基础钢筋配筋原理.docx

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基础钢筋配筋原理

第一章钢筋的计算原理

第一节平板式筏形基础

一、平板式筏形基础标注

现阶段图纸经常出现的平板式筏基有两种标注方式，传统标注方式和平法标注方式，下面分别讲解。

（一）、传统标注方式

平板式筏基传统标注如图1.1.1所示：

图1.1.1：

（二）、平法标注方式

平板式筏基平筏标注如图1.1.2所示：

图1.1.2：

解释：

图中BPB表示平板式筏基平板，h表示平板的厚度，X表示x方向的钢筋，Y表示y方向的钢筋，B表示底部贯通纵筋，T表示顶部贯通纵筋，4B

表示x方向有4跨，两端均有外伸，3B表示y方向有3跨，两端均有外伸。

二、平板式筏形基础要计算哪些钢筋

平板式筏形基础要计算的钢筋量如图1.1.3所示：

图1.1.3：

平板式筏基要计算的钢筋类型

三、平板式筏形基础钢筋的计算原理

（一）、基础端部外伸情况

基础端部外伸情况包括底筋、面筋和马凳，下面分别讲解。

1、底筋：

底筋又分为x方向和y方向，我们先来讲x方向的底筋计算。

（1）、x方向

1）、长度计算

长度计算分三种情况，无封边构造、u形封边构造和交错封边构造三种情况，下面分别介绍。

a、无封边情况

无封边情况构造如图1.1.4所示：

图1.1.4

根据图1.1.4可以推导出平板式筏基无封边构造底筋x方向长度计算公式，如表1.1.1所示：

表1.1.1：

平板式筏基无封边构造底筋x方向长度计算公式

底筋

公式推导过程

底筋x方向长度＝满基x方向外边线长度－底筋侧面保护层厚度×2+弯折长度×2+搭接长度×搭接个数

备注

满基x方向外边线长度

底筋侧面保护层厚度

弯折长度

搭接长度（绑扎）=ξLaE（La）

ξ为搭接搭接长度修整系数，与纵向钢筋搭接接头面积的百分率％有关，取值如下

搭接个数

1、焊接或机械连接情况下搭接长度按0计取

2、如果底筋用的是光圆钢筋，底筋长度应该加两个弯勾6.25d×2

Lx

C侧

12d

纵向钢筋搭接接头面积的百分率％

≤25

50

100

钢筋计算总长（不含搭接）/定值长度（如8米一个搭接）＝n

ξ

1.2

1.4

1.6

n

搭接长度=ξLaE（La）

底筋x方向长度＝Lx－2C侧+12d×2+ξLaE（La）×n

侧面构造纵筋

公式推导过程

x方向侧面构造纵筋长度＝满基x方向外边线长度+搭接长度－底筋侧面保护层厚度×2+弯勾长度×2

满基x方向外边线长度

底筋侧面保护层厚度

弯勾长度（只一级钢筋有）

Lx

C侧

6.25d

x方向侧面构造纵筋长度＝Lx+ξLaE（La）－2C侧+6.25d×2

思考与练习：

1、请用手工计算1号写字楼基础x方向的底筋长度（按定尺钢筋8000计算搭接）。

b、u型封边情况

U型封边构造如图1.1.5所示：

图1.1.5

根据图1.1.5可以推导出平板式筏基u型封边构造底筋x方向长度计算公式，如表1.1.2所示：

表1.1.2：

平板式筏基u型封边构造底筋x方向长度计算公式

底筋

底筋计算方法同无封边情况

备注

u型筋

公式推导过程

u型筋长度＝底板厚度－面筋上保护层－底保护层＋弯折长度×2

基础厚度

面筋保护层

底筋保护层

弯折长度

h

C面

C底

12d

u型筋长度＝h－C面－C底＋12d×2

侧面构造纵筋长度计算方法同无封边情况

思考与练习：

1、请用手工计算1号写字楼基础u形封边筋的长度。

c、交错封边情况

交错封边构造如图1.1.6所示：

图1.1.6

根据图1.1.6可以推导出平板式筏基交错封边构造底筋x方向长度计算公式，如表1.1.3所示：

表1.1.3：

平板式筏基交错封边构造底筋x方向长度计算公式

公式推导过程

底筋x方向长度＝满基x方向外边线长度－基础侧面保护层×2+弯折长度×2+搭接长度×搭接个数

备注

满基x方向外边线长度

基础侧面保护层

弯折长度

搭接长度（绑扎）=ξLaE（La）

ξ为搭接搭接长度修整系数，与纵向钢筋搭接接头面积的百分率％有关，取值如下

搭接个数

焊接或机械连接情况下搭接长度按0计取

Lx

C

（基础厚度－底筋保护层－面筋保护层－150）/2+150

纵向钢筋搭接接头面积的百分率％

≤25

50

100

钢筋计算总长（不含搭接）/定值长度（如8米一个搭接）＝n

Lx

C

（h－C底－C面－150）/2+150

ξ

1.2

1.4

1.6

n

搭接长度=ξLaE（La）

底筋x方向长度＝Lx－2C+（（h－C底－C面－150）/2+150）×2+ξLaE（La）×n

侧面构造纵筋长度计算方法同无封边情况

思考与练习：

1、请用手工计算1号写字楼基础交错封边情况x方向底筋的长度。

2）、根数计算

平板式筏基底筋的根数计算和底筋的起步距离有关，起步钢筋距离基础外边线不同时，底筋的根数计算也会不同，起步钢筋距基础外边线有三种情况，分别是起步钢筋距离基础边50mm、基础保护层和底筋间距的一半S/2，下面分别讲解。

