基础钢筋配筋原理.docx
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基础钢筋配筋原理
第一章钢筋的计算原理
第一节平板式筏形基础
一、平板式筏形基础标注
现阶段图纸经常出现的平板式筏基有两种标注方式,传统标注方式和平法标注方式,下面分别讲解。
(一)、传统标注方式
平板式筏基传统标注如图1.1.1所示:
图1.1.1:
(二)、平法标注方式
平板式筏基平筏标注如图1.1.2所示:
图1.1.2:
解释:
图中BPB表示平板式筏基平板,h表示平板的厚度,X表示x方向的钢筋,Y表示y方向的钢筋,B表示底部贯通纵筋,T表示顶部贯通纵筋,4B
表示x方向有4跨,两端均有外伸,3B表示y方向有3跨,两端均有外伸。
二、平板式筏形基础要计算哪些钢筋
平板式筏形基础要计算的钢筋量如图1.1.3所示:
图1.1.3:
平板式筏基要计算的钢筋类型
三、平板式筏形基础钢筋的计算原理
(一)、基础端部外伸情况
基础端部外伸情况包括底筋、面筋和马凳,下面分别讲解。
1、底筋:
底筋又分为x方向和y方向,我们先来讲x方向的底筋计算。
(1)、x方向
1)、长度计算
长度计算分三种情况,无封边构造、u形封边构造和交错封边构造三种情况,下面分别介绍。
a、无封边情况
无封边情况构造如图1.1.4所示:
图1.1.4
根据图1.1.4可以推导出平板式筏基无封边构造底筋x方向长度计算公式,如表所示:
表1.1.1:
平板式筏基无封边构造底筋x方向长度计算公式
底筋
公式推导过程
底筋x方向长度=满基x方向外边线长度-底筋侧面保护层厚度×2+弯折长度×2+搭接长度×搭接个数
备注
满基x方向外边线长度
底筋侧面保护层厚度
弯折长度
搭接长度(绑扎)=ξLaE(La)
ξ为搭接搭接长度修整系数,与纵向钢筋搭接接头面积的百分率%有关,取值如下
搭接个数
1、焊接或机械连接情况下搭接长度按0计取
2、如果底筋用的是光圆钢筋,底筋长度应该加两个弯勾×2
Lx
C侧
12d
纵向钢筋搭接接头面积的百分率%
≤25
50
100
钢筋计算总长(不含搭接)/定值长度(如8米一个搭接)=n
ξ
n
搭接长度=ξLaE(La)
底筋x方向长度=Lx-2C侧+12d×2+ξLaE(La)×n
侧面构造纵筋
公式推导过程
x方向侧面构造纵筋长度=满基x方向外边线长度+搭接长度-底筋侧面保护层厚度×2+弯勾长度×2
满基x方向外边线长度
底筋侧面保护层厚度
弯勾长度(只一级钢筋有)
Lx
C侧
x方向侧面构造纵筋长度=Lx+ξLaE(La)-2C侧+×2
思考与练习:
1、请用手工计算1号写字楼基础x方向的底筋长度(按定尺钢筋8000计算搭接)。
b、u型封边情况
U型封边构造如图1.1.5所示:
图1.1.5
根据图1.1.5可以推导出平板式筏基u型封边构造底筋x方向长度计算公式,如表所示:
表1.1.2:
平板式筏基u型封边构造底筋x方向长度计算公式
底筋
底筋计算方法同无封边情况
备注
u型筋
公式推导过程
u型筋长度=底板厚度-面筋上保护层-底保护层+弯折长度×2
基础厚度
面筋保护层
底筋保护层
弯折长度
h
C面
C底
12d
u型筋长度=h-C面-C底+12d×2
侧面构造纵筋长度计算方法同无封边情况
思考与练习:
1、请用手工计算1号写字楼基础u形封边筋的长度。
c、交错封边情况
