钢筋平法知识及计算手册.docx

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钢筋平法知识及计算手册

钢筋平法知识及计算手册

第一章钢筋计算相关知识

一、“平法”基本原理

“平法”视全部设计过程与施工过程为一个完整的主系统，主系统由多个子系统构成：

基础结构、柱墙结构、梁结构、板结构，各子系统有明确的层次性、关联性和相对完整性。

1、层次性：

基础→柱、墙→梁→板，均为完整的子系统；

2、关联性：

柱、墙以基础为支座→柱、墙与基础关联；梁以柱为支座→梁与柱关联；板以梁为支座→板与梁关联；

3、相对完整性：

基础自成体系，柱、墙自成体系，梁自成体系，板自成体系。

二、“平法”应用原理

1、将结构设计分为“创造性设计”内容与“重复性”（非创造性）设计内容两部分，两部分为对应互补关系，合并构成完整的结构设计；

2、设计工程师以数字化、符号化的平面整体设计制图规则完成其创造性设计内容部分；

3、重复性设计内容部分：

主要是节点构造和杆件构造以《广义标准化》方式编制成国家建筑标准构造设计。

正是由于“平法”设计的图纸拥有这样的特性，因此我们在计算钢筋工程量时首先结合“平法”的基本原理准确理解数字化、符号化的内容，才能正确的计算钢筋工程量。

三、钢筋计算原理

我们在计算钢筋工程量时，其最终原理就是就算钢筋的长度。

如（图1）

（图1）

四、钢筋的公称截面面积、计算截面面积及理论重量――GB50010-2002

称直径（mm）不同根数钢筋的计算截面面积（mm2）单根钢筋理论重量（kg/m）

123456789

628.357851131421701982262550.222

6.533.2661001331661992322652990.26

850.31011512012523023524024530.395

8.252.81061582112643173704234750.432

1078.51572363143934715506287070.617

12113.122633945256567879190410170.888

14153.93084616157699231077123113851.21

16201.1402603804100512061407160818091.58

18254.55097631017127215271781203622902

20314.26289421256157018842199251328272.47

22380.176011401520190022812661304134212.98

25490.998214731964245429453436392744183.85

28615.8123218472463307936954310492655424.83

32804.2160924133217402148265630643472386.31

361017.9203630544072508961077125814391617.99

401256.625133770502762837540879610053113109.87

50196439285892785698201178413748157121767615.42

注：

表中直径d=8.2mm的计算截面面积及理论重量仅适用于有纵肋的热处理钢筋

五、混凝土结构的抗震等级――GB50010-2002

结构体系与类型设防烈度

6789

框架结构高度≤30>30≤30>30≤30>30≤25

框架四三三二二一一

剧场、体育馆等大跨度公共建筑三二一一

框架-剪力墙结构高度（m）≤60>60≤60>60≤60>60≤50

框架四三三二二一一

剪力墙三三二二一一一

剪力墙结构高度（m）≤80>80≤80>80≤80>80≤60

剪力墙四三三二二一一

部分框支剪力墙结构框支层框架二二二一一不应采用不应采用

剪力墙三二二二一

筒体结构框架-核心筒结构框架三二一一

核心筒二二一一

筒中筒结构内筒三二一一

外筒三二一一

单层厂房结构铰接排架四三二一

注：

1、丙类建筑应按本地区的设防烈度直接由本表确定抗震等级；其他设防类别的建筑，应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定调整设防烈度后，再按本表确定抗震等级；

2、建筑场地为I类时，除6度设防烈度外，应允许按本地区设防烈度降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施，但相应的计算要求不应降低；

3、框架-剪力墙结构，当按基本振型计算地震作用时，若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%，框架部分应按表中框架结构相应的抗震等级设计；

4、部分框支剪力墙结构中，剪力墙加强部位以上的一般部位，应按剪力墙结构中的剪力墙确定其抗震等级。

六、混凝土保护层

纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋，其混凝土保护层厚度（钢筋外边缘至混凝土表面的距离）不应小于钢筋的公称直径，且应符合下表的规定。

环境类别板、墙、壳梁柱

≤C20C25-C45≥C50≤C20C25-C45≥C50≤C20C25-C45≥C50

-201515302525303030

二a-2020-3030-3030

b-2520-3530-3530

三-3025-4035-4035

注：

基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于40mm；当无垫层时不应小于70mm.