a、起步筋距基础边50mm

X方向底筋起步筋距离基础边50mm如图1.1.7所示：

图1.1.7

根据图1.1.7可以推导出平板式筏基底筋x方向根数计算公式，如表1.1.4所示：

表1.1.4：

平板式筏基底筋x方向根数计算公式（起步筋距基础边50mm）

底筋x方向根数

公式推导过程

x方向根数＝（y方向外边线长度－起步距离×2）/x方向间距+1

y方向外边线长度

起步距离

x方向间距

Ly

50mm

S

x方向根数＝（Ly－50×2）/S+1

侧面构造纵筋根数

图纸数出不用计算

思考与练习：

1、请用手工计算1号写字楼基础交错封边情况x方向底筋的根数（按照起步距离50计算）。

b、起步筋距基础边为一个保护层

X方向底筋起步距离为一个保护层如图1.1.8所示：

图1.1.8

根据图1.1.8可以推导出平板式筏基底筋x方向根数计算公式，如表1.1.5所示：

表1.1.5：

平板式筏基底筋x方向根数计算公式（起步筋距基础边为一个保护层）

底筋x方向根数

公式推导过程

x方向根数＝（y方向外边线长度－起步距离×2）/x方向间距+1

y方向外边线长度

起步距离

x方向间距

Ly

C

S

x方向根数＝（Ly－2C）/S+1

侧面构造纵筋根数

图纸数出不用计算

c、起步筋距基础边为间距的一半S/2

X方向底筋起步距离为一个保护层如图1.1.9所示：

图1.1.9

根据图1.1.9可以推导出平板式筏基底筋x方向根数计算公式，如表1.1.6所示：

表1.1.6：

平板式筏基底筋x方向根数计算公式（起步筋距基础边为间距一半S/2）

底筋x方向根数

公式推导过程

x方向根数＝（y方向外边线长度－起步距离×2）/x方向间距+1

y方向外边线长度

起步距离

x方向间距

Ly

S/2

S

x方向根数＝（Ly－S）/S+1

侧面构造纵筋根数

图纸数出不用计算

（2）、y方向

底筋y方向长度根数计算方法和x方向相同，这里不再赘述。

2、面筋：

面筋的计算方法和底筋一样，这里不再赘述。

只是有些传统算法面筋的弯折长度为15d，我们在公式里把弯折长度替还成15d就可以了。

3、马凳：

（1）、马凳长度计算

1）、马凳的形状

常见的马凳形状有以下几种，如图1.1.10～12所示：

图1.1.10～12

2）、马凳直径的确定

马凳各段直径一般按左式取值：

二级12≤马凳直径≤面筋直径

3）、马凳长度计算

马凳各段长度往往根据工地实际情况进行确定，如图1.1.13、14所示：

图1.1.13、14

根据图1.1.13、14可以推导出平板式筏基马凳长度的计算公式如表1.1.7

表1.1.7：

