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钢筋算量实训教程
第一节板钢筋翻样计算
以福建水电学院新校区6号学生公寓6层为例子,选取(14)-(15)轴/(B)-(C)轴,的钢筋混凝土板进行钢筋分析计算。
板的配筋图如下所示:
板的配筋图
一、钢筋计算条件
计算条件
值
抗震等级
板为非抗震构件
混凝土强度等级
C25
纵筋连接方式
板顶筋:
绑扎搭接
板底筋:
分跨锚固
钢筋定尺长度
9000mm
二、结构说明
(1)混凝土的强度等级C25
(2)板的厚度为120mm,板的保护层厚度为20mm
(3)(14)轴与(15)轴,(B)轴和(C)轴,梁宽为200mm。
(4)板的配筋情况:
板底钢筋:
X向为C8@180;Y向为C8@200;
负筋:
轴(14)上为C8@120;轴(15)上为C8@200;轴(B)上为C8@200;轴(C)上为C8@200。
负筋的分布钢筋:
A6@200。
三、板筋的构造说明
(1)板一般不参与抗震,这里按非抗震计算
(2)板底筋伸入支座内长度为max(Hb/2,5d)(即≥5d且至少到梁中线或墙中线或圈梁中线;当板端部支座为砌体墙时,为≥120,≥h,≥墙厚/2).当板内温度、收缩应力较大时,伸入支座内的长度应适当增加。
(3)板上部支座负筋长度
设计按铰接时,钢筋平直段长度≥0.35Lab;设计时按充分利用钢筋的抗拉强度时,钢筋平直段长度≥0.6Lab。
钢筋下弯折长度为15d。
注:
纵筋在端支座应伸至支座(梁、圈梁或剪力墙)外侧纵筋内后弯折,当直段长度≥La时可不弯折。
(4)板负筋在板内侧弯折长度=板厚-2倍保护层厚度。
(板负筋弯折长度=板厚-保护层厚度,在施工也有采用,但在施工中容易导致露筋)
(5)板的第一根钢筋按1/2板筋间距布置。
(6)受拉钢筋基本锚固长度Lab=40d(HRB400,非抗震)。
受拉钢筋锚固长度La=ζaLab(注:
(1)La不应小于200;
(2)ζa按连乘计算时,不应小于0.6;(3)带肋钢筋的公称直径大于25时,ζa为1.1)
这里ζa=1,La=ζa×Lab=1×39d(HRB400,非抗震)
(7)根据规范要求受拉的HPB300级钢筋末端应做180°弯钩,其弯钩的内直径不少于2.5倍的钢筋直径,弯钩平直段长度不小于3d,则其中一段180°弯钩长度为6.25d
四、钢筋计算过程
(一)板底钢筋计算
钢筋
计算过程
X向钢筋
C8@180
预算长度=板净长+左端锚固max(5d,支座宽/2)+右端锚固max(5d,支座宽/2)
=(3600-100-100)+max(5×8,200/2)+max(5×8,200/2)
=3400+100+100=3600mm
下料长度=3600mm
根数=(Y方向净长-2×(间距/2))/间距+1
=(7200-100-100-180)/180+1=38.8=39根
钢筋
计算过程
Y向钢筋
C8@200
预算长度=板净长+左端锚固max(5d,支座宽/2)+右端锚固max(5d,支座宽/2)
=(7200-100-100)+max(5×8,200/2)+max(5×8,200/2)
=7000+100+100=7200mm
下料长度=7200mm
根数=(X方向净长-2×(间距/2))/间距+1
=(3600-100-100-200)/200+1=17根
(二)支座负筋及分布情况
钢筋
计算过程
(14)轴/(B)-(C)轴支座负筋C8@120
预算长度=水平长度+两端弯折长度
=(900+900)+2×(120-40)=1800+180=1960mm
下料长度=预算长度-钢筋弯曲调整值(两个弯折90°,即2×2.29d)
=1960-2×2.29×8=1924mm
根数=(Y方向净长-2×(间距/2))/间距+1
=(7200-100-100-120)/120+1=58.3=59根
支座负筋的分布钢筋A6@200
预算长度=Y方向板长度-端负筋长度-右端负筋长度+2×150
=7200-1100-1100+2×150=5300mm
下料长度=5300mm
一侧根数=(负筋长-(梁宽/2)-(间距/2))/间距+1
=(900-100-100)/200+1=5根
两侧=5×2=10根
钢筋
计算过程
(15)轴/(B)-(C)轴支座负筋C8@200
预算长度=水平长度+左端弯折长度(板厚-2×保护层厚度)+右端锚固长度(梁宽/2-肢边长度+15d)
