关于结构钢筋算量的52个问题

●柱问题

● 柱问题（1）：柱纵筋锚入基础的问题

《03G101-1 图集》对基础顶面以上的柱纵筋的构造要求讲得比较详细，但是对柱纵筋锚入基础的问题，图集中没有介绍，而且，此类问题查看了一些混凝土构造手册之类也找不到详细的介绍，所以，很有必要在此向专家请教，这些问题也是不少工程技术人员共同的问题。
① 柱纵筋伸入基础（承台梁，或有梁式筏板基础的基础梁）的锚固长度是多少？是一个 laE 还是更多？（甚至有人提出 1.5 倍的 laE ）
② 当柱纵筋伸入基础的直锚长度满足“锚固长度”的要求，是否可以“直锚”而不必进行弯锚？有的人说可以“直锚”；但又有人说必须拐一个直角弯。
③ 如果柱纵筋伸入基础必须“弯锚”的话，弯折部分长度是多少？有人说是 10d ,而在《03G101-1 图集》第39 页“梁上柱LZ 纵筋构造”中弯折长度为 12d ，这个规定是否可用于基础？
④ 同样在《03G101-1 图集》第39 页“梁上柱LZ 纵筋构造”中，规定“直锚部分长度”不小于 0.5 laE ，这个规定是否可用于基础？
⑤ 当基础梁的梁高大于柱纵筋的锚固长度时，柱纵筋可以不伸到梁的底部。是这样的吗？
⑥ 当基础梁的梁高小于柱纵筋的锚固长度时，柱纵筋必须伸到梁的底部，然后拐一个直角弯。其弯折部分长度，“剩多少拐过去多少”，显然不合适。这时候，应该用上前面第③条，即规定一个弯折部分长度；同时，也应该检验一下“直锚部分长度”，看看它是否不小于前面第④条规定的“最小直锚长度”。是这样的吗？
■ 答柱问题（1）： 所提问题将会在“筏形、箱形、地下室基础平法国家建筑标准设计03G101-3、-4”中得到相应答案（2003 年底陆续推出）。
现在简单答复如下：
①柱纵筋一般要求伸至基础底部纵筋位置。特厚基础（2 米以上）中部设有抗水化热的钢筋时，基础有飞边的所有柱和基础无飞边的中柱的柱纵筋可伸至中层筋位置；
② 当柱纵筋伸入基础的直锚长度满足“锚固长度”的要求时，要求弯折12d；
③ 梁上柱纵筋的锚固要求亦适用于柱在基础中的锚固，但要求柱纵筋“坐底”。

● 柱问题（2）： 柱主筋大变小的焊接问题。
试问：当柱子采用电渣压力焊时候有什么限制条件，例：25mm碰焊14mm的钢筋的能不能？
■ 答柱问题（2）： 25mm 碰焊14mm，直径相差过大受力时会出现应力集中现象。如果施工规范对大小直径钢筋对焊无限制规定的话，建议直径相差不要超过两级（25 与20 或18 与14）。

● 柱问题（3）： 柱伸入承台梁或基础梁中，是否设置箍筋？箍筋如何设置？不需加密？ 此箍筋起什么作用？ 这个问题如果在施工图中明确标示，就没有问题。如果在施工图中没有明确表出，则施工人员如何执行？现在的情况是各人有各的做法，例如，有的人设置两根箍筋，有的人只设置一根箍筋。
■ 答柱问题（3）： 要设不少于两道箍筋，但不需要加密。箍筋的作用是保持柱纵筋在浇筑混凝土时钢筋之间的相对位置和钢筋笼的定位不受扰动。

