1、钢筋计算基础知识 247181 钢筋常用的分类 钢筋种类很多,通常按化学成分、生产工艺、轧制外形、供应形式、直径大小,以及在结构中的用途进行分类: (一)按轧制外形分 (1)光面钢筋:I 级钢筋(Q235 钢钢筋)均轧制为光面圆形截面,供应形式有盘圆,直径不大于 10mm,长度为 6m12m。 (2)带肋钢筋:有螺旋形、人字形和月牙形三种,一般、级钢筋轧制成人字形,级钢筋轧制成螺旋形及月牙形。 (3)钢线(分低碳钢丝和碳素钢丝两种)及钢绞线。 (4)冷轧扭钢筋:经冷轧并冷扭成型。 (二)按直径大小分 钢丝(直径 35mm) 、细钢筋(直径 610mm) 、粗钢筋(直径大于22mm) 。 (三)
2、按力学性能分 级钢筋(235/370 级) ;级钢筋(335/510 级) ;级钢筋(370/570)和级钢筋(540/835) (四) 按生产工艺分 热轧、冷轧、冷拉的钢筋,还有以级钢筋经热处理而成的热处理钢筋,强度比前者更高。 (五)按在结构中的作用分:受压钢筋、受拉钢筋、架立钢筋、分布钢筋、箍筋等。 钢筋规范 由于部分造价人员对钢筋规范不是太了解,本节作个简介。主要根据混凝土结构设计规范 (GB50010-2002) 、 混凝土结构工程施工质量验收规范 (GB50204-2002) 、 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(03G101-1) 以及建筑施工手册 (第四版)编
3、写而成。 2.2.1 混凝土保护层 混凝土保护层是为了防止钢筋生绣,保证钢筋与混凝土之间有足够的粘结力,因此在钢筋混凝土中钢筋必须有足够的厚度的混凝土保护层。 (一) 混凝土保护层最小厚度 是指从受力钢筋的外边缘至混凝土表面的距离,应符合设计要求,如无设计要求,要符合表 2-1 的规定,且不小于受力钢筋的公称直径。 ” 表 2-1 受力钢筋的混凝土保护层最小厚度(mm) 备注: 1)基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于 40mm;当无垫层时不应小于 70mm。板、墙、壳中分布钢筋的保护层不应小于表中相应数值减 10mm,且不应小于 10mm。梁、柱中箍筋和构造钢筋的保护层不应小于 15
4、mm。 2)处于一类环境且由工厂生产的预制构件,当混凝土强度等级不低于 C20 时,其保护层厚度可按表中数值减少 5mm;处于二类环境且由工厂生产的预制构件,当表面采取有效保护措施时,保护层厚度可按表中一类环境数值取用。预制钢筋混凝土受弯构件钢筋端头的保护层厚度不应小于 10mm;预制肋形板主肋钢筋的保护层厚度应按梁的数值取用。 3)当梁、柱中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度大于 40mm,时对保护层采取有效的防裂构造措施。处于二、三类环境中的悬臂板,其上表面应采取有效的保护措施。 4)软件默认混凝土保护层厚度为:梁为 25mm,柱为 30mm,板和墙为 15mm,基础底板为 35mm,构造柱和
5、圈过梁为 25mm。 (二)混凝土结构的环境类别 一、表示室内正常环境; 二、a 表示室内潮湿环境,非严寒和非寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境;b 表示严寒和寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境; 三、表示使用除冰盐的环境,严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境,滨海室外环境; 四、海水环境; 五、受人为或自然的侵蚀性质物影响的环境。 注:严寒或寒冷地区的划分应符合国家现行标准民工建筑热工设计规程JGJ 24 的规定。 (三)特殊条件下的混凝土保护层 1一类环境中,设计使用年限为 100 年的结构混凝土保护层厚度应按表中数值增加 40%;当采取有效的表面防护措
6、施时,混凝土保护层可适当减少。 2三类环境中的结构构件,其受力钢筋宜采用环氧树脂涂层带肋钢筋。 3对有防火要求的建筑物,其混凝土保护层厚度尚应符合国家现行有关标准的要求。 4处于四、五类环境中的建筑物,其混凝土保护层厚度尚应符合国家现行有关标准的要求。 2.2.2 钢筋锚固 (一)锚固长度 钢筋与混凝土共同作用是靠它们之间的粘结力实现的,因此受力钢筋均应采用必要的锚固措施。在支座锚固处的纵向受拉钢筋,如计算中充分利用其强度时,则伸入支座的锚固长度不应小于表 2-2 的规定。如支座长度不能满足上述要求时,可采用 90 度向上弯折增长锚固长度,或其它锚固措施,如钢筋末端焊钢板或角钢等。纵向受拉钢筋
