鋼筋骨架制作課件

1、鋼筋骨架制作鋼筋骨架制作1.1 鋼筋的鋼筋的 框架設(shè)計和構(gòu)框架設(shè)計和構(gòu)造造1.1 延性耗能框架的概念設(shè)計延性耗能框架的概念設(shè)計1.2框架梁抗震設(shè)計框架梁抗震設(shè)計1.3框架柱抗震設(shè)計框架柱抗震設(shè)計 1.4梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)抗震設(shè)計梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)抗震設(shè)計1.5鋼筋的連接和錨固鋼筋的連接和錨固鋼筋骨架制作1.1延性耗能框架的概念設(shè)延性耗能框架的概念設(shè)計計1.1延性結(jié)構(gòu)延性結(jié)構(gòu)見圖見圖6-1(1)(1)延性延性結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)( (截面截面) )能維持承載能力而又具有較大的塑性變形的能力。能維持承載能力而又具有較大的塑性變形的能力。截面開始屈服截面開始屈服 My、 y、fy、 y截面破壞截面破壞 Mu、 u、fu

2、、 u (2)(2)截面和構(gòu)件的塑性變形能力常常用延性比來衡量截面和構(gòu)件的塑性變形能力常常用延性比來衡量, 延性比越大，延性越好。延性比越大，延性越好。構(gòu)件位移延性比：構(gòu)件位移延性比： f=fu / fy 截面曲率延性比：截面曲率延性比： = u/ y頂點(diǎn)位移延性比頂點(diǎn)位移延性比: = u/ y鋼筋骨架制作1.2 延性框架設(shè)計延性框架設(shè)計基本措施基本措施(1)(1)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的“塑性鉸控制塑性鉸控制”理論基本要點(diǎn)理論基本要點(diǎn)： v允許某些截面出現(xiàn)塑性鉸，吸收、耗散地震能量；允許某些截面出現(xiàn)塑性鉸，吸收、耗散地震能量；v控制塑性鉸出現(xiàn)部位控制塑性鉸出現(xiàn)部位選擇合理截面形式及配

3、筋構(gòu)造；選擇合理截面形式及配筋構(gòu)造；v塑性鉸本身有較好的塑性變形能力和吸收耗散能量的能力；塑性鉸本身有較好的塑性變形能力和吸收耗散能量的能力；v塑性鉸能使結(jié)構(gòu)具有較大的延性。塑性鉸能使結(jié)構(gòu)具有較大的延性。(2)(2) 鋼筋混凝土延性框架的基本措施是：鋼筋混凝土延性框架的基本措施是： 見圖見圖6-2強(qiáng)柱弱梁強(qiáng)柱弱梁強(qiáng)剪弱彎強(qiáng)剪弱彎強(qiáng)結(jié)點(diǎn)、弱桿件強(qiáng)結(jié)點(diǎn)、弱桿件( (強(qiáng)結(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固強(qiáng)結(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固) )強(qiáng)底層柱強(qiáng)底層柱( (局部加強(qiáng)局部加強(qiáng)) )鋼筋骨架制作 框架梁抗震設(shè)計框架梁抗震設(shè)計6.2.1 梁的破壞形態(tài)與延性梁的破壞形態(tài)與延性(1)(1)在抗震框架中，應(yīng)設(shè)計具有良好延性的框架梁。在抗震框架中，

4、應(yīng)設(shè)計具有良好延性的框架梁。v彎曲破壞：彎曲破壞：少筋梁少筋梁脆性破壞；超筋梁脆性破壞；超筋梁脆性破壞；脆性破壞；適筋梁適筋梁延性破壞，具有塑性變形能力。延性破壞，具有塑性變形能力。 見圖見圖6-3v剪切破壞：斜拉或斜壓破壞剪切破壞：斜拉或斜壓破壞脆性；脆性；剪壓破壞剪壓破壞延性很小。延性很小。(2)(2)對于抗震的框架，不僅要求梁在塑性鉸出現(xiàn)之前對于抗震的框架，不僅要求梁在塑性鉸出現(xiàn)之前不被剪壞，而且還要要求在塑性鉸出現(xiàn)之后也不要不被剪壞，而且還要要求在塑性鉸出現(xiàn)之后也不要過早剪壞，過早剪壞，要求延性梁的抗剪承載能力大于抗彎承要求延性梁的抗剪承載能力大于抗彎承載能力，即強(qiáng)剪弱彎。載能力，即強(qiáng)