交错封边构造如图1.1.6所示:
图1.1.6
根据图1.1.6可以推导出平板式筏基交错封边构造底筋x方向长度计算公式,如表所示:
表1.1.3:
平板式筏基交错封边构造底筋x方向长度计算公式
公式推导过程
底筋x方向长度=满基x方向外边线长度-基础侧面保护层×2+弯折长度×2+搭接长度×搭接个数
备注
满基x方向外边线长度
基础侧面保护层
弯折长度
搭接长度(绑扎)=ξLaE(La)
ξ为搭接搭接长度修整系数,与纵向钢筋搭接接头面积的百分率%有关,取值如下
搭接个数
焊接或机械连接情况下搭接长度按0计取
Lx
C
(基础厚度-底筋保护层-面筋保护层-150)/2+150
纵向钢筋搭接接头面积的百分率%
≤25
50
100
钢筋计算总长(不含搭接)/定值长度(如8米一个搭接)=n
Lx
C
(h-C底-C面-150)/2+150
ξ
n
搭接长度=ξLaE(La)
底筋x方向长度=Lx-2C+((h-C底-C面-150)/2+150)×2+ξLaE(La)×n
侧面构造纵筋长度计算方法同无封边情况
思考与练习:
1、请用手工计算1号写字楼基础交错封边情况x方向底筋的长度。
2)、根数计算
平板式筏基底筋的根数计算和底筋的起步距离有关,起步钢筋距离基础外边线不同时,底筋的根数计算也会不同,起步钢筋距基础外边线有三种情况,分别是起步钢筋距离基础边50mm、基础保护层和底筋间距的一半S/2,下面分别讲解。
a、起步筋距基础边50mm
X方向底筋起步筋距离基础边50mm如图1.1.7所示:
图1.1.7
根据图1.1.7可以推导出平板式筏基底筋x方向根数计算公式,如表所示:
表1.1.4:
平板式筏基底筋x方向根数计算公式(起步筋距基础边50mm)
底筋x方向根数
公式推导过程
x方向根数=(y方向外边线长度-起步距离×2)/x方向间距+1
y方向外边线长度
起步距离
x方向间距
Ly
50mm
S
x方向根数=(Ly-50×2)/S+1
侧面构造纵筋根数
图纸数出不用计算
思考与练习:
1、请用手工计算1号写字楼基础交错封边情况x方向底筋的根数(按照起步距离50计算)。
b、起步筋距基础边为一个保护层
X方向底筋起步距离为一个保护层如图1.1.8所示:
图1.1.8
根据图1.1.8可以推导出平板式筏基底筋x方向根数计算公式,如表所示:
表1.1.5:
平板式筏基底筋x方向根数计算公式(起步筋距基础边为一个保护层)
底筋x方向根数
公式推导过程
x方向根数=(y方向外边线长度-起步距离×2)/x方向间距+1
y方向外边线长度
起步距离
x方向间距
Ly
C
S
x方向根数=(Ly-2C)/S+1
侧面构造纵筋根数
图纸数出不用计算
c、起步筋距基础边为间距的一半S/2
X方向底筋起步距离为一个保护层如图1.1.9所示:
图1.1.9
根据图1.1.9可以推导出平板式筏基底筋x方向根数计算公式,如表所示:
表1.1.6:
平板式筏基底筋x方向根数计算公式(起步筋距基础边为间距一半S/2)
底筋x方向根数
公式推导过程
x方向根数=(y方向外边线长度-起步距离×2)/x方向间距+1
y方向外边线长度
起步距离
x方向间距
Ly
S/2
S
x方向根数=(Ly-S)/S+1
侧面构造纵筋根数
图纸数出不用计算
(2)、y方向
底筋y方向长度根数计算方法和x方向相同,这里不再赘述。
2、面筋:
面筋的计算方法和底筋一样,这里不再赘述。
只是有些传统算法面筋的弯折长度为15d,我们在公式里把弯折长度替还成15d就可以了。
3、马凳:
(1)、马凳长度计算
1)、马凳的形状
常见的马凳形状有以下几种,如图1.1.10~12所示:
图1.1.10~12
2)、马凳直径的确定
马凳各段直径一般按左式取值:
二级12≤马凳直径≤面筋直径
3)、马凳长度计算
马凳各段长度往往根据工地实际情况进行确定,如图1.1.13、14所示:
图1.1.13、14
根据图1.1.13、14可以推导出平板式筏基马凳长度的计算公式如表表1.1.7:
平板式筏基马凳长度计算公式
马凳形状判断
放置方式判断
马凳各段取值
Ⅰ型马凳
马凳长度=L1+L2×2+L3×2
L1
L2
L3
马凳放在上排底筋上
根据工地废料决定,一般取值100~300
L2=h-2C-D1-D2-D3-D4-D5×2
大于所在底筋间距
马凳放在下排底筋上
L2=h-2C-D1-D3-D4-D5×2
Ⅱ型马凳
马凳长度=L1+L2×2+L3×2
L1
L2
L3
马凳放在上排底筋上
根据工地废料决定,一般取值1000~1500
L2=h-2C-D1-D2-D3-D4-D5×2
大于所在底筋间距
马凳放在下排底筋上
L2=h-2C-D1-D3-D4-D5×2
Ⅲ型马凳
马凳长度=L1+L2×4+L3×2
L1
L2
L3
马凳放在上排底筋上
根据工地废料决定,一般取值1000~1500
L2=(h-2C-D1-D2-D3-D4-D5×2)×斜度系数
大于所在底筋间距
马凳放在下排底筋上
L2=(h-2C-D1-D3-D4-D5×2)×斜度系数
思考与练习:
1、请用手工计算1号写字楼基础Ⅱ型马凳的L2值(按照马凳放在上排底筋上计算)。
2、马凳的L3值由哪些因素决定的L1一般取多少
(2)、马凳个数计算
1)、Ⅰ型马凳个数计算
Ⅰ型马凳属于点式布置马凳,布置在面筋纵横筋的交错位置,经常出现两种布置方式,矩形布置和梅花型布置。
a、平板式筏基马凳矩形布置情况
平板式筏基Ⅰ型马凳矩形布置情况如图1.1.15所示:
图1.1.15
根据图1.1.15我们推导出平板式筏基Ⅰ型马凳矩形布置情况个数计算公式如表表表1.1.8:
平板式筏筋马凳矩形布置个数计算表
马凳型号
近似算法:
马凳个数=总面积/每个马凳的面积范围
Ⅰ型马凳
矩形布置
总面积=基础x方向长度×基础y方向长度
每个马凳的面积范围=马凳x方向间距×马凳y方向间距
基础x方向长度
基础x方向长度
马凳x方向间距
马凳y方向间距
Lx
Ly
Sx(本例Sx=2a)
Sy(本例Sx=2b)
马凳个数=Lx×Ly/(Sx×Sy)=Lx×Ly/(2a×2b)
说明
按理说马凳根数应该按下式计算更准确些:
马凳根数=每排根数×排数。
但是在实际工程中有以下几个原因造成计算起来比较麻烦,所以通常采用近似算法。
1、即使最简单的矩形基础而且马凳是矩形布置就会遇到下面的问题:
我们知道每排根数=(基础某方向长度-保护层×2)/马凳间距+1(或不+1),由于马凳的间距一般为面筋间距的n倍,如果面筋的总根是不是n的倍数,就很难判断“+1”或“不+1“,如上图中y方向+1就是正确的,x方向+1就是错误的。
梅花形布置就更难算了。
2、排数计算也会遇到同样的问题。
3、在实际工程中往往遇到的基础不是规整的矩形,而是异形,要分块分段计算,情况就更复杂一些。