平板式筏基马凳长度计算公式

马凳形状判断

放置方式判断

马凳各段取值

Ⅰ型马凳

马凳长度＝L1+L2×2+L3×2

L1

L2

L3

马凳放在上排底筋上

根据工地废料决定，一般取值100～300

L2=h-2C-D1-D2-D3-D4-D5×2

大于所在底筋间距

马凳放在下排底筋上

L2=h-2C-D1-D3-D4-D5×2

Ⅱ型马凳

马凳长度＝L1+L2×2+L3×2

L1

L2

L3

马凳放在上排底筋上

根据工地废料决定，一般取值1000～1500

L2=h-2C-D1-D2-D3-D4-D5×2

大于所在底筋间距

马凳放在下排底筋上

L2=h-2C-D1-D3-D4-D5×2

Ⅲ型马凳

马凳长度＝L1+L2×4+L3×2

L1

L2

L3

马凳放在上排底筋上

根据工地废料决定，一般取值1000～1500

L2=（h-2C-D1-D2-D3-D4-D5×2）×斜度系数

大于所在底筋间距

马凳放在下排底筋上

L2=（h-2C-D1-D3-D4-D5×2）×斜度系数

思考与练习：

1、请用手工计算1号写字楼基础Ⅱ型马凳的L2值（按照马凳放在上排底筋上计算）。

2、马凳的L3值由哪些因素决定的？

L1一般取多少？

（2）、马凳个数计算

1）、Ⅰ型马凳个数计算

Ⅰ型马凳属于点式布置马凳，布置在面筋纵横筋的交错位置，经常出现两种布置方式，矩形布置和梅花型布置。

a、平板式筏基马凳矩形布置情况

平板式筏基Ⅰ型马凳矩形布置情况如图1.1.15所示：

图1.1.15

根据图1.1.15我们推导出平板式筏基Ⅰ型马凳矩形布置情况个数计算公式如表表1.1.8

表1.1.8：

平板式筏筋马凳矩形布置个数计算表

马凳型号

近似算法：

马凳个数＝总面积/每个马凳的面积围

Ⅰ型马凳

矩形布置

总面积＝基础x方向长度×基础y方向长度

每个马凳的面积围＝马凳x方向间距×马凳y方向间距

基础x方向长度

基础x方向长度

马凳x方向间距

马凳y方向间距

Lx

Ly

Sx（本例Sx＝2a）

Sy（本例Sx＝2b）

马凳个数＝Lx×Ly/（Sx×Sy）＝Lx×Ly/（2a×2b）

说明

按理说马凳根数应该按下式计算更准确些：

马凳根数＝每排根数×排数。

但是在实际工程中有以下几个原因造成计算起来比较麻烦，所以通常采用近似算法。

1、即使最简单的矩形基础而且马凳是矩形布置就会遇到下面的问题：

我们知道每排根数＝（基础某方向长度－保护层×2）/马凳间距+1（或不+1），由于马凳的间距一般为面筋间距的n倍，如果面筋的总根是不是n的倍数，就很难判断“+1”或“不+1“，如上图中y方向+1就是正确的，x方向+1就是错误的。