5、剪弱彎。鋼筋骨架制作影響梁延性的因素及改影響梁延性的因素及改善延性的措施善延性的措施(1)(1)影響梁延性的因素：影響梁延性的因素： 值：值： ，延性好。，延性好。 見圖見圖6-4(2)(2)改善梁延性的措施改善梁延性的措施減小減小x ( ( ) )形截面采用加大減小 T見圖見圖6-5梁端塑性鉸區(qū)箍筋加密梁端塑性鉸區(qū)箍筋加密塑性鉸外移塑性鉸外移見圖見圖6-6鋼筋骨架制作 框架梁的截面設(shè)計框架梁的截面設(shè)計1.梁的正截面承載力計算梁的正截面承載力計算(1)(1)梁的正截面承載力計算公式梁的正截面承載力計算公式v不考慮地震作用的組合時：不考慮地震作用的組合時：0 0SR SR v考慮地震作用的組合時

6、：考慮地震作用的組合時：S SE ERRE E/ /REREv抗震設(shè)計中的正截面承載力直接采用靜載作用下的承載抗震設(shè)計中的正截面承載力直接采用靜載作用下的承載力計算公式，力計算公式，即：即：RE=R（MuE=Mu） ME MuE/ RE=Mu/ RE （或（或 RE ME Mu）鋼筋骨架制作(2)(2)框架梁梁端截面的底部和頂部縱向受力鋼框架梁梁端截面的底部和頂部縱向受力鋼筋截面面積的比值，除按計算確定外，另：筋截面面積的比值，除按計算確定外，另：v一級抗震等級：一級抗震等級： A As s/A/As s0.50.5v二、三級抗震等級：二、三級抗震等級： A As s/A/As s0.30.3

7、 框架梁兩端框架梁兩端( (支座截面支座截面) )必須是雙筋截面。必須是雙筋截面。鋼筋骨架制作(3)(3)承載力計算公式承載力計算公式y(tǒng)syscfAfAfbx1v由平衡條件由平衡條件 X=0：得到名義壓區(qū)高度為：得到名義壓區(qū)高度為： cyybfffhx10v由另一極限狀態(tài)平衡條件由另一極限狀態(tài)平衡條件 M|As= 0得得不考慮地震作用時：不考慮地震作用時： )()5 . 0)(00maxahfAxhfAfAMbysbysysb考慮地震作用時：考慮地震作用時： )()5 . 0)(100maxahfAxhfAfAMbysbysysREb鋼筋骨架制作(4)(4)正截面構(gòu)造要求正截面構(gòu)造要求v計入縱

8、向受壓鋼筋的梁端混凝土受壓區(qū)高度：計入縱向受壓鋼筋的梁端混凝土受壓區(qū)高度：一級抗震等級一級抗震等級： x0.25h0.25h0 0二、三級抗震等級二、三級抗震等級： x0.35h0.35h0 0 ( (非抗震非抗震xb h0) )v抗震設(shè)計時，抗震設(shè)計時， 梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)大于梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)大于2.5% %。v抗震設(shè)計時，抗震設(shè)計時，縱向受拉鋼筋的最小配筋率（縱向受拉鋼筋的最小配筋率（% %）抗震等級抗震等級一一二二三、四三、四支支 座座0.40，80ft/fy0.30，65 ft/fy0.25，55 ft/fy跨跨 中中0.30，65 ft/fy0.25，55 ft

9、/fy0.20，45 ft/fyv非抗震設(shè)計框架的要求同一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。非抗震設(shè)計框架的要求同一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。鋼筋骨架制作2. 梁的斜截面承載力計算梁的斜截面承載力計算(1)(1)抗震設(shè)計中采用與非抗震設(shè)計中抗震設(shè)計中采用與非抗震設(shè)計中不同不同的斜截面受剪承載力計的斜截面受剪承載力計算公式：算公式：R=Vu=Vc+Vs；RE=VuE=0.6Vc+Vs即：即： VbVuE/ RE=（0.6Vc+Vs)/ RE或：或： REVb(0.6Vc+Vs)(2)(2)承載力計算承載力計算( (抗震設(shè)計抗震設(shè)計) )v一般框架梁：一般框架梁：REVb 0.42ftbh0+1.25fyvAsvh0/s

