第四章钢筋及混凝土工程.docx

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第四章钢筋及混凝土工程

一、钢筋计算基本公式

1、钢筋重量计算

各种钢筋分不同规格均以吨计算。

具体计算公式为：

但根钢筋重量=（设计构件尺寸-保护层+弯钩增长+弯起钢筋增长+搭接增加长度）*每米理论重量

钢筋每米理论重量速算口诀：

钢筋直径自相乘，单位厘米要记清，再乘0.617，得数就是每米重。

例Φ20钢筋理论重量2*2*0.617=2.468Kg/m

Φ6.5钢筋理论重量0.65*0.65*0.617=0.261Kg/m

规格

截面面积

mm2

重量（Kg/m）

规格

截面面积

mm2

重量（Kg/m）

Φ3.5

9.62

0.075

Φ14

153.90

1.210

Φ4

12.57

0.098

Φ15

176.70

1.390

Φ5

19.63

0.154

Φ16

201.10

1.580

Φ5.5

23.76

0.187

Φ17

227.00

1.780

Φ5.6

24.63

0.193

Φ18

254.50

2.000

Φ6

28.27

0.222

Φ19

283.50

2.230

Φ6.3

31.17

0.245

Φ20

314.20

2.470

Φ6.5

33.18

0.260

Φ21

346.40

2.720

Φ7

38.48

0.302

Φ22

380.10

2.980

Φ7.5

44.18

0.347

Φ24

452.40

3.550

Φ8

50.27

0.395

Φ25

490.90

3.850

Φ9

63.63

0.499

Φ26

530.90

4.170

Φ10

78.54

0.617

Φ28

615.80

4.830

Φ11

95.03

0.746

Φ30

706.90

5.550

Φ12

113.10

0.888

Φ32

804.20

6.310

Φ13

132.70

1.04

Φ34

907.90

7.130

（1）钢筋理论长度计算公式

直筋：

构件长-两端保护层厚

直钩：

构建长-两端保护层后+两个弯钩长度

板中弯起筋：

构件长-两端保护层厚+2*0.268*（板厚-上下保护层厚度）+两个弯钩长

构件长-两端保护层厚+0.268*（板厚-上下保护层厚度）+一个弯钩长

构件长-两端保护层厚+0.268*（板厚-上下保护层厚）+（板厚-上下保护层厚度）+一个弯钩长

构件长-两端保护层厚+2*0.268*（板厚-上下保护层厚度）2*（板厚-上下保护层厚度）

构件长-两端保护层厚+2*（板厚-上下保护层厚度）

梁中弯起筋:

构件长-两端保护层厚+2*0.414*（梁高-上下保护层厚）+两个弯钩长

构件长-两端保护层厚+2*0.414*（梁高-上下保护层）+2*（梁高-上下保护层厚）+2格弯钩长

构件长-两端保护层厚+0.414*（梁高-上下保护层厚）+两个弯钩长

构件长-两端保护层厚+2*0.414*（梁高-上下保护层厚）+2*（梁高-上下保护层厚）

注：

梁中弯起筋的弯起角度，如果是弯起角度为60度，则上表中是系数0.414改为0.557，1.414改为1.577

（2）钢筋保护层

刚进保护层厚度是指受力钢筋外边缘至混凝土构件表面的距离，其作用是保护钢筋在混凝土结构中不受腐蚀。

钢筋保护层厚度通长在图纸设计中注明。

图集03G-101-1中有关保护层规定如下：

受力钢筋的混凝土保护层最小厚度（mm）

环境类别

墙

梁

柱

注：

1。

受力钢筋边缘至混凝土表面的距离，

≤C20

C25~C45

≥c50

≤C20

C25~C45

≥C50

≤C20

C25~C45

≥C50

一

二

----

-----

----

-----

三

-----

除符合表中规定外，不应小于钢筋的公称直径。

2.机械连接接头连接件的混凝土保护层厚度应满足受力钢筋保护层最小厚度要求，连接件之间的横向净距不宜小于25mm。

3.设计年限为100年的结构：

一类环境中，混凝土保护层厚度应按表中规定增加百分之40，二类环境中，混凝土保护层厚度应采取专门有效措施。

其中环境类别规定如下：

混凝土结构的环境类别

环境类别

条件

一

室内正常环境

二

室内潮湿环境：

非严寒和非寒冷地区的露天环境，与无侵蚀性的水或土壤直接接触环境

严寒和寒冷地区的露天环境，与无侵蚀性的水或土壤直接接触环境

三

使用除冰盐的环境；严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境；滨海室外环境

四

海水环境

五

受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境

注：

严寒和寒冷地区的划分应符合国家现行标准《民用建筑热工设计规范》JGJ24的规定。

如设计无要求时，应符合下表规定。

混凝土保护层厚度

构件名称

工作条件

保护层（mm）

基础

有垫层

无垫层

梁、柱

室内正常环境

室外或高温高湿

墙、板

室内正常环境

室外或高温高湿

预制肋板

室内正常环境

箍筋

分布筋

（3）关于Ⅰ级钢筋（光面圆钢筋）增加弯钩长度的规定：

弯钩类型

图示

增加长度计算值

半圆弯钩

6.25d

直弯钩

3.5d

斜弯钩

4.9d

（4）弯起钢筋增加长度

弯起钢筋示意图

角度α

S-L

适用构件

30度

2.0h

1.732h

0.268h

梁高、板厚0.3米以内

45度

1.414h

1.00h

0.414h

梁高、板厚0.3~0.米

60度

1.15h

0.577h

0.573h

梁高、板厚>0.6米

（5）钢筋锚固长度

图集03G-101-1规定受拉钢筋的最小锚固长度la（非抗震）

受拉钢筋的最小锚固长度la

钢筋种类

C20

C25

C30

C35

C40

d≤25

d〉25

d≤25

d〉25

d≤25

d〉25

d≤25

d〉25

d≤25

d〉25

HPB235

普通钢筋

31d

27d

24d

22d

20d

HRB335

普通钢筋

39d

42d

34d

37d

30d

33d

27d

30d

25d

27d

环氧树脂图层钢筋

48d

53d

42d

46d

37d

41d

34d

37d

31d

34d

HRB400

RRB400

普通钢筋

46d

51d

40d

44d

36d

39d

33d

36d

30d

33d

环氧树脂图层钢筋

58d

63d

50d

55d

45d

49d

41d

45d

37d

41d

注：

1当弯锚时，有些部位的锚固长度为≥0.4La+15d，见各类构件的标准构造详图

2.当钢筋在混凝土施工过程中易受到扰动如滑模施工时，其锚固长度应乘以休止系数1.1

3.在任何情况下，锚固长度不得小于250mm

4.HPB235钢筋为受拉时，其末端应做成180弯钩。

弯钩平直段长度不应小于3d.受压时不做弯钩

图集03G-101-1规定纵向受拉钢筋的最小锚固长度laE（抗震）

纵向受拉钢筋抗震锚固长度laE

混凝土强度等级与抗震等级

C20

C25

C30

C35

≥C40

钢筋种类与直径

一二级抗震

三级抗震

一二级抗震

三级抗震

一二级抗震

三级抗震

一二级抗震

三级抗震

一二级抗震

三级抗震

HPB235

普通钢筋

36d

33d

31d

28d

27d

25d

23d

21d

HRB335

普通钢筋

d≤25

44d

41d

38d

35d

34d

31d

29d

26d

d>25

49d

45d

42d

39d

38d

34d

31d

32d

29d

环氧树脂涂层钢筋

d≤25

55d

51d

48d

44d

43d

39d

36d

33d

d>25

61d

56d

53d

48d

47d

43d

39d

36d

HRB400

普通钢筋

d≤25

53d

49d

46d

42d

41d

37d

34d

31d

d>25

58d

53d

51d

46d

45d

41d

38d

34d

环氧树脂涂层钢筋

d≤25

66d

61d

