关于型钢混凝土转换梁最小配筋率问题浅见

摘要：相关规范仅提出了普通混凝土梁、转换梁和型钢混凝土梁的最小配筋率，未明确型钢混凝土转换梁的最小配筋率要求，与《钢筋混凝土规范》的规定不匹配。本文对上面问题提出解决办法和见解。

关键词：钢筋混凝土；型钢混凝土； 转换梁的最小配筋率

中图分类号：U663.9+3文献标识码：A文章编号：

引言：

现代高层建筑特别是超高层建筑的使用功能是多样化甚至综合化，上部为住宅、公寓、酒店，下部为大开间办公、商场，甚至上部是小开间的酒店客房下部为大跨度的会议厅、礼堂等。建筑物上下层开间差异巨大，必然造成上下层竖向构件不可能连续，这类高层建筑只有设置结构转换层才能实现建筑不同层之间使用功能的转变。转换层的结构形式基本可以分为梁式转换、板式转换、箱式转换、空腹桁架式转换等多种类型，这类上部为住宅、公寓下部为商业用途的高层建筑发展需求不断增加，并以上部剪力墙结构，下部为框支框架结构这类结构形式出现较多。随着层数、跨度等要求越来越高，普通钢筋混凝土转换梁的截面、自重偏大，不能满足建筑空间需要。型钢混凝土转换梁相对较轻巧，应用越来越多。

1．普通混凝土梁和框架梁的配筋率

根据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010，8.5.1的表述：钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于表8.5.1规定的数值。

表8.5.1纵向受力钢筋的最小配筋百分率

注：（1）受压构件全部纵向钢筋最小配筋百分率，当采用C60及以上强度等级的混凝土时，应按表中规定增大0.10；

（2）板类受弯构件（不包括悬臂板）的受拉钢筋，当采用强度等级400MPa、500MPa的钢筋时，其最小配筋百分率应允许采用0.15和45中的较大值；

（3）偏心受拉构件中的受压钢筋，应按受压构件一侧纵向钢筋考虑；

（4）受压构件的全部纵向钢筋和一侧纵向钢筋的配筋率以及轴心受拉构件和小偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率均应按构件的全截面面积计算；

（5）受弯构件、大偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率应按全截面面积扣除受压翼缘面积后的截面面积计算；

（6）当钢筋沿构件截面周边布置时，"一侧纵向钢筋"系指沿受力方向两个对边中的一边布置的纵向钢筋。

2．在复杂高层中钢筋混凝土转换梁的要求

（1）由于有转换梁的一般为高层建筑，还需符合《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010的框架梁设计要求，见6.3.2条中2： 纵向受拉钢筋的最小配筋百分率，非抗震设计时，不应小于0.2和45中的较大值；抗震设计时，不应小于表6.3.2-1规定的数值；

表6.3.2-1 梁纵向受拉钢筋最小配筋百分率ρmin（%）

（2）《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010里面，普通框架梁的最小配筋率要求同《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010的规定，且《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010中10.2.7的1：“转换梁上、下部纵向钢筋的最小配筋率，非抗震设计时分别不应小于0.3%；抗震设计时，特一、一和二级分别不应小于0.6%、0.5%、和0.4%”。其条文说明解析如下：转换梁包括部分框支剪力墙结构中的框支梁以及上面托柱的框架梁，是带转换层结构中应用最为广泛的转换结构构件。结构分析和试验研究表明，转换梁受力复杂，而且十分重要，故对其纵向钢筋、梁端加密区箍筋的最小构造配筋提出了比一般框架梁更高的要求。

(3)钢筋混凝土转换梁需要符合以上要求，同时需注意复杂高层转换梁一般会有特一级抗震要求的情况，这个时候配筋率又提高了1%。

3．型钢混凝土转换梁的普通钢筋最小配筋率

(1)根据《型钢混凝土组合结构技术规程》138-2001的5.4.2：梁中纵向受拉钢筋不宜超过二排，其配筋率宜大于0.3%，直径宜取16～25mm，净距不宜小于30mm和1.5d（d为钢筋的最大直径）；梁的上部和下部纵向钢筋伸入节点的锚固构造要求应符合国家标准《混凝土结构设计规范》GBJ 10-89的规定。

(2)《型钢混凝土组合结构技术规程》138-2001并没有给出型钢混凝土转换梁的相关规定，这个时候问题出现了，是否就按计算软件例如sawte计算出来的0.3%的配筋率配置就可以呢？从自身的结构理念出发，转换梁和普通梁，框架梁在《高规》中都有不同的表述，证明了转换梁跟其他的梁在很多方面存在差异，为安全，我们可以采用类比的方法供设计师参考。工程实例如下：地上45层，第三层为转换层。本工程采用梁式框支剪力墙结构。

图1.转换层结构平面图

注明：图中梁中有双斜线为型钢钢筋混凝土转换梁，共3条。以下为其中一条型钢混凝土转换梁普通钢筋的最小配筋率类比方法。

例如：抗震等级为一级的混凝土框架梁，采用C70混凝土，钢筋为HRB400，其跨中配筋率按以上规范条文：=0.3864%；相应抗震等级的混凝土转换梁为 =0.5%，普通的型钢混凝土梁配筋率为=0.3%，设相应抗震等级的型钢混凝土转换梁配筋率为，则，求得，求得相应抗震等级钢骨混凝土转换梁跨中配筋率为=0.3x0.5/0.3864=0.3882%。

当抗震等级为特一级的时候有些不同，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010中的10.2.7的第1条，特一级比一级情况下提高20%的最少配筋率， 同样用类比可让特一级的型钢混凝土转换梁跨中最少配筋率提高20%，为1.2x=0.466%。

4．结语

对于型钢混凝土转换梁普通钢筋配置问题，虽然现行我国规范没有细致明确的规定，但是仍可以通过类别的方法确定其普通钢筋的最小配筋率。在此仅提出本人以上见解，期盼以后有设计师能提出更好的解决办法。

参考文献：

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中华人民共和国行业标准，型钢混凝土组合结构技术规程（JGJ138-2001），北京.

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