我在輔導(dǎo)同學(xué)們做工程的過程中，發(fā)現(xiàn)大家對柱子的頂層節(jié)點選擇有很多疑問：軟件里節(jié)點太多，到底選擇哪個節(jié)點才是正確的？造成這個問題的原因在于對平法圖集16G101-1的67頁、68頁原理部分理解不到位，我想通過本文幫大家徹底搞清楚柱子頂層縱筋的計算原理。原理搞清楚了，在軟件里選擇那個節(jié)點就一目了然了。

我們先來看一下平法圖集16G101-1的67頁、68頁的內(nèi)容，如圖1、圖2所示。

圖1：平法圖集16G101-167頁內(nèi)容

68頁的內(nèi)容如圖2所示。

圖2：平法圖集16G101-1 68頁內(nèi)容

如果大家看不清楚，可以打開圖集翻到這兩頁，邊看圖集邊讀文章，可以更好地理解。

不同部位的柱，到頂層縱筋的算法各不相同。要想搞清楚頂層柱縱筋計算原理，我們首先要搞清楚什么是角柱、什么是邊柱、什么是中柱，同時還要搞清楚什么是內(nèi)側(cè)縱筋，什么是外側(cè)縱筋。

什么是角柱、邊柱、中柱？

圖集根據(jù)柱子不同的受力情況（偏心受壓、軸心受壓），給出了角柱、邊柱、中柱不同的配筋。這三個概念必須弄清楚才行，我根據(jù)自己的經(jīng)驗給出了較為通俗易懂的定義。如果大家覺得不妥，可以在文章后留言，我們共同探討。

柱子與梁的位置關(guān)系（即受力不同）決定了什么是角柱、什么是邊柱、什么是中柱。

兩根梁形成L型相交，相交位置的柱就是角柱，兩根梁形成丁字相交，相交位置的柱子就是邊柱，兩根梁形成十字相交，相交位置的柱子就是中柱，如圖3所示。

圖3

什么是內(nèi)側(cè)縱筋？什么是外側(cè)縱筋？

內(nèi)側(cè)縱筋與外側(cè)縱筋也是由柱與梁的相交關(guān)系決定的（即：偏心受壓、軸心受壓）。與梁相交的面屬于內(nèi)側(cè)縱筋，不與梁相交的面屬于外側(cè)縱筋，按照這個定義，角柱兩面是外側(cè)縱筋，兩面是內(nèi)側(cè)縱筋；邊柱有一面是外側(cè)縱筋，三面是內(nèi)側(cè)縱筋，中柱因為四面都與梁相交，全部是內(nèi)側(cè)縱筋，如圖4所示。

圖4

注意，內(nèi)外側(cè)筋相交的那根角筋算外側(cè)縱筋。

認(rèn)識了角柱、邊柱、中柱以及它們的內(nèi)側(cè)縱筋和外側(cè)縱筋，接下來我們來計算縱筋的長度，我們先從最簡單的中柱開始計算。

中柱縱筋長度計算

從前面的知識我們可以了解到，中柱只有內(nèi)側(cè)縱筋。請大家翻開平法圖集16G101-1的68頁，我們先來看一下16G平法對中柱的內(nèi)側(cè)縱筋有什么規(guī)定。

