钢筋配筋柱子原理

1第二节框架柱一、框架柱的标注目前图纸流行两种标注方式，列表注写方式和截面注写方式，下面分别讲解。（一）、列表注写方式用表格的方式讲柱子的名称、起止标高、几何尺寸、配筋数值、箍筋类型等内容在图纸上注写出来，就是列表注写方式，如图1.2.1和表1.2.1图1.2.1表1.2.1：柱的列表方式例表柱号标高b×hb1b2h1h2全部纵筋角筋b边一侧中部筋h边一侧中部筋箍筋类型号箍筋备注KZ1-1~10.75700×60035035030030018B254B254B253B251(5×4)A10@100/200箍筋类型见图1.2.2柱的箍筋类型见图1.2.22图1.2.2（二）、截面注写方式在同一编号的柱中选择一个截面放大到能看清的比例，直接注写柱的名称、起止标高、几何尺寸、配筋数值、箍筋类型等内容，就是截面注写方式，如图1.2.3所示：3图1.2.34思考与练习1、柱子两种截面注写方式有什么不同？2、箍筋5×4是什么意思？二、框架柱要计算哪些钢筋柱子要计算的钢筋如图1.2.4所示：5图1.2.4、框架柱要计算的钢筋量6三、框架柱的钢筋计算原理（一）、框架柱纵筋的计算1、长度计算框架柱纵筋长度计算分机械连接和绑扎连接两种情况，我们首先来介绍机械连接的情况。（1）、机械连接情况1）、长度公式文字简捷描述框架柱纵筋长度机械连接情况示意图如图1.2.5所示：7图1.2.5根据图1.2.5可以推导出框架柱纵筋机械连接长度公式文字简捷描述如表1.2.2所示：表1.2.2：框架柱纵筋机械连接长度计算公式纵筋连接情况层号长度公式文字简捷描述机械连接基础层基础插筋长度＝锚入基础内长度+底层（或首层）非连接区长度底层（或首层）底层（或首层）纵筋长度＝底层（或首层）层高+回填厚度－底层（或首层）非连接区长度+上层非连接区长度中间层中间层纵筋长度＝中间层层高－当前层非连接区长度+上层非连接区长度8顶层顶层纵筋长度＝顶层层高－顶层非连接区长度－顶层构件高度+锚入顶层构件内长度2）、将规范数据代入文字描述公式我们将规范要求的数据代入框架柱纵筋示意图中就形成图1.2.6所示的图。说明：图中Hn底、Hn中、Hn顶分别表示底层、中间层、顶层的净高，hc表示柱子的截面大边尺寸，h为基础厚度，h1为基础厚度减保护层，hb为节点高，9a为插筋下部拐头长度。图1.2.6根据图1.2.6以及表1.2.2我们可以推导出框架柱纵筋长度机械连接情况计算公式如表1.2.3表1.2.3：框架柱纵筋长度机械连接情况计算公式（代入规范数据）框架柱纵筋机械连接情况长度计算公式基础层公式推导过程基础插筋长度＝锚入基础内长度+底层（或首层）非连接区长度锚入基础内长度底层（或首层）非连接区长度h1+aHn底/3h-C+a基础插筋长度＝h-C+a+底层Hn/3底层（或首层）公式推导过程底层（或首层）纵筋长度＝底层（或首层）层高+回填厚度－底层（或首层）非连接区长度+上层非连接区长度底层（或首层）层高回填厚度底层（或首层）非连接区长度上层非连接区长度H底Ht≥0Hn底/3max（Hn中/6，hc，500）底层（或首层）纵筋长度＝H底+Ht－Hn/3+上层max（Hn/6，hc，500）中间层公式推导过程中间层纵筋长度＝中间层层高－中间层非连接区长度+上层非连接区长度中间层层高中间层非连接区长度上层非连接区长度H中max（Hn中/6，hc，500）max（Hn顶/6，hc，500）中间层纵筋长度＝H中－中间层max（Hn中/6，hc，500）+上层max（Hn顶/6，hc，500）顶层公式推导过程顶层纵筋长度＝顶层层高－顶层非连接区长度－顶层构件高度+锚入顶层构件内长度顶层层高顶层非连接区长度顶层构件高度锚入顶层构件内长度H顶max（Hn顶/6，hc，500）Hb中柱直锚中柱弯锚边角柱弯锚LaEHb-C+12d1.5LaE中柱直锚顶层全部纵筋长度＝H顶－顶层max（Hn顶/6，hc，500）－Hb+Hb-C中柱弯锚顶层全部纵筋长度＝H顶－顶层max（Hn顶/6，hc，500）－Hb+Hb-C+12d边角柱内侧顶层内侧纵筋长度＝H顶－顶层max（Hn顶/6，hc，500）－Hb+Hb-C+12d边角柱外侧顶层外侧纵筋长度＝H顶－顶层max（Hn顶/6，hc，500）－Hb+1.5LaE（此公式属于外侧纵筋100％伸入顶层梁板内情况）思考与练习1、请用手工分别计算1号写字楼一根中柱、一根边柱、一根角柱机械连接情况下的纵筋长度。