● 柱问题（4）： 柱上端“非连接区”？
《G101 图集》规定，柱的下部，即在楼板梁的上方有一个“非连接区”（是个箍筋加密区），纵筋的接头只能在“非连接区”以上部位（也就是柱的中部）进行。然而，图集没有规定在柱的上部有没有“非连接区”？例如，在柱上部的箍筋加密区或者在柱梁的交叉部位允许不允许纵筋连接？
事实上，有的施工人员在上述的柱上部区域进行了钢筋接头。这样，他在柱中部有一个钢筋接头，在柱上部又有一个钢筋接头，违背了“同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上接头”的规定。（见《混凝土结构工程施工质量验收规范》）不过，上述规范的用语是“不宜”，并没有强制规定。因此，请教一下上述柱纵筋的接头问题如何解释？如何执行？其中有什么理论根据？
■ 答柱问题（4）： 提问者可能是指00G101，03G101-1 中从下层柱的上部到上层柱的下部形成的非连接区是连续的。规范对此规定是“不宜”，未做强制规定，国家建筑标准设计的规定偏严，对保证质量有好处。如果难以做到，结构设计师可以对此规定进行变更。规范用语“不宜”，反映了中国人的辨证思维。对于执行与否，结构设计师有抉择权利。该规定多出于概念设计考虑，未见其理论根据的文章发表。

● 柱问题（5）：前在03G101 第45 页中（非抗震KZ 箍筋构造非抗震QZ.LZ 纵向钢筋构造 ）中注7：当为复合箍筋时，对于四边有梁与柱相连的同一节点，可仅在四根梁端的最高梁底至最低梁顶范围周边设置矩形封闭箍筋，那么请问，
1、该条能否用于第36 页（抗震KZ 纵向钢筋连接构造）中。或者说用于四级抗震的节点处。因为我注意到构造规定中非抗震与四级抗震处理基本上一样的。
2、对于四边有梁与柱相连的同一节点能否用于边（端）柱与梁相交处。
■ 答柱问题（5）：
1、该条不适用于（抗震KZ 纵向钢筋连接构造），抗震结构要求所有复合箍筋要贯通柱梁节点，而且要按照加密间距设置。
2、只有边柱有悬挑梁时才会形成四边有梁的情况，该节点构造要求适用于该情况。

● 柱问题（6）：搭接避开柱上端有的施工单位把柱子的接头只考虑底部的区域满足要求，而上部却不考虑，施工单位认为是受压的，所以他们认为 他们采取的闪光对焊上部接头 他们就不考虑了？这样做法对吗？
■ 答柱问题（6）： 框架柱是偏压构件，受弯矩、轴向压力和剪力的共同作用，其受弯时的反弯点一般在柱中稍向上的位置，抗震时柱两端都要加密箍筋以保证。实现“强剪弱弯”，因此，连接位置不考虑避开柱上端是错误的。

●梁问题

●梁问题（1）：03G101-1：平法梁纵筋伸入端柱支座长度的两种计算方法：
以第54-55 页为例，梁纵筋伸入端柱都有15d 的弯锚部分，如果把它放在与柱纵筋同一个垂直层面上，会造成钢筋过密，显然是不合适的。正如图上所画的那样，应该从外到内分成几个垂直层面来布置。但是，在计算过程中，却可以有两种不同的算法，这两种算法都符合图集的规定；
第一种算法，是从端柱外侧向内侧计算，先考虑柱纵筋的保护层，再按一定间距布置（计算）梁的第一排上部纵筋、第二排上部纵筋，再计算梁的下部纵筋，最后，保证最内层的下部纵筋的直锚长度不小于0.4laE；
第二种算法，是从端柱内侧向外侧计算，先保证梁最内层的下部纵筋的直锚长度不小于0.4laE，然后依次向外推算，这样算下来，最外层的梁上部纵筋的直锚部分可能和柱纵筋隔开一段距离。
这两种算法，第一种较为安全，第二种省些钢筋。不知道图集设计者同意采用哪一种算法？
■答梁问题（1）：应按第一种算法。如果柱截面高度较大，按54 页注6 实行。

●梁问题（2）：关于03G101 图集第54 页“梁端部节点”的问题，是否“只要满足拐直角弯15d和直锚长度不小于0.4laE的要求，则钢筋锚入支座的总长度不足laE也不要紧。”
■ 答梁问题（2）：laE 是直锚长度标准。当弯锚时，在弯折点处钢筋的锚固机理发生本质的变化，所以，不应以laE 作为衡量弯锚总长度的标准，否则属于概念错误。应当注意保证水平段≥0.4laE 非常必要，如果不能满足，应将较大直径的钢筋以“等强或等面积”代换为直径较小的钢筋予以满足，而不应采用加长直钩长度使总锚长达laE 的错误方法。

