(一) 基礎(chǔ)插筋
1. 框架柱直接生根于基礎(chǔ)板
案例(一):
屋面 | 15.870 | |
4 | 12.270 | 3.6 |
3 | 8.670 | 3.6 |
2 | 4.470 | 4.2 |
1 | -0.030 | 4.5 |
-1 | -4.530 | 4.5 |
層號 | 標(biāo)高(m) | 層高(m) |
柱鋼筋的環(huán)境描述 | |||
砼標(biāo)號 | 抗震等級 | 基礎(chǔ)保護層 | 柱保護層 |
C30 | 一級抗震 | 40mm | 25mm |
(圖1 案例(一))
a) 基礎(chǔ)板厚度小于2000mm的情況
基礎(chǔ)插筋按下圖計算
(圖2)
從上圖可知:
基礎(chǔ)插筋的計算公式
基礎(chǔ)插筋的長度=彎折長度a+錨固豎直長度h1+非連接區(qū)Hn/3+搭接長度LlE
1) 錨固豎直長度h1
因為彎折長度a的取值必須由h1來判斷,所有先計算錨固豎直長度h1。
豎直錨固長度h1=h(基礎(chǔ)板厚)-基礎(chǔ)保護層
案例(一)中
h1=h(基礎(chǔ)板厚)-基礎(chǔ)保護層=1200-40=1160mm
2) 彎鉤長度a
按照平法圖集 《04G101-3》 45頁柱、墻插筋錨固豎直長度與彎鉤長度對照表(圖8)取值。
豎直長度h1 | 彎鉤長度a |
當(dāng)h1≥0.5LaE(≥0.5La)時 | 12d且≥150 |
當(dāng)h1≥0.6LaE(≥0.6La)時 | 10d且≥150 |
當(dāng)h1≥0.7LaE(≥0.7La)時 | 8d且≥150 |
當(dāng)h1≥0.8LaE(≥0.8La)時 | 6d且≥150 |
(圖8 柱墻插筋錨固豎直長度與彎鉤長度對照表)
錨固長度LaE按照受拉鋼筋抗震錨固長度(圖9)取值。
(圖3 受拉鋼筋抗震錨固長度)
案例(一)中,由柱鋼筋所處的環(huán)境查知
直徑為25mm的鋼筋錨固長度為34d。
所以:0.5LaE=0.5*34*25=425mm
0.6LaE=0.6*34*25=510mm
0.7LaE=0.7*34*25=595mm
0.8LaE=0.8*34*25=680mm
h1(1160mm)大于0.8LaE(680mm),所以,a取6d和150的中的較大值。
6d=6*25=150,a=150mm
3) 露出基礎(chǔ)的長度(即非連接區(qū))Hn/3
即在非連接區(qū)的范圍內(nèi)不能進行連接。在圖集 《03G101-3》中規(guī)定:基礎(chǔ)頂部開始≥Hn/3范圍內(nèi)為非連接區(qū),Hn是所在樓層的柱凈高。
案例(一)中可得首層層高為4.5m,已知梁高為700mm。
Hn/3=(4500-700)/3=1267mm
4) 柱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應(yīng)大于50%。錯開搭接的長度為大于等于0.3LlE。
搭接長度LlE:搭接率為50%時,搭接長度LlE=1.4LaE;搭接率為25%時,搭接長度LlE=1.2LaE;
案例(一)中
基礎(chǔ)插筋的長度=彎折長度a+錨固豎直長度h1+非連接區(qū)Hn/3+搭接長度LlE
=150+1160+1267+1.4*34*25=3767mm
24根
a) 基礎(chǔ)板厚度大于2000mm的情況,分為2種情況:
(圖4)
1) 例如:基礎(chǔ)板厚度h=3000mm
這種情況基礎(chǔ)插筋不插到基礎(chǔ)底部,只插到基礎(chǔ)中部。
豎直錨固長度h1=h(基礎(chǔ)板厚)/2-基礎(chǔ)保護層
2) 圖紙中直接給定h1為某數(shù)值,如h1=1465mm。
二種情況的其余各段的算法同上,即
基礎(chǔ)插筋的長度=彎折長度a+錨固豎直長度h1+非連接區(qū)Hn/3+搭接長度LlE
2. 柱生根于基礎(chǔ)梁上,分為二種情況:
a) 基礎(chǔ)梁底與基礎(chǔ)板底一平,h1為基礎(chǔ)梁高(并非基礎(chǔ)板高)。
即基礎(chǔ)插筋的長度=彎折長度a+錨固豎直長度h1+非連接區(qū)Hn/3+搭接長度LlE
(圖5)
b) 基礎(chǔ)梁頂與基礎(chǔ)板頂一平,基礎(chǔ)插筋向里彎折,插筋的算法同上。
即基礎(chǔ)插筋的長度=彎折長度a+錨固豎直長度h1+非連接區(qū)Hn/3+搭接長度LlE
(圖6)
(二) 基礎(chǔ)相鄰層縱筋
1. 地下室柱縱筋
(圖7)
從上圖可知:
地下室柱縱筋的計算公式
地下室柱縱筋的長度=(-1層)層高-(-1層)非連接區(qū)Hn/3+(1層)非連接區(qū)Hn/3+搭接長度LlE
案例(一)中可知-1層和首層層高均為4.5m,已知-1層和首層梁高均為700mm。
地下室柱縱筋的長度=4500-(4500-700)/3+(4500-700)/3+1.4*34*25=5690mm
24根
(三) 首層縱筋
(圖8)
從上圖可知:
首層柱縱筋的計算公式
首層柱縱筋的長度=(1層)層高-(1層)非連接區(qū)Hn/3+(2層)非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)+搭接長度LlE
其中Hn為所在樓層的柱凈高,Hc為柱截面的長邊尺寸。
案例(一)中可知首層層高為4.5m,二層層高為4.2m,已知首層和二層梁高均為700mm。
