钢筋计算基础知识.docx

1、钢筋计算基础知识本 章 要 点1钢筋常用的分类2钢筋规范3各类构件的钢筋构造与作用、抗震配筋要求4钢筋的计算方法从专业术语来说，“架立筋”就是梁上部第一排钢筋中间那几根的位置上布置的，位于“多肢箍”中间的拐角处的钢筋。 对于梁来说，腰筋（构造钢筋）起一种加固或者加强的作用。“架立筋”首先是起到不让箍筋“散架”的作用对于多肢箍来说，有多个箍筋的拐角，每个拐角都必须有架立筋当然，如果该位置上存在“上部通长筋”，就不必重复布置架立筋了。这就是架立筋不同于腰筋的地方。 心柱 在框柱里面出现，有时桥梁里也有，大柱子套小柱子，其实就是把芯里的几个钢筋加个箍筋哟，同时还要明白一般情况下是小柱子是一直贯通到上

2、部，就是说一般下部受力比较大的情况下。（见101）面筋：支座负筋及分布筋， 2.1钢筋常用的分类钢筋种类很多，通常按化学成分、生产工艺、轧制外形、供应形式、直径大小，以及在结构中的用途进行分类：（一）按轧制外形分（1）光面钢筋：I级钢筋（Q235钢钢筋）均轧制为光面圆形截面，供应形式有盘圆，直径不大于10mm，长度为6m12m。（2）带肋钢筋：有螺旋形、人字形和月牙形三种，一般、级钢筋轧制成人字形，级钢筋轧制成螺旋形及月牙形。（3）钢线（分低碳钢丝和碳素钢丝两种）及钢绞线。（4）冷轧扭钢筋：经冷轧并冷扭成型。（二）按直径大小分钢丝（直径35mm）、细钢筋（直径610mm）、粗钢筋（直径大于22

3、mm）。（三）按力学性能分级钢筋（235/370级）；级钢筋（335/510级）；级钢筋（370/570）和级钢筋（540/835）（四） 按生产工艺分热轧、冷轧、冷拉的钢筋，还有以级钢筋经热处理而成的热处理钢筋，强度比前者更高。（五）按在结构中的作用分：受压钢筋、受拉钢筋、架立钢筋、分布钢筋、箍筋等。2.2 钢筋规范由于部分造价人员对钢筋规范不是太了解，本节作个简介。主要根据混凝土结构设计规范（GB50010-2002）、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）、混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（03G101-1）以及建筑施工手册（第四版）编写而成。2.2

4、.1 混凝土保护层混凝土保护层是为了防止钢筋生绣，保证钢筋与混凝土之间有足够的粘结力，因此在钢筋混凝土中钢筋必须有足够的厚度的混凝土保护层。（一） 混凝土保护层最小厚度是指从受力钢筋的外边缘至混凝土表面的距离，应符合设计要求，如无设计要求，要符合表2-1的规定，且不小于受力钢筋的公称直径。”表2-1受力钢筋的混凝土保护层最小厚度（mm）备注：1）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。板、墙、壳中分布钢筋的保护层不应小于表中相应数值减10mm，且不应小于10mm。梁、柱中箍筋和构造钢筋的保护层不应小于15mm。2）处于一类环境且由工厂生产的预制构件，当

5、混凝土强度等级不低于C20时，其保护层厚度可按表中数值减少5mm；处于二类环境且由工厂生产的预制构件，当表面采取有效保护措施时，保护层厚度可按表中一类环境数值取用。预制钢筋混凝土受弯构件钢筋端头的保护层厚度不应小于10mm；预制肋形板主肋钢筋的保护层厚度应按梁的数值取用。3）当梁、柱中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度大于40mm，时对保护层采取有效的防裂构造措施。处于二、三类环境中的悬臂板，其上表面应采取有效的保护措施。4）软件默认混凝土保护层厚度为：梁为25mm，柱为30mm，板和墙为15mm，基础底板为35mm，构造柱和圈过梁为25mm。（二）混凝土结构的环境类别一、表示室内正常环境； 二、

6、a表示室内潮湿环境，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的环境；b表示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的环境； 三、表示使用除冰盐的环境，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质物影响的环境。注：严寒或寒冷地区的划分应符合国家现行标准民工建筑热工设计规程JGJ 24的规定。（三）特殊条件下的混凝土保护层1一类环境中，设计使用年限为100年的结构混凝土保护层厚度应按表中数值增加40%；当采取有效的表面防护措施时，混凝土保护层可适当减少。2三类环境中的结构构件，其受力钢筋宜采用环氧树脂涂层带肋钢筋。3对有防