10（2）、绑扎连接情况1）、长度公式文字简捷描述框架柱纵筋长度绑扎连接情况示意图如图1.2.7所示：11图1.2.7根据图1.2.7可以推导出框架柱纵筋绑扎连接长度公式文字简捷描述如表1.2.4所示：表1.2.4：框架柱纵筋机械连接长度计算公式（长度公式文字简捷描述）纵筋连接情况层号长度公式文字简捷描述绑扎连接基础层基础插筋长度＝锚入基础内长度+底层（或首层）非连接区长度+搭接长度底层（或首层）底层（或首层）纵筋长度＝底层（或首层）层高+回填厚度－底层（或首层）非连接区长度+上层非连接区长度+搭接长度中间层中间层纵筋长度＝中间层层高－当前层非连接区长度+上层非连接区长度+搭接长度顶层顶层纵筋长度＝顶层层高－顶层非连接区长度－顶层构件高度+锚入顶层构件内长度2）、将规范数据代入文字描述的公式我们将规范要求的数据代入图1.2.7就形成框架柱纵筋长度计算图2如图1.2.8所示：12图1.2.8根据图1.2.8以及表1.2.4我们可以推导出框架柱纵筋机械连接计算公式如表1.2.5表1.2.5：框架柱纵筋机械连接情况长度计算公式（代入规范数据）框架柱纵基础层公式推导过程基础插筋长度＝锚入基础内长度+底层（或首层）非连接区长度+搭接长度锚入基础内长度底层（或首层）非连接区长度搭接长度(算法同基础)h1+aHn底/3LlEh-C+a13筋机械连接情况长度计算公式基础插筋长度＝h-C+a+底层Hn/3+LlE底层（或首层）公式推导过程底层（或首层）纵筋长度＝底层（或首层）层高+回填厚度－底层（或首层）非连接区长度+上层非连接区长度+搭接长度底层（或首层）层高回填厚度底层（或首层）非连接区长度上层非连接区长度搭接长度(算法同基础)H底Ht≥0Hn底/3max（Hn中/6，hc，500）LlE底层（或首层）纵筋长度＝H底+Ht－Hn/3+上层max（Hn/6，hc，500）+LlE中间层公式推导过程中间层纵筋长度＝中间层层高－中间层非连接区长度+上层非连接区长度+搭接长度中间层层高中间层非连接区长度上层非连接区长度搭接长度(算法同基础)H中max（Hn中/6，hc，500）max（Hn顶/6，hc，500）LlE中间层纵筋长度＝H中－中间层max（Hn中/6，hc，500）+上层max（Hn顶/6，hc，500）+LlE顶层公式推导过程顶层纵筋长度＝顶层层高－顶层非连接区长度－顶层构件高度+锚入顶层构件内长度顶层层高顶层非连接区长度顶层构件高度锚入顶层构件内长度H顶max（Hn顶/6，hc，500）Hb中柱直锚中柱弯锚边角柱弯锚LaEHb-C+12d1.5LaE中柱直锚顶层全部纵筋长度＝H顶－顶层max（Hn顶/6，hc，500）－Hb+Hb-C中柱弯锚顶层全部纵筋长度＝H顶－顶层max（Hn顶/6，hc，500）－Hb+Hb-C+12d边角柱内侧顶层内侧纵筋长度＝H顶－顶层max（Hn顶/6，hc，500）－Hb+Hb-C+12d边角柱外侧顶层外侧纵筋长度＝H顶－顶层max（Hn顶/6，hc，500）－Hb+1.5LaE（此公式属于外侧纵筋100％伸入顶层梁板内情况）思考与练习1、请用手工分别计算1号写字楼一根中柱、一根边柱、一根角柱绑扎连接情况下的纵筋长度。2、根数计算框架柱纵筋根数从图纸直接数出，不用计算。14（二）、框架柱箍筋的计算1、框架柱箍筋的分类箍筋在框架柱里一般以非复合箍和复合箍两种形式出现，下面分别介绍。