10、v集中荷載作用下集中荷載作用下( (包括有多種荷載，其中集中荷載對節(jié)點(diǎn)邊包括有多種荷載，其中集中荷載對節(jié)點(diǎn)邊緣產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的緣產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75%75%以上的情況的框架梁：以上的情況的框架梁：REVb 1.05ftbh0/(+1)+fyvAsvh0/s鋼筋骨架制作(3)(3)按照按照“強(qiáng)剪弱彎強(qiáng)剪弱彎” ” 的的要求調(diào)整剪力設(shè)計值要求調(diào)整剪力設(shè)計值V Vb bv調(diào)整前的最大剪力：調(diào)整前的最大剪力：見圖見圖6-7rGbnrblbrGbrMbrbVlMMVVV0v按按“強(qiáng)剪弱彎強(qiáng)剪弱彎”要求，將要求，將由彎矩產(chǎn)生的剪力放大由彎矩產(chǎn)生的剪力放大 vb倍倍：rGbnrblbvbbV

11、lMMVv9度和一級抗震時度和一級抗震時尚應(yīng)符合以下要求：尚應(yīng)符合以下要求：rGbnrbulbubVlMMV1 . 1鋼筋骨架制作 vb 梁剪力增大系數(shù)。一、二、三級抗震時，梁剪力增大系數(shù)。一、二、三級抗震時， vb分別為分別為1.3、1.2、1.1。超限高層建筑的特一級，按一級再增大超限高層建筑的特一級，按一級再增大20。Mlbu、Mrbu 框架梁左、右端的極限抗彎承載力。框架梁左、右端的極限抗彎承載力。按梁的實(shí)際配筋計算。按梁的實(shí)際配筋計算。計算時取鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計算時取鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fyk?？砂聪铝泻喕接嬎憧砂聪铝泻喕接嬎鉓bu： Mbu=Asfyk(hb0a) Mlb、

12、Mrb 組合得到的梁左、右端計算彎矩。組合得到的梁左、右端計算彎矩。VGb 梁在本跨豎向重力荷載作用下產(chǎn)生的簡支支座梁在本跨豎向重力荷載作用下產(chǎn)生的簡支支座 反力設(shè)計值。反力設(shè)計值。鋼筋骨架制作v梁兩端箍筋應(yīng)加密，要求下表。梁兩端箍筋應(yīng)加密，要求下表?？拐鸬燃壙拐鸬燃壒拷钭畲箝g距箍筋最大間距 (取較小值取較小值)箍筋最小直徑箍筋最小直徑 (取較大值取較大值) 一一hb4，6d，100mm 10， d d4 4 二二hb4，8d，100mm 8， d d4 4 三三hb4，8d，150mm 8， d d4 4 四四hb4，8d，150mm 8， d d4 4 梁高梁高 (mm) Vb0.7ftb

13、bhb0Vb 0.7ftbbhb0 150hb300150200 300hb500200250 500800250350v 在非加密區(qū)，箍筋間距按下表采用，并不少于加密區(qū)箍筋在非加密區(qū)，箍筋間距按下表采用，并不少于加密區(qū)箍筋數(shù)量的數(shù)量的5050 。鋼筋骨架制作 框架柱抗震設(shè)計框架柱抗震設(shè)計6.3.1 柱的破壞形態(tài)和延性柱的破壞形態(tài)和延性(1)(1)彎曲破壞：彎曲破壞：延性破壞延性破壞sfy；yf y；cfc(2)(2)剪切受壓破壞：剪切受壓破壞：有一定延性有一定延性水平裂縫發(fā)展成斜裂縫，水平裂縫發(fā)展成斜裂縫，受壓區(qū)混凝土剪切錯動。受壓區(qū)混凝土剪切錯動。(3)(3)剪切受拉破壞：剪切受拉破壞：脆

14、性破壞脆性破壞較小，箍筋少，主筋較小，箍筋少，主筋s fy后，箍筋突然屈服。后，箍筋突然屈服。(4)(4)剪切斜拉破壞：剪切斜拉破壞：脆性破壞脆性破壞短柱中，斜裂縫成對角線，短柱中，斜裂縫成對角線，svfyv時時， s2的柱：的柱： Vc0.25 cfcbchc0 2的柱：的柱：Vc 0.20 cfcbchc0 v有地震作用時：有地震作用時： 2的柱：的柱：Vc (0.20 cfcbchc0) RE 2的柱：的柱：Vc (0.15 cfcbchc0) RE 鋼筋骨架制作(2)(2)柱的箍筋柱的箍筋v箍筋形式：箍筋形式：普通矩形箍普通矩形箍 、 螺旋箍、螺旋箍、復(fù)式箍等。復(fù)式箍等。v箍筋加密區(qū)范