● 梁问题（3）：框架梁钢筋锚固在边支座0.45LAE+弯钩15D，可否减少弯钩长度增加直锚长度来替代？
■ 答梁问题（3）：不允许这样处理。详细情况请看“答复（二）”中的“答梁问题（2）”。

●梁问题（4）：(1) 《03G101-1 图集》第19 页 《剪力墙梁表》LL2 的“梁顶相对标高高差”为负数。如：第3 层的LL2 的“梁顶相对标高高差”为-1.200 ， 即该梁的梁顶面标高比第3 层楼面标高还要低1.2m ，也就是说，整个梁的物理位置都在“第3 层”的下一层（即第2 层上）。既然如此，干脆把该梁定义在“第2 层”算了（此时梁顶标高为正数），何必把它定义在“第3 层”呢？
(2) 类似的问题还出现在同一表格的LL3 梁上，该梁的“梁顶相对标高高差”为 0（表格中为“空白”），这意味着该梁顶标高与“第3 层”的楼面标高一样，即该梁整个在三层的楼面以下，应该是属于“第2 层”的。
(3) 在“洞口标注”上也有“负标高”的问题。同一页的“图3.2.6a”上，LL3 的YD1洞口标高为 -0.700（3 层），该洞 D=200 ,也就是说整个圆洞都在“3 层”的下一层（2 层）上，既然如此，何必在“第3 层”上进行标注呢？
以上提出这些“负标高”问题，主要影响到“分层做工程预算”。因为在分层预算时，是以本楼层楼面标高到上一层楼面标高之间，作为工程量计算的范围。因此，上述的(1)、(2)、(3)都不是“第3 层”的工程量计算对象。不少预算员都对上述的“负标高”难以理解。所以，我认为，上述(1)、(3)的“负标高”可以放到下一楼层以“正标高”进行标注。上述意见妥否？或许有些道理没考虑到？特此请教。
■ 答梁问题（4）：这个问题看似不大，实际并非小问题。
建筑设计需要建筑师与结构师的协同工作，但在“层的”定义上，建筑与结构恰好差了一层。建筑所指的“某”层，实际是结构计算模型的“某减一”层。例如：一座45 层的楼房，建筑从第37 层起收缩平面形成塔楼，此时，结构分析时其结构转换层是第36 层而不是第37 层（关于这一点要引起结构师的注意，搞错的情况并不少见）。建筑设计的某层平面图，是从该层窗户位置向俯视的水平剖面图。例如：建筑学专业有首层建筑平面布置图，而结构专业通常为基础结构平面布置图（亦为俯视图），且结构意义上属于第一层的梁（与第一层的柱刚接形成第一层框架且承受二层平面荷载的梁）在基础平面（俯视）图上是看不到的，实际设计时也不在该图上表达。
搞建筑设计，建筑学专业是“龙头”，结构师有必要在“层的”定义上与建筑师保持一致，以使建筑师与结构师对话方便。因此，某层结构平面布置图应当与该层的建筑平面布置图相一致。在层的定义上与建筑学专业保持一致后，结构所说的某层梁，就是指承受该层平面荷载的梁（站在该层上，这些梁普遍在“脚下”而非在“头顶之上”）。为将结构平面的“参照系”确定下来，03G101-1 对“结构层楼面标高”做出了明确规定（详见第1.0.8 条），并对“梁顶面标高高差”也做出明确规定（详见第3.2.5 条
三款和第4.2.3 条六款）。
以上规定已经受了全国十几万项工程实践的检验，结构设计与施工未发生普遍性问题，但对施工预算员则提出了更高的技术要求。任何一种技术都不是完美的（哲学意义上的美都是带有缺陷的美），这也许正是“平法”的缺陷之一。