其中二層Hn/6=(4200-700)/6=583mm
則二層非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)=max(583,750,500)=750mm
首層柱縱筋的長度
=(1層)層高-(1層)非連接區(qū)Hn/3+(2層)非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)+搭接長度LlE =4500-(4500-700)/3+750+1.4*34*25=5173mm
24根
(四) 中間層縱筋
1. 二層縱筋
(圖9)
從上圖可知:
二層柱縱筋的計算公式
二層柱縱筋的長度=(2層)層高-(2層)非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)+(3層)非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)+搭接長度LlE
案例(一)中可知二層層高為4.2m,三層層高為3.6m,已知二層和三層梁高均為700mm。
其中二層Hn/6=(4200-700)/6=583mm
則二層非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)=max(583,750,500)=750mm
其中三層Hn/6=(3600-700)/6=483mm
則三層非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)=max(483,750,500)=750mm
二層柱縱筋的長度
=(2層)層高-(2層)非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)+(3層)非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)+搭接長度LlE =4200-750+750+1.4*34*25=5390mm
24根
2. 三層縱筋
(圖10)
從上圖可知:
三層柱縱筋的計算公式
三層柱縱筋的長度=(3層)層高-(3層)非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)+(4層)非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)+搭接長度LlE
案例(一)中可知三層層高為3.6m,四層層高為3.6m,已知三層和四層梁高均為700mm。
其中三層Hn/6=(3600-700)/6=483mm
則三層非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)=max(483,750,500)=750mm
其中四層Hn/6=(3600-700)/6=483mm
則四層非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)=max(483,750,500)=750mm
三層柱縱筋的長度
=(3層)層高-(3層)非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)+(4層)非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)+搭接長度LlE=3600-750+750+1.4*34*25=4790mm
24根
(五) 中間層縱筋(柱截面變化)
柱截面變化分成2種情況:
1. c/hb≤1/6情況(綁扎搭接)
下面是案例(一)中二、三層柱截面變化的情況。
(圖11)
c為柱截面變化的差值,。750-650)/2=50mm
c /hb=50/700=0.071< 1/6=0.167
判斷結(jié)果符合(c /hb≤1/6)條件
柱縱筋搭接按下圖處理
(圖12)
(圖13)
對比了解一下柱截面相同與截面發(fā)生變化時的鋼筋長度:
a) 上下柱截面相同
二層柱縱筋的計算公式
二層柱縱筋的長度=(2層)層高-(2層)非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)+(3層)非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)+搭接長度LlE
其中二層Hn/6=(4200-700)/6=583mm
則二層非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)=max(583,750,500)=750mm
其中三層Hn/6=(3600-700)/6=483mm
則三層非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)=max(483,750,500)=750mm
二層柱縱筋的長度=4200-750+750+1.4*34*25=5390mm
24根
b) 下柱截面大于上柱截面
二層柱縱筋的計算公式
二層柱縱筋的長度=(2層)層高-(2層)非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)+(3層)非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)+搭接長度LlE
