框架柱 变截面边柱 KZ3 纵向钢筋设计长度计17课件讲解

框架柱——变截面边柱KZ3纵向钢筋设计长度计算主讲教师：秦艳萍基础混凝土强度等级为C30，柱、梁混凝土强度等级均为C25，环境类别为二a类，设计使用年限为50年，抗震等级为四级抗震，柱纵筋采用电渣压力焊接，现浇屋面板厚度为100mm，屋面梁箍筋直径为10mm，梁上部纵筋直径为C16，基础保护层厚度为40mm，室内刚性地面厚度为100mm。例题3-22计算图中②×C轴边柱KZ3的纵向钢筋设计长度，并画出钢筋排布简图。柱号标高/mb×hb1b2h1h2角筋b边一侧中部筋h边一侧中部筋箍筋类型号箍筋KZ2-2.400～10.470500×4502502501003504C161C161C16(1)3×3A10@100/200KZ3-2.400～7.470500×4502502503501004C161C161C16(1)3×3A8@100/2007.470～10.470350×4501002503501004C161C161C16(1)3×3A6.5@100/200第一步识读柱表内容柱表KZ3表示3号框架柱。从基础顶标高-2.400m~标高7.470m，截面尺寸为500mm×450mm；角筋为4根直径16mm的HRB400级钢筋，b边一侧中部筋、h边一侧中部筋均为1根直径16mm的HRB400级钢筋；箍筋是类型1，矩形复合箍筋的箍筋肢数为3×3。箍筋为直径8mm的HPB300级钢筋，加密区间距100mm，非加密区间距200mm。从标高7.470mm~柱顶标高10.470m，截面尺寸变化为350mm×450mm；纵筋未改变，角筋为4根直径16mm的HRB400级钢筋，b边一侧中部筋、h边一侧中部筋均为1根直径16mm的HRB400级钢筋；箍筋是类型1，矩形复合箍筋的箍筋肢数为3×3。箍筋直径变化为6.5mm的HPB300级钢筋，加密区间距100mm，非加密区间距200mm。第二步查规范数据查阅图集16G101-1《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（现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板）》根据题目已知条件，环境类别为二a类，柱混凝土强度等级为C25，查图集“混凝土保护层的最小厚度表”，得：柱最小保护层厚度=25+5=30mm柱最小保护层厚度第二步查规范数据查阅图集16G101-1《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（现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板）》基本锚固长度LabE根据题目已知条件，抗震等级为四级抗震，钢筋为HRB400级，

直径C16钢筋。查表得：LabE=Lab=40d=40×16=640mm第二步查规范数据查阅图集16G101-1《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（现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板）》抗震锚固长度LaE根据题目已知条件，抗震等级为四级抗震，混凝土强度等级为C25，钢筋为HRB400级，

直径C16钢筋。查表得：LaE=La=40d=40×16=640mm第二步查规范数据查阅图集16G101-1《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（现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板）》标准构造详图柱顶梁高550mm＜LaE，所以纵筋在柱顶不能直锚，柱内侧纵筋采用90º弯锚措施，柱内侧纵筋构造如图所示。即柱内侧纵筋伸至柱顶后向柱内或柱外弯折12d。框架柱中柱柱顶纵向钢筋构造框架柱边柱、角柱柱顶纵向钢筋构造第二步查规范数据查阅图集16G101-1《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（现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板）》伸入梁内的柱外侧纵筋采用“柱外侧纵筋与梁顶钢筋90°弯折搭接”方式，搭接长度≥1.5LabE，如图中的钢筋①；不伸入梁内的柱外侧纵筋，伸至柱内边后向下弯折8d，如图中的钢筋2a。框架柱柱顶外侧纵筋与梁顶钢筋90°弯折搭接钢筋构造标准构造详图KZ3立面示意图一层柱净高计算：Hn=3870+2400-550=5720mm一层柱净高=基础嵌固部位以上至二层梁下表面的高度二层柱净高计算：Hn=7470-3870-550=3050mm二层柱净高=二层梁上表面至三层梁下表面的高度三层柱净高计算：Hn=10470-7470-550=2450mm三层柱净高=三层梁上表面至屋顶梁下表面的高度1F2F3F第三步确定各层的柱净高度Hn及纵筋非连接区域计算1.确定各层柱净高第三步确定各层的柱净高度Hn及纵筋非连接区域计算2.确定纵筋非连接区域KZ3基础~一层柱净高示意图上下500mm①和②比较：Hn/3＜H1，嵌固部位以上纵筋非连接区长度=2900mm一层柱顶非连接区域从一层楼面以上取max{Hn/6,500,hc}的高度范围：Hn/6=5720/6=954mm，hc=500mm二层楼面框架梁底以下非连接区域长度=954mm一层：从嵌固部位（-2.400m）以上纵筋非连接区：Hn/3=5720/3=1907mm①刚性地面上下500mm处箍筋应加密此处不宜做连接，则从嵌固部位跨过刚性地面500mm：H1=2400+500=2900mm②1F2F1907第三步确定各层的柱净高度Hn及纵筋非连接区域计算2.确定纵筋非连接区域KZ3二层~三层柱净高示意图二层：二层楼面、柱顶非连接区域从二层楼面以上（即三层楼面框架梁底以下）取max{Hn/6,500,hc}的高度范围：Hn/6=3050/6=509mm，hc=500mm三层：三层楼面、三层柱顶（即从屋面框架梁底以下）非连接区域求法与上述同理，经过计算得：2F3F二层楼面、二层柱顶非连接区域长度=509mm三层楼面、三层柱顶非连接区域长度=500mm计算柱纵筋设计长度基础插筋示意图1-1柱纵筋截面图240①号钢筋基础插筋柱基础插筋①号钢筋（4C16）水平弯折长度=15d=15×16=240mm计算柱纵筋设计长度柱基础插筋①号钢筋（4C16）水平弯折长度=15d=15×16=240mm竖向长度=基础内长度+嵌固部位以上非连接区长度=(基础高度-基础保护层厚度-基础底部钢筋网直径)+嵌固部位以上非连接区长度=(600-40-12×2)+2900=3436mm1-1柱纵筋截面图基础插筋示意图1F钢筋长度计算非连接区长度基础内长度11计算柱纵筋设计长度1-1柱纵筋截面图基础插筋示意图1F钢筋长度计算11240240②号钢筋（4C16）水平弯折长度=15d=15×16=240mm竖向长度=①号钢筋长度+相邻纵筋接头错开距离(35d)=3436+35×16=3996mm柱基础插筋一层纵筋计算柱纵筋设计长度一层纵筋示意图1F2F222260③号钢筋（4C16）竖向长度=一层柱净高-嵌固部位以上非