七、受拉钢筋抗震锚固长度laE――03G101-1P34

受拉钢筋抗震锚固长度laE

混凝土强度等级与抗震等级C20C25C30C35>=C40

钢筋种类与直径一、二级抗震等级三级抗震等级一、二级抗震等级三级抗震等级一、二级抗震等级三级抗震等级一、二级抗震等级三级抗震等级一、二级抗震等级三级抗震等级

HRB235

Ⅰ级钢筋普通钢筋　36d33d31d28d27d25d25d23d23d21d

HRB335

Ⅱ级钢筋普通钢筋d≤2544d41d38d35d34d31d31d29d29d26d

d＞2549d45d42d39d38d34d34d31d32d29d

环氧树脂涂层钢筋d≤2555d51d48d44d43d39d39d36d36d33d

d＞2561d56d53d48d47d43d43d39d39d36d

HRB400

Ⅲ级钢筋

RRB400

Ⅳ级钢筋普通钢筋d≤2553d49d46d42d41d37d37d34d34d31d

d＞2558d53d51d46d45d41d41d38d38d34d

环氧树脂涂层钢筋d≤2566d61d57d53d51d47d47d43d43d39d

d＞2573d67d63d58d56d51d51d47d47d43d

八、纵向受拉钢筋绑扎搭接长度llE、ll――03G101-1P34

纵向受拉钢筋绑扎搭接长度LlE与Ll注：

1.当不同直径的钢筋搭接时，其LlE与Ll值按较小的直径计算。

2.在任何情况下Ll不得小于300mm。

3.式中ξ为搭接长度修正系数。

抗震非抗震

LlE＝ξLaELl＝ξLa

纵向受拉钢筋搭接长度修正系数ξ

纵向钢筋搭接接头面积百分率（%）d≤2550100

ξ1.21.41.6

九、钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距（m）――GB50010-2002

结构类别室内或土中露天

排架结构装配式10070

框架结构装配式7550

现浇式5535

剪力墙结构装配式6540

现浇式4530

挡土墙、地下室墙壁等类结构装配式4030

现浇式3020

注：

1、装配整体式结构房屋的伸缩缝间距宜按表中现浇式的数值取用；

2、框架-剪力墙结构或框架-核心筒结构房屋的伸缩缝间距可根据结构的具体布置情况取表中框架结构与剪力墙结构之间的数值；

3、当屋面无保温或隔热措施时，框架结构、剪力墙结构的伸缩缝间距宜按表中露天栏的数值取用；

4、现浇挑檐、雨罩等外露结构的伸缩缝间距不宜大于12m。

十、现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度（m）――GB50010-2002

结构体系设防烈度

6789

框架结构60554525

框架-剪力墙结构13012010050

剪力墙结构全部落地剪力墙结构14012010060

部分框支剪力墙结构12010080不应采用

筒体结构框架-核心筒结构15013010070

筒中筒结构18015012080

注：

1、房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶高度（不考虑局部突出屋顶部分）；

2、框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构；

3、部分框支剪力墙结构指首层或底部两层为框架和落地剪力墙组成的框支剪力墙结构；

4、甲类建筑应按本地区的设防烈度提高一度确定房屋最大高度，9度设防烈度时应专门研究；乙、丙类建筑应按本地区的设防烈度确定房屋最大高度；

5、超过表内高度的房屋结构，应按有关标准进行设计，采取有效的加强措施。

十一、符号说明

代号含义代号含义

LaE受拉钢筋抗震锚固长度

la受拉钢筋的最小锚固长度

LIE纵向钢筋抗震受拉钢筋绑扎长度

Ll非抗震绑扎长度

C混凝土保护层厚度d钢筋直径

hb为梁节点高度Lw钢筋弯折长度

Hn为所在楼层的柱净高Ln梁跨净长

hc在计算柱钢筋时为柱截面长边尺寸（圆柱为截面直径），在计算梁钢筋时：

hc为柱截面沿框架方向的高度

第二章框架柱钢筋计算

一、“平法”柱的标注方法

现行柱钢筋“平法”设计的表达方式有列表注写方式、截面注写方式两种。

二、基础插筋的计算

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

基础插筋（基础平板中）当筏板基础≤2000mm时：

基础插筋长度＝基础高度-保护层+基础弯折a+基础纵筋外露长度Hn/3+与上层纵筋搭接llE（如采用焊接时，搭接长度为0）1、04G101－3P45柱插筋构造一

2、柱墙插筋锚固竖直长度与弯钩长度对照表图2

当筏板基础＞2000mm时：

基础插筋长度＝基础高度/2-保护层+基础弯折a+基础纵筋外露长度Hn/3+与上层纵筋搭接llE（如采用焊接时，搭接长度为0）3、04G101－3P45柱插筋构造二图3