=1100+(120-40)+(100-50+15×8)=1350mm
下料长度=预算长度-钢筋弯曲调整值(两个弯折90°,即2×2.29d)
=1350-2×2.29×8=1314mm
根数=(Y方向净长-2×(间距/2))/间距+1
=(7200-100-100-200)/200+1=35根
支座负筋的分布钢筋A6@200
预算长度=Y方向板长度-端负筋长度-右端负筋长度+2×150
=7200-1100-1100+2×150=5300mm
下料长度=5300mm
根数=(负筋长-(梁宽/2)-(间距/2))/间距+1
=(1100-100-100)/200+1=5.5=6根
钢筋
计算过程
(B)轴/(14)-(15)轴支座负筋C8@200
预算长度=水平长度+左端弯折长度(板厚-2×保护层厚度)+右端锚固长度(梁宽/2-肢边长度+15d)
=1100+(120-40)+(100-50+15×8)=1350mm
下料长度=预算长度-钢筋弯曲调整值(两个弯折90°,即2×2.29d)
=1350-2×2.29×8=1314mm
根数=(X方向净长-2×(间距/2))/间距+1
=(3600-100-100-200)/200+1=17根
支座负筋的分布钢筋A6@200
预算长度=X方向板长度-端负筋长度-右端负筋长度+2×150
=3600-900-1100+2×150=1900mm
下料长度=1900mm
根数=(负筋长-(梁宽/2)-(间距/2))/间距+1
=(1100-100-100)/200+1=5.5=6根
钢筋
计算过程
(C)轴/(14)-(15)轴支座负筋C8@200
预算长度=水平长度+左端弯折长度(板厚-2×保护层厚度)+右端锚固长度(梁宽/2-肢边长度+15d)
=1100+(120-40)+(100-50+15×8)=1350mm
下料长度=预算长度-钢筋弯曲调整值(两个弯折90°,即2×2.29d)
=1350-2×2.29×8=1314mm
根数=(X方向净长-2×(间距/2))/间距+1
=(3600-100-100-200)/200+1=17根
支座负筋的分布钢筋A6@200
预算长度=X方向板长度-端负筋长度-右端负筋长度+2×150
=3600-900-1100+2×150=1900mm
下料长度=1900mm
根数=(负筋长-(梁宽/2)-(间距/2))/间距+1
=(1100-100-100)/200+1=5.5=6根
第二节梁钢筋翻样计算
以福建水电学院新校区6号学生公寓6层为例子,即6层梁配筋图,选取(6)轴上的混凝土框架梁KL-6(2B)为例,分析计算该梁钢筋的预算长度与下料长度。
梁KL-6(2B)平法图如下:
框架梁KL-6(2B)平法图
一、钢筋计算条件
计算条件
值
混凝土强度等级
C25
抗震等级
四级抗震
纵筋连接方式
对焊
钢筋定尺长度
9000mm
二、钢筋计算参数
参数
值
说明
柱保护层厚度c
25mm
(混凝土等级为C25)
1、按图集11G101-1第54页(注4的说明)
梁保护层厚度c
25mm
(混凝土等级为C25)
1、按图集11G101-1第54页(注4的说明)
LabE
40d(HRB400)
11G101-1第53页(HRB400,四级抗震)
LaE
La=ζaLabE=40d≥200mm
LaE=ζaELa=40d
11G101-1第53页(该梁的ζa=1,因为钢筋直径不大于25;ζa=1,四级抗震)
双肢箍长度计算公式
(b-2c-d)×2+(h-2c-d)×2+(1.9d+10d)×2
按箍筋中心线计算
箍筋起步距离
50mm
11G101-1第85页
三、结构说明:
(1)框架梁KL-6抗震等级为四级
(2)混凝土强度等级C25
(3)梁钢筋混凝土保护层厚度为20mm(室内干燥环境,一类环境);
(4)悬臂梁左端次梁宽度为200mm,高为450mm;悬臂梁右端框架梁宽度为200mm,高为470mm;
(5)柱KZ1宽度均为400
(6)无附加箍筋
(7)框架梁两端悬挑,左端悬挑比框架梁低0.05m(50mm),右端悬挑比框架梁低0.03m(30mm)。
(8)钢筋弯曲调整值:
根据第二章表2-3第5项,楼层框架柱梁主筋直径≤25mm时,钢筋弯曲内径R=4倍的钢筋直径(另见11G101-1第79页),现采用表2-5中弯曲内径R=4d来计算,弯曲角度45°时钢筋弯曲调整值为0.61d(简化计算时,也可取0.61d≈0.6d或0.5d)。