● 梁问题（5）：在03G101 第29 页中第4.5.1 条中"当梁的下部纵筋不全部伸入支座时,不伸入支座的梁下部纵筋截断点距支座边的距离,在标准构造详图中统一取为0.1ln(ln 为本跨梁的净跨值)".可是在00G101 中第23 页,却规定的统一取为0.05ln(ln 为本跨梁的净跨值),请问陈总这两个取值一哪个为准,是03G101 修改了以前的数据?还是印刷上的错误?
■ 答梁问题（5）：以03G101-1 为准。应当注意，结构设计师在采用该措施时，一定要细致地分析。
钢筋的截断点无论定在何位置，都是一个“参照点”。结构设计师要从该参照点往跨内推算出：
1、该点距按正截面受弯承载力计算“不需要该钢筋的截面”位置再加上“适宜的锚固长度”的距离；
2、该点距抵抗弯矩图上“充分利用该钢筋的截面”位置再加上“适宜的长度”的距离。两个距离推出后取较长者，并以此决定截断几根钢筋。因此，截断点位置距离支座边缘的多少，均不会影响梁的安全度。00G101 提出该项措施，处于以下考虑：
1、当梁的正弯矩配筋较多时，例如配置两排甚至三排正弯矩钢筋，没有必要全部锚入支座；
2、我国钢筋混凝土结构节点内的钢筋“安排”存在一些问题，问题之一就是把不必要的钢筋也锚入节点，十分拥挤，严重影响节点的刚度；
3、把不需要锚入节点的钢筋在节点外截断，是世界各国的普遍做法。由以上思路出发，似乎只要将不需要的钢筋从节点外断开就可以达到目的，于是确定了截断点距支座边缘1/20 净跨值。但经过进一步的分析，在0.05ln 位置截断一部分钢筋，距离支座很近，可能会影响伸入支座的钢筋的受剪销栓作用，如果距离大约一个梁的高度，即1/10 净跨值，对受剪销栓作用的影响就很小了。应该说，03G101-1 的规定在概念上更趋于合理。
当然，究竟截断几根钢筋，既要符合规范要求，又要满足受力要求。现在的问题是，规范对此并未“直接”做出明确的规定。应该理解的是，规范不会去“包打天下”，也不可能做到“包打天下”，结构方方面面问题的处理，还要依据结构基本理论、概念设计和经验。前面所述“不需要该钢筋的截面”位置再加上“适宜的锚固长度”和“充分利用该钢筋的截面”位置再加上“适宜的长度”就需要结构设计师细致地分析而后决定。

● 梁问题（6）：请教陈总，在03G101-1 中，楼层框架梁纵筋构造分一二级结构抗震等级和三四级结构抗震等级两种构造，我对照半天，硬是没看出一二级和三四级结构抗震等级构造有什么区别，请陈总指教。若是没区别，何不合并？像屋面框架梁一样。
■ 答梁问题（8）：二者的确没有区别，可能会在下一次修版时合并。
03G101-1 修编初稿和中稿的一、二级抗震等级与三、四级是有区别的，其主要区别是将35 页右上角的构造规定用于一、二抗震等级（以后再过渡到所有抗震等级甚至非抗震等级）。后经校对、审核、评审与再思考后，感到时机尚未成熟，需要再做一些前期工作来创造彻底改变这种传统做法的条件。现阶段先把该构造放到35 页的共用构造中，观察一下我国结构施工界对其反应。03G101-1 定稿保留这个样子，考虑到一是不影响使用，二是为修版保留可能需要的空间（通常新规范体系最初需经若干次修定才会稳定下来，规范一改，国家标准设计也要跟着改）。
我国结构施工的传统做法是将两边（等高）梁的下部筋并排锚入柱节点中，这是发达国家已经废弃的做法。混凝土里并排紧挨着的两根钢筋，存在一条线状通直内缝，当受力时，这条内缝就可能发展成破坏裂缝，这对于抗震结构可能是严重隐患。再者，假如两边梁（约80%的梁）的下部钢筋刚好满足钢筋的净距要求，相向并排锚入柱节点后，就不能满足钢筋的净距要求了。抗震结构要求做到的“三强”：“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固”中的强节点强锚固便得不到保证。由于节点内先天存在多条线状通直内缝，以及钢筋之间净距不足，将会影响节点区的刚度，削弱节点的塑性变形能力，对于高抗震等级的结构而言有可能是非常严重的问题。