57d

53d

51d

47d

43d

39d

d>25

73d

67d

63d

58d

56d

51d

47d

43d

注：

1.四级抗震等级，Le=la，其值见前一页

2.当弯锚时，有些部位的锚固长度为≥0.4Lae+15d，见各类构件的标准构造详图。

3.当HRB335,HRB400级纵向受拉钢筋末端采用机械锚固找措施时，包括附加锚固在内的锚固长度见前一页。

和本表中锚固长度的0.7倍

4.当钢筋在混凝土施工过程中易受扰动时，如滑模施工时，其毛骨长度应除以修正系数1.1

5.在任何情况下的，锚固长度不得小于250mm

（6）钢筋搭接增加长度：

Φ10以内不计算搭接长度

图集03G-101-1中规定纵向受拉钢筋绑扎搭接长度

抗震

非抗震

注：

1.当不同直径的钢筋搭接时。

其值按较小的直径计算

2.在任何情况下不得小于300mm

3.式中为搭接长度修正系数

纵向受拉钢筋搭接长度修正系数

纵向钢筋搭接接头面积百分率

≤25

100

1.2

1.4

1.6

如设计无规定，可以按下表计算。

绑扎钢筋搭接直径倍数表

钢筋种类规格

砼标号C20

砼标号C25

砼标号大于C25

受拉

受压

受拉

受压

受拉

受压

Ⅰ级钢筋

35d

24.5d

30d

21d

25d

17.5d

Ⅱ级钢筋Φ≤25

40d

28d

35d

24.5d

30d

21d

Ⅱ级钢筋Φ〉25

50d

35d

45d

31.5d

28d

Ⅲ级钢筋Φ≤25

50d

35d

45d

31.5d

40d

28d

Ⅲ级钢筋Φ〉25

60d

42d

55d

38.5d

50d

35d

任何情况下

受拉搭接长不小于300mm，受压搭接不小于200mm

冷拔底碳钢丝

搭接长度不小于300mm

注：

1.两根直径不同的、、钢筋的搭接长度以较细钢筋计算搭接长度。

2.混凝土标号小于C20钢筋搭接长度按上表增加10d

钢筋计算长度搭接增长系数参考表

钢筋直径

重量系数

绑扎接头

对焊接头

1.0350

---------

1.0638

--------

1.0744

1.0035

1.0850

1.0040

1.0960

1.0045

1.1063

1.0050

1.1163

1.0055

1.1329

1.0063

1.1983

1.0093

1.2125

1.0100

1.2267

1.0107

1.2408

1.0113

1.2550

1.0120

（7）梁、柱、剪力墙箍筋和拉筋弯钩构造

箍筋单根钢筋长度有几种算法供参考：

1按梁、柱截面设计尺寸外围周长计算，弯钩不增加，箍筋保护层也不扣除。

2按梁、柱截面设计尺寸周长扣减8个箍筋保护层后增加箍筋弯钩长度

3按梁、柱主筋外边面周长增加0.18米。

（即箍筋内周长增加0.18米）。

4按构件断面周长+（箍筋增减值）

形式

箍筋直径mm

备注

抗震结构

6.5

平直长度10d弯心园2.5d

-90

-40

-30

120

箍筋个数=配置箍筋区间尺寸/钢筋间距+1

1梁与柱相交时，梁的箍筋配置柱侧

2梁与梁相交时，次梁的箍筋配置主梁梁侧

3梁与梁相交梁断面相同时，相交处不设箍筋

（7）特殊钢筋计算

①双箍方形

外箍长度=（B-2b+d0）*4+2个弯钩增加长度

内箍长度=

b：

保护层厚度

d0:

箍筋直径

②双箍矩形

箍筋长度=（H-2b-d0）*2+（B-2b+B+2d0）+2个弯钩增加长度

4三角箍

箍筋长度=

5S箍（拉条）

长度=h+d0+2个弯钩增加长度

（S筋间距一般为箍筋的两倍）

螺距

柱径

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.50

0.55

0.05

10.11

12.64

15.79

18.93

22.00

25.18

28.33

31.43

0.06

8.42

10.53

13.15

15.77

18.37

20.98

23.60

26.19

0.08

6.32

7.95

9.12

11.89

13.84

15.80

17.76

19.70

0.10

5.09

6.36

7.93

9.51

10.07

12.64

14.21

15.76

0.15

3.39

4.25

5.29

6.34

7.39

8.43

9.48

10.51

+二、钢筋计算

（一）梁钢筋计算

框架梁钢筋

首跨钢筋的计算

1、上部贯通筋

上部贯通筋（上通长筋1）长度=通跨净跨长+首尾端支座锚固值

2、端支座负筋

端支座负筋长度：

第一排为Ln/3+端支座锚固值第二排为Ln/4+端支座锚固值

3、下部钢筋

下部钢筋长度=净跨长+左右支座锚固值

注意：

以上三类钢筋中均涉及到支座锚固问题，分三种情况：

4、腰筋

构造钢筋：

构造钢筋长度=净跨长+2*15d

抗扭钢筋：

算法同贯通钢筋

5、拉筋

拉筋长度=（梁宽-2*保护层）+2*11.9d（抗震弯钩值）+2d

拉筋根数=（箍筋根数/2）*（构造筋根数/2）或

拉筋的根数=布筋长度/布筋间距。

6、箍筋

箍筋长度=（梁宽-2*保护层+梁高-2*保护层）+2*11.9d+8d

箍筋根数=（加密区长度/加密区间距+1）*2+（非加密区长度/非加密区间距-1）+1

注意：

因为构件扣减保护层时，都是扣至纵筋的外皮，因此，拉筋和箍筋在每个保护层处均被多扣掉了直径值，我们在预算中计算钢筋长度时，都是按照外皮计算的，所以应将多扣掉的长度计入，拉筋计算时可增加2d，箍筋计算时增加8d。