弯曲角度90°时钢筋弯曲调整值为2.93d(简化计算时,也可取为2.93d≈3d)。
(9)钢筋弯曲调整值:
根据第二章表2-3第1项,当采用箍筋、拉筋时,钢筋弯曲内径R=1.25倍箍筋直径且大于主筋直径一半,现采用表2-5中弯曲内径R=1.25d箍筋直径(注:
还要R>d/2主筋直径)来计算,当箍筋弯曲角度90°时钢筋弯曲调整值为1.75d(简化计算时,也可取为1.75d≈2d)。
四、钢筋计算过程
(一)梁上部钢筋计算
钢筋
计算过程
上部通常筋
2C18
预算长度=钢筋水平净跨长+左端弯折+右端弯折
=(13300-2×25+3+1)+2×12×18=13686mm>9000mm
接头数=13686mm/9000mm=1.52有一个接头
下料长度=预算长度-钢筋弯曲调整值(两个90°弯折,即2×2.93d)
=13686-2×2.93×18=13581mm>9000mm
接头数=13577mm/9000mm=1.5有一个接头
根数=2根
说明:
图集11G101-1第89页,下弯折长度为12d
(1)左悬挑跨长=1300mm
(2)第一跨净跨长=3000mm
(3)第二跨净跨长=7200mm(4)右悬挑跨长=1800mm
支座1:
△h=50mm支座3:
△h=30mm
△h/(hc-50)两者都<1/6均按图集11G101-1第89页图C处理,上部钢筋连续布置,即支座1宽度=
=403多加了3mm
支座3宽度=
=401多加了1mm
总长多加了4mm
钢筋
计算过程
上部钢筋:
支座1,1C18
预算长度=左端弯折+左悬挑钢筋净长+支座1宽度+第一跨净长+支座2宽度+第二跨净长/3
=12×18+(1300-25)+403+2400+400+6800/3=6960mm
下料长度=预算长度-钢筋弯曲调整值(一个90°弯折,即2.93d)
=6960-2.93×18=6907mm
根数=1根
说明:
图集11G101-1第89页,下弯折长度为12d
左端悬挑长=1300mm<4×400=1600mm所以不用向下弯折
支座1:
△h=50mm
△h/(hc-50)<1/6按图集11G101-1第89页图C处理,上部钢筋连续布置,即支座1宽度=
=403多加了3mm
钢筋
计算过程
上部钢筋:
支座1,第2排2C18
预算长度=左悬挑钢筋净长(0.75L)+左斜弯段长+下部平直段锚固长(10d)+支座1宽度+第一跨净长/4
=0.75×1300+401+10×18+403+2400/4=2559mm
下料长度=预算长度-钢筋弯曲调整值(两个45°弯折,即2×0.61d)
=2559-2×0.61×18=2537mm
根数=2根
说明:
左悬挑钢筋净长(0.75L)见图集11G101-1第89页
左斜弯段长=2∧1/2(450-2×25-2×8-18-25-14-25-18)=401mm
第一跨净长/4见图集11G101-1第79页
支座1:
△h=50mm
△h/(hc-50)<1/6按图集11G101-1第89页图C处理,上部钢筋连续布置,即支座1宽度=
=403多加了3mm
钢筋
计算过程
上部钢筋:
支座2,第2排2C18
预算长度=第二跨净长/4+支座2宽度+第二跨净长/4
=6800/4+400+6800/4=3800mm
下料长度=预算长度=3800mm
根数=2根
说明:
6800/4=1700mm<第一跨净长2400mm
钢筋
计算过程
上部钢筋:
支座3,第1排1C18
预算长度=第二跨净长/3+支座3宽度+右悬挑跨钢筋净长+右斜弯段长+下部平直段钢筋长度
=6800/3+401+1164+546+225=4603mm
下料长度=4603-2×0.61×18=4581mm
根数=1
说明:
右端悬挑长=1800mm>4×400=1600mm所以要向下弯折
下部平直段钢筋=悬臂梁右端次梁宽度+50-保护层厚度=200+50-25=225且>10d。
右悬挑跨钢筋净长=1800-(470-2×25-2×8-18)-225-25=1164mm
斜弯段长=2∧1/2(470-2×25-2×8-18)=546mm
支座3宽度:
△h=50mm
△h/(hc-50)<1/6按图集11G101-1第89页图C处理,上部钢筋连续布置,即支座1宽度=
=401mm多加了1mm
钢筋
计算过程
上部钢筋:
支座3,第2排2C18
预算长度=第二跨净长/4+支座3宽度+右悬挑跨钢筋净长(0.75L)+右斜弯段长+下部平直段钢筋长度
=6800/4+401+0.75×1800+430+180=4061mm
下料长度=4061-2×0.61×18=4039mm
根数=2
说明:
右端悬挑长=1800mm>4×400=1600mm所以要向下弯折
右悬挑跨钢筋净长=0.75L
斜弯段长=2∧1/2(470-2×25-2×8-18-25-14-25-18)=430mm
支座3宽度:
△h=50mm
△h/(hc-50)<1/6按图集11G101-1第89页图C处理,上部钢筋连续布置,即支座1宽度=
=401mm多加了1mm
(二)梁下部钢筋计算
钢筋
计算过程
左悬挑下部钢筋
2C14
预算长度=左悬挑钢筋净长+右端锚固长度
=1300-25+15×14=1485
下料长度=预算长度=1485mm
根数=2根
说明:
左悬挑钢筋净长=1300-25=1275mm
右端锚固长度=15d见11G101-1第89页
钢筋
计算过程
第一跨下部钢筋2C18与
第二跨下部钢筋2C18连通计算
预算长度=左端锚固+第一跨净长+支座2宽度+第二跨净长+右端锚固
=720+2400+400+6800+720=11040mm
下料长度=预算长度=11040mm
接头数=11040/9000=1.22有一个接头
根数=2根
说明:
第一跨钢筋净长=2400mm
支座2宽度=400mm
第二跨钢筋净长=6800mm
△h/(hc-50)≤1/6按图集11G101-1第84页图5处理,即采用直锚。
左端锚固长度=LaE=40×18=720mm
右端锚固长度=LaE=40×18=720mm
钢筋
计算过程
第二跨下部钢筋2C20
预算长度=左端锚固+第二跨净长+右端锚固
=800+6800+800=8400mm
下料长度=预算长度=8400mm
根数=2根
说明:
第二跨钢筋净长=6800mm
△h/(hc-50)≤1/6按图集11G101-1第84页图5处理,即采用直锚。
左端锚固长度=LaE=40×20=800mm
右端锚固长度=LaE=40×20=800mm
钢筋
计算过程
右悬挑下部钢筋
2C14
预算长度=右悬挑钢筋净长+左端锚固长度
=1800-25+15×14=1985
下料长度=预算长度=1985mm
根数=2根
说明:
左悬挑钢筋净长=1800-25=1775mm
右端锚固长度=15d见11G101-1第89页
(三)梁箍筋计算
钢筋
计算过程
左悬挑跨箍筋计算
A8@100
(2)
预算长度=(b-2c-d)×2+(h-2c-d)×2+(1.9d+10d)×2
=(200-2×25-8)×2+(450-2×25-8)×2+(11.9×8)×2=1259mm
下料长度=预算长度-箍筋弯曲调整值(三个90°弯折,即3×1.75d)
=1259-3×1.75×8=1217mm
根数=(左悬挑净长-50)/100+1=(1300-50)/100+1=13.5取14根
说明:
(b-2c-d)×2+(h-2c-d)×2+(1.9d+10d)×2,按箍筋中心线计算箍筋长度。
箍筋的起步间距为50mm
第一跨跨箍筋计算
A8@100/200
(2)
预算长度=(b-2c-d)×2+(h-2c-d)×2+(1.9d+10d)×2
=(200-2×25-8)×2+(500-2×25-8)×2+(11.9×8)×2=1359mm
下料长度=预算长度-箍筋弯曲调整值(三个90°弯折,即3×1.75d)
=1359-3×1.75×8=1317mm
根数=加密区根数=(750-50)/100+1=8,两边×2=16根
非加密区根数=(2400-1500)/200-1=3.5,取4根
第一跨箍筋共20根
说明:
(b-2c-d)×2+(h-2c-d)×2+(1.9d+10d)×2,按箍筋中心线计算箍筋长度。
箍筋的起步间距为50mm
第一跨净长=2400mm
第二跨跨箍筋计算
A8@100/200
(2)
预算长度=(b-2c-d)×2+(h-2c-d)×2+(1.9d+10d)×2
=(200-2×25-8)×2+(500-2×25-8)×2+(11.9×8)×2=1359mm
下料长度=预算长度-箍筋弯曲调整值(三个90°弯折,即3×1.75d)
=1359-3×1.75×8=1317mm
根数=加密区根数=(750-50)/100+1=8,两边×2=16根
