結(jié)構(gòu)識圖和鋼筋算量模塊3-柱鋼筋工程量計算-課件

1、模塊3柱鋼筋工程量計算通過此模塊訓(xùn)練，你將能夠：1描述柱的各種構(gòu)件鋼筋構(gòu)造2分析抗震框架柱、非抗震框架柱的配筋構(gòu)造及鋼筋計算方法3計算抗震框架柱、非抗震框架柱的基礎(chǔ)插筋、各層縱筋及箍筋的鋼筋工程量 任務(wù)2.1 柱構(gòu)件受力簡析和構(gòu)造任務(wù)說明1.請指出柱構(gòu)件主要荷載和主要受力情況2.請說出柱構(gòu)件的基本構(gòu)造要求3.請說出柱構(gòu)件的分類和鋼筋骨架包括的內(nèi)容任務(wù)分析1.柱在建筑中的作用是什么？2.柱構(gòu)件有哪些類型？3.柱構(gòu)件內(nèi)有哪些類型的鋼筋？4.柱構(gòu)件的截面尺寸、配筋要求等構(gòu)造要求是什么？任務(wù)學(xué)習(xí)1柱構(gòu)件的受力分析1）柱構(gòu)件是建筑物的重要組成部分，主要承擔(dān)豎向荷載，并把屋蓋和樓蓋荷載傳至基礎(chǔ)，是建筑結(jié)構(gòu)

2、中的主要承重構(gòu)件。在框架結(jié)構(gòu)中，由梁構(gòu)件和柱構(gòu)件組成框架共同抵抗使用過程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載，在受到壓力、剪力和彎矩作用下，柱構(gòu)件要保證強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的要求。2）受壓構(gòu)件是以承受軸向壓力為主，并同時承受彎矩、剪力的構(gòu)件，如多層框架房屋和單層廠房中的柱是典型的受壓構(gòu)件。受壓構(gòu)件按軸向壓力在截面上作用位置不同分為：軸心受壓構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件。理想的軸心受壓構(gòu)件實際上是不存在的。2 剛性基礎(chǔ) 1)剛性基礎(chǔ)的受力分析 剛性基礎(chǔ)需要非常大的抗彎剛度，收力后不允許撓曲變形和開裂。所以必須對基礎(chǔ)的材料強(qiáng)度、臺階的寬高比、建筑物的層高、地基承載力進(jìn)行嚴(yán)格的控制。 基礎(chǔ)內(nèi)不需配置受力鋼筋，這種基礎(chǔ)稱為

3、剛性基礎(chǔ)(圖2.1.2)。2).柱的分類及鋼筋骨架 16G101-1圖集一共將柱分為以下5種：框架柱KZ、框支柱KZZ、梁上柱LZ、墻上柱QZ、芯柱XZ。柱構(gòu)件內(nèi)都有哪些鋼筋，即為鋼筋骨架，如圖3-1所示。3).構(gòu)造要求（1）柱截面尺寸 鋼筋混凝土柱構(gòu)件截面形式的選擇要考慮到受力合理和模板制作方便。矩形截面，方形和矩形獨立柱的截面尺寸，不宜小于250mm250mm，框架柱不宜小于300mm400mm。同時，柱截面尺寸還受到長細(xì)比的控制。因為柱子過于細(xì)長時，其承載力受穩(wěn)定性控制，材料強(qiáng)度得不到充分發(fā)揮。為施工制作方便，柱截面尺寸還應(yīng)符合模數(shù)化的要求，柱截面邊長在800 mm以下時，宜取50 mm

4、為模數(shù)；在800 mm以上時，可取100 mm為模數(shù)。（2）柱內(nèi)鋼筋 縱筋：主要幫助混凝土承擔(dān)壓力，要柱所受荷載匹配。柱箍筋：與縱筋組成空間骨架，減少縱筋的計算長度，因而避免縱筋過早的壓屈而降低柱的承載力，并且，箍筋能加強(qiáng)對混凝土的約束程度，提高框架柱的彈塑性變形能力。根據(jù)抗震等級的不同，箍筋加密區(qū)設(shè)置的規(guī)定也不同。加密范圍是按照建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2019）規(guī)定。拓展鏈接 柱構(gòu)件鋼筋計算知識體系課前任務(wù)4D微課柱的列表標(biāo)示任務(wù)3.2 識讀柱構(gòu)件平法施工圖任務(wù) 請說出常見柱類型的平法表達(dá)規(guī)則，并指出工程圖紙中柱構(gòu)件鋼筋名稱、數(shù)量。任務(wù)分析1.什么符號表示框架柱、框支柱、芯柱、梁上