7、不宜在受拉区截断,如必须截断时,应伸至按计算不需要该钢筋的截面以外,伸出的锚固长度不应小于表 2-2 的锚固长度和构件截机有效高度之和。按表 2-2 计算锚固长度时,在任何情况下,纵向钢筋的锚固长度不应小于 250mm。纵向受压钢筋在跨中截断时,必须伸至按计算不需要该钢筋的截面以外,其伸出的锚固长度不应小于 15d;但对绑扎骨架中末端弯钩的光圆钢筋不应小于 20d。 表 2-2 锚固长度 1 表 2-2 锚固长度 2 注: 当 HRB335、HRB400 和 RRB400 级钢筋在锚固区混凝土保护层厚度大于钢筋直径的 3 倍且配有箍筋时,其锚固长度可乘以修正系数0.8。 (二)机械锚固措施 当
8、 HRB335、HRB400 和 RRB400 级纵向受拉钢筋末端采用机械锚固措施时,包括附加锚固端头在内的锚固长度可乘以修正系数 0.7,如图 2-1 示。 图 2-1 钢筋机械锚固的形式及构造要求 采用机械锚固措施时,锚固长度范围内的箍筋不应少于 3 个,其直径不应小于纵向钢筋直径的 0.25 倍,其间距不应大于纵向钢筋直径的 5 倍。当纵向钢筋的混凝土保护层厚度不小于钢筋公称直径的 5倍时,可不配置上述钢筋。 (三)受力钢筋的弯钩和弯折规定 用于绑扎骨架中的光圆受力筋,除轴心受压构件外,均应在末端做弯钩。变形钢筋、焊接骨架和焊接网中的光圆钢筋,其末端可不做弯钩;但如设计有要求时,则应按设
9、计要求做弯钩。级光圆钢筋末端应做 180 度的弯钩,其弯弧内直径不应小于钢筋直径的 2.5 倍,弯钩的弯后平直部分长度不应小于钢筋直径的 3 倍;而、级变形钢筋只需做 90 度或 135 度的弯折,其弯弧内直径不应小于钢筋直径的 4 倍,弯钩的弯后平直部分长度应符合设计要求;钢筋作不大于 90的弯折时,弯折处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的 5 倍。除焊接封闭环式箍筋外,箍筋的末端应作弯钩,弯钩形式应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合下列规定: (1)箍筋弯钩的弯弧内直径除应满足上述 1、2、3 条的规定外,尚应不小于受力钢筋直径; (2)箍筋弯钩的弯折角度:对一般结构,不应小于 90;对
10、有抗震等要求的结构,应为 135; (3)箍筋弯后平直部分长度:对一般结构,不宜小于箍筋直径的 5倍;对有抗震等要求的结构,不应小于箍筋直径的 10 倍。 2.2.3 钢筋连接 钢筋的接头有焊接连接、机械连接和绑扎连接等几种形式,由于钢筋通过连接接头传力的性能总不如整根钢筋,因此设置钢筋连接原则为:第一,钢筋的接头宜设置在受力较小处;第二,同一纵向受力钢筋在同一受力区段内不宜设置两个或两个以上接头,以保证钢筋的承载、传力性能;第三,设置在同一构件内的接头,应相互错开;第四,接头距钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的 10 倍, 一、接头使用有如下规定 1、轴心所拉和小偏心受拉杆中的钢筋接头均应焊
11、接 2、直径大于 12mm 以上的钢筋,应优先采用焊接接头或机械连接接头。 3、当受拉钢筋的直径大于 28mm 及受压钢筋的直径大于 32mm 时,不宜采用绑扎搭接接头。 4、直接承受动力荷载的结构构件中,其纵向受拉钢筋不得采用绑扎搭接接头 5、冷拔低碳钢丝的接头只允许用绑扎接头,不允许采用接触对焊或电弧焊 6、焊接接头与钢筋弯折处的距离不应小于 10d。 二、接头面积允许百分率 同一连接区段内,纵向钢筋搭接接头面积百分率为该区段内有搭接接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。1、钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为 1.3 ll(ll 为搭接长度) ,凡搭接接头中点位于该连接
12、区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段,如图 2-2 示。 图 2-2 同一连接区段内的纵向受力钢筋绑扎搭接接头 同一连接区段内,纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合下列规定: (1)对梁类、板类及墙类构件,不宜大于 25: (2)对柱类构件,不宜大于 50; (3)当工程中确有必要增大接头面积百分率时,对梁类构件,不应大于 50;对其他构件,可根据实际情况放宽。 纵向受压钢筋搭接接头面积百分率,不宜大于 50%。 绑扎搭接接头中钢筋的横向净距不应小于钢筋直径,且不应小于25mm。 2、纵向受力钢筋机械连接接头及焊接接头连接区段的长度为 35 倍d(d 为纵
