柱培训课件

柱结构培训课件第一章柱结构基础概述柱的定义与作用核心定义柱是建筑结构中主要承受竖向荷载的构件通常为竖直或接近竖直的杆件它是框架结构、,框架剪力墙结构等体系中不可或缺的基本单元-主要作用承受并传递来自梁、板等上部结构的竖向荷载•将荷载安全地传递至基础最终传至地基•,保证建筑物整体稳定性与抗震性能•柱的分类根据不同的分类标准柱可以划分为多种类型科学的分类有助于我们更好地理解柱的受力特性与设计要求,按材料分类按受力形式分类按截面形状分类钢筋混凝土柱应用最广泛轴心受压柱荷载作用于截面形心方形柱施工简便•:•:•:钢柱用于高层与大跨度结构偏心受压柱荷载偏离截面形心矩形柱适应不同受力方向•:•:•:预应力混凝土柱提高承载力受弯柱主要承受弯矩作用圆形柱受力均匀美观•:•:•:,组合柱钢混凝土组合压弯柱同时承受轴力与弯矩•:-•:柱的基本构造要素钢筋混凝土柱由混凝土和钢筋两种材料共同工作形成高效的组合承载体系理解各构造要素的作用是掌握柱设计与施工的基础,纵向受力钢筋箍筋横向钢筋混凝土保护层承担柱的主要拉力和部分压力通常沿柱全主要作用是约束纵筋、防止其压屈同时增,,高连续布置纵筋直径一般不小于强混凝土的约束效应提高柱的延性与抗震12mm,,根数不少于根矩形柱或根圆形柱纵性能箍筋形式包括普通箍筋、复合箍筋、46筋的配置直接影响柱的承载力与延性螺旋箍筋等需要在柱端部及节点区域进行,加密柱的截面构造详解截面构造示意典型钢筋混凝土柱截面包含以下关键要素:纵向钢筋沿截面周边均匀布置:箍筋封闭环形约束纵筋:,保护层确保钢筋耐久性:混凝土核心区主要受压区域:第二章柱钢筋构造规范与材料标准钢筋作为柱结构的骨架其材料质量与构造做法直接关系到结构安全本章将详细介绍,钢筋材料标准、配置规范以及连接方式确保设计与施工符合国家规范要求,钢筋材料标准0102规范依据钢筋等级与性能钢筋材料必须符合《钢筋混凝土用钢》常用钢筋等级包括光圆钢筋屈GB:HPB235,系列标准包括热轧光圆钢服强度、带肋钢筋屈服1499,GB

1499.1235MPa HRB335,筋、热轧带肋钢筋等这些标强度、带肋钢筋屈服强GB

1499.2335MPa HRB400,准规定了钢筋的化学成分、力学性能、工度高强度钢筋可减少配筋量但400MPa,艺性能等技术要求需注意延性要求03表面形态要求带肋钢筋表面应有均匀分布的横肋和纵肋以保证与混凝土的良好粘结钢筋表面不得有,裂纹、结疤、折叠等有害缺陷锈蚀深度不应超过允许偏差,柱钢筋配置规范科学合理的钢筋配置是保证柱承载力与延性的关键配置时需综合考虑受力要求、构造要求及施工便利性纵筋配置原则箍筋配置要求端部锚固规范最小配筋率受压至受拉最小直径纵筋时、弯钩长度光圆钢筋带肋钢筋•:

0.6%

0.2%•:≥6mm≤25mm•:≥6d,≥10d纵筋时最小直径锚固长度按规范计算≥8mm25mm•:≥12mm•:GB50010最大间距非加密区纵筋直径且最小根数根矩形、根圆形箍筋弯钩°平直段•:≤15d•:46•:135,≥10d间距净距倍石子粒径搭接长度受拉钢筋倍锚固长度≤400mm•:≥50mm,≥