5、柱、剪力墻上柱呢？2.柱構(gòu)件都設(shè)置了什么鋼筋？3.這些柱構(gòu)件的鋼筋是如何在結(jié)構(gòu)平法圖描述的？4.英才公寓結(jié)施圖中的柱構(gòu)件的鋼筋如何設(shè)置的？任務(wù)實施1.柱平法施工圖制圖規(guī)則1）柱平法施工圖的表示方法柱平法施工圖是在柱平面布置圖上采用列表注寫方式或截面注寫方式表達(dá)柱構(gòu)件的截面形狀、幾何尺寸、配筋等設(shè)計內(nèi)容。柱平面布置圖，可采用適當(dāng)比例單獨繪制，也可與剪力墻平面布置圖合并繪制。在柱平法施工圖中，應(yīng)注明各結(jié)構(gòu)層的樓面標(biāo)高、結(jié)構(gòu)層高及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)層號，尚應(yīng)注明上部結(jié)構(gòu)嵌固部位位置。圖3-2 KZ1平面布置圖示例2）列表注寫方式3）截面注寫方式2.識讀工程圖紙中柱構(gòu)件鋼筋平法施工圖 識讀英才公寓工程圖紙中關(guān)

6、于柱構(gòu)件的鋼筋平法施工圖，以框架柱KZ1為例，如圖3-2和3-3所示，KZ1平法施工圖采用列表注寫方式，平面布置圖中給出KZ1與軸線的位置關(guān)系。通過識讀KZ1柱表，我們可以得到以下信息：（1）該柱構(gòu)件為“L”異型框架柱，柱編號為KZ1，面尺寸如表所示。（2）1層的結(jié)構(gòu)層樓面標(biāo)高為2.9m，結(jié)構(gòu)層高為3.6m，可知基礎(chǔ)頂標(biāo)高為-0.7m。KZ1的標(biāo)高分別為基礎(chǔ)頂8.9m和8.918m時，柱構(gòu)件配筋有所不同。（3）結(jié)構(gòu)層標(biāo)高為基礎(chǔ)頂8.9m范圍內(nèi)，KZ1縱筋為8C18+8C14，兩個“”所指處為8根直徑為14的HRB400級鋼筋，其余為8根直徑為18的HRB400級鋼筋。結(jié)構(gòu)層標(biāo)高為8.918m范

7、圍內(nèi)，KZ1的縱筋為8C16+8C14，兩個“”所指處為8根直徑為14的HRB400E級鋼筋，其余為8根直徑為16的HRB400級鋼筋。（4）柱構(gòu)件的箍筋為兩個44的矩形箍筋復(fù)合，結(jié)構(gòu)層標(biāo)高為基礎(chǔ)頂8.9m范圍內(nèi)，箍筋為C10100/200，表示箍筋為HRB400級鋼筋，直徑為10，加密區(qū)間距為100，非加密區(qū)間距為200。結(jié)構(gòu)層標(biāo)高為8.918m范圍內(nèi)，箍筋為C8100，表示箍筋為HRB400級鋼筋，直徑為8，加密區(qū)間距為100，非加密區(qū)間距為200。課后作業(yè) 通過識讀英才公寓結(jié)構(gòu)施工圖，找出KZ2，KZ3，KZ4的鋼筋布置信息。任務(wù)3.3 抗震框架柱鋼筋工程量計算通過任務(wù)的學(xué)習(xí)，你將能夠：

8、1確定英才公寓抗震框架柱鋼筋工程量計算參數(shù)；2計算英才公寓項目抗震框架柱的鋼筋工程量；任務(wù) 計算英才公寓項目中在軸與D軸相交處KZ1的鋼筋工程量，平法施工圖見圖3-2和3-3。任務(wù)分析1.完成任務(wù)計算需要涉及的圖紙有哪些？抗震等級，混凝土強(qiáng)度等級，鋼筋級別，保護(hù)層厚度，錨固長度，搭接長度分別為多少？2.每一根柱的編號、截面尺寸、縱筋型號及數(shù)量、箍筋型號及數(shù)量、起止標(biāo)高等是否完整和正確？3.柱構(gòu)件中要計算的鋼筋種類有多少？柱縱向鋼筋在16G101-1如何規(guī)定，如何計算？4.柱構(gòu)件在基礎(chǔ)內(nèi)的插筋如何設(shè)置？如何計算？5.柱構(gòu)件箍筋的布置范圍和根數(shù)如何計算？6.柱縱向鋼筋在頂部與屋面框架梁如何錨固？如

9、何計算？任務(wù)實施 計算環(huán)境參數(shù) 本工程涉及到柱的圖紙有結(jié)構(gòu)施工圖總說明（一）、（二），結(jié)施-5、6、7，為異形柱框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，柱的生根在基礎(chǔ)底板，標(biāo)高到層頂17.9米?；惧^固長度查設(shè)計總說明（一）、（二），柱混凝土強(qiáng)度地下到二層C40，二層以上C35，鋼筋級別HRB400，抗震等級三級，C40時laE=30d=3014=420mm，C35時laE=34d=476mm；柱所處環(huán)境“一類”，保護(hù)層厚度為25mm。1 柱基礎(chǔ)插筋計算1）柱基礎(chǔ)插筋連接構(gòu)造不考慮錯開連接高度時，計算思路（2）16G101-3圖集第66頁有關(guān)于柱插筋在基礎(chǔ)的錨固規(guī)定如圖3-7所示，本例基礎(chǔ)為獨立基礎(chǔ)，hj為基礎(chǔ)底面

