钢筋平法笔记 (4)

1、平法的系统科学原理：
——视全部设计过程与施工过程为一个完整的主系统，主系统由多个子系统构成：（1）基础结构、（2）柱墙结构、（3）梁结构、（4）板结构
——各子系统有明确的层次性、关联性、相对完整性
——层次性：基础→柱墙→梁→板，均为完整的子系统
——关联性：基础→关联→柱墙（以基础为支座）；柱→关联→梁（以柱为支座）；梁→关联→板（以梁为支座）
——相对完整性：基础自成体系，无柱或墙的设计内容；→柱墙自成体系，无梁的设计内容；→梁自成体系，无板的设计内容；→板自成体系，仅有板自身的设计内容层次性：基础→柱墙→梁→板无论从设计过程还是施工过程都是按这个流程完成，层次非常的清晰。

关联性：以往很多同行在算箍筋的时候，不清楚节点位置哪儿该加密，为什么加密，那么清楚了支座的原理，这个问题就迎刃而解了。

我们在设计阶段、施工下料、布筋我们都得考虑相关支座关系。

考虑各构件之间承载力的大小及传力原则。

相对完整性：在设计出图的表现形式上他们都是独立的板块。

综上所述：层次性、关联性、相对完整性我们都不能独立分析、看待。

必须认清三者之间的相互关联关系。

2、柱的分类及概念
框架柱：在框架结构中主要承受竖向压力；将来自框架梁的荷载向下传输，是框架结构中承力最大构件。

框架柱承受荷载主要有：自身荷载、上部构件荷载、活荷载（设备、家具等位置移动）、流动荷载（人员流动）、外力荷载（风、地震、雨雪等）等。

框支柱：出现在框架结构向剪力墙结构转换层，柱的上层变为剪力墙时该柱定义为框支柱。

芯柱：它不是一根独立的柱子，在建筑外表是看不到的，隐藏在柱内。

当柱截面较大时，由设计人员计算柱的承力情况，当外侧一圈钢筋不能满足承力要求时，在柱中再设置一圈纵筋。

由柱内内侧钢筋围成的柱称之为芯柱。

梁上柱：柱的生根不再基础而在梁上的柱称之为梁上柱。

主要出现在建筑物上下结构或建筑布局发生变化时。

墙上柱：柱的生根不再基础而在墙上的柱称之为墙上柱。

同样，主要还是出现在建筑物上下结构或建筑布局发生变化时。

3、明白锚固、保护层的概念；
钢筋的锚固长度一般指梁、板、柱等构件的受力钢筋伸入支座或基础中的总长度，包括
直线及弯折部份。

即，一个构件伸入另一个构件的钢筋长度。

4、钢筋锚固的公式，以及基本锚固的数值，11G-1 P53；
基本锚固长度lab取决于钢筋强度fy及混凝土抗拉强度ft，并与锚固钢筋的直径及外
形有关。

换算关系：
A、非抗震锚固长度la=非抗震基本锚固lab*锚固长度修正系数（当钢筋直径大于25 时，取默认值1.1）
B、抗震锚固长度lae=非抗震锚固长度la*抗震系数（一、二级抗震等级为1.15，三
级抗震为1.05，四级抗震为1.0）
C、抗震搭接长度=搭接修正系数*抗震锚固
D、非抗震搭接长度=搭接修正系数*非抗震锚固
5、基础层柱插筋 11G-3 P59
墙上柱、梁上柱构造 11G-1 P61
基础插筋的计算公式：
无地下室：长度＝弯折长度a+锚固竖直长度+非连接区Hn/3+（搭接长度Lle ）
有地下室：长度＝弯折长度a+锚固竖直长度+非连接区max(Hn/6，Hc，500)+（搭接长
度Lle）
柱纵筋连接百分率示意图
柱插筋在基础中的锚固（11G101-3，P59）
基础高＞锚固值弯折取Max（6d,150）基础高<=锚固值弯折取15d
6、中间层柱纵筋计算
标准层：纵筋长度＝标准层层高-本层非连接区+上一层非连接区（+搭接长度LlE ）11G101-1P57
楼层变截面构造 11G101-1P60
注意边角柱在变截面处的弯折，长度为变截面+Lae，
上下层纵筋变化构造 11G101-1P57
根数发生变化的时候，根数多的部分甚至根数少的那层 1.2Lae；钢筋直径发生变化，直径大的伸至小直径的那层进行连接，大直径降级使用。

