1、做中学，学中做模块模块3柱钢筋工程量计算柱钢筋工程量计算通过此模块训练，你将能够：通过此模块训练，你将能够：1描述柱的各种构件钢筋构造2分析抗震框架柱、非抗震框架柱的配筋构造及钢筋计算方法3计算抗震框架柱、非抗震框架柱的基础插筋、各层纵筋及箍筋的钢筋工程量 做中学，学中做任务任务2.1 柱构件受力简析和构造柱构件受力简析和构造任务说明任务说明1.请指出柱构件主要荷载和主要受力情况2.请说出柱构件的基本构造要求3.请说出柱构件的分类和钢筋骨架包括的内容做中学，学中做任务分析1.柱在建筑中的作用是什么？2.柱构件有哪些类型？3.柱构件内有哪些类型的钢筋？4.柱构件的截面尺寸、配筋要求等构造要求是什
2、么？做中学，学中做l任务学习1柱构件的受力分析1）柱构件是建筑物的重要组成部分，主要承担竖向荷载，并把屋盖和楼盖荷载传至基础，是建筑结构中的主要承重构件。在框架结构中，由梁构件和柱构件组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载，在受到压力、剪力和弯矩作用下，柱构件要保证强度、刚度和稳定性的要求。2）受压构件是以承受轴向压力为主，并同时承受弯矩、剪力的构件，如多层框架房屋和单层厂房中的柱是典型的受压构件。受压构件按轴向压力在截面上作用位置不同分为：轴心受压构件、偏心受压构件。理想的轴心受压构件实际上是不存在的。做中学，学中做2 刚性基础 1)刚性基础的受力分析 刚性基础需要非常大的抗弯刚
3、度，收力后不允许挠曲变形和开裂。所以必须对基础的材料强度、台阶的宽高比、建筑物的层高、地基承载力进行严格的控制。基础内不需配置受力钢筋，这种基础称为刚性基础(图2.1.2)。做中学，学中做2).柱的分类及钢筋骨架 16G101-1图集一共将柱分为以下5种：框架柱KZ、框支柱KZZ、梁上柱LZ、墙上柱QZ、芯柱XZ。柱构件内都有哪些钢筋，即为钢筋骨架，如图3-1所示。做中学，学中做3).构造要求（1）柱截面尺寸 钢筋混凝土柱构件截面形式的选择要考虑到受力合理和模板制作方便。矩形截面，方形和矩形独立柱的截面尺寸，不宜小于250mm250mm，框架柱不宜小于300mm400mm。同时，柱截面尺寸还受
4、到长细比的控制。因为柱子过于细长时，其承载力受稳定性控制，材料强度得不到充分发挥。为施工制作方便，柱截面尺寸还应符合模数化的要求，柱截面边长在800 mm以下时，宜取50 mm为模数；在800 mm以上时，可取100 mm为模数。做中学，学中做（2）柱内钢筋 纵筋：主要帮助混凝土承担压力，要柱所受荷载匹配。柱箍筋：与纵筋组成空间骨架，减少纵筋的计算长度，因而避免纵筋过早的压屈而降低柱的承载力，并且，箍筋能加强对混凝土的约束程度，提高框架柱的弹塑性变形能力。根据抗震等级的不同，箍筋加密区设置的规定也不同。加密范围是按照建筑抗震设计规范（GB50011-2019）规定。拓展链接 柱构件钢筋计算知识
5、体系做中学，学中做l课前任务4D微课柱的列表标示任务任务3.2 识读柱构件平法施工图识读柱构件平法施工图做中学，学中做任务任务 请说出常见柱类型的平法表达规则，并指出工程图纸中柱构件钢筋名称、数量。任务分析任务分析l1.什么符号表示框架柱、框支柱、芯柱、梁上柱、剪力墙上柱呢？l2.柱构件都设置了什么钢筋？l3.这些柱构件的钢筋是如何在结构平法图描述的？l4.英才公寓结施图中的柱构件的钢筋如何设置的？做中学，学中做任务实施任务实施1.柱平法施工图制图规则1）柱平法施工图的表示方法柱平法施工图是在柱平面布置图上采用列表注写方式或截面注写方式表达柱构件的截面形状、几何尺寸、配筋等设计内容。柱平面布置
