教科式詳細總結：手把手教你算準頂層柱子鋼筋

張向榮

廣聯達造價圈簽約作者、30+年造價實戰經驗，15+年造價培訓經驗，快算達科技公司創始人

我在輔導同學們做工程的過程中，發現大家對柱子的頂層節點選擇有很多疑問：軟體裡節點太多，到底選擇哪個節點才是正確的？造成這個問題的原因在於對平法圖集16G101-1的67頁、68頁原理部分理解不到位，我想透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，在軟體裡選擇那個節點就一目瞭然了。

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

圖1：平法圖集16G101-167頁內容

68頁的內容如圖2所示。

圖2：平法圖集16G101-1 68頁內容

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

不同部位的柱，到頂層縱筋的演算法各不相同。要想搞清楚頂層柱縱筋計算原理，我們首先要搞清楚什麼是角柱、什麼是邊柱、什麼是中柱，同時還要搞清楚什麼是內側縱筋，什麼是外側縱筋。

一、什麼是角柱、邊柱、中柱？

圖集根據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，我根據自己的經驗給出了較為通俗易懂的定義。如果大家覺得不妥，可以在文章後留言，我們共同探討。

柱子與梁的位置關係（即受力不同）決定了什麼是角柱、什麼是邊柱、什麼是中柱。

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

二、什麼是內側縱筋？什麼是外側縱筋？

內側縱筋與外側縱筋也是由柱與梁的相交關係決定的（即：偏心受壓、軸心受壓）。與梁相交的面屬於內側縱筋，不與梁相交的面屬於外側縱筋，按照這個定義，角柱兩面是外側縱筋，兩面是內側縱筋；邊柱有一面是外側縱筋，三面是內側縱筋，中柱因為四面都與梁相交，全部是內側縱筋，如圖4所示。

圖4

注意，內外側筋相交的那根角筋算外側縱筋。

認識了角柱、邊柱、中柱以及它們的內側縱筋和外側縱筋，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。

三、中柱縱筋長度計算

從前面的知識我們可以瞭解到，中柱只有內側縱筋。請大家翻開平法圖集16G101-1的68頁，我們先來看一下16G平法對中柱的內側縱筋有什麼規定。

（一）中柱的節點構造

平法圖集關於中柱頂部構造有4個節點，下面我們一一講解。

1、節點1：中柱縱筋向內彎折12d

節點1適用於頂部屋面板厚小於100的情況，由於板太薄，柱縱筋不宜錨入板內，只能向柱內彎折，如圖5所示。

圖5

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

2、節點2：中柱縱筋向外彎折12d

節點2適用於頂部屋面板厚度大於100的情況，由於板厚大於100厚，柱縱筋可以向柱外伸入板內或梁內，如圖6所示。

圖6

3、節點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，且梁高大於錨固長度LaE，這時柱子縱筋必須直錨到頂，如圖8所示。

圖8

這裡大家要注意，柱子縱筋伸入梁內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的尺寸應該是900-30（保護層30）=870，而不是748。

這是因為在框架結構裡，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層才行。

弄清了圖集給的這些節點，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

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

1、中柱縱筋彎錨長度計算

由於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，這裡d選用較大縱筋直徑。

（3）軟體裡如何選擇節點

中柱彎錨情況，在軟體裡選擇節點一，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）軟體裡如何選擇節點

中柱直錨情況，在軟體裡選擇節點五，操作步驟如圖14所示。

圖14

四、邊角柱縱筋長度計算

邊角柱出現兩種縱筋，一種是外側縱筋，一種是內側縱筋，內側縱筋的演算法，同前面講的中柱計算，下面我們主要講邊角柱外側縱筋的計算方法。

關於邊角柱外側縱筋，平法圖集16G101-1的67給出了5種節點構造，下面我們一一解讀這5個節點及其演算法。

（一）節點1：柱外側縱筋與梁頂部縱筋連為一體

節點1構造說的是：柱子外側縱筋與梁頂部鋼筋連成一體，如圖15所示。

圖15

這種情況設計上很少使用，施工上也不方便，所以很少出現，大家瞭解就行了。

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

（二）節點2：柱外側筋與梁頂部筋相互搭接，且柱縱筋過柱另一邊

節點2構造說的是：柱外側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，且柱外側筋到頭過柱的另一邊（注：這裡LabE是基本錨固長度），如圖16所示。

圖16

圖16柱子外側縱筋的演算法分兩種情況：第一種情況是外側縱筋的配筋率≤1。2%，另一種情況是外側縱筋配筋率＞1。2%，下面分別講解。

關於外側縱筋的配筋率，解釋一下：

柱外側縱筋的配筋率=柱外側縱筋的截面面積/柱截面面積

。

1、當柱外側縱筋配筋率≤1.2%時

當柱外側縱筋配筋率≤1。2%時，柱外側縱筋伸入梁內只有一批縱筋，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）軟體裡如何選擇節點

這種情況軟體選擇節點C-2，操作步驟如圖19所示。

圖19

2、當柱外側縱筋配筋率＞1.2%時

這種情況因為鋼筋太密，柱子外側縱筋伸入梁內要分兩批縱筋，第一批與圖17、圖18演算法一樣，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）軟體裡如何選擇節點