（1）、非复合箍筋非复合箍筋常见类型如图1.2.9所示：图1.2.9、非复合箍筋类型图15（2）、复合箍筋复合箍筋常见类型如图1.2.10所示：图1.2.10：框架柱复合箍筋类型图162、箍筋的算法（1）、长度算法我们以箍筋5×4来讲解框架柱箍筋长度的算法。1）、图纸上一般看到框架柱的箍筋是怎么样的图纸一般看到框架柱的箍筋配置如图1.2.11、1.2.12所示：图1.2.11、1.2.122）、外围封闭箍筋1（2×2）的长度算法a、图纸一般是怎样标注箍筋的长度的平法推广以后，现在的图纸已经很少标注箍筋的长度了，这里讲一下传统方式标注箍筋长度的方法，如图1.2.13所示：17图1.2.13这就遇到了一个问题，b1和h1指的是箍筋的外皮？中心线？还是内皮呢？为了弄清这个问题，我们来研究箍筋的实际下料形状是怎样的？b、箍筋实际下料示意图我们把图1.2.10放大就形成了图1.2.14所示的图：18图1.2.14从图中可以清楚的看出b1和h1标注的是箍筋外皮长度，但是预算时并不是按此图计算的，而是按图1.2.15所示的图计算的。c、箍筋预算长度是怎样计算的预算时一般不考虑90度的弯曲调整值，只考虑135度弯曲弯曲调整值，2×2箍预算长度计算图如图1.2.15所示：19图1.2.15从图1.2.15可以看出，135度角处图纸的标注长度是（R+d），而弯曲段的实际长度为弧长fe，很显然，产生了标注长度和实际长度不符的情况，我们首先要计算出两者的差值。d、135度圆弧段和标注长度之间的差值计算（1.9d是怎么算出来的？）135度角弯曲前后示意图如图1.2.16、1.2.17所示：20图1.2.16、图1.2.17从图图1.2.16、图1.2.17可以看出，弧长fe弯曲前后是不变的。而此段标注长度（R+d）却不能反映其实际长度，其弧长与标注长度的差值计算如下：其差值＝弧长fe－（R＋d）＝[(R+d/2)×2×π/360×135]－（R＋d）常见一级钢弯曲半径取值为R＝1.25d，π＝3.14159，将R和π取值代入上式，得：差值＝[(1.25d+d/2)×2×3.14159/360×135]－（1.25d＋d）＝1.873d≈1.9de、按箍筋外皮推导2×2箍箍筋的预算长度根据图1.2.15、16、17，按箍筋外皮推导2×2箍筋预算长度如下2×2箍筋按外皮的预算长度＝(b1＋h1)×2＋1.9d×2＋max(10d，75)×2，其中b1＝b－2c＋2d，h1＝h－2c＋2d，将b1、h1代入上式，得：2×2箍筋按外皮的预算长度＝(b－2c＋2d＋h－2c＋2d)×2＋1.9d×2＋max(10d，75)×2简化得：2×2箍筋按外皮的预算长度＝(b＋h)×2－8c＋8d＋1.9d×2＋max(10d，75)×2（式中b为框架梁的截面宽,h为框架梁的截面高,c为框架梁的保护层厚度,d为箍筋直径）f、按箍筋中心线推导2×2箍筋的预算长度按箍筋中心线推导箍筋的预算长度，就是在外皮长度的基础上－4d，得下式：2×2箍筋按中心线的预算长度＝(b＋h)×2－8c＋4d＋1.9d×2＋max(10d，75)×2（式中b为框架梁的截面宽,h为框架梁的截面高,c为框架梁的保护层厚度,d为箍筋直径）思考与练习1、箍筋弯勾1.9d是什么意思？请推导1.9d的计算过程。212、请推导外围箍筋1的长度计算公式（按外皮推导）。3）、框架柱非外围箍筋2（2×2）的长度算法a、按外皮计算非外围箍筋（2×2）按图1.2.18进行计算图1.2.18非外围箍筋（2×2）的预算长度和封闭箍筋（2×2）的计算方法相同，仍然只考虑135度弯曲调整值，不考虑90度角的弯曲调整值，这里终点是要求出b22边的箍筋外皮长度。从图1.2.14可以推导出框架柱非封闭箍筋（2×2）箍筋外皮长度计算方法如表1.2.6所示表1.2.6：框架柱非封闭箍筋2（2×2）外皮长度计算公式公式推导过程非封闭箍筋（2×2）外皮预算长度＝（截面b边相邻纵筋间距×某箍筋所占b边间距数+纵筋直径+箍筋直径×2）×2+(截面宽h-2C+2d)×2+1.9d×2+m