6、图，可采用适当比例单独绘制，也可与剪力墙平面布置图合并绘制。在柱平法施工图中，应注明各结构层的楼面标高、结构层高及相应的结构层号，尚应注明上部结构嵌固部位位置。做中学，学中做图3-2 KZ1平面布置图示例做中学，学中做2）列表注写方式做中学，学中做3）截面注写方式做中学，学中做2.识读工程图纸中柱构件钢筋平法施工图 识读英才公寓工程图纸中关于柱构件的钢筋平法施工图，以框架柱KZ1为例，如图3-2和3-3所示，KZ1平法施工图采用列表注写方式，平面布置图中给出KZ1与轴线的位置关系。通过识读KZ1柱表，我们可以得到以下信息：（1）该柱构件为“L”异型框架柱，柱编号为KZ1，面尺寸如表所示。（2）
7、1层的结构层楼面标高为2.9m，结构层高为3.6m，可知基础顶标高为-0.7m。KZ1的标高分别为基础顶8.9m和8.918m时，柱构件配筋有所不同。做中学，学中做（3）结构层标高为基础顶8.9m范围内，KZ1纵筋为8C18+8C14，两个“”所指处为8根直径为14的HRB400级钢筋，其余为8根直径为18的HRB400级钢筋。结构层标高为8.918m范围内，KZ1的纵筋为8C16+8C14，两个“”所指处为8根直径为14的HRB400E级钢筋，其余为8根直径为16的HRB400级钢筋。（4）柱构件的箍筋为两个44的矩形箍筋复合，结构层标高为基础顶8.9m范围内，箍筋为C10100/200，表
8、示箍筋为HRB400级钢筋，直径为10，加密区间距为100，非加密区间距为200。结构层标高为8.918m范围内，箍筋为C8100，表示箍筋为HRB400级钢筋，直径为8，加密区间距为100，非加密区间距为200。做中学，学中做课后作业 通过识读英才公寓结构施工图，找出KZ2，KZ3，KZ4的钢筋布置信息。做中学，学中做任务任务3.3 抗震框架柱钢筋工程量计算抗震框架柱钢筋工程量计算通过任务的学习，你将能够：通过任务的学习，你将能够：1确定英才公寓抗震框架柱钢筋工程量计算参数；2计算英才公寓项目抗震框架柱的钢筋工程量；做中学，学中做任务任务 计算英才公寓项目中在轴与D轴相交处KZ1的钢筋工程量
9、，平法施工图见图3-2和3-3。任务分析任务分析l1.完成任务计算需要涉及的图纸有哪些？抗震等级，混凝土强度等级，钢筋级别，保护层厚度，锚固长度，搭接长度分别为多少？l2.每一根柱的编号、截面尺寸、纵筋型号及数量、箍筋型号及数量、起止标高等是否完整和正确？l3.柱构件中要计算的钢筋种类有多少？柱纵向钢筋在16G101-1如何规定，如何计算？l4.柱构件在基础内的插筋如何设置？如何计算？l5.柱构件箍筋的布置范围和根数如何计算？l6.柱纵向钢筋在顶部与屋面框架梁如何锚固？如何计算？做中学，学中做任务实施任务实施 计算环境参数 本工程涉及到柱的图纸有结构施工图总说明（一）、（二），结施-5、6、7
10、，为异形柱框架-剪力墙结构，柱的生根在基础底板，标高到层顶17.9米。基本锚固长度查设计总说明（一）、（二），柱混凝土强度地下到二层C40，二层以上C35，钢筋级别HRB400，抗震等级三级，C40时laE=30d=3014=420mm，C35时时laE=34d=476mm；柱所处环境“一类”，保护层厚度为25mm。做中学，学中做1 柱基础插筋计算1）柱基础插筋连接构造做中学，学中做做中学，学中做不考虑错开连接高度时，计算思路做中学，学中做做中学，学中做（2）16G101-3图集第66页有关于柱插筋在基础的锚固规定如图3-7所示，本例基础为独立基础，hj为基础底面到基础顶面高度700mm，工程
11、量计算过程如表3-6所示。做中学，学中做2 首层抗震KZ钢筋计算1）抗震KZ纵向钢筋构造 框架柱纵向钢筋的连接方式有扎搭接、机械连接、焊接连接三种方式。连接位置应避开非连接区，相邻纵向钢筋连接接头相互错开，在同一截面内钢筋接头面积百分率不宜大于50%。轴心受拉及小偏心受拉柱内的纵向钢筋不得采用绑扎搭接接头。抗震框架柱纵向钢筋连接构造（图3-8）：做中学，学中做2）抗震KZ纵向钢筋计算（1）本工程以首层KZ1为例进行计算，计算条件见表3-7，平法施工图见图3-2、3-3。3）抗震KZ箍筋计算(书中有错）（1）箍筋长度计算方法下面列举4种常用箍筋（图3-9）的计算方法。柱箍筋长度通常有两种算法,按