梅花形布置就更难算了。

2、排数计算也会遇到同样的问题。

3、在实际工程中往往遇到的基础不是规整的矩形，而是异形，要分块分段计算，情况就更复杂一些。

b、平板式筏基梅花形布置情况

平板式筏基Ⅰ型马凳梅花形布置情况如图1.1.16所示：

图1.1.16

根据图1.1.16我们推导出平板式筏形基Ⅰ型马凳梅花形布置个数计算公式如表1.1.9

表1.1.9：

平板式筏基马凳梅花形布置个数计算公式

马凳型号

近似算法：

马凳个数＝总面积/每个马凳的面积围

Ⅰ型马凳

梅花形布置

总面积＝基础x方向长度×基础y方向长度

每个马凳的面积围＝（马凳x方向间距）×（马凳y方向间距/2）

基础x方向长度

基础y方向长度

马凳x方向间距

马凳y方向间距

Lx

Ly

Sx

Sy

马凳个数＝Lx×Ly/（Sx×1/2Sy）

思考与练习：

1、请用手工计算1号写字楼基础Ⅰ型马凳梅花形布置马凳的个数

c、梁板式筏基矩形布置情况

梁板式筏基Ⅰ型马凳矩形布置情况如图1.1.17所示：

图1.1.17

根据图1.1.17我们推导出梁板式筏基Ⅰ型马凳矩形布置情况个数计算如表1.1.10

表1.1.10：

梁板式筏基Ⅰ型马凳矩形布置情况个数计算表

马凳总个数＝每块个数相加

马凳型号

近似算法：

马凳每块个数＝每块净面积（取掉梁所占的面积）/每个马凳的面积围

Ⅰ型马凳

矩形布置

上图中左块净面积＝Lnx1×Lny1/（Sx×Sy）（取整）

＝Lnx1×Lny1/（2a×2b）＝n1

上图中右块净面积＝Lnx2×Lny1/（Sx×Sy）（取整）

＝Lnx2×Lny1/（2a×2b＝n2

马凳总个数＝n1+n2

d、梁板式筏基梅花形布置情况

梁板式筏基Ⅰ型马凳梅花形布置情况如图1.1.18所示

图1.1.18

根据图1.1.18我们推导出梁板式筏基Ⅰ型马凳梅花形布置情况个数计算如表1.1.11

表1.1.11：

梁板式筏基Ⅰ型马凳梅花形布置情况个数计算表

马凳总个数＝每块个数之和

马凳型号

近似算法：

马凳每块个数＝每块净面积（取掉梁所占的面积）/每个马凳的面积围

Ⅰ型马凳

矩形布置

上图中左块净面积＝Lnx1×Lny1/（Sx×Sy）（取整）

＝Lnx1×Lny1/（2a×b）＝n1

上图中右块净面积＝Lnx2×Lny1/（Sx×Sy）（取整）

＝Lnx2×Lny1/（2a×b）＝n2

马凳总个数＝n1+n2

2）、Ⅱ、Ⅲ型马凳个数计算

a、平板式筏基情况

平板式筏基Ⅱ、Ⅲ型马凳在实际施工中只取一个方向（x方向或y方向）布置马凳如图1.1.19所示：

图1.1.19

根据图1.1.19我们推导出平板式筏基Ⅱ、Ⅲ型马凳个数计算如表1.1.12

表1.1.12：

平板式筏基Ⅱ、Ⅲ型马凳个数计算表

马凳个数＝每排个数×排数

每排个数＝（基础y方向长度－保护层×2）/单个马凳长度L1

排数＝（基础x方向长度－保护层×2－马凳间距）/马凳间距+1

基础y方向长度

保护层

单个马凳长度

基础x方向长度

马凳间距

Ly

C

L1

Lx

S

y方向每排个数＝（Ly－2C）/L1（取整）＝n

x方向排数＝（Lx－2C－S）/S+1（取整）＝p

马凳个数＝n×p

思考与练习：

1、请用手工计算1号写字楼基础Ⅱ型马凳的个数（按照马凳排距为1000计算）

b、梁板式筏基情况

梁板式筏基Ⅱ、Ⅲ型马凳在实际施工中布置马凳如图1.1.20所示：

图1.1.20

根据图1.1.20我们推导出梁板式筏基Ⅱ、Ⅲ型马凳个数计算如表1.1.13

表1.1.13：

梁板式筏基Ⅱ、Ⅲ型马凳个数计算表