這種情況軟體選擇節點C-1，操作步驟如圖22所示。

圖22

（三）節點3：柱外側筋與梁頂部筋相互搭接，且柱縱筋不過柱另一邊

節點3構造說的是：柱子外側縱筋伸入梁內長度從梁底算起滿足1。5LabE，與節點2不一樣的是，節點3柱外側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，就是柱外側縱筋的水平長度必須≥15d，如圖23所示。

圖23

我們仍按外側縱筋配筋率≤1。2%和大於1。2%兩種情況來處理。

1、當柱外側縱筋配筋率≤1.2%時

當外側縱筋配筋率≤1。2%時，柱子外側縱筋伸入梁內只有一批縱筋，伸入長度從梁底算起1。5LabE，且柱外側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）軟體裡如何選擇節點

這種情況，軟體裡選擇節點C-2，操作步驟如圖26所示。

圖26

2、當柱外側縱筋配筋率＞1.2%時

當外側縱筋配筋率＞1。2%時，柱子外側縱筋伸入梁內縱筋分兩批計算，第一批縱筋從梁底算起伸入梁內長度滿足1。5LabE，且柱外側縱筋的水平長度必須≥15d，與圖24、圖25演算法一樣，這裡不再贅述。

第二批縱筋在第一批的基礎上另加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）軟體裡如何選擇節點

這種情況，軟體裡選擇節點C-1，操作步驟如圖29所示。

圖29

（四）節點4：柱外側縱筋不能伸入梁內的縱筋處理辦法

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

圖30

如果不能伸入梁內，也不能伸入板內怎麼辦呢？節點4就是專門來解決這個問題的，只能在柱內錨固，如圖31所示。

圖31

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

還有一個問題，就是在什麼情況下會出現第二層縱筋？答案是當角筋是並筋時候，會出現第二層外側縱筋，如圖32所示。

圖32

當柱角筋出現並筋時，伸入柱內的縱筋，就出現兩層縱筋，第一層伸入柱的另一邊減保護層加向下彎折8d，第二層伸入柱的另一邊減保護層，下面分別講解演算法。

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）軟體裡如何選擇節點

圖集中的節點4是對節點1、節點2、節點3的補充，在軟體裡，我們在前面選擇節點C-1和C-2時，已經包含了節點4。，所以節點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）軟體裡如何選擇節點

軟體裡沒有給出這種情況的節點，遇到這種情況，軟體全按柱子外側縱筋伸入柱對邊減保護層下彎8d處理了。

（五）節點5：梁包柱情況

節點5說的是：梁包柱情況，柱外側縱筋直錨到頂，梁頂部縱筋伸入柱內，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。

五、還有兩個小問題

1、為什麼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、怎樣理解伸入梁內柱外側縱筋不宜少於柱外側全部縱筋的65%？如圖40所示。

圖40

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

圖41

六、在實戰中如何運用這些節點

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

（一）忘記設定邊角柱

大家最容易犯的錯誤是，到頂層忘記設定邊角柱，如果你不設定，軟體預設就按中柱計算，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。我們彙總一下，此時軟體計算出頂層柱的鋼筋是2542。254kg，如圖43所示。

圖43

（二）按照軟體預設值計算

廣聯達GTJ2018軟體裡，有專門設定邊角柱的功能，操作步驟如圖44所示。

圖44

這時軟體頂層邊角柱外側縱筋，有個預設節點C-2，如圖45所示。

圖45

由圖45可知，軟體預設節點C-2，並沒有考慮配筋率大於或小於1。2%的情況，只考慮65%的外側縱筋伸入梁內，其餘35%錨入柱內，沒有分兩批處理。這種結果是否正確，要根據具體圖紙判斷，就2號辦公樓來說，軟體這個預設設定也是正確的。

我們來看一下軟體的計算結果，如圖46所示。

圖46

（三）節點選擇錯誤

大家容易犯的第三個錯誤是節點選擇錯誤，比如有位同學選擇節點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頁內容導致的結果，只是因為長得像就選擇了這個錯誤節點。

選擇節點B所計算的結果如圖48所示。

圖48

（四）選擇對自己有利的節點

如果按照現有軟體功能，放棄配筋率大於小於1。2%的判斷，我們按照軟體裡的節點C-1，外側縱筋分兩批伸入梁內，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，選擇節點C-2軟體的計算結果，如圖50所示。

圖50

我們把前面的四個結果拿過來比較一下，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，很多同學即使沒有設定，也不會發現你犯了錯誤。然而千里之堤潰於蟻穴，如果對這一問題毫無察覺，就永遠也不知道自己錯在哪裡，也無法提升自己的真本領。

圖51中，前兩個節點是錯誤的，後兩個節點，因為軟體放棄了配筋率大於或小於1。2%的判斷，我們選擇節點C-1、節點C-2都能說過去的，顯然，如果站在施工單位的角度，選中節點C-1（2705。332kg）是合理的，如果站在建設單位的角度，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準答案的，你只要懂得了原理，就可以找到正確的理由

，希望大家透過這篇文章，充分理解頂層柱子縱筋的計算原理，在實戰中自如應對。

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*本文系張向榮原創，獨家來稿

廣聯達造價圈簽約專家黃燕翔稽核

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