1.5•:≥

1.2加密区间距一级框架、角部必须配置纵筋•:≤100mm•二至四级框架≤150mm加密区范围柱端及节点核心区•:柱插筋连接方式三种主要连接方式选用依据与注意事项1焊接连接强度要求抗震等级高时优选机械连接或焊接:经济性综合考虑材料、人工、设备成本包括闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊等适用于直径较大的钢筋:,施工条件现场空间、电力供应、天气情况接头质量稳定但需要专业焊工操作受天气影响较大:,,质量控制建立完善的检验制度确保接头质量:,环境影响焊接产生烟尘需注意环保要求2机械连接:,包括套筒挤压连接、锥螺纹连接、直螺纹连接等施工速度快质同一根钢筋上接头数量应尽量减少且应错开布置避免在同一,量可靠不受天气限制是目前推广应用的主要方式,,截面集中,,3绑扎搭接连接施工最简便但需要足够的搭接长度材料用量较大一般用于直,,径的钢筋受拉区需满足最小搭接长度要求≤25mm,钢筋连接施工工艺不同的连接方式对应不同的施工工艺要求焊接需要控制焊缝质量与冷却速度机械连接需要保证丝扣加工精度绑扎搭接需要确保搭接长度与绑扎牢固,,性第三章柱的受力性能与破坏模式深入理解柱的受力机理与破坏特征是进行合理设计与安全评估的基础本章将系统分析不同受力状态下柱的性能表现为工程实践提供理论支撑,,轴心受压柱与偏心受压柱轴心受压柱偏心受压柱受力特征荷载作用线通过截面形心全截面均匀受压理论上不存在弯矩受力特征荷载作用线偏离截面形心截面同时承受轴力与弯矩一侧受压:,,:,,但实际中总会有一定的初始偏心另一侧可能受拉破坏模式当荷载达到极限时混凝土压碎纵筋压屈呈现脆性破坏特征破破坏模式破坏形态复杂取决于偏心距大小可能表现为受拉破坏、受压:,,,:,坏突然延性较差破坏或两者结合,设计要点需考虑长细比影响控制稳定性配置足够箍筋约束核心混凝土设计要点区分大偏心与小偏心合理配置受拉钢筋重视最小偏心距要求:,;:,;实际工程中绝大多数柱均为偏心受压柱即使是所谓的轴心受压柱由于施工误差、荷载不均等因素也会产生一定的偏心距,,,大偏心与小偏心受压破坏根据偏心距大小与截面特性偏心受压柱的破坏模式可分为大偏心破坏与小偏心破坏两种其破坏机理与设计方法存在显著差异,,大偏心受压破坏小偏心受压破坏破坏特征破坏特征受拉区钢筋首先达到屈服强度受压区混凝土首先达到极限应变••随后受压区混凝土被压碎受拉区钢筋可能未达到屈服••破坏前有明显预兆延性较好破坏较突然延性较差•,•,承载力主要由受拉钢筋控制承载力主要由受压区混凝土控制••判别条件判别条件相对偏心距₀₀或界限偏心距判定相对偏心距₀₀或界限偏心距判定e/h

