钢筋平法计算简图及公式

钢筋平法计算手册
第一章钢筋计算相关知识
一、“平法”基本原理
“平法”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：基础结构、柱墙结构、梁结构、板结构，各子系统有明确的层次性、关联性和相对完整性。

1、层次性：基础→柱、墙→梁→板，均为完整的子系统；
2、关联性：柱、墙以基础为支座→柱、墙与基础关联；梁以柱为支座→梁与柱关联；板以梁为支座→板与梁关联；
3、相对完整性：基础自成体系，柱、墙自成体系，梁自成体系，板自成体系。

二、“平法”应用原理
1、将结构设计分为“创造性设计”内容与“重复性”（非创造性）设计内容两部分，两部分为对应互补关系，合并构成完整的结构设计；
2、设计工程师以数字化、符号化的平面整体设计制图规则完成其创造性设计内容部分；
3、重复性设计内容部分：主要是节点构造和杆件构造以《广义标准化》方式编制成国家建筑标准构造设计。

正是由于“平法”设计的图纸拥有这样的特性，因此我们在计算钢筋工程量时首先结合“平法”的基本原理准确理解数字化、符号化的内容，才能正确的计算钢筋工程量。

三、钢筋计算原理
我们在计算钢筋工程量时，其最终原理就是就算钢筋的长度。

如（图1）
（图1）
四、钢筋的公称截面面积、计算截面面积及理论重量――GB50010-2002
注：表中直径d=8.2mm的计算截面面积及理论重量仅适用于有纵肋的热处理钢筋
五、混凝土结构的抗震等级――GB50010-2002
注：
1、丙类建筑应按本地区的设防烈度直接由本表确定抗震等级；其他设防类别的建筑，应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定调整设防烈度后，再按本表确定抗震等级；
2、建筑场地为I类时，除6度设防烈度外，应允许按本地区设防烈度降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施，但相应的计算要求不应降低；
3、框架-剪力墙结构，当按基本振型计算地震作用时，若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%，框架部分应按表中框架结构相应的抗震等级设计；
4、部分框支剪力墙结构中，剪力墙加强部位以上的一般部位，应按剪力墙结构中的剪力墙确定其抗震等级。

六、混凝土保护层
纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋，其混凝土保护层厚度(钢筋外边缘至混凝土表面的距离)不应小于钢筋的公称直径，且应符合下表的规定。

注：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.
七、受拉钢筋抗震锚固长度laE――03G101-1P34
八、纵向受拉钢筋绑扎搭接长度l lE
、l l ――03G101-1P34
九、钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距(m)――GB50010-2002
注：
1、装配整体式结构房屋的伸缩缝间距宜按表中现浇式的数值取用；
2、框架-剪力墙结构或框架-核心筒结构房屋的伸缩缝间距可根据结构的具体布置情况取表中框架结构与剪力墙结构之间的数值；
3、当屋面无保温或隔热措施时，框架结构、剪力墙结构的伸缩缝间距宜按表中露天栏的数值取用；
4、现浇挑檐、雨罩等外露结构的伸缩缝间距不宜大于12m 。

十、现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度(m)――GB50010-2002
注：
1、房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶高度(不考虑局部突出屋顶部分)；
2、框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构；
3、部分框支剪力墙结构指首层或底部两层为框架和落地剪力墙组成的框支剪力墙结构；
4、甲类建筑应按本地区的设防烈度提高一度确定房屋最大高度，9度设防烈度时应专门研究；乙、丙类建筑应按本地区的设防烈度确定房屋最大高度；
5、超过表内高度的房屋结构，应按有关标准进行设计，采取有效的加强措施。

十一、符号说明
钢筋平法计算手册
第二章框架柱钢筋计算一、“平法”柱的标注方法
现行柱钢筋“平法”设计的表达方式有列表注写方式、截面注写方式两种。

二、基础插筋的计算
（图2）（图3）
弯钩长度a的取值表：
三、柱根的判断（03G101－1P41、GB50010-2002 P178）
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；有刚性地面时，除柱端箍筋加密区外，尚应在刚性地面上、下各500mm的高度范围内加密箍筋。

（图6）
（图6）
注：
1、柱根：有地下室时的柱根指的是基础顶面或基础梁顶面和首层楼面位置，无地下室无基础梁时指的是基础顶面，无地下室有基础梁时指的是基础梁顶面；
2、底层柱：有地下室时的底层柱指的是相邻基础层和首层，无地下室无基础梁时指的是从基础顶面至首层顶板，无地下室有基础梁时指的是基础梁顶面至首层顶板；
3、底层柱净高：有地下室时的底层柱净高指的是：基础顶面或基础梁顶面至相邻基础层的顶板梁下皮的高度和首层楼面到顶板梁下皮的高度，无地下室无基础梁时的底层柱净高指的是：从基础顶面至首层顶板梁下皮的高度，无地下室有基础梁时的底层柱净高指的是基础梁顶面至首层顶板梁下皮的高度。