7、火要求的建筑物，其混凝土保护层厚度尚应符合国家现行有关标准的要求。4处于四、五类环境中的建筑物，其混凝土保护层厚度尚应符合国家现行有关标准的要求。2.2.2 钢筋锚固（一）锚固长度钢筋与混凝土共同作用是靠它们之间的粘结力实现的，因此受力钢筋均应采用必要的锚固措施。在支座锚固处的纵向受拉钢筋，如计算中充分利用其强度时，则伸入支座的锚固长度不应小于表2-2的规定。如支座长度不能满足上述要求时，可采用90度向上弯折增长锚固长度，或其它锚固措施，如钢筋末端焊钢板或角钢等。纵向受拉钢筋不宜在受拉区截断，如必须截断时,应伸至按计算不需要该钢筋的截面以外，伸出的锚固长度不应小于表2-2的锚固长度和构件截机有

8、效高度之和。按表2-2计算锚固长度时，在任何情况下，纵向钢筋的锚固长度不应小于250mm。纵向受压钢筋在跨中截断时，必须伸至按计算不需要该钢筋的截面以外，其伸出的锚固长度不应小于15d;但对绑扎骨架中末端弯钩的光圆钢筋不应小于20d。表2-2锚固长度1表2-2锚固长度2注：当HRB335、HRB400和RRB400级钢筋在锚固区混凝土保护层厚度大于钢筋直径的3倍且配有箍筋时，其锚固长度可乘以修正系数0.8。（二）机械锚固措施当HRB335、HRB400和RRB400级纵向受拉钢筋末端采用机械锚固措施时，包括附加锚固端头在内的锚固长度可乘以修正系数0.7，如图2-1示。图2-1钢筋机械锚固的形式

9、及构造要求采用机械锚固措施时，锚固长度范围内的箍筋不应少于3个，其直径不应小于纵向钢筋直径的0.25倍，其间距不应大于纵向钢筋直径的5倍。当纵向钢筋的混凝土保护层厚度不小于钢筋公称直径的5倍时，可不配置上述钢筋。（三）受力钢筋的弯钩和弯折规定用于绑扎骨架中的光圆受力筋，除轴心受压构件外，均应在末端做弯钩。变形钢筋、焊接骨架和焊接网中的光圆钢筋，其末端可不做弯钩；但如设计有要求时，则应按设计要求做弯钩。级光圆钢筋末端应做180度的弯钩，其弯弧内直径不应小于钢筋直径的2.5倍，弯钩的弯后平直部分长度不应小于钢筋直径的3倍；而、级变形钢筋只需做90度或135度的弯折，其弯弧内直径不应小于钢筋直径的4

10、倍，弯钩的弯后平直部分长度应符合设计要求；钢筋作不大于90的弯折时，弯折处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的5倍。除焊接封闭环式箍筋外，箍筋的末端应作弯钩，弯钩形式应符合设计要求；当设计无具体要求时，应符合下列规定：（1）箍筋弯钩的弯弧内直径除应满足上述1、2、3条的规定外，尚应不小于受力钢筋直径；（2）箍筋弯钩的弯折角度：对一般结构，不应小于90；对有抗震等要求的结构，应为135；（3）箍筋弯后平直部分长度：对一般结构，不宜小于箍筋直径的5倍；对有抗震等要求的结构，不应小于箍筋直径的10倍。2.2.3 钢筋连接钢筋的接头有焊接连接、机械连接和绑扎连接等几种形式，由于钢筋通过连接接头传力的性能总不

11、如整根钢筋，因此设置钢筋连接原则为：第一，钢筋的接头宜设置在受力较小处；第二，同一纵向受力钢筋在同一受力区段内不宜设置两个或两个以上接头，以保证钢筋的承载、传力性能；第三，设置在同一构件内的接头，应相互错开；第四，接头距钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的10倍，一、接头使用有如下规定1、轴心所拉和小偏心受拉杆中的钢筋接头均应焊接2、直径大于12mm以上的钢筋，应优先采用焊接接头或机械连接接头。3、当受拉钢筋的直径大于28mm及受压钢筋的直径大于32mm时，不宜采用绑扎搭接接头。4、直接承受动力荷载的结构构件中，其纵向受拉钢筋不得采用绑扎搭接接头5、冷拔低碳钢丝的接头只能须用绑扎接头，不允许采用