● 梁问题（7）：P62.63 页中，KL.WKL箍筋加密区大于等于2hb 且大于等于500，在注中，指出hb 为梁截面高。而在同页，“梁侧面纵向钢筋构造和拉筋”中,hw 为梁截面高，当然，这里有文字标注，不会不明白，可在P66 页，纯悬挑梁中l<4hb时，这里hb 没文字说明，就让人糊涂了。建议陈总，是不是在同一页中同一构件采用同一符号？可能的话，同一图集中，最好同一符号只代表一个构件，一个构件只有一个符号。不知道是不是我理解错了？
■ 答梁问题（7）： （国际）工程界的惯例为：主字母h 代表英文height（高度），主字母b 代表英文breadth（宽度）；脚标b 代表英文beam（梁），脚标c 代表column（柱）。hb 与bb 分别代表梁截面高度与宽度，hc 与bc 分别代表柱截面高度与宽度。考虑到我国施工界的具体情况，今后应在标准图中加以解释。

● 梁问题（8）：几个小问题
1、P66 页悬挑梁配筋构造中，纯悬挑梁XL 下部筋锚入支座12d,而在C 图中锚入的是15d,那个正确？
2、P65 页非框架梁L配筋构造中，下部筋在中间支座锚固12d(Ll).P66 页L中间支座纵向钢筋构造中， 节点下部筋在中间支座锚固均为15d(La).那个正确？
4、P65 页非框架梁L配筋构造中，注：1、La 取值见26 页。应为33 页。
■ 答梁问题（8）：
1、应统一为12d 或15d，拟经研究后勘误；
2、应统一为12d 或15d，拟经研究后勘误；
3、图名下有注“括号内的数字用于弧形非框架梁”
4、（实为P66 页注）有误，应勘误。

● 梁问题（9）： 1、梁内纵向受拉钢筋是否非采用直锚。
采用此作法后在一个框柱上相互四排钢筋混凝土能难在此节点灌实？ 2、能否用纵向钢筋在1/4 处，加密区外焊接通过。施工中此作法也常用？？
■ 答梁问题（11）： 问题指上部还是下部钢筋？不太清楚。
受拉钢筋通常在梁上部，如果是中间支座要求同一根钢筋贯通，如果是边支座则非锚不可。如果是中间支座，由于设计者不细心将两边的梁上部钢筋采用不同直径的话，施工方面可以等面积代换为同直径的钢筋。

● 梁问题（10）： 第54、55、56“贯通筋”改为“通长筋”请问两者有什么区别吗？
■ 答梁问题（12）： 我个人的观点是没有什么区别，但规范把说法改了，标准设计也要跟着改，好象改的必要性不大。应注意：“通长筋”指直径不一定相同但必须采用搭接接长且两端应按受拉锚固的钢筋。

● 梁问题（11）：关于梁纵筋搭接的问题----能否这样认为只要搭接接头在梁的箍筋加密区之外就可以（全加密除外），而不是一定在Ln/3 处搭接？
■ 答梁问题（11）： 搭接同时意味着有截断点，对钢筋混凝土梁支座（上部）负弯矩筋的截断位置，《混规》GB50010-2002 第10.2.3 条有明确规定（执行时应注意规范用语的“宜”字）。规范对梁下部纵筋的搭接未做限定，根据混凝土结构基本理论，下部钢筋搭接时，一要避开弯矩最大的跨中1/3 范围，二要避开梁端箍筋加密区，三要控制搭接钢筋的比例。

● 梁问题（12）： 梁下部纵筋锚入柱内时，端头直钩能否向下锚入柱内？（我们现场就是这么做的）
■ 答梁问题（14）： 英国人也是这样做的，可以大大改善节点区的拥挤状态，只是要改变我国将施工缝留在梁底的习惯。