6、吊筋

吊筋长度=2*锚固+2*斜段长度+次梁宽度+2*50

框梁高度>800mm夹角=60度≤800mm夹角=45度

中间跨钢筋的计算

1、中间支座负筋

中间支座负筋：

第一排为Ln/3+中间支座值+Ln/3

第二排为Ln/4+中间支座值+Ln/4

注意：

当中间跨两端的支座负筋延伸长度之和≥该跨的净跨长时，其钢筋长度：

第一排为该跨净跨长+（Ln/3+前中间支座值）+（Ln/3+后中间支座值）

第二排为该跨净跨长+（Ln/4+前中间支座值）+（Ln/4+后中间支座值）

其他钢筋计算同首跨钢筋计算。

尾跨钢筋计算

类似首跨钢筋计算

悬臂跨钢筋计算

1、2#钢筋----悬臂上通筋=（通跨）净跨长+梁高+次梁宽度+钢筋距次梁内侧50mm起弯-4个保护层+钢筋的斜段长+下层钢筋锚固入梁内+支座锚固值

5#钢筋（上部下排钢筋）=Ln/4+支座宽+0.75L

6#钢筋（下部钢筋）=Ln—保护层+15d

2、箍筋

（1）如果悬臂跨的截面为变截面，可按平均截面计算。

（2）根据03G101-1的66页规定，悬臂梁的箍筋根数计算时应不减去次梁的宽度。

注：

1.当纯属挑梁的纵向钢筋支锚长度≥la且≥0.5hc+5d时，可不必往下弯锚；

其他梁

【非框架梁】

在03G101-1中，对于非框架梁与框架梁钢筋处理的不同之处在于：

1、普通梁箍筋设置时不在区分加密区与非加密区的问题；

2、下部纵筋锚入支座只需12d；

3、上部纵筋锚入支座，不再考虑0.5Hc+5d的判断值。

未尽解释请参考03G101-1说明。

【框支梁】

1、框支梁的支座负筋的延伸长度为Ln/3

2、下部纵筋端支座锚固值处理同框架梁

3、上部纵筋中第一排主筋端支座锚固长度=支座宽度-保护层+梁高-保护层+Lae，第二排主筋锚固长度≥Lae

4、梁中部筋伸至梁端部水平直锚，再横向弯折15d

5、箍筋的加密范围为≥0.2Ln1≥1.5hb

6、侧面构造钢筋与抗扭钢筋处理与框架梁一致

（二）、剪力墙是钢筋工程量中计算最难计算的构件，具体体现在：

1、剪力墙包括墙身、墙梁、墙柱、洞口，必须要整考虑它们的关系

2、剪力墙在平面上有直角、丁字角、斜交角等各种转角形式

3、剪力墙在立面上有各种洞口

4、墙身钢筋可能有单排、双排，且可能每排钢筋不同

5、墙柱有各种箍筋组合

6、连梁要区分顶层与中间层，根据洞口的位置不同还有不同的计算方法需要计算的工程量

【墙端为暗柱时】

1、外侧钢筋连续通过

外侧钢筋长度=墙长-保护层

内测钢筋=墙长-保护层+弯折

2、外侧钢筋不连续通过

外侧钢筋长度=墙长-保护层+0.65Lae

内测钢筋长度=墙长-保护层+弯折

水平钢筋根数=层高/间距+1（暗梁、连梁墙身水平筋照设）

【墙端为端柱时】

1、外侧钢筋连续通过

外侧钢筋长度=墙长-保护层

内测钢筋=墙净长+锚固长度（弯锚、直锚）

2、外侧钢筋不连续通过

外侧钢筋长度=墙长-保护层+0.65Lae

内侧钢筋长度=墙净长+锚固长度（弯锚、直锚）

水平钢筋根数=层高/间距+1（暗梁、连梁墙身水平筋照设）

注意：

如果剪力墙存在多排直筋和水平钢筋时，其中间水平钢筋在拐角处的锚固措施同该墙的内侧水平筋的锚固构造。

【剪力墙身有洞口时】

1、首层墙身纵筋长度=基础插筋+首层层高+伸入上层的搭接长度

2、中间层墙身纵筋长度=本层层高+深入上层的搭接长度

3、顶层墙身纵筋根数=墙净长/间距+1（墙身竖向钢筋从暗柱、端柱边50mm开始布置）

4、剪力墙墙身有洞口时，墙身竖向筋在洞口上下两边截断，分别横向弯折15d

【墙身拉筋】

1、长度=墙厚-保护层+弯钩（弯钩长度=11.9+2*D）

2、根数=墙净面积/拉筋的布置面积-暗梁面积；拉筋的面筋面积是指其横向间距*竖向间距。

例：