12、接触对焊或电弧焊6、焊接接头与钢筋弯折处的距离不应小于10d。二、接头面积允许百分率同一连接区段内，纵向钢筋搭接接头面积百分率为该区段内有搭接接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。1、钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3 ll（ll为搭接长度），凡搭接接头中点位于该连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段，如图2-2示。图2-2同一连接区段内的纵向受力钢筋绑扎搭接接头同一连接区段内，纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率应符合设计要求；当设计无具体要求时，应符合下列规定：（1）对梁类、板类及墙类构件，不宜大于25：（2）对柱类构件，不宜大于50；（3）当工程中确有必要增大接头

13、面积百分率时，对梁类构件，不应大于50；对其他构件，可根据实际情况放宽。纵向受压钢筋搭接接头面积百分率，不宜大于50%。绑扎搭接接头中钢筋的横向净距不应小于钢筋直径，且不应小于25mm。2、纵向受力钢筋机械连接接头及焊接接头连接区段的长度为35倍d(d为纵向受力钢筋的较大直径)，且不小于500mm，凡接头中点位于该连接区段长度内的接头均属于同一连接区段。同一连接区段内，纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求；当设计无具体要求时，应符合下列规定：（1）在受拉区不宜大于50；受压区不受限制；（2）接头不宜设置在有抗震设防要求的框架梁端、柱端的箍筋加密区；当无法避开时，对等强度高质量机械连接接头

14、，不应大于50；（3）直接承受动力荷载的结构构件中，不宜采用焊接接头；当采用机械连接接头时，不应大于50。三、焊接接头 焊接接头的类型有闪光对焊、帮条电弧焊（双面、单面焊）、搭接电弧焊（双面、单面焊）、坡口平焊、坡口立焊、电渣压力焊、钢筋与钢板搭接焊、电阻点焊、预埋件丁字接头内（接头埋弧压力焊、贴角焊与接头穿孔塞焊）、气压焊等；这里介绍几种施工中常用的：1、对焊是两根钢筋沿着整个接角面连接的方法，它适用于水平钢筋非施工现场连接；对钢筋端面要求不严格，可以免去钢筋端面磨平工序，因而简化了操作，提高了工效，所以是目前普遍采用的焊接方法；2、搭接电弧焊适用于直径1040mm的级钢筋和直径1025mm

15、的余热处理级钢筋，焊接时宜采用双面焊，焊接长度为5d,不能进行双面焊时，也可采用单面焊，焊接长度为10d；也是施工中常用的焊接方法。3、电渣压力焊是近年来兴起的一项新的钢筋竖向连接技术，因其生产率高，施工简单、节能、节材、接头质量可靠安全，成本低而得以广泛应用。它只适用于直径1040mm的、级热轧钢筋的现浇钢筋混凝土结构中竖向钢筋 或斜向钢筋的连接。四、绑扎接头搭接长度1、纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度应根据位于同一连接区段内的钢筋搭接接头面积百分率按下列公式计算：ll=La。式中La指纵向受拉钢筋的锚固长度，按章节“2.1.2 钢筋锚固”确定；指纵向受钢筋搭接长度修正系数，按下表2-3取

16、用。纵向钢筋搭接接头面积百分率(%)2550100修正系数1.21.41.6表2-3纵向受拉钢筋搭接长度修正系数2、构件中的纵向受压钢筋，当采用搭接连接时，其受压搭接长度不应小于纵向受拉钢筋搭接长度的0.7倍，且在任何情况下不应小于200mm。3、在梁、柱类构件的纵向受力钢筋搭接长度范围内，应按设计要求配置箍筋。当设计无具体要求时，应符合下列规定：（1）箍筋直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍；（2）受拉搭接区段的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍，且不应大于100mm；（3）受压搭接区段的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍，且不应大于200mm；（4）当柱中纵向受力钢筋直径大于

17、25mm时，应在搭接接头两个端面外100mm范围内各设置两个箍筋，其间距宜为50mm。当单个箍筋用在构件一个截面时，称为双肢箍。当构件的截面很宽时，需要两（三）个箍筋拼在一起使用时，称为四（六）肢箍。在焊接骨架中，各肢箍筋都是独立的，因此有单、双、三肢箍。在截面构件中有圆形箍筋，但一般为螺旋形箍筋。此外还有腰筋、吊筋、锚固筋等。2.2.5对要求严格程度不同的用词说明A、表示很严格，非这样做不可的用词：正面词采用“必须”；反面词采用“严禁”。B、表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“不得”。C、表示允许稍有选择，在条件许可时首先这样做的用词：正面词采用“