（一）中柱的節(jié)點構(gòu)造

平法圖集關(guān)于中柱頂部構(gòu)造有4個節(jié)點，下面我們一一講解。

1、節(jié)點1：中柱縱筋向內(nèi)彎折12d

節(jié)點1適用于頂部屋面板厚小于100的情況，由于板太薄，柱縱筋不宜錨入板內(nèi)，只能向柱內(nèi)彎折，如圖5所示。

圖5

并不是所有的縱筋都不能向柱外彎折，圖5中伸入梁內(nèi)部分的柱子縱筋，就可以向外彎折，這就是節(jié)點2要給大家講的。

2、節(jié)點2：中柱縱筋向外彎折12d

節(jié)點2適用于頂部屋面板厚度大于100的情況，由于板厚大于100厚，柱縱筋可以向柱外伸入板內(nèi)或梁內(nèi)，如圖6所示。

圖6

3、節(jié)點3：中柱縱筋加錨頭或錨板

中柱縱筋加錨頭或者錨板，如圖7所示。

圖7

節(jié)點3很好理解，就是在鋼筋頭上加螺栓錨頭或加一塊鋼板，以增加鋼筋的錨固強度。

4、節(jié)點4：中柱縱筋到頂直錨

若柱子遇到頂部屋面梁比較高，且梁高大于錨固長度LaE，這時柱子縱筋必須直錨到頂，如圖8所示。

圖8

這里大家要注意，柱子縱筋伸入梁內(nèi)尺寸只滿足錨固長度是不行的，一定要伸到柱頂部。例如，如果柱子的縱筋是螺紋22的，錨固長度34d=34*22=748，梁高=900，這時候柱子縱筋伸入梁內(nèi)的尺寸應(yīng)該是900-30（保護(hù)層30）=870，而不是748。

這是因為在框架結(jié)構(gòu)里，柱子承受梁的荷載，柱為主，梁為次，所以無論梁截面有多高，柱子鋼筋一定要到的梁頂減保護(hù)層才行。

弄清了圖集給的這些節(jié)點，接下來我們就可以計算中柱的頂部縱筋了。

（一）中柱縱筋長度計算

從以上圖集給的節(jié)點分析中可知，中柱縱筋我們只計算兩種情況就可以，節(jié)點1和節(jié)點2長度一樣，都是到頂彎折12d，可以按彎錨來計算，節(jié)點3和節(jié)點4我們都按直錨來計算。

1、中柱縱筋彎錨長度計算

由于柱子縱筋不能在一個截面搭接，中柱縱筋就分為較低縱筋與較高縱筋，下面分別計算。

（1）較低縱筋長度計算

中柱彎錨情況較低縱筋長度計算如圖9所示。

圖9

（2）較高縱筋長度計算

中柱彎錨情況較高縱筋長度計算如圖10所示。

圖10

注意，這里d選用較大縱筋直徑。

（3）軟件里如何選擇節(jié)點

中柱彎錨情況，在軟件里選擇節(jié)點一，操作步驟如圖11所示。

圖11

2、中柱縱筋直錨長度計算

前面我們已經(jīng)知道了，中柱縱筋直錨情況，必須伸入到柱頂，長度也分為較低縱筋與較高縱筋，下面分別計算。

（1）較低縱筋長度計算

中柱直錨情況較低縱筋長度計算如圖12所示。

圖12

（2）較高縱筋長度計算

中柱直錨情況較高縱筋長度計算如圖13所示。

圖13

（3）軟件里如何選擇節(jié)點

中柱直錨情況，在軟件里選擇節(jié)點五，操作步驟如圖14所示。

圖14

邊角柱縱筋長度計算

邊角柱出現(xiàn)兩種縱筋，一種是外側(cè)縱筋，一種是內(nèi)側(cè)縱筋，內(nèi)側(cè)縱筋的算法，同前面講的中柱計算，下面我們主要講邊角柱外側(cè)縱筋的計算方法。

關(guān)于邊角柱外側(cè)縱筋，平法圖集16G101-1的67給出了5種節(jié)點構(gòu)造，下面我們一一解讀這5個節(jié)點及其算法。

（一）節(jié)點1：柱外側(cè)縱筋與梁頂部縱筋連為一體

節(jié)點1構(gòu)造說的是：柱子外側(cè)縱筋與梁頂部鋼筋連成一體，如圖15所示。

圖15

這種情況設(shè)計上很少使用，施工上也不方便，所以很少出現(xiàn)，大家了解就行了。

如果你遇到這種情況，柱子縱筋就算至柱頂部減去保護(hù)層，與前面講的中柱直錨算法一樣，此處不再贅述。

（二）節(jié)點2：柱外側(cè)筋與梁頂部筋相互搭接，且柱縱筋過柱另一邊

節(jié)點2構(gòu)造說的是：柱外側(cè)縱筋與梁頂部縱筋相互搭接，搭接長度從梁底算起滿足1.5LabE，且柱外側(cè)筋到頭過柱的另一邊（注：這里L(fēng)abE是基本錨固長度），如圖16所示。

