关于梁配筋的一些建议和看法

时间:2022-09-24 09:55:26

摘 要:本文对梁配筋设计中常遇到的一些问题进行一些简单的探讨,提出一些适当优化的建议和看法。

关键词:通长筋;经济配筋率

中图分类号: G623.58 文献标识码: A

随着计算机一键出图的普及,梁配筋似乎变的越来越简单,很多人越来越习惯于机器出图,认真检查的也越来越少,这样无形中造成了很多的浪费和不合理。笔者结合这些年做过的一些工程,提出一些关于梁配筋的建议和看法,不足之处还请读者多多指正。

一、关于框架梁配置通长钢筋的要求

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010中第11.3.7中规定,沿梁全长顶面和底面至少应各配置两根通长的纵向钢筋,对一、二级抗震等级,钢筋直径不应小于14mm,且分别不应少于梁两端顶面和底面纵向受力钢筋中较大截面面积的1/4,;对于三、四级抗震等级,钢筋直径不应小于12mm。在后面的条文解释中提到,这里的“通长”的含义是保证梁各个部位都配置有这部分钢筋,并不意味着不允许这部分钢筋在适当部位设置接头。也就是说,通长筋可以直径不一致,并非必须的配置贯通筋。通长筋和架立筋的使用原则如下:

①一、二级框架梁:双肢箍时------拉通两根面筋,钢筋直径不应小于2Φ14

四肢箍时--------A :拉通两根面筋+架立筋(2Φ14)

B :拉通四根面筋:(2根架立筋

②三、四级框架梁:双肢箍时------拉通两根面筋,钢筋直径不应小于2Φ12

四肢箍时--------A :拉通两根面筋+架立筋(2Φ12)

B :拉通四根面筋:(2根架立筋

③次梁的配筋可均采用负筋+架立筋的方式进行配筋

这里着重说明一下,其实从规范的意思来讲,对于框架梁,所谓的“拉通两根/四根面筋”也并非面筋的直径必须的一致,但必须的按11G101-1中通长筋的搭接要求进行搭接,架立筋则应按相应的架立筋要求就行搭接。这里面,搭接长度的要求与实际是否承受荷载是息息相关的,因此应从本质上理解规范上要求配置通长筋的意义,其目的是考虑到框架梁在地震过程中反弯点的位置可能出现移动二考虑的。

二、钢筋的直径级

同一截面内的梁底或面筋(指受力筋),其直径相差不宜超过两级。如Φ20的可以与Φ18、Φ16并用,但Φ22就不宜与Φ16共用。原因如下:1.同一截面内钢筋级差过小,施工容易混淆,所以一般要求不小于2mm;2.同一排钢筋直径相差太大,受力力臂相差也较大,受力不均匀,所以一般要求不超过2挡。 也就是同一截面里不同大小钢筋直径不能相差4mm以上,但也不能低于2mm。钢筋级差规范上并未见到相应规定,但从力学的角度来分析,同样位置的受力钢筋还是不应有很大差异的。

三、梁配筋的经济配筋率

梁的最大及最小配筋率规范上有明确的规定,但随着施工成本的增加,甲方对于含钢量的要求也越来越高,这就要求我们在结构布置合理的前提下,进一步适当的控制梁的配筋,(减少含钢量的措施很多,首先的结构布置合理,此为最重要的,其次才是各个具体部分的精简,这里只讨论梁)。梁的经济配筋率大约是1.0%~1.5%左右,为了达到这个效果应仅可能的将钢筋控制在一排之内,大跨度的可以两排,尽量不要有三排筋。因为随着钢筋排数的增加,其承受拉力的有效截面在明显减少,其分担的荷载也很小,钢筋远远达不到屈服强度,浪费比较严重。因而,在梁高受限的情况下,可以适当的增加梁宽,这样对于减少钢筋的根数,效果还是还是比较明显的。

另外,梁钢筋的直径可以适当取大一点,但一般在Φ25左右,这里需要考虑结构的延性及结构构件的抗裂要求。此外,还应注意,现在抗规中,对于框架梁的直径还要求不应大于矩形截面柱在该方向截面尺寸的1/20(四级为不宜),因此梁的经济配筋率应综合考虑各个方面的因素综合考虑,不应仅仅局限于1.0%~1.5%之间。

四、面积配箍率的问题

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第11.3.9条规定,沿梁全长箍筋的面积配筋率应符合以下要求:一级 ρsv,min=0.30×ft/fyv。

二级 ρsv,min=0.28×ft/fyv。

三,四级 ρsv,min=0.26×ft/fyv。

其中,应特别注意300宽的梁,当采用一级钢时,Φ8@200mm的箍筋其最小配箍率不满足要求,这个应特别注意。其中,箍筋面积配筋率的算法如下:

ρsv=Asv/(bs)=(n×Asv1)/(b×s)配置在同一截面(b×s,b为矩形截面构件宽度,s为箍筋间距)内箍筋各肢的全部截面面积与该截面面积的的比率。其中,箍筋面积Asv=单肢箍筋的截面面积Asv1×肢数n。

五、关于直接使用PKPM出图的问题

笔者刚开始做设计的时候,为了省事,都是利用PKPM直接出图,让机器自己考虑裂缝,后来发现机器配置的钢筋大多数偏大,也有局部偏小的,和SATWE的计算结果并不是完全一致。为了找出其中的区别,笔者前后对照修改了很多梁发现了一些问题如下:

①对于一端搭在梁上一端搭在柱或墙上的半框架梁,其配筋往往给出的不对。此类梁的配筋,PKPM后处理的图形中往往按挑梁来处理,和实际的受力模型明显有差异。此处的梁可按一端铰接一端固结考虑,其配筋应根据其弯矩图和SATWE的计算结果手动配筋,不应直接采用机器配筋。

②对于两个主梁交叉在一起的情况,应根据其弯矩图来区分跨度,否则可能出现负筋不足的情况。机器中自动判别的跨度有时候有错,这时应及时修正。

③关于是否考虑裂缝的问题。对于这个问题很多人都是直接点取考虑裂缝,而造成很多梁负筋的加大,这个不但不利于强柱弱梁的抗震要求,在实际中起到的作用也不大。对于裂缝的计算应详细参照《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010第7章的相关要求。住宅建筑中,由于荷载较小,对于跨度较小的梁(一般跨度不大于8米)时,笔者往往不考虑裂缝,直接从SATWE结果中直接配筋,这样做可以适当的减少配筋。但跨度较大的梁,对裂缝要求较高时,应仔细校核其裂缝宽度是否满足要求。

六、结束语

以上是笔者对梁配筋设计的一些体会,部分来源于同行总结,欠妥之处还望指正。

参考文献:

[1]《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

[2]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010

[3]全国民用建筑工程设计技术措施结构2003

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