7、中柱顶层节点11G101-1P60
根据上图，可以把顶层中柱的情况分成两类：
弯锚长度判断（梁高—bhc）＜l aE
图A、B，采用弯锚，此时节点处的纵筋计算长度为：梁高—bhc+12d
图C，采用机械锚固（此做法很少使用），此时节点处的纵筋计算长度为：梁高—bhc，锚板根据设计要求另计
直锚长度（梁高—bhc）≥laE，图D，采用直锚，此时节点处的纵筋计算长度为：梁高—bhc 中柱柱顶纵筋长度＝顶层层高－max(Hn/6，Hc，500)－梁高＋锚固
注：无论哪种锚固情况，纵筋均需伸至柱顶（根据前面学过的平法原理，柱是梁的支座，因此在节点范围内柱的所有钢筋均需全向贯通，纵筋更不例外。

）
8、边角柱顶层节点 11G101-1 P59
实际施工常用做法：
绑扎柱钢筋－浇注砼至梁底－支梁底模—绑扎梁钢筋－支梁侧模－支板模板－绑扎梁板钢筋—浇捣梁板砼；
对应B、C、D节点：
1、外侧钢筋65%部分伸入梁内，按B（C）节点
1）、先判断外侧纵筋配筋率是否大于1.2%，如大于，其中一半另加20d
2）、如从梁底算起1.5labE未超过柱内侧边缘，同时要满足弯钩≥15d
2、35%部分按D节点
上部先弯折的方向为第一排，须伸至对边弯折8d
下部后弯折的方向为第二排，伸至对边截断即可
计算结果与实际排布顺序有关，结果不唯一
外侧钢筋长度1：顶层层高－max{本层楼层净高Hn/6，500，柱截面长边尺寸（圆柱直径）}－梁高＋1.5LabE （或1.5LabE+20d）
外侧钢筋长度2：顶层层高－max{本层楼层净高Hn/6，500，柱截面长边尺寸（圆柱直
径）}－bhc＋柱宽-2bhc+8d
外侧钢筋长度3：顶层层高－max{本层楼层净高Hn/6，500，柱截面长边尺寸（圆柱直径）}－bhc＋柱宽-2bhc
抗震柱箍筋加密构造
1、柱箍筋在基础内设置不少于两根，间距不大于500
2、刚性地面上下500的地方加密
3、嵌固部位要加密，加密范围Hn/3
4、在节点范围内，抗震框架柱箍筋加密通过
5、当柱纵筋采用搭接连接时，搭接区内箍筋直径不小于d/4（d为搭接钢筋最大直径），间距不应大于100mm及d(d为搭接钢筋较小直径)。

箍筋长度是计算
1号箍筋长度＝（b+h）*2-保护层*8+1.9d*2+ max(10d，75mm)*2
3号H边长度＝(h-2*bhc-2*d1-D1)/3*1+D2+2*d2
梁钢筋端部构造
当支座宽度不足以设置直锚时，即柱宽-bhc＜Lae时，须将纵筋伸至柱外侧纵筋内侧，再弯折，其弯折长度为15d。

