框架梁范文
时间：2023-02-28 09:18:41
框架梁范文第1篇
试验概况
1试件设计
试验共设计制作3榀1层2跨钢筋混凝土框架，试件编号为KJ1、KJ2和KJ3，其中试件KJ1和KJ2采用HRB500级钢筋作为受力主筋，为了与试件KJ2进行对比，具有相近承载力的试件KJ3采用HRB400级钢筋作为受力主筋。框架柱高h=1800mm(从基础梁顶算起)，2跨跨度均为4000mm，梁截面尺寸为150mm×300mm，柱截面尺寸为250m×250mm，基础梁横截面尺寸为600mm×250mm，3榀框架试件尺寸如图1所示。混凝土设计强度等级为C40，钢筋混凝土框架柱配筋均为320，对称配筋。框架梁则按跨编号为KL1、KL2，其配筋如表1所示。3榀试件框架梁的非加密区箍筋配置双肢8@150，加密区箍筋配置双肢8@75。纵向受力钢筋材料性能如表2所示。
2试验加载及量测
试验加载采用框架梁跨中集中加载(图2)。分4个阶段进行加载。第1阶段，分4～5级加载，每级荷载增量20～40kN，直到框架梁中柱端(C端)、跨中(B、D端)以及边柱端(A、E端)都出现裂缝，分级卸载。第2阶段，首先按第1阶段加载方式加载至其卸载时的荷载值，再按框架梁中柱端(C端)计算的承载力分6～7级加载，每级荷载增量为10～40kN，待主裂缝宽度达到0.3mm，分级卸载。第3阶段首先分级加载至第2阶段卸载时的荷载值，按照第2阶段的荷载级差加载，加载至框架梁中柱端(C端)计算承载力的90%，改变级差以计算极限荷载的5%分级加载。试验量测的主要内容包括:测量梁端、梁跨中、柱顶、1/3柱高以及柱底等关键截面的混凝土应变和受拉钢筋应变;用6个量程50mm的百分表来测量梁跨中以及1/4跨度处的挠度，5个量程10mm的百分表测量柱顶以及柱侧向的位移;用6个电子倾角仪测量梁端及边柱柱顶转角;用4个量程1mm的千分表测量边柱柱底的平均位移，用来校核所测混凝土应变;框架梁开裂后，描绘每级荷载作用下裂缝形态并量测记录纵筋处的裂缝宽度。
试验结果及分析
1裂缝形态
3榀框架试件在加载过程中，首先框架梁在中柱支座的梁端附近出现第1条裂缝(试件KJ1～KJ3对应的开裂荷载分别为19kN，22kN和21kN)，继续加载，梁跨中附近和边柱端也出现1条新裂缝，中柱支座端在第1条裂缝靠跨中一侧出现1条新裂缝。原有的裂缝宽度进一步增大，在己开展的裂缝相邻一定间距内又有新裂缝出现，已开展的2条裂缝之间很少再有新裂缝出现。所有裂缝沿竖直方向延伸一定高度以后斜向发展，框架梁柱边裂缝斜向支座端，跨中裂缝斜向加载点。紧靠柱边的梁端裂缝没有倾斜，沿垂直方向延伸。进一步加载，梁跨中的下排钢筋首先屈服，裂缝宽度加大，梁两端转角增大。随后跨中裂缝发展进一步加速，挠度增大更加明显。最终跨中受压区混凝土压碎(试件KJ1～KJ3对应的极限荷载分别为216kN，200kN和230kN)，框架梁裂缝形态如图3所示。
2裂缝宽度
在3榀框架梁支座端附近各选取4条主裂缝(A端裂缝编号A1、A2、A3、A4，E端裂缝编号E1、E2、E3、E4，中柱左侧梁KL1端裂缝编号C1、C2、C3、C4，中柱右侧梁KL2端裂缝编号C1''''、C2''''、C3''''、C4'''')，在正常使用荷载作用下进行裂缝宽度比较分析，如图4～6所示。由图4～6可知，在正常使用荷载作用下，除了试件KJ2的E端以及试件KJ3的C端，其余框架梁支座截面端部的裂缝宽度最大，且靠近柱边的裂缝在每级荷载作用下的裂缝宽度增量也较其他裂缝大，这些支座端的裂缝是控制整个框架梁裂缝的关键。对于试件KJ1和试件KJ3，具有相近配筋率、不同钢筋直径的A端和E端，每级荷载作用下的最大裂缝宽度比较如图7所示，直径较大的钢筋导致较宽的裂缝。对承载力相近分别配有HRB500钢筋的试件KJ2和配有HRB400钢筋的试件KJ3的A、C端在每级荷载作用下的最大裂缝宽度比较如图8所示。由于HRB500级钢筋使配筋率降低，导致较宽的裂缝。试件KJ1、KJ2、KJ3在正常使用荷载作用下实测框架梁端最大裂缝宽度明显大于按2010版规范公式计算的裂缝宽度(表3)，而梁跨中的最大裂缝宽度与按2010版规范公式计算的宽度之比小于1。
计算结果与试验结果对比分析
框架梁范文第2篇
关键词：框架梁加固技术；质量控制；成本节约
Abstract: This paper introduced the frame beam strengthening construction of the technical characteristics, process principle in detail, the construction technology of frame structure of quality control, cost saving effect.