10、到基礎(chǔ)頂面高度700mm，工程量計算過程如表3-6所示。2 首層抗震KZ鋼筋計算1）抗震KZ縱向鋼筋構(gòu)造 框架柱縱向鋼筋的連接方式有扎搭接、機(jī)械連接、焊接連接三種方式。 連接位置應(yīng)避開非連接區(qū)，相鄰縱向鋼筋連接接頭相互錯開，在同一截面內(nèi)鋼筋接頭面積百分率不宜大于50%。軸心受拉及小偏心受拉柱內(nèi)的縱向鋼筋不得采用綁扎搭接接頭?？拐鹂蚣苤v向鋼筋連接構(gòu)造（圖3-8）：2）抗震KZ縱向鋼筋計算（1）本工程以首層KZ1為例進(jìn)行計算，計算條件見表3-7，平法施工圖見圖3-2、3-3。3） 抗震KZ箍筋計算(書中有錯）（1）箍筋長度計算方法下面列舉4種常用箍筋（圖3-9）的計算方法。柱箍筋長度通常有兩種算

11、法,按中心線計算或按外皮計算。下面列舉4種常用箍筋(圖3.9)的計算方法(中心線長度)。1號箍筋長度=(b-2保護(hù)層厚度)2+(h-2保護(hù)層厚度)2+1.9d2+max(10d,75 mm)22號箍筋長度=（柱縱筋間距j+2縱筋直徑d)2+(h-2保護(hù)層厚度)2+1.9d2+max(10d,75 mm)23號箍筋長度=(2柱縱筋間距j+3縱筋直徑d)2+(b-2保護(hù)層厚度)2+1.9d2+max(10d,75 mm)24號箍筋分兩種情況推導(dǎo): 第一種情況:單支筋同時勾住縱筋和箍筋。4號箍筋長度=(h-2保護(hù)層厚度)+1.9d2+max(10d,75 mm)2 第二種情況:單支筋只勾住縱筋。4號

12、箍筋長度=(h-2保護(hù)層厚度-2箍筋直徑) 2+1.9d2+max(10d,75 mm)2 (2)箍筋根數(shù)計算16G101圖集第65頁,箍筋加密區(qū)范圍如圖3.10所示。KZ1在首層層高內(nèi),箍筋計算過程見表3.9。（2）箍筋根數(shù)計算16G101圖集P58頁，箍筋加密區(qū)范圍如圖3-10所示，KZ1在首層層高內(nèi)，箍筋量計算如表3-9所示。圖3-10 KZ、QZ、LZ箍筋加密區(qū)范圍3 中間層抗震KZ鋼筋計算二層抗震KZ縱向鋼筋和箍筋計算過程見表3-10。4頂層抗震KZ鋼筋計算1）柱及鋼筋類型 根據(jù)柱的平面位置，把柱分為邊柱、中柱、角柱，鋼筋伸到頂層梁板的方式和長度不同，具體位置見圖3-11。柱頂鋼筋分

13、類見圖3-12。2）頂層中柱鋼筋計算（1）以中柱KZ1為例，計算條件見表3-11，KZ1平法施工圖見圖3-2和3-3。（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計說明中規(guī)定，框架柱頂層縱向鋼筋的錨固和搭接見混凝土異形柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程第32頁圖6.3.2，如圖3-13所示為頂層柱中間節(jié)點縱向鋼筋錨固和搭接要求。（3）KZ1中柱頂鋼筋計算過程見表3-12。4.頂層角柱鋼筋計算1）連接構(gòu)造頂層角柱鋼筋伸入梁板內(nèi)有兩種類型，一種稱為“梁縱筋與柱鋼筋彎折搭接型”，工程上俗稱“柱包梁”，見16G101-1第59頁AD節(jié)點；另一種稱為“梁縱筋與柱鋼筋豎直搭接型”，工程上俗稱“梁包柱”，見16G101-1第59頁E節(jié)點。2）計算步驟（3）KZ1頂層角柱鋼筋計算（4）計算過程見圖3-15、表3-15、表3-16、表3-17。圖中陰影部分為外側(cè)鋼筋（1號和2號鋼筋），其余為內(nèi)側(cè)鋼筋（3號鋼筋），其中，不少于65%的柱外側(cè)鋼筋（1號鋼筋）伸入梁內(nèi)：565%=3.254根，其余外側(cè)鋼筋（1根2號鋼筋）伸至柱內(nèi)側(cè)下彎8d。頂層邊柱的鋼筋計算與頂層角柱的鋼筋計算相同，只是外側(cè)鋼筋和內(nèi)側(cè)鋼筋的根數(shù)不同。小結(jié)及作業(yè)小結(jié)1.對柱構(gòu)件進(jìn)行鋼筋工程量計算前，需對16G101-1圖集中柱部分的制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖有深入的研究，它是進(jìn)行鋼筋計算的重要依據(jù)。 基礎(chǔ)層+首層