圖16

圖16柱子外側(cè)縱筋的算法分兩種情況：第一種情況是外側(cè)縱筋的配筋率≤1.2%，另一種情況是外側(cè)縱筋配筋率＞1.2%，下面分別講解。

關(guān)于外側(cè)縱筋的配筋率，解釋一下：

柱外側(cè)縱筋的配筋率=柱外側(cè)縱筋的截面面積/柱截面面積。

1、當(dāng)柱外側(cè)縱筋配筋率≤1.2%時

當(dāng)柱外側(cè)縱筋配筋率≤1.2%時，柱外側(cè)縱筋伸入梁內(nèi)只有一批縱筋，伸入長度從梁底算起滿足1.5LabE，計算長度也分為較低縱筋與較高縱筋，下面分別計算。

（1）較低縱筋長度計算

較低縱筋長度計算過程如圖17所示。

圖17

（2）較高縱筋長度計算

較高縱筋長度計算過程如圖18所示。

圖18

（3）軟件里如何選擇節(jié)點

這種情況軟件選擇節(jié)點C-2，操作步驟如圖19所示。

圖19

2、當(dāng)柱外側(cè)縱筋配筋率＞1.2%時

這種情況因為鋼筋太密，柱子外側(cè)縱筋伸入梁內(nèi)要分兩批縱筋，第一批與圖17、圖18算法一樣，此處不再贅述，第二批長度計算也分為較低縱筋和較高縱筋，下面分別計算。

（1）較低縱筋長度計算

較低縱筋長度計算過程如圖20所示。

圖20

（2）較高縱筋長度計算

較高縱筋長度計算過程如圖21所示。

圖21

（3）軟件里如何選擇節(jié)點

這種情況軟件選擇節(jié)點C-1，操作步驟如圖22所示。

圖22

（三）節(jié)點3：柱外側(cè)筋與梁頂部筋相互搭接，且柱縱筋不過柱另一邊

節(jié)點3構(gòu)造說的是：柱子外側(cè)縱筋伸入梁內(nèi)長度從梁底算起滿足1.5LabE，與節(jié)點2不一樣的是，節(jié)點3柱外側(cè)縱筋水平長度沒有過柱子的另一邊，但圖集另外加了一個條件，就是柱外側(cè)縱筋的水平長度必須≥15d，如圖23所示。

圖23

我們?nèi)园赐鈧?cè)縱筋配筋率≤1.2%和大于1.2%兩種情況來處理。

1、當(dāng)柱外側(cè)縱筋配筋率≤1.2%時

當(dāng)外側(cè)縱筋配筋率≤1.2%時，柱子外側(cè)縱筋伸入梁內(nèi)只有一批縱筋，伸入長度從梁底算起1.5LabE，且柱外側(cè)縱筋的水平長度必須滿足≥15d，計算長度也分為較低縱筋與較高縱筋，下面分別計算。

（1）較低縱筋長度計算

較低縱筋長度計算過程如圖24所示。

圖24

（2）較高縱筋長度計算

較高縱筋長度計算過程如圖25所示。

圖25

（3）軟件里如何選擇節(jié)點

這種情況，軟件里選擇節(jié)點C-2，操作步驟如圖26所示。

圖26

2、當(dāng)柱外側(cè)縱筋配筋率＞1.2%時

當(dāng)外側(cè)縱筋配筋率＞1.2%時，柱子外側(cè)縱筋伸入梁內(nèi)縱筋分兩批計算，第一批縱筋從梁底算起伸入梁內(nèi)長度滿足1.5LabE，且柱外側(cè)縱筋的水平長度必須≥15d，與圖24、圖25算法一樣，這里不再贅述。