0.3e/h≤

0.3设计特点设计特点按受拉钢筋屈服计算类似于受弯构件需配置足够的受拉钢筋需同时考虑受压与受拉钢筋作用重视构造配筋要求,;;受力钢筋应力分布特征应力分布规律在偏心受压柱中截面沿高度方向的应力呈线性或非线性分布形成明显的受拉区与受,,压区受压区钢筋承受压应力与混凝土共同工作应力大小取决于混凝土压应变与钢筋,位置当压应变足够大时钢筋可达到屈服,受拉区钢筋承受拉应力是抵抗弯矩的主要力量大偏心时钢筋先屈服小偏心时,,可能未达屈服配筋量直接影响承载力与延性中和轴位置中和轴将截面分为受压区与受拉区其位置随偏心距变化中和轴越靠,近受拉边缘偏心距越大受拉破坏特征越明显,,柱破坏形态对比分析轴心受压破坏大偏心破坏混凝土全截面压碎纵筋压屈呈现脆性破坏破受拉侧出现垂直裂缝钢筋屈服后裂缝快速发,,,,坏突然且无明显预兆展最终受压区混凝土压碎,长柱失稳破坏小偏心破坏长细比过大时发生整体或局部失稳柱体弯曲受压区混凝土首先压碎可能伴随受拉侧微小,,变形侧向位移显著裂缝破坏较突然,,第四章柱钢筋识图与算量基础准确识读施工图纸并进行工程量计算是施工管理与成本控制的核心技能本章将详细介绍柱钢筋图纸识读方法与工程量计算技巧培养实用的专业能力,,施工图中柱钢筋识读要点01纵筋标注规则纵筋标注通常采用根数钢筋等级直径的格式如表示根直径的钢筋当不同部位纵筋直径++,4Φ20420mm不同时会分段标注角筋与边筋的区分、对称配置的表达方式需要特别注意,02箍筋标注识别箍筋标注包括直径、间距、加密区范围等信息如表示直径的箍筋加密区间距,Φ8@100/20028mm,非加密区间距全部为双肢箍需要识别加密区的起止位置与加密区长度计算方法100mm,200mm,03钢筋长度计算方法纵筋长度基础内插筋长度柱净高伸入上层长度弯折长度箍筋长度柱宽柱厚×保护=+++=+-4层×××弯钩保护层、弯钩、搭接长度等参数需要根据规范确定2+

21.9d204锚固与连接识别图纸中会标注钢筋的锚固方式直锚、弯锚、连接方式焊接、机械连接、绑扎及连接位置不同连接方式对应不同的构造要求与计算规则需要仔细识别图纸说明与节点详图,柱钢筋工程量计算步骤工程量计算需要系统化的思路与准确的计算方法掌握标准计算流程是提高工作效率与保证计算准确性的关键,收集基础数据从图纸中提取柱截面尺寸、层高、钢筋等级、直径、根数、间距等基本参数明确混凝土保护层厚度、锚固长度、搭接长度等构造要求,计算纵筋长度公式基础插筋长度柱体净高弯折或伸入上层长度基础插筋长度需考虑锚固要求顶层柱纵筋需伸入梁或板内满足锚固长度中间层连接时需增加搭接或连接长度:L=++,计算箍筋工程量单根箍筋长度×××其中、为柱宽和柱厚为保护层厚度为箍筋直径箍筋根数加密区长度加密区间距非加密区长度非加密区间距×层数=a-2c+b-2c2+

21.9d2,a b,c,d=/+/考虑保护层影响保护层厚度直接影响箍筋周长与纵筋弯钩长度不同环境条件下保护层要求不同室内正常环境露天环境腐蚀环境需适当增加:25mm,30mm,汇总与复核分别计算各规格钢筋的总长度与重量重量长度×理论重量汇总成钢筋工程量表进行逻辑复核检查计算结果的合理性与经验数据对比=,,,典型柱钢筋算量实例实例轴柱钢筋工程量计算:3/C KZ3已知条件柱截面×层高基础顶面至一层地面混凝土保护层纵筋根角筋根边筋钢箍筋加密区长度取柱长边尺寸柱净:500mm500mm,

3.6m,

0.6m,25mm:4Φ20+4Φ18,HRB400:Φ8@100/2004,max,高/6,500mm=600mm纵筋计算箍筋计算角筋单根长度单根箍筋长度Φ20Φ8基础插筋柱净高伸入上层××××××L=

1.5m+

3.6m+LaE=35d=

0.7m=

5.8m L=500-225+500-2252+

21.982=1800+

60.8≈

1.86m总长度×根:

5.8m4=

23.2m箍筋根数重量×:

23.2m

2.47kg/m=

57.3kg加密区×上下两端根:600mm/100mm2=12边筋单根长度非加密区×根Φ18:3600-6002/200=12总根数根L=

1.5m+

3.6m+

0.63m=

5.73m:12+12=24总长度×根:

5.73m4=

22.92m箍筋总量重量×:

22.92m

2.0kg/m=

45.8kg总长度×根:

1.86m24=

44.64m重量×:

44.64m

0.395kg/m=

17.6kg注实际工程中还需考虑钢筋损耗率一般取弯钩、搭接等细节长度以及不同楼层柱高差异:

1.5%-3%,,钢筋算量图解与计算公式纵筋计算公式箍筋周长公式纵插柱净锚箍×L=L+L+L L=2a+b-4c+

23.8d插基础插筋长度、柱宽、柱厚L:a b:柱净柱净高保护层厚度L:c:锚锚固或伸入长度箍筋直径L:d:箍筋根数公式加密非加密N=N+N加密加密加密×N=L/S2非加密非加密非加密N=L/S×表示上下两个加密区2第五章柱施工工艺与质量控制施工质量是结构安全的根本保证本章将系统介绍柱钢筋从加工到安装的全过程工艺要求以及关键质量控制点为打造高品质工程提供技术支撑,,柱钢筋加工流程12钢筋切断钢筋弯制根据配料表使用钢筋切断机将原材钢筋切断成所需长度切断时应预留弯曲加工长度使用钢筋弯曲机按照图纸要求进行弯曲加工弯曲直径应符合规范要求一般弯,,≥4d,切口应平整不得有马蹄形或起弯现象曲角度准确平直段长度符合设计冷弯后不得出现裂纹,,34钢筋绑扎钢筋焊接将加工好的纵筋与箍筋按设计要求绑扎成型绑扎点应牢固交叉点用铁丝扎紧箍筋采用电弧焊、电渣压力焊等方式连接钢筋焊接前应清除钢筋表面铁锈、油污焊接,弯钩应交错布置角部纵筋必须由弯钩夹持时控制电流、电压、焊接时间焊缝应饱满无裂纹、气孔、夹渣等缺陷,,钢筋加工应在专用加工场地进行配备齐全的加工设备与质检工具冷拉钢筋可提高屈服强度但会降低延性适用于不重要部位冷拔钢筋通过拔丝工艺生产直径较小主要用于预制构件,,,,柱钢筋进场验收与存放进场验收要点质量证明文件审查检查钢筋出厂合格证、质量保证书、检验报告等文件确保一证一批对应关系明确钢筋等,,级、规格与订单一致外观质量检查检查钢筋表面无裂纹、结疤、折叠等有害缺陷锈蚀程度在允许范围内标识清晰可辨带肋,,钢筋肋纹应清晰均匀力学性能复验按规范要求进行抽样复验检测屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能等指标每批次钢,筋应至少抽取一组试件进行试验科学存放管理分类存放按钢筋等级、规格、批次分类堆放设置明显标识:,垫高防潮钢筋应垫高离地防止锈蚀:≥200mm,遮盖防雨露天堆放时应采取遮盖措施:定期检查定期检查钢筋锈蚀情况及时处理:,柱钢筋绑扎与安装要点钢筋绑扎质量直接影响结构承载力与耐久性施工过程中应严格遵守规范要求加强过程质量控制,绑扎点位置与密度保护层厚度控制施工安全与质量检查纵筋与箍筋交点应逐点绑扎采用合格的垫块或定位筋控钢筋笼吊装时应采取可靠的,不得遗漏柱纵筋与基础、制保护层厚度垫块应与钢捆绑措施防止变形或散落,梁的连接点必须绑扎牢固筋绑扎牢固布置间距高处作业必须系安全带搭设,≤1m,绑扎铁丝应拧紧朝向内侧严禁使用砖块、木块等非标操作平台每道工序完成后,,避免外露刺伤或影响保护层准垫块保护层厚度偏差不应进行自检、互检、专检三绑扎丝规格一般为号应超过±定期使用检制度隐蔽工程验收合格20-225mm铁丝保护层测厚仪检查后方可进行下道工序柱钢筋施工现场质量控制施工现场质量控制包括材料验收、加工精度、绑扎质量、保护层厚度、垂直度控制等多个方面建立完善的质量管理体系落实岗位责任制是保证工程,,质量的关键第六章柱结构实例分析与常见问题理论联系实际是提升专业能力的必由之路本章通过典型实例演练与常见问题剖析帮,,助学员掌握解决实际工程问题的方法与技巧框架柱配筋实例演练某办公楼三层框架柱配筋计算与图纸识读工程概况建筑抗震设防烈度度框架抗震等级二级柱截面×一层层高标准层层高混凝土强度等级钢筋:7,600mm600mm,