13、向受力钢筋的较大直径),且不小于 500mm,凡接头中点位于该连接区段长度内的接头均属于同一连接区段。 同一连接区段内,纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合下列规定: (1)在受拉区不宜大于 50;受压区不受限制; (2)接头不宜设置在有抗震设防要求的框架梁端、柱端的箍筋加密区;当无法避开时,对等强度高质量机械连接接头,不应大于50; (3)直接承受动力荷载的结构构件中,不宜采用焊接接头;当采用机械连接接头时,不应大于 50。 三、焊接接头 焊接接头的类型有闪光对焊、帮条电弧焊(双面、单面焊) 、搭接电弧焊(双面、单面焊) 、坡口平焊、坡口立焊、电渣压力焊、钢
14、筋与钢板搭接焊、电阻点焊、预埋件丁字接头内(接头埋弧压力焊、贴角焊与接头穿孔塞焊) 、气压焊等;这里介绍几种施工中常用的: 1、对焊是两根钢筋沿着整个接角面连接的方法,它适用于水平钢筋非施工现场连接;对钢筋端面要求不严格,可以免去钢筋端面磨平工序,因而简化了操作,提高了工效,所以是目前普遍采用的焊接方法; 2、搭接电弧焊适用于直径 1040mm 的级钢筋和直径 1025mm的余热处理级钢筋,焊接时宜采用双面焊,焊接长度为 5d,不能进行双面焊时,也可采用单面焊,焊接长度为 10d;也是施工中常用的焊接方法。 3、电渣压力焊是近年来兴起的一项新的钢筋竖向连接技术,因其生产率高,施工简单、节能、节
15、材、接头质量可靠安全,成本低而得以广泛应用。它只适用于直径 1040mm 的、级热轧钢筋的现浇钢筋混凝土结构中竖向钢筋 或斜向钢筋的连接。 四、绑扎接头搭接长度 1、纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度应根据位于同一连接区段内的钢筋搭接接头面积百分率按下列公式计算:ll=La。式中 La指纵向受拉钢筋的锚固长度,按章节“2.1.2 钢筋锚固”确定;指纵向受钢筋搭接长度修正系数,按下表 2-3 取用。 纵向钢筋搭接接头面积百分率(%) 25 50 100 修正系数 1.2 1.4 1.6 表 2-3 纵向受拉钢筋搭接长度修正系数 2、构件中的纵向受压钢筋,当采用搭接连接时,其受压搭接长度不应小于纵
16、向受拉钢筋搭接长度的 0.7 倍,且在任何情况下不应小于200mm。 3、在梁、柱类构件的纵向受力钢筋搭接长度范围内,应按设计要求配置箍筋。当设计无具体要求时,应符合下列规定: (1)箍筋直径不应小于搭接钢筋较大直径的 0.25 倍; (2)受拉搭接区段的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的 5 倍,且不应大于 100mm; (3)受压搭接区段的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的 10 倍,且不应大于 200mm; (4)当柱中纵向受力钢筋直径大于 25mm 时,应在搭接接头两个端面外 100mm 范围内各设置两个箍筋,其间距宜为 50mm。当单个箍筋用在构件一个截面时,称为双肢箍。当构件的截面
17、很宽时,需要两(三)个箍筋拼在一起使用时,称为四(六)肢箍。在焊接骨架中,各肢箍筋都是独立的,因此有单、双、三肢箍。在截面构件中有圆形箍筋,但一般为螺旋形箍筋。此外还有腰筋、吊筋、锚固筋等。 2.2.5 对要求严格程度不同的用词说明 A、表示很严格,非这样做不可的用词:正面词采用“必须” ;反面词采用“严禁” 。 B、表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:正面词采用“应” ;反面词采用“不应”或“不得” 。 C、表示允许稍有选择,在条件许可时首先这样做的用词:正面词采用“宜” ;反面词采用“不宜” 。表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可” 。 第 4 楼 3 各类构件的钢筋构造 建
18、筑中的钢筋混凝土结构有:框架结构、框架剪力墙结构和筒式结构等。这些结构都是由不同形状、不同受力状态的基础、梁、柱、墙、板等构件组成的。下面我们将简单的介绍一下各类构件 2.3.1 基础 一、 条形基础 1横向受力钢筋的直径,一般为 616mm;间距为 120250mm。 2纵向分布钢筋的直径,一般为 56mm;间距为 250350mm。 3条形基础的宽度 B1600mm 时,横向受力钢筋的长度可减至0.9B,交错布置,如图 2-3 示。 图 2-3 条形基础 图 2-4 条形基础交接处配筋 4条形基础交接处配筋,如图 9-29 所示。L 形交接时,纵横墙受力钢筋重叠布置,该部分分布钢筋取消但需
