项目描述
通过计算框架梁、非框架梁钢筋工程量，了解梁构件钢筋的组成及其名称，并掌握梁构件钢筋的计算方法。
任务描述
计算图3-1、图3-7所示梁钢筋工程量。
拟达到的教学目标
能力目标：
1．能够计算框架梁内钢筋工程量；
2．能够计算非框架梁内钢筋工程量。
知识目标：
1．框架梁内各类钢筋计算方法；
2．非框架梁内各类钢筋计算方法。
项目支撑知识链接
一、框架梁计算项目
【项目简介】
如图3-1所示为KL1平法表达图，混凝土强度等级为C30，所处环境为一类环境，抗震等级为一级，计算其钢筋工程量（只计算其长度）。KL1支座KZ截面尺寸均为450 mm× 450 mm，混凝土强度等级为C35。
图3-1 KL1平法表达图
【知识链接】
链接之一：框架梁钢筋计算规则
1．上部通长筋
上部通长筋=左支座锚固+净跨+右支座锚固
当hc（柱宽）−保护层厚度≥la E，且hc（柱宽）−保护层厚度≥0.5hc+5d时，采用直锚
锚固长度= max｛la E，0.5hc+5d｝
当hc（柱宽）−保护层厚度＜la E，或hc（柱宽）−保护层厚度＜0.5hc+5d时，采用弯锚
锚固长度=hc−保护层厚度+15d
2．边支座第一排负筋
当hc（柱宽）−保护层厚度≥la E，且hc（柱宽）−保护层厚度≥0.5hc+5d时，采用直锚，此时，
边支座第一排负筋长度=max｛la E，0.5hc+5d｝
当hc（柱宽）−保护层厚度＜la E，或hc（柱宽）−保护层厚度＜0.5hc+5d时，采用弯锚（图3-2），此时，
边支座第一排负筋长度=15d+（支座宽度−保护层厚度）
图3-2 边支座第一排负筋弯锚示意图
3．边支座第二排负筋
当hc（柱宽）−保护层厚度≥la E，且hc（柱宽）−保护层厚度≥0.5hc+5d时，采用直锚，此时，
边支座第二排负筋长度=max｛la E，0.5hc+5d｝
当hc（柱宽）−保护层厚度＜la E，或hc（柱宽）−保护层厚度＜0.5hc+5d时，采用弯锚（图3-3），此时，
边支座第二排负筋长度=15d+（支座宽度−保护层厚度）
图3-3 边支座第二排负筋弯锚示意图
4．中支座第一排负筋（图3-4）
中支座第一排负筋=
×2+支座宽
图3-4 中支座第一排负筋长度示意图
5．中支座第二排负筋（图3-5）
中支座第二排负筋=
×2+支座宽
图3-5 中支座第二排负筋长度示意图
6．构造筋（图3-6）
构造筋=2×15d+净跨
图3-6 构造筋长度示意图
7．下部受力筋
下部受力筋=净跨+左支座锚固+右支座锚固
（1）边支座锚固长度：
当hc（柱宽）−保护层厚度≥la E，且hc（柱宽）−保护层厚度≥0.5hc+5d时，采用直锚，此时，
边支座锚固长度=max﹛la E，0.5hc+5d﹜
当hc（柱宽）−保护层厚度＜la E，或hc（柱宽）−保护层厚度＜0.5hc+5d时，采用弯锚（图3-2），此时，
边支座锚固长度=15d+（支座宽−保护层厚度）
（2）中支座锚固长度：
中支座锚固长度=max｛la E，0.5hc+5d｝
8．箍筋
箍筋单根长度=构件周长−8×保护层厚度+2×1.9d+2×max｛10d，75 mm｝
注：1. 起步距离一般取50 mm。
2. 加密区范围：一级抗震：≥2.0hb且≥500 mm；
二～四级抗震：≥1.5hb且≥500 mm。
箍筋总长度=单个箍筋长度×个数
9．拉筋
当梁宽≤350 mm，直径取6 mm；当梁宽＞350 mm，直径取8 mm。间距取2倍箍筋非加密区间距。
拉筋单根长度=（构件宽度−2×保护层厚度）+2×1.9d+2×max｛10d，75 mm｝
拉筋总长度=拉筋单根长度×拉筋个数
10．扭筋
同下部受力筋计算方法。
【项目实施】
［解］因为lab=27d，la E=ζa E×ζa×lab=1.15×1×27d=31d，故
31×20=620（mm）＞450−20=430（mm）
31×18=558（mm）＞450−20=430（mm）
31×22=682（mm）＞450−20=430（mm）
31×25=775（mm）＞450−20=430（mm）