12、中心线计算或按外皮计算。下面列举4种常用箍筋(图3.9)的计算方法(中心线长度)。1号箍筋长度=(b-2保护层厚度)2+(h-2保护层厚度)2+1.9d2+max(10d,75 mm)22号箍筋长度=（柱纵筋间距j+2纵筋直径d)2+(h-2保护层厚度)2+1.9d2+max(10d,75 mm)23号箍筋长度=(2柱纵筋间距j+3纵筋直径d)2+(b-2保护层厚度)2+1.9d2+max(10d,75 mm)24号箍筋分两种情况推导:第一种情况:单支筋同时勾住纵筋和箍筋。4号箍筋长度=(h-2保护层厚度)+1.9d2+max(10d,75 mm)2 第二种情况:单支筋只勾住纵筋。4号箍筋长度
13、=(h-2保护层厚度-2箍筋直径)2+1.9d2+max(10d,75 mm)2(2)箍筋根数计算 16G101图集第65页,箍筋加密区范围如图3.10所示。KZ1在首层层高内,箍筋计算过程见表3.9。做中学，学中做（2）箍筋根数计算16G101图集P58页，箍筋加密区范围如图3-10所示，KZ1在首层层高内，箍筋量计算如表3-9所示。图3-10 KZ、QZ、LZ箍筋加密区范围做中学，学中做3 中间层抗震KZ钢筋计算二层抗震KZ纵向钢筋和箍筋计算过程见表3-10。做中学，学中做4顶层抗震KZ钢筋计算1）柱及钢筋类型 根据柱的平面位置，把柱分为边柱、中柱、角柱，钢筋伸到顶层梁板的方式和长度不同，
14、具体位置见图3-11。柱顶钢筋分类见图3-12。做中学，学中做做中学，学中做2）顶层中柱钢筋计算（1）以中柱KZ1为例，计算条件见表3-11，KZ1平法施工图见图3-2和3-3。做中学，学中做（2）结构设计说明中规定，框架柱顶层纵向钢筋的锚固和搭接见混凝土异形柱结构技术规程第32页图6.3.2，如图3-13所示为顶层柱中间节点纵向钢筋锚固和搭接要求。（3）KZ1中柱顶钢筋计算过程见表3-12。做中学，学中做4.顶层角柱钢筋计算1）连接构造顶层角柱钢筋伸入梁板内有两种类型，一种称为“梁纵筋与柱钢筋弯折搭接型”，工程上俗称“柱包梁”，见16G101-1第59页AD节点；另一种称为“梁纵筋与柱钢筋竖
15、直搭接型”，工程上俗称“梁包柱”，见16G101-1第59页E节点。2）计算步骤（3）KZ1顶层角柱钢筋计算（4）计算过程见图3-15、表3-15、表3-16、表3-17。图中阴影部分为外侧钢筋（1号和2号钢筋），其余为内侧钢筋（3号钢筋），其中，不少于65%的柱外侧钢筋（1号钢筋）伸入梁内：565%=3.254根，其余外侧钢筋（1根2号钢筋）伸至柱内侧下弯8d。顶层边柱的钢筋计算与顶层角柱的钢筋计算相同，只是外侧钢筋和内侧钢筋的根数不同。做中学，学中做小结及作业小结及作业l小结1.对柱构件进行钢筋工程量计算前，需对16G101-1图集中柱部分的制图规则和构造详图有深入的研究，它是进行钢筋计算的重要依据。基础层+首层+中间层+顶层 四部分计算2基础层钢筋，关注基础插筋长度计算。3首层钢筋，要关注高位和低位计算。4.在进行中间层柱钢筋计算时，重点理解三个方面：（1）首层柱和2层柱下部非连接区高度不同；（2）伸入上层的非连接区高度的Hn就要用上一层的Hn；（3）在首层梁下部和上部的箍筋加密区中的Hn取值不同。做中学，学中做5.柱顶层钢筋计算方法见表3-18。做中学，学中做 请尝试计算英才公寓项目中轴与G轴相交点处的中柱KZ2，轴与G轴相交点处的边柱KZ3的钢筋工程量。课后作业