当支座宽度满足设置直锚时，即柱宽-bhc≥Lae时，其锚固长度为max(0.5hc+5d，Lae)
上通筋计算
公式：长度＝净跨长+左支座锚固+右支座锚固
左、右支座锚固长度的取值判断：
当hc-保护层(直锚长度)≥LaE时，取Max(LaE ,0.5hc＋5d)
当hc-保护层(直锚长度) < LaE时,必须弯锚，hc-保护层＋15d
支座负筋
上部第一排负筋伸入跨中的长度为ln/3，第二排负筋伸入跨中的长度为ln/4，中间跨时，ln 的取值为该支座左右两侧的最大跨的净跨长度。

端支座
第一排长度=左或右支座锚固+净跨长/3
第二排长度=左或右支座锚固+净跨长/4
中间支座负筋长度计算
上排长度=2*max(第一跨,第二跨)净跨长/3+支座宽
下排长度=2*max(第一跨,第二跨)净跨长/4+支座宽
架立筋的计算
注：当梁的上部既有通长筋又有架立筋时，其中架立筋的搭接长度为150
架立筋长度=净跨长-净跨长/3*2＋150*2
架立筋长度=净跨长-左支座负筋伸入跨内净长-右左支座负筋伸入跨内净长+150*2
梁侧面钢筋构造
当hw≥450时，在梁的两个侧面沿高度设置侧面构造钢筋，纵向构造钢筋间距≤200。

当梁侧面配有直径不小于构造钢筋的受扭钢筋时，受扭钢筋可以代替构造钢筋。

梁侧面构造钢筋的搭接与锚固取15d，梁侧面受扭钢筋的搭接长度为Lle或Ll,锚固长度取Lae或La，锚固方式同框架梁下部钢筋。

有侧面钢筋，就要配有拉筋，当梁宽≤350时，拉筋直径取6，当梁宽≥350时，拉筋直径取8，拉筋间距为非加密区的两倍。

构造筋长度=净跨长+2*15d
抗扭筋长度=净跨长+2*锚固长度（同框架梁下部纵筋）
吊筋的计算
吊筋夹角取值：梁高≤800取45度，>800取60度
吊筋长度=次梁宽+2*50+2*(梁高-2保护层)/正弦45度（60度）+2*20d
非框架梁端支座锚固长度的计算
上部钢筋锚固：1.当hc-保护层(直锚长度)≥La时，伸至主梁外侧纵筋内侧
2.当hc-保护层(直锚长度) < La时，伸至主梁外侧纵筋内侧弯折15d
下部钢筋锚固取12d(La用于弧形梁)
非框架梁端支座负筋长度计算
端支座负筋长度1=左支座锚固+净跨长/5（设计铰接时）
端支座负筋长度2=左支座锚固+净跨长/3（充分利用钢筋的抗拉强度时
两种情况均由设计指定
板
一、板的两个概念
1．单向板：当板的长短边之比大于3时，板基本上沿短边方向受力，称为单向板2．双向板：四边支承的长方形的板，如长跨与短跨之比相差不大，其比值小于3时称之为双向板。

在荷载作用下，将在纵横两个方向产生弯矩，沿两个垂直方向配置受力钢筋。

《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010第9.1.1条规定：
混凝土板应按下列原则进行计算：
1两对边支撑的板应按单向板计算；
2四边支撑的板应按下列规定计算：
1)当长边与短边长度之比小于或等于2.0时，应按双向板计算；
2)当长边与短边长度之比大于2.0，但小于3.0时，宜按双向板设计。

3)当长边与短边长度之比大于或等于3.0时，可按沿短边方向受力的单向板计算，并应沿长边方向布置构造钢筋。

二、板的钢筋类型
受力筋：底筋和面筋。

底筋在所有板中都有；面筋则视板受力情况，按设计要求。

负筋：边支座和中间支座钢筋
负筋分布筋：是配合负筋而存在，主要起架立作用。

温度筋或抗裂筋：一般在配置负筋的板中会配置，当然还得按设计要求，不是所有配置负筋的板中都有，一般北方用得比较多。

《江苏省导则》则要求屋面板要配置双层相向钢筋网片。

三、板钢筋的计算
1．板底筋伸入长度：，长度=净跨+伸进长度*2（+弯勾6.25d *2) ，当钢筋为圆钢时，每个弯钩需要加6.25d，如果是带肋钢筋，弯钩就没有。