所以该梁的边支座锚固均采用弯锚。具体计算过程如下：
上部直径为20 mm通长筋长度=［净跨+（支座宽度−保护层厚度）×2+15d×2］×根数=［（10.8−0.225×2）+（0.45−0.02）×2+15×0.02×2］×2= 11.81×2= 23.62（m）
左边支座处上部第一排负筋长度（通长筋除外）=［
+（支座宽度-保护层厚度）+ 15d］×根数=［
×（6.6−0.225×2）+（0.45− 0.02）+15×0.02］×2= 2.78×2= 5.56（m）
左边支座处上部第二排负筋长度=［
+（支座宽度−保护层厚度）+15d］×根数=［
×（6.6−0.225×2）+（0.45−0.02）+15× 0.018］×2= 2.238×2= 4.476（m）
因为ln1＞ln2，所以
中间支座处上部第一排负筋长度（通长筋除外）=（
×2+支座宽度）×根数=［
×（6.6−0.225×2）×2+ 0.45］×2= 4.55×2= 9.1（m）
中间支座处上部第二排负筋长度=（
×2+支座宽度）×根数=［
×（6.6−0.225×2）×2+ 0.45］×2= 3.525×2= 7.05（m）
右边支座处上部第一排负筋长度（通长筋除外）=［
+（支座宽度-保护层厚度）+ 15d］×根数=［
×（4.2−0.225×2）+（0.45−0.02）+15×0.02］×2= 1.98×2= 3.96（m）
因为 la E=31d=31×0.025=0.775（m），0.5hc+5d=0.5×0.45+5×0.025=0.35（m）， la E＞0.5hc+5d，所以
第一跨下部受力筋长度=［（左支座宽-保护层厚度）+15d+净长+la E］×根数=［（0.45−0.02）+15×0.025+（6.6−0.225×2）+0.775］×4= 7.73×4= 30.92（m）
因为la E=31d=31×0.022=0.682（m），0.5hc+5d=0.5×0.45+5×0.022=0.335（m），la E＞ 0.5hc+5d，所以
第二跨下部受力筋长度=［la E+净长+（右支座宽-保护层厚度）+15d］×根数=［0.682+（4.2−0.225×2）+（0.45−0.02）+15×0.022］×4= 5.192×4=20.768（m）
构造筋长度=（锚固+净长+锚固）×根数=［15d+（10.8-0.225×2）+15d］×4=［15×0.016+（10.8-0.225×2）+15×0.016］×4= 10.83×4= 43.32（m）
箍筋单根长度=构件周长−8×保护层厚度+2×1.9d+2×max﹛10d，75 mm﹜=（0.3+0.65）×2-8×0.02+2×1.9×0.008+2×10×0.008= 1.93（m）
因为2h=2×0.65=1.3＞0.5，所以
第一跨箍筋根数=
1 45（根）+ = （结果取整再加1，下同）
第二跨箍筋根数=
1 33（根）+ =
箍筋总根数=45+33=78（根）
箍筋总长=箍筋单根长度×箍筋总根数=1.93×78=150.54（m）
由于梁宽=300 mm＜350 mm，拉筋应取直径为6 mm的圆钢，拉筋间距为400 mm（箍筋非加密区间距的2倍）
拉筋单根长度=（构件宽度−2×保护层厚度）+2×1.9d+2×max﹛10d，75 mm﹜=（0.3-2×0.02）+2×1.9×0.006+2×0.075= 0.433（m）
第一跨拉筋根数=（布置范围÷布置间距+1）×排数=［（6.6-0.45-0.05×2）÷0.4+1］×2=34（根）
第二跨拉筋根数=（布置范围÷布置间距+1）×排数=［（4.2-0.45-0.05×2）÷0.4+1］×2=22（根）
拉筋总根数=34+22=56（根）
拉筋总长=拉筋单根长度×拉筋总根数=0.433×56=24.248（m）
二、非框架梁计算项目
【项目简介】
如图3-7所示为框架结构板平面布置图。图中所有KZ截面尺寸均为600 mm×600 mm，混凝土强度等级为C35 。图中所示梁混凝土强度等级均为C30，所处环境类别为一类环境，抗震等级为三级。试计算图中L1钢筋工程量。