连接区长度+二层梁高+二层

楼面以上非连接区长度=5720-2900+550+509=3879mm钢筋长度计算计算柱纵筋设计长度一层纵筋示意图1F2F222260一层纵筋④号钢筋（4C16）竖向长度=③号钢筋长度=3879mm2-2柱纵筋截面图钢筋长度计算计算柱纵筋设计长度在标高7.470m处，上层柱有梁一侧截面发生变化，截面变化一侧的下层柱纵筋伸至梁顶向柱内弯折12d；截面变化一侧的上层柱纵筋从楼面开始锚入下层柱内1.2LaE。二层纵筋计算柱纵筋设计长度⑤号钢筋（4C16）竖向长度=二层柱净高-二层楼面以上非连接区长度+伸至梁顶内长度即三层梁高-（梁保护层+梁箍筋直径+梁纵筋直径+钢筋净距之和）=3050-509+550+500=3010mm2F3F二层纵筋示意图钢筋长度计算331981⑤号钢筋伸至梁顶后向柱内水平弯折12d=192mm二层纵筋计算柱纵筋设计长度2F3F二层纵筋示意图钢筋长度计算331981⑥号钢筋（1C16）竖向长度=⑤号钢筋长度-二层柱相邻纵筋接头错开距离=2450mm3-3柱纵筋截面图水平弯折长度12d=192mm二层纵筋计算柱纵筋设计长度33二层纵筋示意图钢筋长度计算3F2F⑦号钢筋（2C16）竖向长度=二层柱净高-二层楼面以上非

连接区长度+三层梁高+三层

楼面以上非连接区长度=3050-509+550+500=3591mm二层纵筋计算柱纵筋设计长度33二层纵筋示意图钢筋长度计算3F2F⑧号钢筋（3C16）竖向长度=⑤号钢筋长度=3591mm3-3柱纵筋截面图计算柱纵筋设计长度KZ3为边柱，柱内侧纵筋同中柱柱顶纵向钢筋构造；伸入梁内的柱外侧纵筋采用“柱外侧纵筋与梁顶钢筋90°弯折搭接”的方式；不伸入梁内的柱外侧纵筋，则伸至柱内边后向下弯折8d。三层纵筋计算柱纵筋设计长度443F三层纵筋示意图钢筋长度计算⑨号钢筋（2C16，内侧纵筋）竖向长度=从楼面开始锚入下层柱内长度+三层层高-（梁保护层+梁箍筋

直径+梁纵筋直径+钢筋净距）=1.2×40×16+3000-(30+10+16+25)=3687mm水平弯折长度=12d=12×16=192mm三层纵筋计算柱纵筋设计长度443F三层纵筋示意图钢筋长度计算⑩号钢筋（1C16，外侧纵筋锚入梁内）竖向长度=从楼面开始锚入下层柱内长度+三层层高-（梁保护层+梁箍筋

直径+梁纵筋直径+钢筋净距）水平弯折长度=1.5

LabE

-（梁高-梁保护层-梁箍筋直径-梁纵筋直径-钢筋净距）=1.2×40×16+3000-(30+10+16+25)=3687mm=1.5×40×16-(550-30-10-16-25)=491mm＞15d，满足要求。三层纵筋计算柱纵筋设计长度443F三层纵筋示意图钢筋长度计算⑪号钢筋（1C16，外侧纵筋锚入梁内）竖向长度=三层层高-三层楼面以上非

连接区长度-（梁保护层+梁箍

筋直径+梁纵筋直径+钢筋净距）=3000-500-(30+10+16+25)=2419mm水平弯折长度=491mm（同⑩号钢筋）三层纵筋计算柱纵筋设计长度443F三层纵筋示意图钢筋长度计算⑫号钢筋（1C16，外侧纵筋不伸入梁内）竖向长度=⑪号钢筋长度-三层柱相邻纵

筋接头错开距离(35d)=2419-560=1859mm水平弯折长度=柱h边长-（柱保护层+

柱箍筋）×2-柱纵筋直径