基础插筋（基础主梁中）当基础梁底与基础板底一平时：

基础插筋长度＝基础高度-保护层+基础弯折a+基础钢筋外露长度Hn/3+与上层纵筋搭接llE（如采用焊接时，搭接长度为0）1、04G101－3P32柱插筋构造一图4

当基础梁顶与基础板顶一平时：

基础插筋长度＝基础高度-保护层+基础弯折a+基础钢筋外露长度Hn/3+与上层纵筋搭接llE（如采用焊接时，搭接长度为0）2、04G101－3P32柱插筋构造二图5

（图2）（图3）

（图4）（图5）

弯钩长度a的取值表：

柱墙插筋锚固竖直长度与弯钩长度对照表

竖直长度弯钩长度a

≥0.5laE（≥0.5la）12d且≥150

≥0.6laE（≥0.6la）10d且≥150

≥0.7laE（≥0.7la）8d且≥150

≥0.8laE（≥0.8la）6d且≥150

三、柱根的判断（03G101－1P41、GB50010-2002P178）

底层柱的柱根系指地下室的顶面或无地下室情况的基础顶面；柱根加密区长度应取不小于该层柱净高的1/3；有刚性地面时，除柱端箍筋加密区外，尚应在刚性地面上、下各500mm的高度范围内加密箍筋。

（图6）

（图6）

注：

1、柱根：

有地下室时的柱根指的是基础顶面或基础梁顶面和首层楼面位置，无地下室无基础梁时指的是基础顶面，无地下室有基础梁时指的是基础梁顶面；

2、底层柱：

有地下室时的底层柱指的是相邻基础层和首层，无地下室无基础梁时指的是从基础顶面至首层顶板，无地下室有基础梁时指的是基础梁顶面至首层顶板；

3、底层柱净高：

有地下室时的底层柱净高指的是：

基础顶面或基础梁顶面至相邻基础层的顶板梁下皮的高度和首层楼面到顶板梁下皮的高度，无地下室无基础梁时的底层柱净高指的是：

从基础顶面至首层顶板梁下皮的高度，无地下室有基础梁时的底层柱净高指的是基础梁顶面至首层顶板梁下皮的高度。

四、地下室纵筋计算

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

地下室柱纵筋长度长度＝地下室层高－本层净高Hn/3+首层楼层净高Hn/3+与首层纵筋搭接llE（如采用焊接时，搭接长度为0）03G101－1P36

注：

当纵筋采用绑扎连接且某个楼层连接区的高度小于纵筋分两批搭接所需要的高度时，应改用机械连接或焊接图7

五、首层纵筋计算

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

首层柱纵筋长度长度＝首层层高-首层净高Hn/3+max{二层楼层净高Hn/6，500，柱截面长边尺寸（圆柱直径）}+与二层纵筋搭接llE（如采用焊接时，搭接长度为0）03G101－1P36

注：

当纵筋采用绑扎连接且某个楼层连接区的高度小于纵筋分两批搭接所需要的高度时，应改用机械连接或焊接图7

（图7）

六、中间层纵筋计算

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

中间层柱纵筋长度长度＝二层层高-max{二层Hn/6，500，柱截面长边尺寸（圆柱直径）}+max{三层楼层净高Hn/6，500，柱截面长边尺寸（圆柱直径）}+与三层纵筋搭接llE（如采用焊接时，搭接长度为0）03G101－1P36

注：

1、当纵筋采用绑扎连接且某个楼层连接区的高度小于纵筋分两批搭接所需要的高度时，应改用机械连接或焊接；2、变截面柱钢筋连续通过。

图7

七、顶层纵筋计算

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

角柱纵筋长度外侧钢筋长度＝顶层层高－max{本层楼层净高Hn/6，500，柱截面长边尺寸（圆柱直径）}－梁高+1.5LaE以常见的B节点为例（03G101－1P37）：