非加密区根数=(6800-1500)/200-1=25.5,取26根
第一跨箍筋共42根
说明:
(b-2c-d)×2+(h-2c-d)×2+(1.9d+10d)×2,按箍筋中心线计算箍筋长度。
箍筋的起步间距为50mm
第二跨净长=6800mm
钢筋
计算过程
右端悬挑跨箍筋计算
A8@100
(2)
预算长度=(b-2c-d)×2+(h-2c-d)×2+(1.9d+10d)×2
=(200-2×25-8)×2+(470-2×25-8)×2+(11.9×8)×2=1299mm
下料长度=预算长度-箍筋弯曲调整值(三个90°弯折,即3×1.75d)
=1299-3×1.75×8=1257mm
根数=(右悬挑净长-50)/100+1=(1800-50)/100+1=18.5取19根
说明:
(b-2c-d)×2+(h-2c-d)×2+(1.9d+10d)×2,按箍筋中心线计算箍筋长度。
箍筋的起步间距为50mm
第三节、柱钢筋翻样计算
以福建水电学院新校区6号学生公寓为例,选取位于(6)轴与(B)轴交叉处的钢筋混凝土框架柱KZ为例,分析计算该柱钢筋的预算长度与下料长度。
一、结构基本资料
(1)基础:
尺寸1500mm×1500mm,高700mm,基础顶面标高-1.300m,基础地面标高-2.000m
(2)柱各层标高如下图所示。
其中:
一层柱底标高-1.300m,一层柱顶标高3.300m。
(3)混凝土等级:
一层、二层柱混凝土C30,三层以上为C25。
二、框架柱KZ各层位置及尺寸图如下:
一层柱二层~七层柱
框架柱KZ各层位置及尺寸图
三、结构层高表及柱表
结构层高表
层号
顶标高
层高(m)
顶梁高(mm)
柱尺寸
混凝土等级
7
23.100
3.3
500
KZ1-400×400
C25
6
19.800
3.3
500
KZ1-400×400
C25
5
16.500
3.3
500
KZ1-400×400
C25
4
13.200
3.3
500
KZ1-400×400
C25
3
9.900
3.3
500
KZ1-400×400
C25
2
6.600
3.3
500
KZ1-400×400
C30
1
3.300
4.6
500
KZ2-400×500
C30
基础
-1.300
基础高700mm
-
C25
柱表
柱号
标高
b×h
b1
b2
h1
h2
角筋
b边一侧中部钢筋
h边一侧中部钢筋
箍筋类型号
箍筋
KZ2
-1.4-3.3
400×500
200
200
400
100
4C18
1C18
2C16
3×4
A8@100/200
KZ1
3.3-23.1
400×400
200
200
300
100
4C18
1C16
1C16
3×3
A8@100/200
四、结构说明
(1)框架柱KZ抗震等级为四级
(2)混凝强度等级:
一层、二层为C30,三层-七层为C25。
(3)柱钢筋保护层厚度为25mm;基础保护层厚度为40mm。
(4)与框架柱KZ相连的框架梁KL截面高度为500mm。
(5)基础底标高为-2.000m,基础高为700mm。
(6)框架柱KZ纵筋采用电渣压力焊连接。
(7)所计算的框架柱KZ为中柱,其构造按图集《11G101-1》中规定处理。
(8)钢筋弯曲调整值:
根据第二章表2-3第5项,楼层框架柱梁主筋直径≤25mm时,钢筋弯曲内径R=4倍的钢筋直径(另见11G101-1第79页),现采用表2-5中弯曲内径R=4d来计算,弯曲角度45°时钢筋弯曲调整值为0.61d(简化计算时,也可取0.61d≈0.6d或0.5d)。
弯曲角度90°时钢筋弯曲调整值为2.93d(简化计算时,也可取为2.93d≈3d)。
(9)钢筋弯曲调整值:
根据第二章表2-3第1项,当采用箍筋、拉筋时,钢筋弯曲内径R=1.25倍箍筋直径且大于主筋直径一半,现采用表2-5中弯曲内径R=1.25d箍筋直径(注:
还要R>d/2主筋直径)来计算,当箍筋弯曲角度90°时钢筋弯曲调整值为1.75d(简化计算时,也可取为1.75d≈2d)。
五、钢筋计算条件
计算条件
值
混凝土强度等级
一层、二层C30,三层-七层C25。
抗震等级
四级抗震
纵筋连接方式
电渣压力焊
钢筋定尺长度
9000mm
六、钢筋计算参数
参数
值
说明
柱保
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