19、搭接;T 形交接时,重叠处横墙受力钢筋间距加倍排至纵墙处。 二、单独基础 1单独基础系双向受力,其受力钢筋直径不宜小于 8mm,间距为100200mm。沿短边方向的受力钢筋一般置于长边受力钢筋的上面。当基础边长 B3000mm 时(除基础支承在桩上外),受力钢筋的长度可减为 0.9B 交错布置。 2现浇柱下单独基础的插筋直径、根数和间距应与柱中钢筋相同,下端宜做成直弯钩,放在基础的钢筋网上,如图 2-5 示。当基础高度较大时,仅四角插筋伸至基底。插筋的箍筋与柱中箍筋相同,基础内设置二个。 3预制柱下杯形基础,当 b/h1800mm,宜取60 度。 2弯起钢筋的弯终点外应留有锚固长度,在受拉区不
20、应小于 20d,在受压区不应小于 10d,对光圆钢筋在末端应设置弯钩,如图 2-11示。 图 2-11a 受拉区 图 2-11b 受压区 3弯起钢筋应在同一截面中与梁轴线对称成对弯起,当两上截面中各弯起一根钢筋时,这两根钢筋也应沿梁轴线对称弯起。梁底(顶)层钢筋中的角部钢筋不应弯起。 4在梁的受拉区中,弯起钢筋的弯起点,可设在按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋截面之前;但弯起钢筋与梁中心线交点应在不需要该钢筋的截面之外,同时,弯起点与计算充分利用该钢筋的截面之间的距离,不应小于 h0/2,见图 9-19。 第 5 楼图 2-12 弯起钢筋弯起点与弯矩图形的关系 说明:1在受拉区域中的弯起点;2
21、按计算不需要钢筋“b”的截面;3正截面受弯承载力图形;4按计算钢筋强度充分利用的截面;5按计算不需要钢筋“a”的截面 5、弯起钢筋前排的弯起点至后排的弯终点的距离,不应大于箍筋的最大间距。 6、当纵向受力钢筋不能在需要的位置弯起,或弯起钢筋不足以承受剪力时,需增设附加斜钢筋,且其两端应锚固在受压区内(鸭筋),不得采用浮筋,如图 2-13 示。 图 2-13 附加斜钢筋(鸭筋)的设置 三、梁箍筋 箍筋是为了固定受力钢筋的布置,使钢筋形成坚固的骨架而设置的。同时又可以承受剪力,以满足斜截面强度的需要,对限制斜裂缝的宽度,防止斜截面的破坏比较有效。箍筋 的形式一般有开口式及封闭式,一般常用封闭式 1
22、、梁的箍筋设置:对梁高300,应沿梁全长设置;对梁离为150300mm,可仅在构件两端各 1/4 跨度范围内设置,但当在构件中部 1/2 跨度范围内有集中荷载作用时,则应沿梁全长设置;对梁高800mm,不宜小于 8mm。梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时,箍筋直径还不应小于纵向受压钢筋最大直径的 0.25 倍。 3、梁中箍筋的最大间距:宜符合下表 2.4 规定。 项次 梁高 按计算配置箍筋 按构造配置箍筋 1. 150300 150 200 2. 300500 200 300 3. 500800 250 350 4. 800 300 400 表 2-4 梁中箍筋的最大间距(mm) 当梁中配有按计
23、算需要的纵向受压钢筋时,箍筋的间距不应大15d(d 为纵向受压钢筋的最小直径);当层内的纵向受压钢筋多于5 根且直径大于 18mm 时,箍筋的间距不应大于 10d。 梁中纵向受力钢筋搭接长度范围内的箍筋间距应符合梁的纵向钢筋那节的规定。 4、箍筋的形式与肢数:箍筋应做成封闭式,基本形式为双肢箍筋,如图 2-14a。当梁的宽度不大于 400mm 但一层内的纵向受压钢筋多于 4 根或梁的宽度大于 400mm,且层内的纵向受压钢筋多于 3 根,应设置复合箍筋,如图 2-14b 与 c 所示的四肢箍筋与如图 2-14d 所示的六肢箍筋。为了施工方便,四肢箍筋可由两个相同的多肢箍筋拼成。 图 2-14
24、梁箍筋 说明:(a)双肢箍筋 (b)与(c)四肢箍筋 (d)六肢箍筋 1箍筋 2腰筋 3拉筋 5、抗扭箍筋应做成封闭式,且应沿截面周边布置;当采用复合箍筋时,位于截面内部的箍筋不应计入抗扭箍筋面积。抗扭箍筋的末端应做成 135 度弯钩,弯钩端头平直段长度不应小于 10d。 四、梁侧面纵向构造钢筋或受扭钢筋的配置 当梁腹板高度 hw 不小于 450mm 时,梁侧应沿高度配置纵向构造钢筋(腰筋),间距应小于或等 于 200mm,其搭接与锚固长度可取 15d,工程图中一般用 G 表示它。当为受扭纵向筋时,间距与腰筋 相同,其锚固长度与方式同框架梁下部纵筋,工程图中一般以 N 表示它。梁的两侧纵向构造