● 梁问题（13）： 1、 梁的负弯矩筋上的接头问题。
以梁的第一排负弯矩筋为例，它是在柱外侧 L0/3 处截断的，许多人认为在整个负弯矩筋的范围内是不允许接头的。 但是，有的施工人员在梁的负弯矩筋上进行接头。他倒是躲过了“箍筋加密区”，没在其中接头，而在加密区以外的地方接头。请问在梁的负弯矩筋上允许接头吗？
2、 在实际工作中，诸如此类的接头问题比比皆是，施工方面为了节省钢筋，想方设法把钢筋头焊上去，不过，在梁下部纵筋跨中L0/3 处、或者支座附近处等明令禁止接头的地方，一般是不会安排接头的；但在没有明确规定的地方，就到处接头了，弄得监理人员无所适从。例如：
柱纵筋在柱上部的箍筋加密区接头；
柱纵筋在锚入梁内的部分接头；
梁下部纵筋在中间（柱）支座处的接头；
梁纵筋在锚入边柱支座中的直锚部位的接头；
梁纵筋在锚入边柱支座中的弯锚部位（ 15d 处 或 1.7laE 处 ）的接头;
如此等等。请教一下，上述这些部位果真是允许接头的吗？
■ 答梁问题（13）： 03G101-1 明确规定了非连接区，既对节点区和箍筋加密区的连接加以限制。如果实在避不开这些区域的话，需要结构设计师同意并对此规定做出变更。

● 梁问题（14）：对一些实际应用中的具体问题讨教一下，这就是平法梁端部接点的构造问题，这是计算梁的上部纵筋和下部纵筋长度的一个必不可少的环节。
我们在前面已经讨论过了梁端部“15d”弯折部分在垂直层面上的分布问题，具体的算法是：
“从端柱外侧向内侧计算，先考虑柱纵筋的保护层，再按一定间距布置（计算）
梁的第一排上部纵筋、第二排上部纵筋，再计算梁的下部纵筋，最后，保证最内层的下部纵筋的直锚长度不小于0.4laE ”
现在的问题是：这个“一定间距”是多少？（即相邻两个层次的“15d”的垂直段的间距是多少）
按照设计院的一般算法，这个间距是25mm 。 注意，这个间距并非“净距”。因为，他们的计算逻辑是：如果计算“通长钢筋”的长度而两端都考虑这样的“间距”的话，则内层钢筋的总长度比外层钢筋的总长度减少50mm 。
我们也是按这个方法进行平法梁钢筋计算的，并且曾经对《03G101-1 图集》中的几个框架梁进行了计算。计算结果是，最内层钢筋的“直锚部分”的长度为470mm ，略大“0.4laE ”（其计算结果是440mm ）。（注：这是按C20 混凝土计算的 ）
不过，上述的这个 25mm 的间距，不是净矩，而是钢筋中心线之间的距离。这就是说，如果是Φ25 的钢筋的话，钢筋之间的净距为 0 ！ 显然，这对于混凝土包裹钢筋的效果带来不利影响。
构造规范中没有明确这种钢筋净距的规定。规范只有：“梁上部纵向钢筋的净距，不应小于 30mm 和 1.5d ”; “下部纵向钢筋的净距，不应小于 25mm 和 d ”。
如果增加这种垂直钢筋的净距的话，例如净距为 25mm ，势必使最内层钢筋的“直锚部分”的长度小于0.4laE 。 当然，把纵向钢筋的直径缩小一些，使 0.4laE 的数值变小一些，也是一种方法。但是这样做必然会增加纵向钢筋的根数，使钢筋的水平净距不足 30mm 或 25mm 。
实际施工中，人们也总是尽量把梁的纵向钢筋向柱外侧的方向靠，以保证其直锚长度。梁柱结合部的钢筋密度很大，造成混凝土灌注的困难，已经是司空见惯的事实了。
所以，在这里请教一下，设计《G101 图集》时的初衷，上述这种垂直钢筋的净距有没有？取多少？
■ 答梁问题（14）： 严格地讲，无论水平放置还是垂直放置的钢筋，都应当满足“净距要求”，我国施工界的传统做法在这方面问题比较多，也比较严重（有的工程节点区钢筋甚至挤的没有了间隙）。提问所指的“一定间距”就是不小于25mm。设计《G101》的初衷，首先是对传统烦琐的结构设计表示方法进行改革，其次是初步将结构构造实行大规模标准化，以保证设计和施工质量。在施工构造标准化的初期，需要尊重以往的施工习惯，然后再对其中不合理的部分进行分阶段修正。例如03G101-1 中对柱矩形箍筋复合方式的规定等就是进展之一。