【结构师炫光】梁配筋设计中易被忽略的6个细节

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 框架结构的梁配筋设计中,有6个细节容易被忽略: 01  是否“考虑纵向受压钢筋作用”     

 框架结构的梁配筋设计中,有6个细节容易被忽略:


01  是否“考虑纵向受压钢筋作用”

    

     砼规9.2.9条:当梁中配有按计算需要的纵向受压钢筋时,箍筋应符合下列规定:......3)当梁的宽度大于400且一层内的纵向受压钢筋多于3根时,或当梁的宽度不大于400mm但一层内的纵向受压钢筋多于4根时,应设置复合箍筋。

     常规做法:≤300宽梁做两肢箍,≥350宽梁做四肢箍。

     而这一条文则导致≤300宽梁做四肢箍的可能。 应该尽量避免。

     在静力作用下,梁端纵筋上部受拉,下部受压,在地震作用下,梁端上下纵筋都可能受压。所以,300及300宽以下的梁,保证梁上下铁单排钢筋不超过4根,也就可以不用设置复合箍筋。

     另外,PKPM参数设置中“框架梁端配筋考虑受压钢筋选项”,选择不勾选,则不用满足这一条文要求。但受拉钢筋计算结果会增大。


1.png




02 “次梁铰接”或“充分利用钢筋强度”

      

    16g101-1图集P89给出了非框架梁L、Lg的配筋构造,“设计按铰接时”用于代号为L的非框架梁,“充分利用钢筋的抗拉强度时”用于代号为Lg的框架梁。

     主要区别:“设计按铰接时”(L)端部锚固直段长度≥0.35Lab

    “充分利用钢筋的抗拉强度时”(Lg)端部锚固直段长度≥0.6Lab

    以常见的C30混凝土,HRB400钢为例:受拉基本锚固长度Lab=35d,假设端部支座宽度300,最外层钢筋的保护层厚度20;那么对于(L)可以使用的最大钢筋直径为:(300-20)/(0.35*35)=22mm,对于(Lg)可以使用的最大钢筋直径仅为:(300-20)/(0.6*35)=13.3=12mm。12mm钢筋很少用于梁纵向受力筋。而主梁通常在250、300左右,所以大部分情况下,次梁统一点铰;若部分支座条件满足时,可按L和Lg区分表达。

    次梁点铰的意义在于可以看到下铁理论上的最大配筋值,但忽略了对主梁的扭矩影响。必要时应进行复核。

    另外,连续次梁中间支座不可以点铰。 对于植筋,存在不可控因素,需要点铰。

    梁点铰以后,支座没有弯矩,计算配筋结果为0。实际上并不是真正的铰接,梁端上部仍受到一定的约束。此时需要配置一定的钢筋避免出现负弯矩裂缝(砼规9.2.6)。当外界荷载达到一定时,此处先开裂,钢筋屈服,形成塑性铰,内力重分布。因下铁已经配足,仍然具备一定的承载力,通过这样一个耗能过程,保证了主结构的安全。

         

        

03  贯穿中柱的主梁钢筋直径


     
      砼规11.6.7:贯穿中柱的主梁钢筋直径,对一、二、三级抗震等级,当柱为矩形截面时,不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/20,对圆柱截面,不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1/20。另见于高规6.3.3条。内容基本一致,不同之处为砼规多一个9度设防下的要求,为1/25。而9度时高层不适用框架结构,所以高规没有。
      对于方柱,须注意1/20针对的是梁伸过柱的长度。且只针对一二三级。四级抗震可以不执行。
     圆柱相对绕一些,某年真题考过,需要做一个几何图形,考虑保护层的厚度,找出钢筋割圆处的弦长。基本上做过一次就不会忘记了。

04  三个强条


     三个强条,分别为:

     砼规11.3.1:  受压区高度与有效高度之比限值

     砼规11.3.6-2:梁端底部和顶部纵向受力钢筋之比的限值

    砼规11.3.6-3:梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时表中箍筋最小直径+2mm。

     这3条频现于历年考试的审图题,基本上抓住几个点就能得分;而在实际项目中,最容易忽略的是第3条。需要注意的是,此处的2%针对的是面积bh0。顺带一提:砼规8.5.1条计算最小配筋率时,针对的面积是bh。

     记住按不利的就对了。



05 悬挑梁及内跨梁配筋的弯矩的有效传递

     

      很多人设计悬挑梁时,把注意力更多的放在悬挑端的配筋,而忽略内跨梁的配筋。事实上看看悬挑梁的弯矩包络图就知道,负弯矩有可能包络到很远的距离,乃至超出一跨也不是没有可能。需要增加上铁贯通钢筋,且保证一定的富余。

2.png

                                    悬挑梁的弯矩包络



06   三排钢筋的排布

     

      假设一个400宽的梁,梁下部配筋21C25 7/7/7;这样配置有问题吗?

      答:有问题。

      相关条文见砼规9.2.1-3:当下部钢筋多于2层时,2层以上钢筋水平方向的中距应比下面2层的中距增大一倍。

      也就是说3排钢筋的话,最多只能配到18C25 4/7/7。

      另外,9.2.1-3给出了各层钢筋间的净间距。

      三排钢筋极大的削弱了混凝土梁的有效高度,实际工程中,应该少用或者不用。






文章首发:微信公众号: 点筑结构   ID :kjve001

作者:炫光   甲级设计院主任工程师、一级注册结构工程师


      



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  • possible123
    possible123 2020年03月13日 21:39:43 2楼

    非常好

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  • lyy2010lyy
    lyy2010lyy 2020年03月14日 15:41:01 3楼

    三排钢筋极大的削弱了混凝土梁的有效高度,实际工程中,应该少用或者不用。

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  • jujingnihao
    jujingnihao 2020年03月19日 16:44:27 6楼

    写的太好了,各个细节总结的很好

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  • 坚持王
    坚持王 2020年03月20日 12:32:32 7楼

    赞一个,总结得非常不错!

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  • xingye8860
    xingye8860 2020年03月21日 09:03:47 8楼

    有6个细节容易被忽略

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  • 篮球星空
    篮球星空 2020年03月26日 09:55:15 10楼

    非常好

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