15、圍：箍筋加密區(qū)范圍：長柱長柱取柱凈高的取柱凈高的16、柱截面長邊尺寸、柱截面長邊尺寸hc 或或500mm三者中的較大值。三者中的較大值。短柱；一、二級抗震等級的角柱和框支柱短柱；一、二級抗震等級的角柱和框支柱取柱全高。取柱全高。在底層柱基礎(chǔ)較深而又遇有剛性地坪時在底層柱基礎(chǔ)較深而又遇有剛性地坪時地坪上下各地坪上下各500mm范圍。范圍。 鋼筋骨架制作v加密區(qū)箍筋數(shù)量：加密區(qū)箍筋數(shù)量：抗震等級抗震等級 箍筋最大間距箍筋最大間距 (取較小值取較小值)箍筋最小直徑箍筋最小直徑 (取較大值取較大值)一一 6d，l00mm d4， 10二二 8d，l00mm d4， 8三三 8d，150mm (柱根柱根

16、l00mm) d4， 8四四 8d，150mm (柱根柱根l00mm) d4， 6 ( (柱根柱根 8)v加密區(qū)體積配箍率：加密區(qū)體積配箍率：slllAsvsvv21一級抗震等級：一級抗震等級： v 0.8；二級時：二級時： v0.6；三、四級時：三、四級時： v0.4。 v fc fyv鋼筋骨架制作v箍筋的無支長度箍筋的無支長度柱縱筋之間的距離柱縱筋之間的距離 一級不宜大于一級不宜大于200mm和和20倍箍筋直徑的較大值；倍箍筋直徑的較大值； 二、三級不宜大于二、三級不宜大于250mm和和20倍箍筋直徑的較大值；倍箍筋直徑的較大值； 四級不宜大于四級不宜大于300mm； 為便于澆灌混凝土，縱

17、筋間距也不宜小于為便于澆灌混凝土，縱筋間距也不宜小于50mm； 每隔一根縱向鋼筋宜在兩個方向有箍筋約束。每隔一根縱向鋼筋宜在兩個方向有箍筋約束。鋼筋骨架制作 梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)抗震設(shè)計梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)抗震設(shè)計強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固(1)(1)節(jié)點(diǎn)區(qū)的破壞節(jié)點(diǎn)區(qū)的破壞v節(jié)點(diǎn)區(qū)無箍筋或少箍筋，在剪壓作用下混凝土出現(xiàn)斜裂節(jié)點(diǎn)區(qū)無箍筋或少箍筋，在剪壓作用下混凝土出現(xiàn)斜裂縫，然后擠壓破碎，縱向鋼筋壓屈成燈籠狀?？p，然后擠壓破碎，縱向鋼筋壓屈成燈籠狀。v鋼筋錨固破壞。鋼筋錨固破壞。(2)(2)強(qiáng)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)節(jié)點(diǎn)v抗剪驗(yàn)算，在節(jié)點(diǎn)區(qū)配置足夠的箍筋，并保證混凝土抗剪驗(yàn)算，在節(jié)點(diǎn)區(qū)配置足夠的箍筋，并保證混凝土的強(qiáng)度及

18、密實(shí)性。的強(qiáng)度及密實(shí)性。(3)(3)強(qiáng)錨固強(qiáng)錨固v處理好縱向鋼筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)的錨固構(gòu)造。處理好縱向鋼筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)的錨固構(gòu)造。鋼筋骨架制作 節(jié)點(diǎn)區(qū)設(shè)計剪力節(jié)點(diǎn)區(qū)設(shè)計剪力v在地震作用下，通過節(jié)點(diǎn)區(qū)的梁縱向鋼筋一側(cè)受拉，在地震作用下，通過節(jié)點(diǎn)區(qū)的梁縱向鋼筋一側(cè)受拉，另一側(cè)受壓，容易出現(xiàn)粘結(jié)破壞另一側(cè)受壓，容易出現(xiàn)粘結(jié)破壞( (見下圖見下圖) )。v節(jié)點(diǎn)設(shè)計剪力節(jié)點(diǎn)設(shè)計剪力由強(qiáng)節(jié)點(diǎn)要求，能抵抗當(dāng)節(jié)點(diǎn)兩邊由強(qiáng)節(jié)點(diǎn)要求，能抵抗當(dāng)節(jié)點(diǎn)兩邊梁端出現(xiàn)塑性鉸時的節(jié)點(diǎn)區(qū)剪力。梁端出現(xiàn)塑性鉸時的節(jié)點(diǎn)區(qū)剪力。鋼筋骨架制作(1)(1)平衡條件平衡條件圖示中柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)上半部為隔離體：圖示中柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)上半部為隔離體： Vj =