b、平板式筏基梅花形布置情况
平板式筏基Ⅰ型马凳梅花形布置情况如图1.1.16所示:
图1.1.16
根据图1.1.16我们推导出平板式筏形基Ⅰ型马凳梅花形布置个数计算公式如表表1.1.9:
平板式筏基马凳梅花形布置个数计算公式
马凳型号
近似算法:
马凳个数=总面积/每个马凳的面积范围
Ⅰ型马凳
梅花形布置
总面积=基础x方向长度×基础y方向长度
每个马凳的面积范围=(马凳x方向间距)×(马凳y方向间距/2)
基础x方向长度
基础y方向长度
马凳x方向间距
马凳y方向间距
Lx
Ly
Sx
Sy
马凳个数=Lx×Ly/(Sx×1/2Sy)
思考与练习:
1、请用手工计算1号写字楼基础Ⅰ型马凳梅花形布置马凳的个数
c、梁板式筏基矩形布置情况
梁板式筏基Ⅰ型马凳矩形布置情况如图1.1.17所示:
图1.1.17
根据图1.1.17我们推导出梁板式筏基Ⅰ型马凳矩形布置情况个数计算如表表1.1.10:
梁板式筏基Ⅰ型马凳矩形布置情况个数计算表
马凳总个数=每块个数相加
马凳型号
近似算法:
马凳每块个数=每块净面积(取掉梁所占的面积)/每个马凳的面积范围
Ⅰ型马凳
矩形布置
上图中左块净面积=Lnx1×Lny1/(Sx×Sy)(取整)
=Lnx1×Lny1/(2a×2b)=n1
上图中右块净面积=Lnx2×Lny1/(Sx×Sy)(取整)
=Lnx2×Lny1/(2a×2b=n2
马凳总个数=n1+n2
d、梁板式筏基梅花形布置情况
梁板式筏基Ⅰ型马凳梅花形布置情况如图1.1.18所示
图1.1.18
根据图1.1.18我们推导出梁板式筏基Ⅰ型马凳梅花形布置情况个数计算如表表1.1.11:
梁板式筏基Ⅰ型马凳梅花形布置情况个数计算表
马凳总个数=每块个数之和
马凳型号
近似算法:
马凳每块个数=每块净面积(取掉梁所占的面积)/每个马凳的面积范围
Ⅰ型马凳
矩形布置
上图中左块净面积=Lnx1×Lny1/(Sx×Sy)(取整)
=Lnx1×Lny1/(2a×b)=n1
上图中右块净面积=Lnx2×Lny1/(Sx×Sy)(取整)
=Lnx2×Lny1/(2a×b)=n2
马凳总个数=n1+n2
2)、Ⅱ、Ⅲ型马凳个数计算
a、平板式筏基情况
平板式筏基Ⅱ、Ⅲ型马凳在实际施工中只取一个方向(x方向或y方向)布置马凳如图1.1.19所示:
图1.1.19
根据图1.1.19我们推导出平板式筏基Ⅱ、Ⅲ型马凳个数计算如表表1.1.12:
平板式筏基Ⅱ、Ⅲ型马凳个数计算表
马凳个数=每排个数×排数
每排个数=(基础y方向长度-保护层×2)/单个马凳长度L1
排数=(基础x方向长度-保护层×2-马凳间距)/马凳间距+1
基础y方向长度
保护层
单个马凳长度
基础x方向长度
马凳间距
Ly
C
L1
Lx
S
y方向每排个数=(Ly-2C)/L1(取整)=n
x方向排数=(Lx-2C-S)/S+1(取整)=p
马凳个数=n×p
思考与练习:
1、请用手工计算1号写字楼基础Ⅱ型马凳的个数(按照马凳排距为1000计算)
b、梁板式筏基情况
梁板式筏基Ⅱ、Ⅲ型马凳在实际施工中布置马凳如图1.1.20所示:
图1.1.20
根据图1.1.20我们推导出梁板式筏基Ⅱ、Ⅲ型马凳个数计算如表表1.1.13:
梁板式筏基Ⅱ、Ⅲ型马凳个数计算表
马凳总个数=左块个数+右块个数=y方向每排的个数×x方向左块马凳排数+y方向每排的个数×x方向右块马凳排数