当框架柱为矩形截面时，外侧钢筋根数为：

3根角筋，b边钢筋总数的1/2，h边钢筋总数的1/2，内侧钢筋根数为：

1根角筋，b边钢筋总数的1/2，h边钢筋总数的1/2。

图8

内侧纵筋长度＝顶层层高－max{本层楼层净高Hn/6，500，柱截面长边尺寸（圆柱直径）}－梁高+锚固

其中锚固长度取值为：

当柱纵筋伸入梁内的直段长

柱纵筋伸至柱顶后弯折12d，锚固长度＝梁高－保护层+12d；

当柱纵筋伸入梁内的直段长≥LaE时，则使用直锚形式：

柱纵筋伸至柱顶后截断，锚固长度＝梁高－保护层

边柱纵筋长度边柱外侧钢筋长度与角柱相同，只是外侧钢筋根数为：

2根角筋，b边钢筋总数的1/2，h边钢筋总数的1/2

边柱内侧钢筋长度与角柱相同，只是内侧钢筋根数为：

2根角筋，b边钢筋总数的1/2，h边钢筋总数的1/2

中柱纵筋长度中柱纵筋长度＝顶层层高－max{本层楼层净高Hn/6，500，柱截面长边尺寸（圆柱直径）}－梁高+锚固

其中锚固长度取值为：

当柱纵筋伸入梁内的直段长

柱纵筋伸至柱顶后弯折12d，锚固长度＝梁高－保护层+12d；

当柱纵筋伸入梁内的直段长≥LaE时，则使用直锚形式：

柱纵筋伸至柱顶后截断，锚固长度＝梁高－保护层03G101－1P38图9

（图8）

（图9）

第三章剪力墙钢筋计算

在计算剪力墙钢筋时，需要考虑以下几个问题：

（图18）

1、剪力墙需要计算哪些钢筋？

剪力墙主要有墙身、墙柱、墙梁、洞口四大部分构成，其中墙身钢筋包括水平筋、垂直筋、拉筋和洞口加强筋；墙柱包括暗柱和端柱两种类型，其钢筋主要有纵筋和箍筋；墙梁包括暗梁和连梁两种类型，其钢筋主要有纵筋和箍筋。

2、计算剪力墙墙身钢筋需要考虑以下几个因素：

基础型式、中间层和顶层构造；墙柱、墙梁对墙身钢筋的影响。

（图18）

一、墙身竖向筋计算

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

基础插筋（基础平板中）当筏板基础≤2000mm时：

基础插筋长度＝基础高度-保护层+基础底部弯折a+伸出基础顶面外露长度+与上层钢筋连接（如采用焊接时，搭接长度为0）04G101－3P45墙插筋构造一

弯折长度a与框架注相同图19

当筏板基础＞2000mm时：

基础插筋长度＝基础高度/2-保护层+基础弯折a++伸出基础顶面外露长度+与上层钢筋连接（如采用焊接时，搭接长度为0）04G101－3P45墙插筋构造二图20

基础插筋（基础主梁中）当基础梁底与基础板底一平时：

基础插筋长度＝基础高度-保护层+基础底部弯折a+伸出基础顶面外露长度+与上层钢筋连接04G101－3P32墙竖向钢筋插筋构造

注：

如采用焊接时，搭接长度为0图21

当基础梁顶与基础板顶一平时：

基础插筋长度＝基础高度-保护层+基础底部弯折a+伸出基础顶面外露长度+与上层钢筋连接图22

（图19）（图20）

（图21）（图22）

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

中间层竖向钢筋长度＝层高－露出本层的高度+伸出本层楼面外露长度+与上层钢筋连接04G101-3P48

注：

如采用焊接时，搭接长度为0图24

图25

（图24）（图25）

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

顶层竖向钢筋长度＝层高－露出本层的高度－板厚+锚固lae（la）04G101-3P48图26

（图26）

二、墙身水平筋计算

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

内侧钢筋长度＝墙长－保护层+15d－保护层+15d03G101-1P47

剪力墙钢筋配置若多于两排，中间排水平筋端部构造同内侧钢筋（03G101-1P47注5）图27

外侧钢筋外侧钢筋连续通过，则水平筋伸至墙对边，长度＝墙长－2*保护层03G101-1P47

根数基础层：

在基础部位布置间距小于等于500且不小于两道水平分布筋与拉筋04G101-3P32、45

楼层：

（层高－水平分布筋间距）/间距+103G101-1P47

（图27）

三、墙身拉筋计算

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

拉筋长度＝墙厚－2*保护层+max（75+1.9d，11.9d）*2+2d04G101-3P48图28

根数＝（墙面积－门洞总面积－暗柱所占面积－暗梁面积－连梁所占面积）/（横向间距*纵向间距）当剪力墙竖向钢筋为多排布置时，拉筋的个数与剪力墙竖向钢筋的排数无关。

图29

图30

（图28）（图29）（图30）

四、暗柱钢筋计算

剪力墙墙柱包括约束边缘暗柱YAZ、约束边缘端柱YDZ、约束边缘翼墙柱YYZ、约束边缘转角柱YJZ、构造边缘暗柱GAZ、构造边缘端柱GDZ、构造边缘翼墙柱GYZ、构造边缘转角柱GJZ（GB50010-2002P195、196、03G101-1P18、49、50）、非边缘暗柱AZ和扶壁柱FBZ共十类，在计算钢筋工程量时，只需要考虑为端柱和暗柱即可。