25、钢筋宜用拉筋联系,拉筋直径一般与箍筋相同,其间距一般为箍筋间距的两倍。 五、附加横向钢筋 1、在梁下部或截面高度范围内有集中荷载作用时,应在该处设置附加横向钢筋(吊筋、箍筋)承担。附加横向钢筋应布置在长度S(S=2h1+3b)的范围内,如图 2-15 示。 图 2-15 集中荷载作用处的横向附加钢筋 说明:(a)附加箍筋(b)附加吊筋 ;1传递集中荷载的位置 2附加箍筋 3附加吊筋 2、当构件的内折角处于受拉区时,应增设箍筋,如图 2-16 示。该箍筋应能承受未在受压区锚固的纵向受拉钢筋 As1 的合力,且在任何情况下不应小于全部纵向钢筋 As 合力的 35%。 图 2-16 钢筋混凝土梁内折
26、角处配筋 梁内折角处附加箍筋的配置范围 S,可按下式计算:S=h tan(3a/8),式中 h-梁内折角处高度;a-梁的内折角。 2.3.3 柱 柱是承受压力和弯矩的构件,一般分为纵向钢筋与箍筋。柱中纵向钢筋用来帮助混凝土承受压力,箍筋能阴止混凝土的横向变形,且稍能提高混凝土抗压强度,还可以使纵向钢筋定位,组成钢筋骨架。第 6 楼柱纵向受力钢筋 1、柱中纵向受力钢筋的配置,应符合下列规定: (1)纵向受力钢筋的直径不宜小于 12mm,不少于 4 根,全部纵向钢筋的配筋率不宜大于 5%;圆柱中纵向钢筋宜沿周边均匀布置,根数产宜少于 8 根,且不应少于 6 根。 (2)柱中纵向受力钢筋的净间距不应
27、小于 50mm;对水平浇筑的预制柱,其纵向钢筋的最小净间距可按梁的有关规定取用。 (3)在偏心受压柱中,垂直于弯矩作用平面的侧面上的纵向受力钢筋以及轴心受压柱中各边的纵向受力钢筋,其中距不宜大于 300mm。 (4)当偏心受压柱的截面高度 h600mm 时,在柱的侧面上应设置直径为 1016mm 的纵向构造钢筋,并相应设置复合箍筋或拉筋。 2、现浇柱中纵向钢筋的接头,应优先采用焊接或机械连接。接头宜设置在柱的弯矩较小区段,并应符合下列规定。 (1)柱每边钢筋不多于 4 根时,可在一个水平面上连接,如图 2-17a;柱每边钢筋 58 根时,可在二个水平面上连接。 (2)下柱伸入上柱搭接钢筋的根数
28、及直径,应满足上柱受力的要求;当上下柱内钢筋直径不同时,搭接长度应按上柱内钢筋直径计算。 (3)下柱伸入上柱的钢筋折角不大于 1:6 时,下柱钢筋可不切断而弯伸至上柱搭接,如图 2-17b;当折角大于 1:6 时,应设置插筋,如图 2-17c 或将上柱钢筋锚在下柱内,如图 2-17d。 图 2-17 柱中纵向钢筋的接头 说明:(a)上下柱钢筋搭接(b)下柱钢筋弯折身入上柱 (c)加插筋搭接 (d)上柱钢筋伸入下柱 3、顶层柱中纵向钢筋的锚固,应符合下列规定: (1) 顶层中间节点的柱纵向钢筋及顶层端节点的内侧柱纵向钢筋可用直线方式锚入顶层节点,其自梁底标高算起的锚固长度不应小于La,且柱纵向钢
29、筋必须伸至柱顶。当顶层节点处梁截面高度不足时,柱纵向钢筋应伸至柱顶并向节点内水平弯折,如图 2-18a;当柱顶有现浇板且板厚不小于 80mm、混凝土强度等级不低于 C20 时,柱纵向钢筋也可向外弯折,如图 2-18b。弯折后的水平投影长度不宜小于 12d(d 为纵向钢筋直径)。 图 2-18 顶层柱中纵向钢筋的锚固 说明:(a)柱纵向钢筋向内弯折(b)柱纵向钢筋向外弯折 (2)框架顶层端节点处,可将柱外侧纵向钢筋的相应部分弯人梁内作梁上部纵向钢筋使用,如图 2-19a,共搭接长度不应小于 1.5La;其中,伸入梁内的外侧纵向钢筋截面面积不宜小于外侧纵向钢筋全部截面面积的 65%。梁宽范围以外的
30、柱外侧纵向钢筋宜沿节点顶部伸至柱内边,并向下弯折不小于 8d 后截断;当柱纵向钢筋位于柱顶第二层时,可不向下弯折。当有现浇板且板厚不小于 80mm、混凝土强度等级不低于 C20 时,梁宽范围以外的纵向钢筋可伸入现浇板内,其长度与伸入梁内的柱纵向钢筋相同。 (3)框架梁顶节点处,也可将梁上部纵向钢筋弯入柱内与柱外侧纵向钢筋搭接,如图 2-19b,其搭接长度竖直段不应小于 1.7La。当梁上部纵向钢筋的配筋率大于 1.2%时,弯入柱外侧的梁上部纵向钢筋应满足以上规定的搭接长度,且宜分两批截断,其截断点之间的距离不宜小于 20d(d 为梁上部纵向钢筋直径)。柱外侧纵向钢筋伸至柱顶后宜向节点内水平弯折