前三种情况均为max(支座宽/2,5d)
第四种情况为max(板厚,120,墙厚/2)；这种情况用于砖混结构中平板无梁或圈梁支撑，直接搁置在砖墙上，不过现在这种情况基本已经没有了，大家可以忽略。

板底筋根数的计算：
参照图集92页，由于板第一根钢筋距梁边为1/2板间距，因此n=ceil（板净长/板间距），直接取整就好。

2．板面筋的计算，净长+伸入支座长度
面筋(负筋)支座部分长度: L=支座宽-保护层+15d（如满足直锚，可不弯折，这条在-1图集92页注7,即梁宽—bhc≥La）
面筋根数计算:同板底筋。

3．负筋计算
负筋长度: 锚入长度＋板内净尺寸＋弯折长度
锚入长度同上部钢筋一样判断，支座宽-保护层+15d（如满足直锚，即梁宽—bhc≥La，可不弯折）
负筋根数:同板底、面筋
4．分布筋计算
分布筋长度长度=净跨长度-负筋标注长度*2+搭接长度*2
分布筋根数＝负筋板内净长÷分布筋间距
墙
一、重要知识点
暗柱是剪力墙的竖向加强带，属于剪力墙的一部分，因此，任何情况下，剪力墙水平钢筋均入伸至端部，保证自身的完整性。

（端部无暗柱弯折10d或用U形箍封闭｛墙厚较小时｝；有暗柱时弯折10d；为端柱时可以直锚，但必须伸至对边）
暗梁是剪力墙的加强带，也属于剪力墙的一部分，因此暗梁处墙水平钢筋照设（当然纵筋处不需要布置，这也是结构里一个重要原则：（在同一部位有两种不同配筋时，一般取大值，而非重复布置）
构造边缘构件与约束边缘构件的区别是：
从编号上看，构造边缘构件在编号时以字母G打头，如GAZ、GDZ、GYZ、GJZ等，约束边缘构件以Y打头，如YAZ、YDZ、YYZ、YJZ等。

从图集上体会，第71-73页可以看出，约束边缘构件比构造边缘构件要“强”一些，主要体现在抗震作用上。

所以，约束边缘构件应用在抗震等级较高(如一、二级)的建筑，构造边缘构件应用在抗震等级较低的建筑。

从11G101图集中的配筋情况也可以看出构造边缘构件（如端柱）仅在矩形柱范围内布
置纵筋和箍筋，类似于框架柱，当然也不能说构造边缘端柱一定没有翼缘。

约束边缘构件除端部或角部有一个阴影部分外，在阴影部分和墙身之间还有一个“虚线区域”，该区域的特点是加密拉筋或同时加密竖向分布筋。

抗震：
当剪力墙厚度b≤400 时，应配置双排；
当剪力墙厚度400＜b≤700 时，宜配置三排；
当剪力墙厚度b＞700 时，宜配置四排。

剪力墙暗柱与端柱的区别：
除了部位不同之外,还有一点二者不同之处就是截面面积。

1、端柱与暗柱有着本质上的区别，按照结构设计规范目前研究的内容，框剪结构是框架结构与剪力墙结构的有机组合，而框架结构研究的是框架梁与框架柱，剪力墙结构研究的是剪力墙梁、剪力墙身与剪力墙柱。