第二批縱筋在第一批的基礎(chǔ)上另加20d，計算過程也分較低縱筋和較高縱筋，下面分別計算。

（1）較低縱筋長度計算

較低縱筋長度計算過程如圖27所示。

圖27

（2）較高縱筋長度計算

較高縱筋長度計算過程如圖28所示。

圖28

（3）軟件里如何選擇節(jié)點

這種情況，軟件里選擇節(jié)點C-1，操作步驟如圖29所示。

圖29

（四）節(jié)點4：柱外側(cè)縱筋不能伸入梁內(nèi)的縱筋處理辦法

我們知道，梁寬一般都比柱截面寬小，這就造成柱外側(cè)縱筋，有些能伸入梁內(nèi)，有些不能伸入梁內(nèi)，那不能伸入梁內(nèi)的外側(cè)縱筋能不能伸入板內(nèi)呢？答案是不一定，圖集規(guī)定，當(dāng)板厚≥100時，柱外側(cè)縱筋可以伸入板內(nèi)，當(dāng)板厚＜100是，柱外側(cè)縱筋就不能伸入板內(nèi)。如圖30所示。

圖30

如果不能伸入梁內(nèi)，也不能伸入板內(nèi)怎么辦呢？節(jié)點4就是專門來解決這個問題的，只能在柱內(nèi)錨固，如圖31所示。

圖31

節(jié)點4正好是對節(jié)點1、節(jié)點2、節(jié)點3的補充，所以，在實際工程中，往往是節(jié)點2+節(jié)點4，或者節(jié)點3+節(jié)點4這種組合方式處理。

還有一個問題，就是在什么情況下會出現(xiàn)第二層縱筋？答案是當(dāng)角筋是并筋時候，會出現(xiàn)第二層外側(cè)縱筋，如圖32所示。

圖32

當(dāng)柱角筋出現(xiàn)并筋時，伸入柱內(nèi)的縱筋，就出現(xiàn)兩層縱筋，第一層伸入柱的另一邊減保護(hù)層加向下彎折8d，第二層伸入柱的另一邊減保護(hù)層，下面分別講解算法。

1、第一層縱筋長度計算

第一層縱筋也分為較低縱筋與較高縱筋。

（1）較低縱筋長度計算

較低縱筋長度計算如圖33所示。

圖33

（2）較高縱筋長度計算

較高縱筋長度計算如圖34所示。

圖34

（3）軟件里如何選擇節(jié)點

圖集中的節(jié)點4是對節(jié)點1、節(jié)點2、節(jié)點3的補充，在軟件里，我們在前面選擇節(jié)點C-1和C-2時，已經(jīng)包含了節(jié)點4.，所以節(jié)點4不單獨選擇。

2、第二層縱筋長度計算

第二層縱筋也分為較低縱筋與較高縱筋。

（1）較低縱筋長度計算

較低縱筋長度計算如圖35所示。

圖35

（2）較高縱筋長度計算

較高縱筋長度計算如圖36所示。

圖36

（3）軟件里如何選擇節(jié)點

軟件里沒有給出這種情況的節(jié)點，遇到這種情況，軟件全按柱子外側(cè)縱筋伸入柱對邊減保護(hù)層下彎8d處理了。

（五）節(jié)點5：梁包柱情況

節(jié)點5說的是：梁包柱情況，柱外側(cè)縱筋直錨到頂，梁頂部縱筋伸入柱內(nèi)，如圖37所示。

圖37

這種情況，柱子縱筋按直錨長度計算，計算過程同前面的中柱直錨情況，此處不再贅述。

還有兩個小問題

1、為什么要在柱頂角部增加附加鋼筋？如圖38所示。

圖38

這是因為柱子外側(cè)縱筋一般都是大直徑的鋼筋，到頂部彎曲半徑比較大，在柱子頂部的邊角處形成一塊只有素混凝土沒有鋼筋的空白區(qū)域，如圖39所示。

圖39

所以，在頂部柱角位置，一定要增加附加鋼筋。

2、怎樣理解伸入梁內(nèi)柱外側(cè)縱筋不宜少于柱外側(cè)全部縱筋的65%？如圖40所示。

圖40

這一條主要是針對設(shè)計人員說的，我們預(yù)算上不考慮這個條件，其實圖集用的是不宜少于65%，而不是絕對不能少于65%，在實際工程中保持在65%左右就可以了，如圖41就是我們經(jīng)常遇到的兩種情況，外側(cè)縱筋伸入梁內(nèi)的情況，應(yīng)該在65%左右，都是符合要求的。

