梁钢筋工程量的计算：建筑工程计量与计价

在建筑工程中,梁一般承受的外力以横向力为主,主要承受梁自重、梁上墙体重和板传来的荷载,其杆件变形以弯曲为主,是典型的受弯构件。

1)梁的分类

梁主要分为楼层框架梁、屋面框架梁、非框架梁、悬挑梁、转换梁、井字梁、框架扁梁等。本节主要介绍楼层框架梁钢筋工程量计算。

楼层框架梁:一般是指非顶层的框架梁,按抗震等级分为一、二、三、四级抗震及非抗震。

屋面框架梁:一般是顶层的框架梁,按抗震等级分为一、二、三、四级抗震及非抗震。

非框架梁:一般是以框架梁或框支梁为支座的梁,没有抗震等级要求,按非抗震等级构造要求配筋。

悬挑梁:一端有支座,一端悬空的梁称为悬挑梁。

转换梁:框支剪力墙结构通过在某些楼层的剪力墙上开洞获得需要的大空间,上部楼层的部分剪力墙不能直接连续贯通落地,需设置结构转换构件,其中的转换梁就是框支梁。

井字梁:由同一平面内相互正交或斜交的梁组成的结构构件。

2)梁的钢筋种类及工程量计算

框架梁中主要钢筋种类如图6.49所示,有上部通长筋、侧面纵向钢筋——构造或抗扭、下部钢筋、下部通长筋、左支座筋、架立筋、右支座筋、箍筋、附加箍筋、吊筋、次梁加筋、加腋钢筋、加腋箍筋等。

图6.49　楼层框架梁KL纵向钢筋构造

(1)梁上部通长筋工程量计算

梁上部通长筋是贯通整根梁,在两端进行锚固。梁的支座为柱或剪力墙,钢筋伸入支座即为锚固,因此计算式为:

上部通长筋单根长=净跨长+锚固长度×2+搭接长度

梁上部通长筋锚固分为直锚和弯锚,当hc(柱宽)-c≥laE时,选择直锚,直锚长度=max(0.5hc+5d,laE);当hc(柱宽)-c<laE时,选择弯锚,弯锚长度=hc(柱宽)-c+15d。

搭接长度=llE×n,n表示接头个数,n=梁纵筋单根总长/钢筋定尺长度,n的计算结果向下取整。

梁下部通长筋的计算方法同上部通长筋。

(2)梁支座负筋工程量计算

梁支座负筋是支座上部纵向非贯通受力钢筋。一般结构构件受力弯矩分正弯矩和负弯矩,抵抗负弯矩所配备的钢筋称为负筋,通常指板、梁的上部钢筋,有些上部配置的构造钢筋习惯上也称为负筋。当梁、板的上部钢筋通长时,人们习惯地称之为上部钢筋。

①端支座负筋是梁两端支座处的钢筋,见平法图集16G101—1第84页。

第一排负筋长度=ln/3+锚固长度

第二排负筋长度=ln/4+锚固长度

支座负筋的根数=梁支座处上部原位标注根数-梁通长筋根数

端支座处锚固同上部通长筋,分为直锚和弯锚。

②中间支座负筋长度计算。中间支座是指支撑在框架梁(连续梁)中间的那些柱(或墙)。中间支座负筋与支座的关系像扛在肩上的扁担,俗称“扁担筋”,中间支座处负筋在支座处拉通布置。

第一排中间支座负筋长度=2×(ln大/3)+支座宽度

第二排中间支座负筋长度=2×(ln大/4)+支座宽度

“ln大”为中间支座左右跨净长取大值,即max(Ln左,Ln右)。

(3)梁架立筋工程量计算

架立筋是把箍筋架立起来所需的贯穿箍筋角部的纵向构造钢筋,主要起固定箍筋的作用。如梁上部通长筋为225,而梁的箍筋为四肢箍,位于箍筋中间的两个角部无处固定时,就需设置架立筋。架立筋的主要作用是和其他钢筋形成钢筋骨架和承受温度收缩应力。架立筋与负筋搭接长度为150mm。

在梁每跨的支座处,当设置有支座负筋时,支座负筋也可起到架立筋的作用。因此,架立筋在设置时,只要和每跨两端支座处的负筋连接上即可,由此推算出架立筋的计算方法,架立筋的长度是逐跨计算的。

架立筋长度=净跨-左支座负筋长度-右支座负筋长度+0.3m

(4)梁下部钢筋工程量计算

梁下部钢筋主要承载正弯矩力,主要受力点在梁跨中心位置,因此梁下部钢筋可分为两类:下部通长筋和下部非通长筋。下部非通长筋包含伸入支座和不伸入支座两类。

①下部非通长筋伸入支座时,在端支座锚固形式和锚固长度同下部通长筋,中间支座锚固长度统一直锚,锚固长度=max(0.5hc+5d,laE)

