
2(是直形梁时)
=通跨净长+La×
2(是弧形梁时)
3.2.4.2端支座负筋长度=(所在跨的净长/5)+max
(是直形梁时)
端支座负筋长度=(所在跨的净长/3)+max
(是弧形梁时)
3.2.5悬挑梁钢筋的计算
悬挑梁通常按以下方式配筋,见图3-18。
图3-18悬挑梁钢筋种类示例图
计算方法如下:
(
为梁的高度,当
,不将钢筋在端部弯下)
①号钢筋长度=L-保护层+12d+锚固长度
②号钢筋长度根据图纸中的具体数值计算。
③号钢筋长度=0.75L+锚固长度
④号钢筋长度=(L-保护层)×
斜度系数+12d
箍筋在悬挑端全部加密。
3.3综合实践
3.3.1、说出下图中构件的名称,它的钢筋是怎么配置的?
然后计算其长度。
3.3.2、分析下列构件中钢筋的标注方式。
看图说出其中钢筋的种类及走向。
试计算各类钢筋的长度。
(柱750×
750,1级抗震)
过程分析:
该梁是框架梁,有两跨,并且两端悬挑。
梁中有箍筋和上部通长筋。
支座宽750,锚固长度31d=31×
25=775,故纵筋在支座必须弯锚。
计算过程如下:
1、上部通长筋长度(2根)=跨净长+弯折×
=1800+6000+6900+1800-2×
25+12×
25×
=17050;
2、左悬挑跨跨中钢筋长度=悬挑跨净长+支座宽+伸入跨中的长度+弯折
(2根)=(1800-25-375)+750+(
)+12×
25
=4200
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