18、宜”；反面词采用“不宜”。表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。2.3各类构件的钢筋构造建筑中的钢筋混凝土结构有：框架结构、框架剪力墙结构和筒式结构等。这些结构都是由不同形状、不同受力状态的基础、梁、柱、墙、板等构件组成的。下面我们将简单的介绍一下各类构件2.3.1基础一、 条形基础1横向受力钢筋的直径，一般为616mm；间距为120250mm。2纵向分布钢筋的直径，一般为56mm；间距为250350mm。3条形基础的宽度B1600mm时，横向受力钢筋的长度可减至0.9B，交错布置，如图2-3示。图2-3条形基础 图2-4条形基础交接处配筋 4条形基础交接处配筋，如图9-29所示。

19、L形交接时，纵横墙受力钢筋重叠布置，该部分分布钢筋取消但需搭接；T形交接时，重叠处横墙受力钢筋间距加倍排至纵墙处。二、单独基础1单独基础系双向受力，其受力钢筋直径不宜小于8mm，间距为100200mm。沿短边方向的受力钢筋一般置于长边受力钢筋的上面。当基础边长B3000mm时(除基础支承在桩上外)，受力钢筋的长度可减为0.9B交错布置。2现浇柱下单独基础的插筋直径、根数和间距应与柱中钢筋相同，下端宜做成直弯钩，放在基础的钢筋网上，如图2-5示。当基础高度较大时，仅四角插筋伸至基底。插筋的箍筋与柱中箍筋相同，基础内设置二个。3预制柱下杯形基础，当b/h10.65时(b为杯口宽度，h1为杯口外壁高

20、度)，杯口需要配筋，如图2-6示。图2-5现浇柱下独立基础配筋 图2-6杯形基础三、筏板基础筏板基础的钢筋间距不应小于150mm，宜为200300mm，受力钢筋直径不宜小于12mm。采用双向钢筋网片配置在板的顶面和底面。当筏板的厚度大于2m时，宜沿板厚度方向间距不超过1m设置与板面平行的构造钢筋网片，其直径不宜小于12mm，纵横方向的间距不宜大于200mm。对梁板式筏基，墙柱的纵向钢筋要贯通基础梁而插入筏板中，并且应从梁上皮起满足锚固长度的要求。四、箱形基础箱形基础的顶板、底板及墙体均应采用双层双向配筋。墙体的竖向和水平钢筋直径均不应小于10mm，间距均不应大于200mm。除上部为剪力墙外，内

21、、外墙的墙顶处宜配置两根直径不小于20mm的通长构造钢筋。上部结构底层柱纵向钢筋伸入箱形基础墙体的长度应符合下列要求：1）柱下三面或四面有箱形基础墙的内柱，除柱四角纵向钢筋直通到基底外，其余钢筋可伸入顶板底面以下40倍纵向钢筋直径处。2）外柱、与剪力墙相连的柱及其他内柱的纵向钢筋应直通到基底。2.3.2梁钢筋混凝土梁是受弯构件。其梁内钢筋根据受力不同，一般可分为纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋等几种一、纵向受力钢筋 沿梁的纵跨方向布置，承重梁中由于弯曲，在梁的下半部产生拉力，故又称受拉钢筋或主筋。1、梁纵向受力钢筋的直径：当梁高h300mm时，不应小于10mm；当梁高h800mm，宜取60度。2弯

22、起钢筋的弯终点外应留有锚固长度，在受拉区不应小于20d，在受压区不应小于10d，对光圆钢筋在末端应设置弯钩，如图2-11示。图2-11a受拉区 图2-11b受压区3弯起钢筋应在同一截面中与梁轴线对称成对弯起，当两上截面中各弯起一根钢筋时，这两根钢筋也应沿梁轴线对称弯起。梁底(顶)层钢筋中的角部钢筋不应弯起。4在梁的受拉区中，弯起钢筋的弯起点，可设在按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋截面之前；但弯起钢筋与梁中心线交点应在不需要该钢筋的截面之外，同时，弯起点与计算充分利用该钢筋的截面之间的距离，不应小于h0/2，见图9-19。图2-12弯起钢筋弯起点与弯矩图形的关系 说明：1在受拉区域中的弯起点；