31、,弯折段的水平投影长度不宜小于 12d(d 为柱外侧纵向钢筋直径)。 图 2-19 顶层端节点梁柱纵向钢筋的搭接 说明:(a)柱外侧纵向钢筋弯人梁内作梁上部纵向钢筋用(b)梁上部纵向钢筋弯人柱内与柱外侧纵向钢筋搭接 (二)柱箍筋 1、柱及其他受压构件中的周边箍筋应做成封闭式;对圆柱中的箍筋,搭接长度不应小于锚固长度 La,且末端应做成 135 度弯钩,弯钩末段平直段长度不应小于箍筋直径的 5 倍。 2、箍筋间距不应大于 400mm 及构件截面的短边尺寸,在绑扎的骨架中不应大于 15d( d 为纵向受力钢筋的最小直径),在焊接的骨架中不应大于 20d。 3、箍筋直径不应小于 d/4,且不应小于
32、6mm(d 为纵向钢筋的最大直径)。 4、当柱中全部纵向受力钢筋的配筋率大于 2%时,箍筋直径不应小于 8mm,间距不应大于纵向受力钢筋最小直径的 10 倍;且不应大于200mm;箍筋末端应做成 135 度弯钩且弯钩末端平直段长度不应小于箍筋直径的 10 倍;箍筋也可焊成封闭环式。 5、当柱截面短边尺寸大于 400mm 且各边纵向钢筋多于 3 根时,或当柱截面短边尺寸不大于 400mm 但各边纵向钢筋多于 4 根时,应设置复合箍筋,如图 2-20。 图 2-20 矩形与圆形截面柱的箍筋形式 说明:(a)方柱箍筋(b) (c)方柱复合箍筋 (d) (e)矩形柱复合箍筋 (f)圆柱箍筋 (g)圆柱
33、复合箍筋 6、柱中纵向受力钢筋搭接长度内的箍筋间距应符合“2.2.3 钢筋连接”的规定。 第 7 楼 2.3.4 剪力墙 现浇钢筋 混凝土剪 力墙常用于剪 力墙结构及框加工一般剪力墙结构中,它除了承受结构自重和楼面活荷载处,还承受由风或地震引起的水平荷载。其配筋构造要求如下: 1、钢筋混凝土剪力墙水平及竖向分布钢筋的直径不应小于 8mm,间距不应大于 300mm。 2、厚度大于 160mm 的剪力墙应配置双排分布钢筋网;结构中重要部位的剪力墙,当其厚度不大于 160mm 时,也宜配置双排分布钢筋网。双排分布钢筋网应沿墙的两个侧面布置,且应采用拉筋连系;拉筋直径不宜小于 6mm,间距不宜大于的
34、600mm。 3、剪力墙水平分布钢筋的搭接长度不应小于 1.2La。同排水平分布钢筋的搭接接头之间以及上、下相邻水平分布钢筋的搭接接头之间沿水平方向的净间距不宜小于 500mm。剪力墙竖向分布钢筋可在同一高度搭接,搭接长度不应小于 1.2La。 4、剪力墙水平分布钢筋应伸至墙端,并向内水平弯折 10d 后截断(d为水平分布钢筋直径)。 当剪力墙端部有翼墙或转角墙时,内墙两测的水平分布钢筋和外墙内侧的水平分布钢筋应伸至翼墙或转角墙外边,并分别向两侧水平弯折 15d 后截断。在转角墙端处,外墙外侧的水平分布钢筋应在墙端外角处弯入翼墙,并与翼墙外侧水平分布钢筋搭接。 带边框的剪力墙,其水平和竖向分布
35、钢筋宜分别贯穿柱、梁或锚固在柱、梁内。 5、剪力墙墙肢两端的竖向受力钢筋不宜少于 4A12 的钢筋或 2A16 的钢筋;沿该竖向钢筋方向宜配置直径不小于 6mm、间距为 250mm 的拉筋。 6、剪力墙洞口上、下两边的水平纵向钢筋截面面积分别不宜小于洞口截断的水平分布钢筋总面积的 1/2。纵向钢筋自洞口边伸入墙内的长度不应小于受拉钢筋的锚固长度。 剪力墙洞口连梁应沿全长配置箍筋。箍筋直径不宜小于 6mm,间距不宜大于 150mm。在顶层洞口连梁纵向钢筋伸入墙内的锚固长度范围内,应设置相同的箍筋。 门窗洞边的竖向钢筋应接受拉钢筋锚固在顶层连粱高度范围内。 7、钢筋混凝土剪力墙的水平和竖向分布钢筋
36、的配筋率不应小于 0.2%。结构中重要部位的剪力墙,其水平和竖向分布钢筋的配筋率宜适当提高。剪力墙中温度、收缩应力较大的部位,水平分布钢筋的配筋率可适当提高。 2.3.5 板 板配筋规定:钢筋混凝土板是受弯构件,按其作用分为:底部受力筋 、上部负筋、分布筋几种。 一、受力筋 主要用来承受拉力。悬臂板及地下室底板等构件的受力钢筋的配置是在板的上部。当板为两端支承的简支板时,其底部受力钢筋平行跨度布置;当板为四周支承并且其长短边之比值大于 2 时,板为单向受力,叫单向板,其底部受力钢筋平行短边方向布置;当板为四周支承并且其长短边之比值小于或等 于 2 时,板为双向受力,叫双向板,其底部纵横两个方向
37、均为受力钢筋。 1、板中受力钢筋的常用直径:板厚 h150mm 时为 1216mm;采用现浇板时受力钢筋不应小于 6mm,预制板时不应小于 4mm。 2、板中受力钢筋的间距,一般不小于 70mm,当板厚 h150mm 时间距不宜大于 200mm,当 h150mm 时不宜大于 1.5h 或 250mm。板中受力钢筋一般距墙边或梁边 50mm 开始配置。 3、单向板和双向板可采用分离式配筋或弯起式配筋。分离式配筋因施工方便,已成为工程中主要采用的配筋方式。 当多跨单向板、多跨双向板采用分离式配筋时,跨中下部钢筋宜全部伸人支座;支座负筋向跨内的延伸长度 a 应覆盖负弯矩图并满足钢筋锚固的要求,如图