当框架与剪力墙连接时（即框架梁落在剪力墙上），一般剪力墙的厚度都会小于框架柱宽度，因此剪力墙往往达不到作为框架梁支座的强度要求。

而端柱就是为了解决这个问题而出现的构件，相对于剪力墙它起着边缘暗柱的作用，而相对于框架梁它起着框架柱的作用。

端柱就是框架结构与剪力墙结构连接的枢纽。

2、根据平法规则，墙身钢筋伸入暗柱需要顶到头弯折15d（连续通过的情况不说了），而伸入构造端柱能够直锚的可以仅取锚固长度而不用弯折。

另外需要注意构造端柱（矩形）与约束边缘端柱（凸字形）的区别，相对于剪力墙墙身而言，约束边缘端柱还是暗柱（因为约束部分对于端柱是墙身，而约束部分对于墙身则是暗柱，约束部分指凸出那一块），因此墙身钢筋遇到约束端柱不管够不够直锚都是要顶到头弯折15d的。

第一节剪力墙墙身
一、剪力墙墙身水平钢筋
1、墙端为暗柱时
A、外侧钢筋连续通过外侧钢筋长度＝墙长-保护层
内侧钢筋＝墙长-保护层+弯折
B、内侧钢筋不连续通过内侧钢筋长度＝墙长-保护层+15d
内侧钢筋长度＝墙长-保护层+弯折
水平钢筋根数＝层高/间距+1（暗梁、连梁墙身水平筋照设）
2、墙端为端柱时
外侧钢筋不连续通过外侧钢筋长度＝墙长-保护层+锚固
外侧钢筋长度＝墙净长＋锚固长度（弯锚、直锚）
内侧钢筋长度＝墙净长＋锚固长度（弯锚、直锚）
水平钢筋根数＝层高/间距+1（暗梁、连梁墙身水平筋照设）
注意：如果剪力墙存在多排垂直筋和水平钢筋时，其中间水平钢筋在拐角处的锚固措施同该墙的内侧水平筋的锚固构造。

二、剪力墙墙身竖向钢筋
1、首层墙身纵筋长度＝基础插筋＋首层层高＋伸入上层的搭接长度
判断是外侧钢筋还是内侧钢筋，即墙是一端有外伸还是两端有外伸，然后判断hj和Lae 的大小，选择弯折是6d还是15d。

2、中间层墙身纵筋长度＝本层层高＋伸入上层的搭接长度
3、顶层墙身纵筋长度＝层净高＋顶层锚固长度（12d）
墙身竖向钢筋根数＝墙净长/间距+1（墙身竖向钢筋从暗柱、端柱边1/2钢筋间距开始布置）
三、墙身拉筋
1、长度＝墙厚-保护层+弯钩（弯钩长度＝11.9*2*D）
2、根数＝墙净面积/拉筋的布置面积
注：墙净面积是指要扣除暗（端）柱、暗（连）梁，即墙面积-门洞总面积-暗柱剖面积- 暗梁面积；拉筋的面筋面积是指其横向间距×竖向间距。

例：(8000*3840)/(600*600) 第二节剪力墙墙柱
一、纵筋
1、首层墙柱纵筋长度＝基础插筋＋首层层高＋伸入上层的搭接长度
2、中间层墙柱纵筋长度＝本层层高＋伸入上层的搭接长度
3、顶层墙柱纵筋长度＝层净高＋顶层锚固长度
注意：如果是端柱，顶层锚固要区分边、中、角柱，要区分外侧钢筋和内侧钢筋。

因为端柱可以看作是框架柱，所以其锚固也同框架柱相同。

暗柱同墙。

二、箍筋：依据设计图纸自由组合计算。

第三节剪力墙墙梁
一、连梁
1、受力主筋
顶层连梁主筋长度＝洞口宽度＋左右两边锚固值Lae
中间层连梁纵筋长度＝洞口宽度＋左右两边锚固值Lae
2、箍筋
顶层连梁，纵筋长度范围内均布置箍筋即N=(LAE-100/150+1)*2+（洞口宽-50*2）/间距+1（顶层）
中间层连梁，洞口范围内布置箍筋，洞口两边再各加一根即N=（洞口宽-50*2）/间距+1（中间层）
二、暗梁
1、主筋长度＝暗梁净长＋锚固
2、箍筋同梁箍筋。