②下部非通长筋不伸入支座时,构造见平法图集16G101—1第90页。如图6.50所示,Ln为净跨,由图集可知,不伸入支座的下部钢筋,其端部距支座边为0.1Ln,即不伸入支座下部钢筋长=0.8Ln。

图6.50　楼层框架梁KL不伸入支座下部钢筋构造

(5)梁侧面钢筋工程量计算

梁侧面钢筋分为构造钢筋、抗扭钢筋和拉筋3类,如图6.51所示。构造钢筋与抗扭钢筋非常相似,在梁的相对位置上是相同的,两者统称为梁侧面钢筋或腰筋。(www.xing528.com)

图6.51　楼层框架梁KL侧面钢筋构造

当hw≥450mm时,在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构造钢筋,纵向构造钢筋间距a≤200mm,hw为梁腹高度,即梁高-板厚。

当梁侧面配有直径不小于构造纵筋的受扭纵筋时,受扭钢筋可以代替构造钢筋。

梁侧面构造纵筋的搭接与锚固长度可取15d。梁侧面受扭纵筋的搭接长度为llE或ll,其锚固长度为laE或la,锚固方式同框架梁下部纵筋。

当梁宽≤350mm时,拉筋直径为6mm;梁宽>350mm时,拉筋直径为8mm。拉筋间距为非加密区箍筋间距的2倍。当设有多排拉筋时,上下两排拉筋竖向错开设置。

相对于受力钢筋而言,构造钢筋是钢筋混凝土结构中按照构造需要设置的钢筋。构造钢筋不承受主要作用力,只起维护、拉结、分布作用。当梁两侧受力不均衡时,梁内承受一定的扭矩,抗扭钢筋要承受扭矩。因此,抗扭钢筋属于受力筋。当梁侧面配有直径不小于构造钢筋的受扭钢筋时,受扭钢筋可代替构造钢筋。

梁的构造钢筋L=2×15d+净跨长+绑扎搭接长度

梁的抗扭钢筋L=2×锚固长度+净跨长+搭接长度

梁的侧面拉筋根数n=[(梁净跨长-2倍起步距)/2倍梁箍筋非加密区间距+1]×排数

其中,排数=梁侧面钢筋根数/2。

拉筋间距为非加密区箍筋间距的2倍。当设有多排拉筋时,上下两排拉筋竖向错开设置。这里需要说明的是,上述的“拉筋间距为非加密区箍筋间距的2倍”,只是给出了一个计算拉筋间距的算法。例如,梁箍筋的标注为8@100/200(2),可以看出非加密区箍筋间距为200mm,则拉筋间距为200×2=400(mm)。

图6.52　梁四肢箍示意图

(6)梁箍筋工程量计算

箍筋是用来满足斜截面抗剪强度,并联结受力主筋和受压区混凝土使其共同工作,以及用来固定主钢筋的位置而使构件(梁或者柱)内各种钢筋构成钢筋骨架的钢筋。箍筋的种类很多,梁内最常见的是双肢箍和多肢箍,如图6.52所示。

箍筋设计原则:大箍套小箍,中间如有侧面钢筋,则设置水平拉筋。箍筋和拉筋均按中心线尺寸计算,计算方法与柱箍筋类似。

箍筋工程量=单根长度×根数

①箍筋单根长度计算。

大箍筋单根长度=周长-8c-4d+[1.9d+max(10d,75mm)]×2

用于箍筋的钢筋直径一般为6.5~12mm,当箍筋直径大于等于8mm时可以取梁截面周长-8c-4d+23.8d。

当构件为非抗震时,平直段长度为5d,则箍筋单根长度为梁截面周长-8c-4d+13.8d。

小箍筋计算,以图6.52为例。

式中　b——梁宽;

h——梁高;

c——保护层厚度;

d——箍筋直径;

D——纵筋直径。

②箍筋根数计算。梁的箍筋根数分跨计算,每一跨都有左右两个加密区和中间非加密

区。当抗震等级为一级时,梁箍筋加密区取max(2hb,500),当抗震等级为二~四级时梁箍筋加密区取max(1.5hb,500)。

梁每跨箍筋根数=[(加密区长度-50)/加密区间距+1]×2+(梁净跨长-左右两端加密区长)/非加密区间距-1

【例6.22】　工程背景:构件混凝土强度等级为C30,一级抗震结构,柱、梁的混凝土保护层厚度为20mm,定尺长度为9m,钢筋直径小于16mm时为绑扎搭接,大于等于16mm时为机械连接。图6.53为KL1平法标注示意图,请计算梁钢筋工程量。

图6.53　KL1平法标注示意图

【解】　梁钢筋工程量计算见表6.11。

表6.11　梁构件钢筋工程量计算

续表