1、纵筋计算（03G101-1P12、18、49、50）

由于剪力墙可视为由剪力墙柱、剪力墙身和剪力墙梁三类构件构成，因此暗柱纵向钢筋构造同墙身竖向筋。

（03G101-1P48）。

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

暗柱钢筋基础插筋长度同剪力墙身04G101-3P32、45

中间层钢筋如图03G101-1P49、50图31

顶层构造：

同剪力墙竖向钢筋顶层构造03G101-1P48图26

所有暗柱纵向钢筋搭接范围内的箍筋间距要求同（03G101-1P40）注的第2条，即：

当柱纵筋采用搭接连接时，应在柱纵筋搭接长度范围内均按≤5d（d为搭接钢筋较小直径）及≤100的间距加密箍筋。

03G101-1P40图13

（图31）

五、端柱钢筋计算

通常情况下端柱、小墙肢（截面高度不大于截面厚度3倍的矩形截面独立墙肢）的竖向钢筋与箍筋构造与框架柱相同，其中抗震竖向钢筋构造详见03G101－1P36至P38页，箍筋构造详见P40；非抗震竖向箍筋构造详见03G101－1P42至P44页，箍筋构造详见P45页。

（03G101-1P48）

六、剪力墙端为暗柱钢筋计算

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

墙端为暗柱水平筋L形：

外侧钢筋长度＝墙长-保护层；

内侧钢筋长度＝墙长-保护层+15*d*2。

当外侧钢筋有连续通过节点和搭接通过两种节点构造要求，水平筋通常布置在暗柱纵筋的外侧图32

T形：

伸至墙对边－保护层+15*d图33

一字形：

长度＝墙长－保护层*2+15*d*2图34

斜交：

外侧：

墙净长+锚固Lae（La）

内侧：

钢筋连续通过连续通过图35

水平筋根数：

基础层：

在基础部位布置间距小于等于500且不小于两道水平分布筋与拉筋

楼层：

（层高－水平分布筋间距）/间距+104G101-3P32、45

竖向筋根数计算根数=墙身净长－1个竖向间距（或2*50）/竖向筋间距+1

（图32）（图33）

（图34）（图35）

七、剪力墙端为端柱钢筋计算

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

水平筋长度外侧钢筋连续通过，伸至墙对边，长度=墙长-保护层

内侧钢筋锚入端柱内，长度=墙净长+锚固锚固取值：

当柱宽－保护层≥Lae时，锚固=Lae；

当柱宽－保护层

图36

竖向筋根数根数=墙身净长-1个竖向间距（或2*50）/竖向筋间距+1

（图36）

八、剪力墙开洞钢筋计算

钢筋部位及其名称计算公式说明附图

水平筋长度长度=水平筋伸到洞口边－保护层+15d03G101－1P16

水平筋根数水平筋距离洞口边50mm或二分之一个间距

竖向筋长度长度＝水平筋伸到洞口边－保护层+15d

竖向筋根数竖向筋距离洞口边50mm或二分之一个间距

拉筋根数（墙面积－门洞总面积－暗柱所占面积－暗梁面积－连梁所占面积）/（横向间距*纵向间距）

洞口加强构造当矩形洞宽和洞高均不大于800mm时，洞口补强纵筋构造（图111）；当设计注写补强纵筋时，按注写值补强；当设计未注写时，按每边配置两根直径不小于12mm且不小于同向被切割纵向钢筋总面积的50％补强，补强钢筋种类与被切割钢筋相同。

03G101-1P16、17、53

注：

括号内标注用于非抗震图37

－42

当矩形洞宽和洞高均大于800mm时，洞口补强纵筋构造

圆形洞口直径不大于300mm时，补强纵筋构造

圆形洞口直径大于300mm时，补强纵筋构造

注：

剪力墙开洞除了洞口加强纵筋构造外，还有连梁斜向交叉暗撑构造和连梁斜向交叉钢筋构造两种情况，连梁斜向交叉暗撑的