马凳总个数＝左块个数＋右块个数＝y方向每排的个数×x方向左块马凳排数＋y方向每排的个数×x方向右块马凳排数

y方向每排马凳个数＝基础y方向净长/单个马凳长度＝Lny1/L1（取整）＝n

上图左块个数＝y方向每排马凳个数×x方向左块排数

上图左块个数＝y方向每排马凳个数×x方向右块排数

左块x方向排数＝（基础左块x方向净长-马凳间距）/马凳间距+1

右块x方向排数＝（基础右块x方向净长-马凳间距）/马凳间距+1

基础左块x方向净长

马凳间距

基础右块x方向净长

Lnx1

S

Lnx2

左块x方向排数＝（Lnx1-S）/S+1（取整）＝p1

左块x方向排数＝（Lnx2-S）/S+1（取整）＝p2

上图左块个数＝n×p1

上图右块个数＝n×p2

马凳总根数＝左块个数+右块个数＝n×p1+n×p2

（二）、基础端部无外伸情况

1、底筋：

（1）、x方向

1）、长度计算

a、墙身或柱宽围

墙身或柱宽围x方向贯通纵筋构造如图1.1.21所示：

图1.1.21

根据图1.1.21可以推导出平板式筏基底x方向长度计算公式，如表1.1.14所示：

表1.1.14：

平板式筏基底筋x方向长度计算公式（基础端部无外伸情况，墙身或柱宽围）

x方向底筋

公式推导过程

底筋x方向长度＝满基x方向外边线长度－底筋侧面保护层厚度×2+弯折长度×2+搭接长度×搭接个数

备注

满基x方向外边线长度

底筋保护层厚度

弯折长度

搭接长度（绑扎）=ξLaE（La）

ξ为搭接搭接长度修整系数，与纵向钢筋搭接接头面积的百分率％有关，取值如下

搭接个数

焊接或机械连接情况下搭接长度按0计取

Lx

C侧

1.7LaE（La）

纵向钢筋搭接接头面积的百分率％

≤25

50

100

钢筋计算总长（不含搭接）/定值长度（如8米一个搭接）＝n

ξ

1.2

1.4

1.6

n

搭接长度=ξLaE（La）

底筋x方向长度＝Lx－2C侧+1.7LaE（La）×2+ξLaE（La）×n

b、非墙身或柱宽围

非墙身或柱宽围x方向底筋长度的计算方法和基础端部外身情况相同。

2）、根数计算

非墙身或柱宽围x方向纵筋根数计算方法和基础端部外伸情况相同。

（2）、y方向

底筋y方向纵筋长度计算方法和x方向相同。

2、面筋：

（1）、x方向

1）、长度计算

a、墙身或柱宽围

基础端部无外伸情况墙身或柱宽访围面筋x方向构造如图1.1.22所示：

图1.1.22

根据图1.1.22可以推导出平板式筏基面筋x方向长度计算公式，如表1.1.15所示：

表1.1.15：

平板式筏基面筋x方向长度计算公式（基础端部无外伸情况，墙身或柱宽围）

x方向面筋

公式推导过程

面筋x方向长度＝满基x方向外边线长度－底筋侧面保护层厚度×2+弯折长度×2+搭接长度×搭接个数

备注

满基x方向外边线长度

底筋保护层厚度

弯折长度

搭接长度（绑扎）=ξLaE（La）

ξ为搭接搭接长度修整系数，与纵向钢筋搭接接头面积的百分率％有关，取值如下

搭接个数

焊接或机械连接情况下搭接长度按0计取

Lx

C侧

15d

纵向钢筋搭接接头面积的百分率％

≤25

50

100

钢筋计算总长（不含搭接）/定值长度（如8米一个搭接）＝n

ξ

1.2

1.4

1.6

n

搭接长度=ξLaE（La）

底筋x方向长度＝Lx－2C侧+15d×2+ξLaE（La）×n

b、墙身或柱宽围

计算方法同基础端部外伸情况。

2）、根数计算

计算方法同基础端部外伸情况。

（2）、y方向

计算方法同x方向。

3、马凳：

马凳的计算方法同基础端部外伸情况。