38、2-21 示。 图 2-21 连续板的分离式配筋 4、简支板或连续板跨中下部纵向钢筋伸至支座的中心线且锚固长度不应小于 5d(d 为下部钢筋直径)。当连续板内温度收缩应力较大时,伸入支座的锚固长度宜适当增加。 对与边梁整浇的板,支座负弯矩钢筋的锚固长度应为 La,见图 2-21右侧支座负筋 5、在双向板的纵横两个方向上均需配置受力钢筋。承受弯矩较大方向的受力钢筋,布置在受力较小钢筋的外层。 二、分布钢筋 它主要用来使作用在板面荷载能均匀地传递给受力钢筋;抵抗四温度变化和混凝土收缩在垂直于板跨方向所产生的拉应力;同时还与受力钢筋绑扎在一起组合成骨架,防止受力钢筋在混凝土浇捣时的位移。 1、单向板
39、中单位长度上分布钢筋的截面面积不宜小于单位宽度上受力钢筋截面面积 15%,且不宜小于该方向板截面面积的 0.15%;分布钢筋的间距不宜大于 250mm,直径不宜小于 6mm。 对集中荷载较大的情况,分布钢筋的截面面积应适当增加,其间距不宜大于 200mm。 2、在温度、收缩应力较大的现浇板区域内,钢筋间距宜为150200mm,并应在板的配筋表面布置温度收缩钢筋。板的上、下表面沿纵、横两个方向的配筋率均不宜小于 0.1%。 温度收缩钢筋可利用原有钢筋贯通布置,也可另行设置构造钢筋网,并与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件中锚固。 三、构造钢筋 为了避免板受力后,在支座上部出现裂缝,通常是在
40、这些部们上部配置受拉钢筋,这种钢筋称为负筋。 1、对与支承结构整体浇筑或嵌固在承重砌体墙内的现浇混凝土板,应沿支承周边配置上部构造钢筋,其直径不宜小于 8mm,痩距不宜大于 200mm,并应符合下列规定: (1)该构造钢筋的截面面积:沿受力方向配置时不宜小于跨中受力钢筋截面面积的 1/3,沿非受力方向配置时可根据实践经验适当减少。(2)该构造钢筋伸入板内的长度:对嵌固在承重砌体墙内的板不宜小于板短边跨度的 1/7,在两边嵌固于墙内的板角部分不宜小于板短边跨度的 1/4(双向配置);对周边与混凝土梁或墙整体浇筑的板不宜小于受力方向板计算跨度的 1/5(单向板)、1/4(双向板),见图 2-21。
41、 2、当现浇板的受力钢筋与梁平行时,应沿梁长度方向配置间距不大于 200mm 且与梁垂直的上部构造钢筋,其直径不宜小于 8mm,且单位长度内的总截面面积不宜小于板中单位长度内受力钢筋截面面积的 1/3。该构造钢筋伸人板内的长度不宜小于板计算跨度 Lo 的1/4,见图 2-22。 图 2-22 现浇板中与梁垂直的构造钢筋 说明:1主梁 2次梁 3板的收力箍筋 3、挑檐转角处应配置放射性构造钢筋,如图 2-23。钢筋间距(按L/2 处计算)不宜大于 200mm;钢筋埋人长度不应小于挑檐宽度,即aL。构造钢筋的直径与边跨支座的负弯矩筋相同。 图 2-23 挑檐转角处板的构造钢筋 四、板上开洞 1、圆
42、洞或方洞垂直于板跨方向的边长小于 300mm 时,可将板的受力钢筋绕过洞口,不必加固。 2、当 300D1000mm 时,应沿洞边每侧配置加强钢筋,其面积不小于洞口宽度内被切断的受力钢筋面积的 1/2,且不小于 2A10,见图 2-24。 图 2-24 板上开洞处的构造钢筋 3、当 D300mm 且孔洞周边有集中荷载时或 D1000mm 时,应在孔洞边加设边梁。 五、板柱节点 在板柱节点处,为提高板的冲切强度,可配置箍筋或弯起钢筋。板的厚度不应小于 150mm。 箍筋应配置在柱边以外不小于 1.5h0 范围内,其间距不应大 h0/3,如图 2-25a,箍筋外形宜为封闭式。箍筋直径不应小于 6m
43、m。 弯起钢筋可由一组或二组组成,如图 2-25b。其倾斜度应与冲切破坏斜截面相交,其交点应在柱周边以外 h/22/3h 的范围内。弯起钢筋直径不应小于 12mm,且每一方向不应小于 3 根。 图 2-25 板柱节点处的加强钢筋 说明:(a)配置箍筋 (b)配置弯起钢筋 第 8 楼 4 抗震配筋要求 2.4.1 抗震等级 钢筋混凝土结构构件的抗震设计,根据设防烈度、结构类型和房屋高度,抗震等级分为一、二、三、四级,应符合相应的计算和构造措施要求,并应符合钢筋混凝土结构的抗震等级表的规定,如表 2-5 示。 表 2-5 抗震等级表 2.4.2 一般规定 1、结构构件中的纵向受力钢筋宜选用 HRB