四、首层纵筋计算
（图7）
五、中间层纵筋计算
六、顶层纵筋计算
（图8）
（图9）七、箍筋计算
注：其余箍筋长度计算就不一一列举了，可参见上述箍筋长度公式进行计算 常见的箍筋组合型式有：非符合箍筋（图10）和符合箍筋（图11）
（图10）
（图11）
（图13）八、柱变截面处理
（图14）（图15）（图16）（图17）
第三章剪力墙钢筋计算
在计算剪力墙钢筋时，需要考虑以下几个问题：（图18）
1、剪力墙需要计算哪些钢筋？
剪力墙主要有墙身、墙柱、墙梁、洞口四大部分构成，其中墙身钢筋包括水平筋、垂直筋、拉筋和洞口加强筋；墙柱包括暗柱和端柱两种类型，其钢筋主要有纵筋和箍筋；墙梁包括暗梁和连梁两种类型，其钢筋主要有纵筋和箍筋。

2、计算剪力墙墙身钢筋需要考虑以下几个因素：基础型式、中间层和顶层构造；墙柱、墙梁对墙身钢筋的影响。

（图18）一、墙身竖向筋计算
（图19）（图20）
（图21）（图22）
（图24）
（图25）
（图26）
二、墙身水平筋计算
（图27）
三、墙身拉筋计算
（图28） （图29） （图30）
四、暗柱钢筋计算
剪力墙墙柱包括约束边缘暗柱YAZ 、约束边缘端柱YDZ 、约束边缘翼墙柱YYZ 、约束边缘转角柱YJZ 、构造边缘暗柱GAZ 、构造边缘端柱GDZ 、构造边缘翼墙柱GYZ 、构造边缘转角柱GJZ （GB50010-2002P195、196、03G101-1P18、49、50）、非边缘暗柱AZ 和扶壁柱FBZ 共十类，在计算钢筋工程量时，只需要考虑为端柱和暗柱即可。

1、纵筋计算（03G101-1P12、18、49、50）
由于剪力墙可视为由剪力墙柱、剪力墙身和剪力墙梁三类构件构成，因此暗柱纵向钢筋构造同墙身竖向筋。

（03G101-1P48）。

（图31）
五、端柱钢筋计算
通常情况下端柱、小墙肢(截面高度不大于截面厚度3倍的矩形截面独立墙肢)的竖向钢筋与箍筋构造与框架柱相同，其中抗震竖向钢筋构造详见03G101－1P36至P38页，箍筋构造详见P40；非抗震竖向箍筋构造详见03G101－1P42至P44页，箍筋构造详见P45页。

（03G101-1P48）
六、剪力墙端为暗柱钢筋计算
间距+1
（图32） （图33）
（图34） （图35）
七、剪力墙端为端柱钢筋计算
（图36）
八、剪力墙开洞钢筋计算
况，连梁斜向交叉暗撑的及斜向交叉构造钢筋的纵筋锚固长度为：La E 或La ，斜向交叉暗撑的箍筋加密要求适用于抗震设计(03G101-1P52)。

（图37） （图38）
（图39） （图40）
（图41）（图42）九、连梁钢筋计算
剪力墙墙梁分为：连梁、暗梁和边框梁。

（图43） （图44）
（图45） （图46）
十、暗梁钢筋计算
（图47）
十一、剪力墙变截面钢筋计算
（图48）
第四章梁钢筋计算
一、框架梁上部钢筋计算
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，这时有以下几种算法：
算法1：hc－保护层+15d
算法2：取0.4LaE+15d
算法3：取Max(LaE ,hc－保护层+15d)
算法4：取Max(LaE ,0.4LaE+15d)
（图49）
当纵向钢筋弯锚时锚固长度最终取值：（图50）
根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002 P186-189、306-307)中第10.4.1条中不难得出，当梁上部纵向钢筋弯锚时，梁上部纵向筋在框架梁中间层端节点内的锚固为：hc－保护层+15d较为合理。

（图51）二、框架梁下部钢筋计算
（图52）
三、梁附加钢筋
（图53）
（图54）
（图55）
（图56）
四、框架梁箍筋计算
梭
（图57）
（图58）五、其它梁钢筋计算
（图59）
（图61） （图62）
框架结构与框支结构的区别:
在框支剪力墙结构体系中，框支柱是指结构形式转换时托梁的柱.
同理，框支梁指结构形式转换时托墙的梁.因为建筑功能的要求，下部大空间，上部部分竖向构件不能直接连续贯通落地，而通过水平转换结构与下部竖向构件连接。

当布置的转换梁支撑上部的结构为剪力墙的时候，转换梁叫框支梁。

框架梁是与框架柱共同构成框架结构的。

而框支梁和框支柱构成一个（下面的）框架结构和（上面的）剪力墙结构之间的“结构转换层”。