y方向每排马凳个数=基础y方向净长/单个马凳长度=Lny1/L1(取整)=n
上图左块个数=y方向每排马凳个数×x方向左块排数
上图左块个数=y方向每排马凳个数×x方向右块排数
左块x方向排数=(基础左块x方向净长-马凳间距)/马凳间距+1
右块x方向排数=(基础右块x方向净长-马凳间距)/马凳间距+1
基础左块x方向净长
马凳间距
基础右块x方向净长
Lnx1
S
Lnx2
左块x方向排数=(Lnx1-S)/S+1(取整)=p1
左块x方向排数=(Lnx2-S)/S+1(取整)=p2
上图左块个数=n×p1
上图右块个数=n×p2
马凳总根数=左块个数+右块个数=n×p1+n×p2
(二)、基础端部无外伸情况
1、底筋:
(1)、x方向
1)、长度计算
a、墙身或柱宽范围内
墙身或柱宽范围内x方向贯通纵筋构造如图1.1.21所示:
图1.1.21
根据图1.1.21可以推导出平板式筏基底x方向长度计算公式,如表所示:
表1.1.14:
平板式筏基底筋x方向长度计算公式(基础端部无外伸情况,墙身或柱宽范围内)
x方向底筋
公式推导过程
底筋x方向长度=满基x方向外边线长度-底筋侧面保护层厚度×2+弯折长度×2+搭接长度×搭接个数
备注
满基x方向外边线长度
底筋保护层厚度
弯折长度
搭接长度(绑扎)=ξLaE(La)
ξ为搭接搭接长度修整系数,与纵向钢筋搭接接头面积的百分率%有关,取值如下
搭接个数
焊接或机械连接情况下搭接长度按0计取
Lx
C侧
(La)
纵向钢筋搭接接头面积的百分率%
≤25
50
100
钢筋计算总长(不含搭接)/定值长度(如8米一个搭接)=n
ξ
n
搭接长度=ξLaE(La)
底筋x方向长度=Lx-2C侧+(La)×2+ξLaE(La)×n
b、非墙身或柱宽范围内
非墙身或柱宽范围内x方向底筋长度的计算方法和基础端部外身情况相同。
2)、根数计算
非墙身或柱宽范围内x方向纵筋根数计算方法和基础端部外伸情况相同。
(2)、y方向
底筋y方向纵筋长度计算方法和x方向相同。
2、面筋:
(1)、x方向
1)、长度计算
a、墙身或柱宽范围内
基础端部无外伸情况墙身或柱宽访范围内面筋x方向构造如图1.1.22所示:
图1.1.22
根据图1.1.22可以推导出平板式筏基面筋x方向长度计算公式,如表所示:
表1.1.15:
平板式筏基面筋x方向长度计算公式(基础端部无外伸情况,墙身或柱宽范围内)
x方向面筋
公式推导过程
面筋x方向长度=满基x方向外边线长度-底筋侧面保护层厚度×2+弯折长度×2+搭接长度×搭接个数
备注
满基x方向外边线长度
底筋保护层厚度
弯折长度
搭接长度(绑扎)=ξLaE(La)
ξ为搭接搭接长度修整系数,与纵向钢筋搭接接头面积的百分率%有关,取值如下
搭接个数
焊接或机械连接情况下搭接长度按0计取
Lx
C侧
15d
纵向钢筋搭接接头面积的百分率%
≤25
50
100
钢筋计算总长(不含搭接)/定值长度(如8米一个搭接)=n
ξ
n
搭接长度=ξLaE(La)
底筋x方向长度=Lx-2C侧+15d×2+ξLaE(La)×n
b、墙身或柱宽范围内
计算方法同基础端部外伸情况。
2)、根数计算
计算方法同基础端部外伸情况。
(2)、y方向
计算方法同x方向。
3、马凳:
马凳的计算方法同基础端部外伸情况。