44、335、HRB400 级钢筋。 2、纵向受拉钢筋的抗震锚固长度 Lae:对一、二级抗震等级为1.15La,对*抗震等级为 1.05La,对四级抗震等级为 La。 3、采用搭接接头时,纵向受拉钢筋的抗震搭接长度 LlE,应按下列公式计算:LlE=Lae。 4、纵向受力钢筋连接接头的位置宜避开梁端、柱端箍筋加密区;当无法避开时,应采用满足等强度要求的高质量机械连接接头,且钢筋接头面积百分率不应超过 50%。 5、箍筋的末端应做成 135 度弯钩,弯钩端头平直段长度不应小于箍筋直径的 10 倍;在纵向受力钢筋搭接长度范围内的箍筋,其直径不应小于搭接钢筋较大直径的 0.25 倍,其间距不应大于搭接钢筋
45、较小直径的 5 倍,且不应大于 100mm。 2.4.3 框架梁 1、框架梁梁端截面的底部和顶部纵向受力钢筋截面面积的比值,除按计算确定外,一般抗震等级不应小于 0.5;二、*抗震等级不应小于 0.3。 2、梁端箍筋的加密区长度、箍筋最大间距和箍筋最小直径应按下表采用。当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于 2%时,表中箍筋最小直径应增大 2mm,如表 2-6 示。 第 9 楼抗震等级 箍筋加密区长度(二者取大值) 箍筋最大间距(三者取大值) 箍筋最小直径 一 2h、500mm 6d、h/4、100mm 10 二 1.5h、500mm 8d、h/4、100mm 8 三(四) 8d、h/4、150mm 8
46、(6) 表 2-6 梁端箍筋加密区的构造要求 注:d 为纵向钢筋直径;h 为梁的高度。梁端纵向钢筋配筋率2%时,箍筋最小直径增加 2mm。 3、沿梁全长顶面和底面至少应备配置两根通长的纵向钢筋。对一、二级抗震等级,钢筋直径不应小于 14mm,且分别不应少于梁两端顶面和底面纵向受力钢筋中较大截面面积的 1/4;对三、四级抗震等级,钢筋直径不应小于 12mm。 4、梁箍筋加密区长度内的箍筋间距:对一级抗震等级,不宜大于200mm 和 20 倍箍筋直径的较大值;对二、*抗震等级,不宜大于250mm 和 20 倍箍筋直径的较大值;对四级抗震等级,不宜大于300mm。 5、梁端设置的第一个箍筋应距框架节
47、点边缘不大于 50mm;非加密区的箍筋间距不宜于加密区间距的 2 倍。 2.4.4 框架柱与框支柱 1、框架柱与框支柱上、下两端箍筋应加密。加密区的箍筋最大间距和箍筋最小直径应符合下表 2.7 的规定。 抗震等级 箍筋最大间距(mm)(两者取最小值) 箍筋最小直径(mm) 一 6d、100 10 二 8d、100 8 三 8d、150(柱根 100) 8 四 8d、150(柱根 100) 6(柱根 8) 表 2-7 柱端箍筋加密区的构造要求 注:底层柱的柱根系指地下室的顶面或无地下室情况的基础顶面;柱根加密区长度应取不小于该层柱净高的 1/3;当有刚性地面时,除柱端箍筋加密区外尚应在刚性地面上
48、、下各 500mm 的高度范围内加密箍筋。d 为纵向钢筋直径。 2、框支柱与剪跨比2 的框架柱应在柱全高范围内加密箍筋,且箍筋间距不应大于 100mm。 3、二级抗震等级的框架柱,当箍筋直径不小于 10mm、间距不大于200mm,除柱根外,箍筋间距应允许采用 150mm;*抗震等级框架柱的截面尺寸不大于 400mm 时,箍筋最小直径应允许采用 6mm;四级抗震等级框架柱剪跨比不大于 2 时,箍筋直径不应小于 8mm。 4、框架柱的箍筋加密区长度,应取柱截面长边尺寸(或圆形截面直径)、柱净高的 1/6 和 500mm 中的最大值。一、二级抗震等级的角柱应沿柱全高加密箍筋。 5、柱箍加密区内的箍筋
49、间距:一级抗震等级不宜大于 200mm;二、*抗震等级不宜大于 250mm 和 20 倍箍筋直径中的较大值;四级抗震等级不宜大于 300mm。此外,每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋或拉筋约束;当采用拉筋时,拉筋宜紧靠纵向钢筋并勾住封闭箍筋。 6、在柱箍筋加密区外,箍筋的体积配筋率不宜小于加密区配筋率的1/2;对一、二级抗震等级,箍筋间距不应大于 10d;对三、四级抗震等级,箍筋间距不应大于 15d(d 为纵向钢筋直径)。 2.4.5 框架梁柱节点 1、框架中间层的中间节点处,框架梁的上部纵向钢筋应贯穿中间节点;对一、二级抗震等级,梁的下部纵向钢筋伸入中间节点的锚固长度不应小于 Lae,且伸过中心线不应小于 5d,如图 2-26a。梁内贯穿中柱的每根纵向钢筋直径,对一、二级抗震等级,不宜大于柱在该方向截面尺寸的 1/20;对圆柱截面,不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的 l/20。 2、框架中间层的端节点处,当框架梁上部纵向钢筋用直线锚固方式锚入端节点时,其锚固长度除不应小于 LaE 外,尚应伸过柱中心线不小于 5d(d 为梁上部纵向钢筋的直径)。当水平