其中二層Hn/6=(4200-700)/6=583mm
則二層非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)=max(583,750,500)=750mm
其中三層Hn/6=(3600-700)/6=483mm
則三層非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)=max(483,650,500)=650mm
二層柱縱筋的長度=4200-750+650+1.4*34*25=5290mm
24根
2. c/hb>1/6情況(綁扎搭接)
符合c/hb>1/6條件
所以,上下柱搭接情況按下圖處理
(圖15)
從上圖可知,柱的左h邊上、下層鋼筋發(fā)生變化,其余同前。
下柱截面大于上柱截面,二層左h邊截面變化鋼筋長度計算
二層柱縱筋的計算公式
二層柱縱筋的長度=(2層)層高-(2層)非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)-梁高+(梁高-保護層)+(C-保護層)+200
三層柱縱筋下插1.5LaE
(六)頂層縱筋
頂層柱因其所在位置不同,分為中柱、角柱和邊柱三類;
各類柱的縱筋頂層錨固長度各不相同。
(圖16 中柱、角柱和邊柱識別圖)
1. 頂層中柱縱筋
中柱頂部四周均有梁,其縱向鋼筋直接錨入到頂層梁內(nèi)或者板內(nèi),錨入方式存在以下幾種情況。
a) 當(dāng)直錨長度< LaE時,錨固長度如下圖
(圖17)
b) 當(dāng)直錨長度< LaE時,且頂層為現(xiàn)澆板,其強度等級≥C20,板厚≥80mm時,錨固長度如下圖
(圖18)
案例(一)頂層中柱
(圖19)
從上圖可知:
頂層中柱縱筋的計算公式
頂層中柱縱筋的長度=(4層)層高-(4層)非連接區(qū)max(Hn/6,Hc,500)-梁高+錨固長度(梁高-保護層+12d)
案例(一)中可知,四層層高為3.6m,四層梁高為700mm,梁保護層為25mm。
梁高-保護層=700-25=675mm
錨固長度LaE=34d=34*25=850mm
850mm大于675mm,又符合強度等級≥C20板厚≥80mm的條件,所以符合情況B。
其中四層Hn/6=(3600-700)/6=483mm
則max(Hn/6,Hc,500)=max(483,750,500)=750mm
頂層中柱縱筋的長度=3600-750-700+(700-25+12*25)=3125mm
24根
b) 當(dāng)直錨長度≥ LaE時,錨固長度如下圖
(圖20)
頂層中柱縱筋的計算公式
頂層中柱縱筋長度=(頂層)層高-(頂層)非連接區(qū)-梁高+錨固長度(梁高-保護層)
1. 頂層邊柱縱筋計算
邊柱三面有梁。
a) 當(dāng)頂層梁寬小于柱寬,又沒有現(xiàn)澆板時,邊柱外側(cè)縱筋只有65%錨入梁內(nèi)。
(圖21)
邊柱外側(cè)縱筋根數(shù)的65%為1號鋼筋,其余外側(cè)的35%為2號或者3號鋼筋(當(dāng)外側(cè)鋼筋根數(shù)太密,需要出現(xiàn)第二層,用3號鋼筋),剩余側(cè)面為4號或者5號鋼筋(當(dāng)直錨長度≥ LaE,為5號鋼筋)。
(圖22)
頂層邊柱縱筋的長度
1號縱筋長度=頂層層高-(頂層)非連接區(qū)-梁高+錨固長度(1.5LaE)
2號縱筋長度=頂層層高-(頂層)非連接區(qū)-梁高+(梁高-保護層+與彎折平行的柱寬-2*保護層+8d)
3號縱筋長度=頂層層高-(頂層)非連接區(qū)-梁高+(梁高-保護層+與彎折平行的柱寬-2*保護層)
4號縱筋長度=頂層層高-(頂層)非連接區(qū)-梁高+(梁高-保護層+12d)
5號縱筋長度=頂層層高-(頂層)非連接區(qū)-梁高+錨固長度(梁高-保護層)
(圖23)
由上圖可知,KZ1邊柱外側(cè)b1一邊有7根縱筋,其中65%(ceil(7*0.65)=5根)的鋼筋按1.5LaE計算,也就是5根鋼筋要按上圖1號鋼筋計算,剩余兩根鋼筋按2號鋼筋計算。b2邊、h1邊、h2邊都按4號筋進行計算。
1號縱筋長度=3600-750-700+1.5*34*25=3425mm 5根
2號縱筋長度= 3600-750-700+700-25+700-2*25+8*25=3675mm 2根
4號縱筋長度= 3600-750-700+700-25+12*25=3125mm 17根
1. 頂層角柱縱筋計算
角柱兩面都有梁,頂層角柱的縱筋計算方法同邊柱一樣,只是外側(cè)是二個面,外側(cè)縱筋總根數(shù)為二個外側(cè)總根數(shù)之和。
(圖24)
外側(cè)b1邊65%的鋼筋是(ceil(7*0.65)=5根),所以1號鋼筋是5根。2號鋼筋是7-5=2根。
外側(cè)h1邊65%的鋼筋是(ceil(7*0.65)=5根),所以1號鋼筋是5根。2號鋼筋是7-5-1=1根。(因為角筋1為公用鋼筋,b1邊已經(jīng)計算過)
剩余b2、h2邊內(nèi)側(cè)鋼筋是4號鋼筋,是24-5-2-5-1=11根。
1號縱筋長度=3600-750-700+1.5*34*25=3425mm 10根
2號縱筋長度= 3600-750-700+700-25+700-2*25+8*25=3675mm 3根
4號縱筋長度= 3600-750-700+700-25+12*25=3125mm 11根