案例(一):
(图1)
梁的环境描述:
抗震等级:二级
砼标号:C30
保护层:基础梁 40mm 框架梁 25mm 柱25mm
案例中均为KZ1 650*600
直径>22mm时为焊接,直径≤22mm时为搭接
锚固长度LaE按照受拉钢筋抗震锚固长度取值。
(图2)
纵向受拉钢筋的绑扎搭接长度LlE,Ll与锚固的关系
(图3)
其中修正系数与纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率有关系:
(图4)
1) 当纵向钢筋搭接接头面积百分率≤25%时,搭接长度=1.2LaE
2) 当纵向钢筋搭接接头面积百分率>25≤50时,搭接长度=1.4 LaE
3) 当纵向钢筋搭接接头面积百分率>10≤100时,搭接长度=1.6 LaE
北京2001定额规定:直径≤12mm时12m一个搭接,直径>12mm时8m一个搭接。
得知案例(一)中
锚固长度:一级27d; 二级 34/38d;
搭接长度:一级38d ;二级 48/54d ;
(一)案例(一)KL1分析:
(图5)
KL1需要计算
1. 上部通长筋;
2. 下部通长筋;
箍筋的长度及根数。
1. 上部通长筋
(图6)
从上图可知:
上部通长筋的计算公式=净跨长+左锚固长度+右锚固长度
a) 净跨长=根据图纸计算,即Ln1的长度。
案例(一)中Ln1=7200-325-325=6550mm
b) 左右锚固长度
a) 当hc-保护层>LaE时,取Max(LaE ,0.5hc+5d)
b) 当hc-保护层≤ LaE时,必须弯锚,弯锚值为hc-保护层+15d
案例(一)中
LaE=34*25=850mm>hc-保护层=625mm须弯锚
hc-保护层+15d=1000mm
上部通长筋长度=净跨长+左支座锚固+右支座锚固
=6550+1000+1000=8550mm
1个搭接
4根
2. 下部通长筋
(同上部通长筋计算)
下部通长筋的计算公式=净跨长+左锚固长度+右锚固长度
案例(一)中
下部通长筋长度=净跨长+左支座锚固+右支座锚固
=6550+1000+1000=8550mm
1个搭接
7根
3. 箍筋
(同柱箍筋计算)
(图7)
箍筋计算公式
箍筋长度=(梁宽b-保护层*2+d*2)*2+(梁高h-保护层*2+d*2)*2+1.9d*2+max(10d,75mm)*2
=(梁宽b-保护层*2)*2+(梁高h-保护层*2)*2+1.9d*2+max(10d,75mm)*2+8d
案例(一)中
箍筋长度
=(梁宽b-保护层*2+d*2)*2+(梁高h-保护层*2+d*2)*2+1.9d*2+max(10d,75mm)*2
=(300-25*2+2*10)*2+(550-25*2+2*10)*2+1.9*10*2+2*10*10
=1818mm
4. 箍筋根数计算
一级抗震等级KL,WKL
二、三、四级抗震等级KL,WKL
(图8)
a) 一级抗震加密区长度≥2hb≥500
b) 二、三、四级抗震加密区长度≥1.5hb≥500
c) 箍筋距柱边50mm起步
箍筋根数=((左加密区长度-50)/加密间距+1)+(非加密区长度/非加密间距-1)+((右加密区长度-50)/加密间距+1)
案例(一)中
二级抗震加密区长度≥1.5hb≥500
1.5hb=1.5*550=825mm>500mm,取825mm
左加密区长度=825mm
同理,右加密区长度=825mm
箍筋根数=ceil((左加密区长度-50)/加密间距)+1+ceil(非加密区长度/非加密间距)-1+ceil((右加密区长度-50)/加密间距)+1
=ceil((1.5*550-50)/100)+1+ceil((1.5*550-50)/100)+1+ceil((7200-325*2-550*1.5*2)/200)-1=42根
(一) 案例(一)KL2分析:
(图9)
KL2需要计算
1. 上部通长筋;
2. 下部通长筋;
3. 支座负筋(第一排和第二排);
4. 箍筋的长度及根数。
1. 上部通长筋
上部通长筋长度=净跨长+左支座锚固+右支座锚固
=(7200-325-325)+(650-25+15*25)+(650-25+15*25)
=8550mm
1个搭接
2根
2. 下部通长筋
上部通长筋长度=净跨长+左支座锚固+右支座锚固
=(7200-325-325)+(650-25+15*25)+(650-25+15*25)
=8550mm
1个搭接
7根
3. 端支座负筋(第一排)
端支座负筋的长度=净跨长/3+支座锚固