4.2m,

3.6m C30,HRB400施工图识读箍筋工程量计算柱编号框架柱单根箍筋长度:KZ11纵筋配置角筋与边筋相同×××××:8Φ22L=600-5022+

21.9102=2200+76=

2.276m箍筋配置加密区长度取层高一层箍筋根数:Φ10@100/2004,max600mm,/6,500mm=700mm连接方式基础与一层采用电渣压力焊标准层采用绑扎搭接加密区×根:,:700/1002=14非加密区×根:4200-7002/200=14纵筋工程量计算总计根:14+14=28一层柱纵筋一层箍筋总量单根长度基础插筋一层净高伸入二层总长度×=

1.2m+

4.2m+LaE=

0.77m=

6.17m:

2.276m28=

63.73m总长度×重量×:

6.17m8=

49.36m:

63.73m

0.617kg/m=

39.3kg重量×:

49.36m

2.98kg/m=

147.1kg标准层计算层高

3.6m纵筋单根搭接:

1.2m+

3.6m+

0.77m=

5.57m箍筋根数根:14+3600-1400/200=25提示实际工程中需考虑钢筋损耗、不同楼层柱配筋变化、节点区域特殊构造等因素:柱结构常见问题及解决方案插筋长度不足问题表现基础插筋长度未满足锚固要求导致柱纵筋与基础连接不可靠影响整体受力性能1:,,产生原因图纸识读错误、计算失误、施工过程中钢筋位移或弯折:解决方案

①发现及时采用植筋技术补救确保锚固长度

②采用机械连接或焊接加长钢筋

③严格执行钢筋绑扎定位措施防止位移

④加强图纸会审与技术交底:,,;;,;箍筋间距不均问题表现箍筋间距偏差过大加密区与非加密区界限不清影响柱的抗震性能与延性2:,,产生原因施工人员责任心不强、缺乏质量控制工具、加密区长度计算错误:解决方案

①制作箍筋间距控制卡具保证间距均匀

②在纵筋上标注加密区起止位置

③加强施工技术交底与现场巡检

④采用成型箍筋笼提高加工精度:,;;;,保护层厚度偏差问题表现实测保护层厚度与设计值偏差过大可能导致钢筋锈蚀或承载力下降:,3产生原因垫块数量不足或质量不合格、钢筋笼整体位移、模板支撑变形、混凝土浇筑时钢筋受挤压:解决方案

①采用与混凝土同强度等级的专用垫块布置密度

②加强钢筋笼定位固定措施

③混凝土浇筑时派专人看护钢筋

④使用保护层测厚仪进行实时监测:,≤1m;;;与调整

⑤发现偏差及时整改必要时凿除重做;,课程总结与质量保障建议关键知识点回顾规范执行的重要性1柱的分类与受力特性建筑结构规范是在大量工程实践与科研成果基础上形成的技术标准是工程安全的底线任何违反规范的行,为都可能埋下安全隐患甚至酿成重大事故,理解不同类型柱的破坏模式是进行合理设计与安全评估的基础,规范是最低要求不是最高标准•,不同规范条文的强制性程度不同必须严格区分2钢筋构造规范要求•,规范会定期更新需要持续学习跟进•,严格执行规范关于配筋率、间距、锚固、连接的规定是保证结构安全的前提特殊情况下的工程处理需专家论证,•现场管理建议3施工图识读与工程量计算建立健全质量管理体系落实岗位责任制准确识图与算量能力是施工管理与成本控制的核心技能•,,加强技术交底确保施工人员理解设计意图•,推行三检制度隐蔽工程必须验收4施工工艺与质量控制•,采用信息化管理手段提高工作效率•,规范的施工流程与严格的质量检查是打造优质工程的保障,重视职业技能培训提升队伍整体素质•,质量是企业的生命安全是工程的灵魂让我们共同努力建造经得起时间检验的优质工程,,!。