（8000*3840）/（600*600）

剪力墙墙柱

纵筋

1、首层墙柱纵筋长度=基础插筋+首层层高+深入上层的搭接长度

2、中间层墙柱纵筋长度=本层层高+深入上层的搭接长度

3、顶层墙柱纵筋长度=层净高+顶层锚固长度

注意：

如果是端柱，顶层锚固要区分边、中、角柱，要区分外侧钢筋和内侧钢筋，因为端柱可以看作是框架柱，所以起锚固也同框架柱相同。

箍筋：

依据设计图纸自由组合计算。

剪力墙墙梁

参见03G101-1P51页

连梁

1、受力主筋

顶层连梁主筋长度=洞口宽度+左右两边锚固值Lse

中间层连筋纵筋长度=洞口宽度+左右两边锚固值Lae

2、箍筋

顶层连梁，纵筋长度范围内均布置箍筋，即：

N=（LAE-100/150+1）*2+（洞口宽-50*2）/间距+1（顶层）

中间层连梁，洞口范围内布置箍筋，洞口两边再各加一根，即

N=（洞口宽-50*2）/间距+1（中间层）

暗梁

1、主筋长度=暗梁净长+锚固2

2、箍筋

（二）柱钢筋计算

基础层钢筋

柱主筋

基础插筋=基础底板厚度-保护层+深入上层的钢筋长度+X（10D，200mm）

基础内箍筋

基础内箍筋的作用仅起一个稳固作用，也可以说是防止钢筋在浇筑时受到挠动。

一般是按2根进行计算。

中间层钢筋

柱纵筋

KZ中间层的纵向钢筋=层高-当前层深处地面的高度+上一层深处楼地面的高度

柱箍筋

KZ中间层的箍筋根数=N个加密区/加密区间距+N+非加密区/非加密区间距-103G101-1中，关于柱箍筋的加密区的规定如下：

（1）首层柱箍筋的加密区有三个，分别为：

下部的箍筋加密区长度取Hn/3

上部取Max{500,柱长边尺寸，Hn/6}

梁节点范围内加密

如果该柱采用绑扎搭接，那么搭接范围内同时需要加密。

2）首层以上柱箍筋分别为：

上、下部的箍筋加密区长度均取Max{500,柱长边尺寸，Hn/6}

梁节点范围内加密

如果该柱采用绑扎搭接，那么搭接范围内同时需要加密。

顶层钢筋

顶层KZ因其所处位置不同，分为角柱、边柱和中柱，也因此各种柱纵筋的顶层锚固各不相同03.G101---1图集地37页抗震边柱和角柱柱顶纵向钢筋构造

（一）是柱插梁的做法，

（二）是梁插柱的做法。

1、柱插梁和梁插柱两种做法比较

（1）柱插梁：

做法：

边柱外侧纵筋伸入顶梁1.5LaE，（与梁上部纵筋搭接）。

优点：

施工方便

缺点：

造成梁端部水平钢筋密度增大，不利于混凝土的浇筑。

由于梁柱交叉的节点区域是钢筋密度最大的地区，要保正梁的上部纵筋之间达到规定的水平净距（上部纵筋的净距为不小于30mm和1.5倍的钢筋直径）已经相当困难，现在又加上从柱外侧拐过来的的柱纵筋，更加拥挤了。

（2）梁插柱

做法：

顶梁的上部钢筋下伸与边柱1.7LaE，（与外侧的纵筋搭接）。

优点：

梁端部能保证钢筋的水平净距，有利于混凝土的浇筑。

2、使用梁插柱方法所用的钢筋略多于柱插梁方法。

3、何时选用柱插梁？

何时选用梁插柱？

施工图设计时加以说明，或者在施工组织中加以说明

边柱（以柱插梁为例）

边柱顶层纵筋长度=层净高Hn=顶层钢筋锚固值

边柱顶层纵筋的锚固分为内侧钢筋锚固和外侧钢筋锚固：

a、内侧钢筋锚固长度为

直锚（≥Lac）：

梁高-保护层

弯锚（≤Lac）：

梁高-保护层+12d

b、外侧钢筋锚固长度为

柱顶部第一层：

≥梁高-保护层+柱宽-保护层+8d

柱顶部第二层：

≥梁高-保护层+柱宽-保护层

伸入梁内外侧纵筋（不少于外侧纵筋百分之65）锚固长度：

Max{1.5Lae，梁高-保护层+柱宽-保护层}

当边柱外侧纵筋配筋率〉1.2％时，柱外侧

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