支座锚固长度
a) 当hc-保护层>LaE时,取Max(LaE,0.5hc+5d)
b) 当hc-保护层≤ LaE时,必须弯锚 ,弯锚值为hc-保护层+15d
案例(一)中
8B25 4/4表示第一排为4B25,第二排为4B25,去掉上部通长筋2B25,剩下第一排支座负筋根数为2B25。
LaE=34*25=850mm>hc-保护层=625mm须弯锚
hc-保护层+15d=650-25+15*25=1000mm
左支座负筋的长度=净跨长/3+支座锚固=6550/3+1000=3183mm
2根
右支座负筋的长度=净跨长/3+支座锚固=6550/3+1000=3183mm
2根
4. 端支座负筋(第二排)
端支座负筋的长度=净跨长/4+支座锚固
支座锚固长度
a) 当hc-保护层>LaE时,取Max(LaE ,0.5hc+5d)
b) 当hc-保护层≤ LaE时,必须弯锚 ,弯锚值为hc-保护层+15d
案例(一)中
8B25 4/4表示第一排为4B25,第二排为4B25
LaE=34*25=850mm>hc-保护层=625mm须弯锚
hc-保护层+15d=650-25+15*25=1000mm
左支座负筋的长度=净跨长/4+支座锚固=6550/4+1000=2638mm
4根
右支座负筋的长度=净跨长/4+支座锚固=6550/4+1000=2638mm
4根
5. 箍筋长度
箍筋长度=(梁宽b-保护层*2+d*2)*2+(梁高h-保护层*2+d*2)*2+1.9d*2+max(10d,75mm)*2=(300-25*2+2*10)*2+(550-25*2+2*10)*2+1.9*10*2+10*10=1818mm
箍筋根数=ceil((左加密区长度-50)/加密间距)+1+ceil(非加密区长度/非加密间距)-1+ceil((右加密区长度-50)/加密间距)+1
=ceil((1.5*550-50)/100)+1+ceil((1.5*550-50)/100)+1+ceil((7200-325*2-550*1.5*2)/200)-1
=42根
(三)案例(一)KL3分析:
(图10)
KL3需要计算
1. 上部通长筋;
2. 架立筋;
3. 下部通长筋;
4. 支座负筋:左支座负筋(第一排,第二排),右支座负筋(第一排,第二排);
5. 侧面纵向构造钢筋;
6. 箍筋长度及根数;
7. 拉筋;
8. 吊筋。
1. 上部通长筋
上部通长筋长度=净跨长+左支座锚固+右支座锚固=(6900-450-450)+(600-25+15*22)+(600-25+15*22)=7810mm
2根
2. 下部通长筋
下部通长筋长度=净跨长+左支座锚固+右支座锚固=(6900-450-450)+(600-25+15*22)+(600-25+15*22)=7810mm
6根
3. 端支座负筋(第一排)
左支座负筋的长度=净跨长/3+支座锚固=(6900-450-450)/3+(600-25+15*22)=2905 mm
2根
右支座负筋的长度=净跨长/3+支座锚固=(6900-450-450)/3+(600-25+15*22)=2905 mm
2根
4. 端支座负筋(第二排)
左支座负筋的长度=净跨长/4+支座锚固=(6900-450-450)/4+(600-25+15*22)=2405 mm
2根
右支座负筋的长度=净跨长/4+支座锚固=(6900-450-450)/4+(600-25+15*22)=2405 mm
2根
5. 架立筋
2B22+(2A12)用于四肢箍,其中2B22为通长筋,2A12为架立筋
架立筋与支座负筋的搭接长度为150mm。
(图11)
案例(一)中
净跨长为6900-450-450=6000mm
其中左支座负筋伸入跨内长度为(6900-450-450)/3=2000mm
右支座负筋伸入跨内长度为(6900-450-450)/3=2000mm
架立筋长度=(6900-450-450)-(6900-450-50)/3-(6900-450-450)/3+150*2=2300mm
2根
6. 侧面纵向构造钢筋
当梁腹板高度( 梁高-板厚) hw≥450mm时,须配置纵向构造钢筋。
其搭接长度和锚固长度可取为15d。
一级钢筋要加弯钩为6.25d。
(图12)
侧面纵向构造钢筋长度=净跨长+15d*2+6.25d*2
案例(一)中
侧面纵向构造钢筋长度=(6900-450-450)+2*150+2*6.25*10=6425mm
4根
7. 拉筋
有梁侧面构造钢筋,就必须配置拉筋.