19、 (Cs + Cc) + fykAts - Vc = (fykAbs)+ fykAts VcsbbuykssbyksbubcrbulbubctcbccahMfAahfAMhHMMhHMMV00)(bcsbsbbujhHahahMV001 鋼筋骨架制作(2)(2)強(qiáng)結(jié)點(diǎn)要求強(qiáng)結(jié)點(diǎn)要求平平衡剪力放大衡剪力放大jb倍倍v9度和一級框架：度和一級框架： bcsbsbbujhHahahMV00115. 1v一級、二級框架一級、二級框架的其它情況：的其它情況： bcsbsbbjbjhHahahMV001Mb 節(jié)點(diǎn)左右梁端組合彎矩設(shè)計值之和；節(jié)點(diǎn)左右梁端組合彎矩設(shè)計值之和；Mbu節(jié)點(diǎn)左右梁端按實(shí)際鋼筋面積和

20、材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值節(jié)點(diǎn)左右梁端按實(shí)際鋼筋面積和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 計算的受彎承載力所對應(yīng)的彎矩設(shè)計值之和；計算的受彎承載力所對應(yīng)的彎矩設(shè)計值之和； jb 為強(qiáng)節(jié)點(diǎn)系數(shù)，一級取為強(qiáng)節(jié)點(diǎn)系數(shù)，一級取1.35，二級取，二級取1.2； Hc 柱的計算高度，可采用節(jié)點(diǎn)上、下柱反彎點(diǎn)之柱的計算高度，可采用節(jié)點(diǎn)上、下柱反彎點(diǎn)之 間的距離。間的距離。鋼筋骨架制作 節(jié)點(diǎn)區(qū)抗剪驗(yàn)算節(jié)點(diǎn)區(qū)抗剪驗(yàn)算(1)(1)節(jié)點(diǎn)區(qū)的抗剪承載力公式由試驗(yàn)得到：節(jié)點(diǎn)區(qū)的抗剪承載力公式由試驗(yàn)得到：)(05. 01 . 110sjsvjyvcjjjjtjREjahsAfbbNhbfV)(9 . 010sjsvjyvjjtjREjahsAfhbfV

21、9度時要求：度時要求： (2)(2)在一、二級框架節(jié)點(diǎn)，由上式計算節(jié)點(diǎn)區(qū)所需的箍筋面積在一、二級框架節(jié)點(diǎn)，由上式計算節(jié)點(diǎn)區(qū)所需的箍筋面積及間距，同時滿足構(gòu)造要求。及間距，同時滿足構(gòu)造要求。(3)(3)在三、四級框架中，節(jié)點(diǎn)區(qū)不需進(jìn)行抗剪驗(yàn)算，按構(gòu)造要在三、四級框架中，節(jié)點(diǎn)區(qū)不需進(jìn)行抗剪驗(yàn)算，按構(gòu)造要求配置箍筋。求配置箍筋。v 節(jié)點(diǎn)區(qū)配置的箍筋至少要與柱中箍筋加密區(qū)的箍筋數(shù)量相等節(jié)點(diǎn)區(qū)配置的箍筋至少要與柱中箍筋加密區(qū)的箍筋數(shù)量相等鋼筋骨架制作節(jié)點(diǎn)區(qū)構(gòu)造要節(jié)點(diǎn)區(qū)構(gòu)造要求求(1)(1)截面尺寸和混凝土強(qiáng)度截面尺寸和混凝土強(qiáng)度v節(jié)點(diǎn)區(qū)平均剪應(yīng)力限制：節(jié)點(diǎn)區(qū)平均剪應(yīng)力限制： Vj (0.30 j cfcbjhj) RE v在節(jié)點(diǎn)區(qū)的混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)與柱的混凝土強(qiáng)度等級相同在節(jié)點(diǎn)區(qū)的混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)與柱的混凝土強(qiáng)度等級相同。當(dāng)節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土與梁板混凝土一起澆注時，必須注意節(jié)點(diǎn)。當(dāng)節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土與梁板混凝土一起澆注時，必須注意節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土強(qiáng)度等級與柱混凝土強(qiáng)度等級相差不應(yīng)超過區(qū)混凝土強(qiáng)度等級與柱混凝土強(qiáng)度等級相差不應(yīng)超過5MPa。(2)(2)箍筋箍筋Smax、dmin 要求：不小于柱加密區(qū)要求：不小于柱加密區(qū)(3)(3)一、二