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1、做中学，学中做 模块3柱钢筋工程量计算 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2.1 柱构件受力简析和构造 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 么？ 做中学，学中做 l任务学习 1柱构
2、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度，收力
3、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。
4、同时，柱截面尺寸还受到长细比的控制。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（GB50011-2
5、010）规定。 拓展链接 柱构件钢筋计算知识体系 做中学，学中做 l课前任务 4D微课柱的列表标示 任务3.2 识读柱构件平法施工图 做中学，学中做 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 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 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
6、、几何尺寸、配筋等设计内 容。 柱平面布置图，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：
7、 （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）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
8、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3.3 抗震框架柱钢筋工程量计算 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
9、学，学中做 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，平法施工图见图3-2和3-3。 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 计
10、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，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
11、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
12、-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)2 2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)2 3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)2 4号箍筋分两
13、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=(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
14、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，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
15、。 （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 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