当梁宽≤350mm时,拉筋直径为6mm
当梁宽>350mm时,拉筋直径为8mm
拉筋间距为非加密区箍筋间距的二倍。
(图13)
KL3的梁宽为450mm,大于350mm,所以拉筋直径为8mm。
拉筋长度=梁宽-2*保护层+2d +2*1.9d+2*max(10d,75mm)
案例(一)中
拉筋长度=梁宽-2*保护层+2d +2*1.9d+2*max(10d,75mm)=(450-2*25)+2*8+2*1.9*8+2*80=606mm
根数为ceil(6900-450*2)/(200*2)+1 =16根*2=32根
8. 吊筋
吊筋底部各宽出此梁两端各50mm。
当梁高≤800mm时夹角为45度,当梁高>800mm时夹角为60度。
吊筋上端水平锚固为20d。
吊筋长度=次梁宽+2*50+2*(梁高-2-保护层)/正弦45度(60度)+2*20d
案例(一)中
吊筋长度=次梁宽+2*50+2*(梁高-2-保护层)/正弦45度(60度)+2*20d=300+2*50+2*(700-2*25)*1.414+2*20*20=3038mm
2根
9. 箍筋
箍筋长度=(梁宽b-保护层*2+d*2)*2+(梁高h-保护层*2+d*2)*2+1.9d*2+max(10d,75mm)*2=(450-25*2+2*10)*2+(700-25*2+2*10)*2+1.9*10*2+2*10*10=2418mm
箍筋根数
箍筋根数=ceil((左加密区长度-50)/加密间距)+1+ceil(非加密区长度/非加密间距)-1+ceil((右加密区长度-50)/加密间距)+1
=ceil((1.5*700-50)/100)+1+ceil((1.5*700-50)/100)+1+ceil((6900-450*2-700*1.5*2)/200)-1
=41根
箍筋2号
箍筋2长度计算
箍筋2的长度=2*((梁宽1b-2*保护层-2*d1/2)/3+2*d1/2)+2*(梁高h-2*保护层)+2*1.9d2+2*max(10d2,75mm)+8d2=2*((450-2*25-2*22/2)/3*1+2*22/2)+2*(700-2*25)+2*(11.9*10)+(8*10)=1914mm
41根
(四)案例(一)KL4分析:(图16)
1. 上部通长筋
上部通长筋长度=净跨长+左支座锚固+右支座锚固=(6900-450-450)+(600-25+15*22)+(600-25+15*22)=7810mm
2根
2. 下部通长筋
下部通长筋长度=净跨长+左支座锚固+右支座锚固=(6900-450-450)+(600-25+15*20)+(600-25+15*20)=7750mm
7根
3. 端支座负筋(第一排)
左支座负筋的长度=净跨长/3+支座锚固=(6900-450-450)/3+(600-25+15*22)=2905 mm
2根
右支座负筋的长度=净跨长/3+支座锚固=(6900-450-450)/3+(600-25+15*22)=2905 mm
2根
4. 端支座负筋(第二排)
左支座负筋的长度=净跨长/4+支座锚固=(6900-450-450)/4+(600-25+15*22)=2405 mm
2根
右支座负筋的长度=净跨长/4+支座锚固=(6900-450-450)/4+(600-25+15*22)=2405 mm
2根
5. 吊筋
吊筋长度=次梁宽+2*50+2*(梁高-2-保护层)/正弦45度(60度)+2*20d=300+2*50+2*(550-2*25)*1.414+2*20*20=2614mm
2根
6. 箍筋
箍筋长度=(梁宽b-保护层*2+d*2)*2+(梁高h-保护层*2+d*2)*2+1.9d*2+max(10d,75mm)*2=(350-25*2+2*10)*2+(550-25*2+2*10)*2+1.9*10*2+2*10*10=1918mm
箍筋根数
次梁加筋(附加箍筋)
《钢筋混凝土结构设计规范》GB50010-2002第10.2.13条对此有规定:“位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载,应全部由附加横向钢筋(箍筋、吊筋)承担,附加横向钢筋宜采用箍筋”。设计时,结构设计师一般优先采用左右加三道加密箍筋,并在设计强度不够的情况下才在附加箍筋的基础上增加吊筋 。
有吊筋不一定有加筋,其工作原理都是一样的,有其一即可 。
KL4在主次梁交接处增加了吊筋,吊筋两侧各增加了四个箍筋,而该区域的正常箍筋或加密区箍筋照设。所以KL-4除正常箍筋照设外,又增加了8个箍筋。附加箍筋构造如下图所示:
(图17)
箍筋根数=ceil((左加密区长度-50)/加密间距)+1+ceil(非加密区长度/非加密间距)-1+ceil((右加密区长度-50)/加密间距)+1
=ceil((1.5*550-50)/100)+1+ceil((1.5*550-50)/100)+1+ceil((6900-450*2-550*1.5*2)/200)-1+8=47根