圖41

在實戰(zhàn)中如何運用這些節(jié)點

我們的老師經(jīng)常帶面授班的同學(xué)做工程，大家在實際做工程中經(jīng)常會遇到4種情況。如何選中節(jié)點？下面我就以2號辦公樓為例給大家講解一下。

（一）忘記設(shè)置邊角柱

大家最容易犯的錯誤是，到頂層忘記設(shè)置邊角柱，如果你不設(shè)置，軟件默認(rèn)就按中柱計算，如圖42所示。

圖42

由之前講過的知識可知，中柱和邊角柱到頂部的鋼筋長度是不一樣的。我們匯總一下，此時軟件計算出頂層柱的鋼筋是2542.254kg，如圖43所示。

圖43

（二）按照軟件默認(rèn)值計算

廣聯(lián)達(dá)GTJ2018軟件里，有專門設(shè)置邊角柱的功能，操作步驟如圖44所示。

圖44

這時軟件頂層邊角柱外側(cè)縱筋，有個默認(rèn)節(jié)點C-2，如圖45所示。

圖45

由圖45可知，軟件默認(rèn)節(jié)點C-2，并沒有考慮配筋率大于或小于1.2%的情況，只考慮65%的外側(cè)縱筋伸入梁內(nèi)，其余35%錨入柱內(nèi)，沒有分兩批處理。這種結(jié)果是否正確，要根據(jù)具體圖紙判斷，就2號辦公樓來說，軟件這個默認(rèn)設(shè)置也是正確的。

我們來看一下軟件的計算結(jié)果，如圖46所示。

圖46

（三）節(jié)點選擇錯誤

大家容易犯的第三個錯誤是節(jié)點選擇錯誤，比如有位同學(xué)選擇節(jié)點B，如圖47所示。

圖47

很明顯，圖集選錯了，這就是大家沒有充分理解圖集16G101-1的67頁內(nèi)容導(dǎo)致的結(jié)果，只是因為長得像就選擇了這個錯誤節(jié)點。

選擇節(jié)點B所計算的結(jié)果如圖48所示。

圖48

（四）選擇對自己有利的節(jié)點

如果按照現(xiàn)有軟件功能，放棄配筋率大于小于1.2%的判斷，我們按照軟件里的節(jié)點C-1，外側(cè)縱筋分兩批伸入梁內(nèi)，也是能說的過去的，這種情況有50%的鋼筋多算了20d，操作步驟如圖49所示。

圖49

我們來看一下，選擇節(jié)點C-2軟件的計算結(jié)果，如圖50所示。

圖50

我們把前面的四個結(jié)果拿過來比較一下，如圖51所示。

圖51

圖51中可以看出，即使節(jié)點選擇錯誤，鋼筋重量也差不了多少，小工程會差幾百公斤，大工程會差1~2噸，所以，很多同學(xué)即使沒有設(shè)置，也不會發(fā)現(xiàn)你犯了錯誤。然而千里之堤潰于蟻穴，如果對這一問題毫無察覺，就永遠(yuǎn)也不知道自己錯在哪里，也無法提升自己的真本領(lǐng)。

圖51中，前兩個節(jié)點是錯誤的，后兩個節(jié)點，因為軟件放棄了配筋率大于或小于1.2%的判斷，我們選擇節(jié)點C-1、節(jié)點C-2都能說過去的，顯然，如果站在施工單位的角度，選中節(jié)點C-1（2705.332kg）是合理的，如果站在建設(shè)單位的角度，選中C-2（2637.274kg）是合理的，你可以選擇對自己有利的節(jié)點選擇。對量的時候你們再論述各自的理由。

本文的重點是幫助各位造價人掌握頂層柱子鋼筋的計算原理。鋼筋在很多情況下是沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的，你只要懂得了原理，就可以找到正確的理由，希望大家通過這篇文章，充分理解頂層柱子縱筋的計算原理，在實戰(zhàn)中自如應(yīng)對。

原創(chuàng)： 張向榮

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