23、2按计算不需要钢筋“b”的截面；3正截面受弯承载力图形；4按计算钢筋强度充分利用的截面；5按计算不需要钢筋“a”的截面5、弯起钢筋前排的弯起点至后排的弯终点的距离，不应大于箍筋的最大间距。6、当纵向受力钢筋不能在需要的位置弯起，或弯起钢筋不足以承受剪力时，需增设附加斜钢筋，且其两端应锚固在受压区内(鸭筋)，不得采用浮筋，如图2-13示。图2-13附加斜钢筋(鸭筋)的设置三、梁箍筋箍筋是为了固定受力钢筋的布置，使钢筋形成坚固的骨架而设置的。同时又可以承受剪力，以满足斜截面强度的需要，对限制斜裂缝的宽度，防止斜截面的破坏比较有效。箍筋 的形式一般有开口式及封闭式，一般常用封闭式1、梁的箍筋设置：对

24、梁高300，应沿梁全长设置；对梁离为150300mm，可仅在构件两端各1/4跨度范围内设置，但当在构件中部1/2跨度范围内有集中荷载作用时，则应沿梁全长设置；对梁高150mm，可不设置。梁支座处的箍筋从梁边(或墙边)50mm开始设置。2、梁中箍筋的直径：对梁高800mm，不宜小于8mm。梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋直径还不应小于纵向受压钢筋最大直径的0.25倍。3、梁中箍筋的最大间距：宜符合下表2.4规定。项次梁高按计算配置箍筋按构造配置箍筋1. 1503001502002. 3005002003003. 5008002503504. 800300400表2-4梁中箍筋的最大间距（m

25、m）当梁中配有按计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋的间距不应大15d(d为纵向受压钢筋的最小直径)；当层内的纵向受压钢筋多于5根且直径大于18mm时，箍筋的间距不应大于10d。梁中纵向受力钢筋搭接长度范围内的箍筋间距应符合梁的纵向钢筋那节的规定。4、箍筋的形式与肢数：箍筋应做成封闭式，基本形式为双肢箍筋，如图2-14a。当梁的宽度不大于400mm但一层内的纵向受压钢筋多于4根或梁的宽度大于400mm，且层内的纵向受压钢筋多于3根，应设置复合箍筋，如图2-14b与c所示的四肢箍筋与如图2-14d所示的六肢箍筋。为了施工方便，四肢箍筋可由两个相同的多肢箍筋拼成。图2-14梁箍筋说明：（a）双肢箍筋 （

26、b）与（c）四肢箍筋 （d）六肢箍筋 1箍筋 2腰筋 3拉筋5、抗扭箍筋应做成封闭式，且应沿截面周边布置；当采用复合箍筋时，位于截面内部的箍筋不应计入抗扭箍筋面积。抗扭箍筋的末端应做成135度弯钩，弯钩端头平直段长度不应小于10d。四、梁侧面纵向构造钢筋或受扭钢筋的配置当梁腹板高度hw不小于450mm时，梁侧应沿高度配置纵向构造钢筋(腰筋)，间距应小于或等 于200mm，其搭接与锚固长度可取15d，工程图中一般用G表示它。当为受扭纵向筋时，间距与腰筋 相同，其锚固长度与方式同框架梁下部纵筋，工程图中一般以N表示它。梁的两侧纵向构造钢筋宜用拉筋联系，拉筋直径一般与箍筋相同，其间距一般为箍筋间距的两倍。五、附加横向钢筋1、在梁下部或截面高度范围内有集中荷载作用时，应在该处设置附加横向钢筋(吊筋、箍筋)承担。附加横向钢筋应布置在长度S(S=2h1+3b)的范围内，如图2-15示。图2-15集中荷载作用处的横向附加钢筋说明：（a）附加箍筋（b）附加吊筋 ；1传递集中荷载的位置 2附加箍筋 3附加吊筋2、当构件的内折角处于受拉区时，应增设箍筋，如图2-16示。该箍筋应能承受未在受压区锚固的纵向受拉钢筋As1的合力，且在任何情况下不应小于全部纵向钢筋As合力的35%。图2-16钢筋混凝土梁内折角处配筋梁内折角处附加箍筋的配置范围S，可按下式计算：S=h tan(3a/8)，式中h-梁