图3-7 L1平法表达图
【知识链接】
链接之二：非框架梁钢筋计算规则
1． 边支座负筋
2．中支座负筋
中支座负筋=
2× +支座宽
3．架立筋
中间跨架立筋长度=150 mm+净跨
+150 mm（ln取对应部位两侧净跨较大一侧的长度）
4．下部受力筋
【项目实施】
［解］①左边支座处上部负筋长度=［
+（支座宽度-保护层厚度）+15d］×根数=［
×（8.1−0.175×2）+（0.35−0.02）+15× 0.014］×2= 2.09×2= 4.18（m）
注：本题中按支座处为铰接设置考虑。
②中间支座处上部负筋长度（ln1=ln2）=（
×2+支座宽度）×根数=［
×（8.1−0.175×2）×2+0.35］×4= 5.517×4= 22.07（m）
第一跨架立筋长度=（
）×根数=［0.15+（8.1−0.175×2）−
×（8.1−0.175×2）−
×（8.1− 0.175×2）+0.15］×2= 3.917×2= 7.83（m）
③右边支座处上部负筋长度=［
+（支座宽度-保护层厚度）+15d］×根数=［
×（8.1−0.175×2）+（0.35−0.02）+15×0.014］×2= 2.09×2=4.18（m）
第二跨架立筋长度=（
）×根数=［0.15+（8.1−0.175×2）−
×（8.1-0.175×2）−
×（8.1− 0.175×2）+0.15］×2= 3.917×2= 7.83（m）
侧面构造筋长度=（锚固长度+净长度+锚固长度）×根数=（15d+ln1+支座宽+ln1+15d）×根数=［15×0.012+（8.1−0.175×2）+0.35+（8.1−0.175×2）+15×0.012］×4= 16.21×4= 64.84（m）
第一跨下部受力筋长度=（12d+ln1+12d）×根数=［12×0.02+（8.1−0.175×2）+12×0.02］×4= 8.23×4=32.92（m）
注：本题中下部通长筋为带肋钢筋，故为12d。
第二跨下部受力筋长度同第一跨下部受力筋长度。
第一跨箍筋总长度=单根长度×第一跨箍筋根数
箍筋单根长度=构件周长−8×保护层厚度+2×1.9d+2×max﹛10d，75 mm﹜=（0.25+0.6）×2−8×0.02+2×1.9×0.006+2×0.075= 1.713（m）
因为1.5hb=1.5×0.6=0.9＞0.5，所以
第一跨箍筋根数=
= 49（根）（中间结果均向上取整）
第一跨箍筋总长度=1.713×49=83.937（m）
第二跨箍筋总长度与第一跨相同。
由于梁宽=250 mm＜350 mm，拉筋应取直径为6 mm的圆钢，拉筋间距为400 mm（箍筋非加密区间距的2倍），共两排。
拉筋单根长度=（构件宽度−2×保护层厚度）+2×1.9d+2×max{10d，75 mm}=（0.25−2×0.02）+2×1.9×0.006+2×0.075= 0.383（m）
第一跨拉筋根数=
×排数
=
×2= 42（根）
第二跨拉筋根数与第一跨相同。
拉筋总长度=拉筋单根长度×拉筋总根数=0.383×84=32.172（m）
练习题
1．如图3-8所示KL1，已知混凝土强度等级为C30，所处环境类别为一类环境，抗震等级为一级，KL1支座KZ截面尺寸均为500 mm×500 mm，混凝土强度等级为C35。试计算其钢筋工程量（只计算其长度）。
2．如图3-9所示为一端纯悬挑梁XL1，其截面尺寸为300 mm×600 mm/400 mm，混凝土强度等级为C35，其上部纵筋
中包括了2根角筋，框架柱的混凝土强度等级为C35，其截面尺寸为600 mm×600 mm，所处环境为一类环境，抗震等级为三级，其余信息详见所给图形。试计算悬挑梁XL1的钢筋长度（其箍筋不计算）。
图3-8 KL1平法表达图
图3-9 一端纯悬挑梁XL1平法表达图
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