Key words: frame beam strengthening technology; quality control; cost saving
中图分类号：TU74
一、前言
随着建筑行业的迅猛发展，建筑工程质量标准、节能环保要求也越来越高；在框架结构工程中，框架梁的工程量大约占总量的50%，因此框架梁的施工质量是施工过程中的控制重点，框架梁加固的材料消耗能得到有效地控制将很大程度上降低成本；从质量控制及节约成本的角度出发，浅谈框架梁加固施工技术。
二、特点
1、操作简单：在框架梁加固拆除过程中只需紧固或松动框架梁定型夹具的螺母即可，施工组装简单、拆除方便，使用中能降低工时，加固体系安全可靠、稳定性强，不易变形，能够确保框架梁施工质量。
2、相对独立：框架梁定型夹具是一个独立的加固工具，与框架梁的支撑等是独立分开的，所以不必与顶板模板一起拆除，提高了利用率。
3、周转率高：框架梁定型夹具一次性加工完成后，在使用过程中不会有其他因素对其造成破坏，周转率高，节省大量木材和资金。
4、缩短工期：改变了传统的施工工艺，提前了后续工序的插入时间，使整个施工工期得到了保证。
5、节约成本：制作定型夹具的材料可以采用废旧木方；对拉螺栓可以采用从已浇筑外墙上割下来的止水螺栓头焊接钢筋。
三、工艺原理
1、新型框架梁加固技术充分利用力矩平衡原理，现场采用100mm×100mm方木、 500mm×100mm方木、Φ16螺栓、废多层板制作出独立的框架梁定型夹具。
图4.0.1-1框架梁定型夹具示意图
2、框架梁中混凝土侧压力通过侧模传递到侧龙骨，然后作为n（n=侧龙骨根数）个集中力F侧1、F侧2、F侧3、F侧4传递给定型夹具的100mm×100mm方木，再通过定型夹具的对拉螺栓向内的拉力F螺栓、底端50mm×100mm方木向外的反力F方木来平衡混凝土的侧压力。
图4.0.2-1框架梁定型夹具示意图图4.0.2-2框架梁定型夹具受力图
3、底支撑体系采取后支顶的措施，先搭设顶板模板支撑体系，顶板立杆支设好以后，在梁底部位安装一道水平钢管作为框架梁主龙骨，然后即可进行框架梁模板、框架梁钢筋的施工，在顶板模板完成后，钢筋开始大面积绑扎的时候，木工再进行框架梁加固及框架梁梁底支顶。
四、工艺流程及操作要点
1、工艺流程
搭设顶板支撑体系梁底水平钢管安装框架梁底模板安装框架梁底模板验收框架梁钢筋绑扎顶板及框架梁侧模安装框架梁底立杆支顶框架梁定型夹具安装模板验收钢筋隐检合格浇筑混凝土拆除框架梁定型夹具
2、操作要点
（1）制作框架梁定型夹具：在定型夹具的100mm×100mm方木上用十字线标出需钻孔位置后再用电钻钻孔，保证钻孔垂直度；考虑到夹具的的变形，在夹具底端50mm×100mm方木制作时长度要大于理论长度10mm。
（2）安装顶板立杆及垫木：按模板支撑布置图放立杆十字定位线；混凝土楼面立杆下垫500 mm ～800 mm长的100mm×50 mm木方，立杆上下层位置对正；安装时从边跨一侧开始安装，先安装第一排立杆，临时固定稳固后，再安装第二排立杆和横杆件，依次逐排安装。
（3）安装梁底钢管：顶板立杆安装就位后即可安装框架梁底钢管，根据框架柱上的建筑1000mm线找出梁底钢管标高位置，拉线安装梁底钢管；安装时卡扣螺母必须拧紧。
（4）安装梁底模板：梁底钢管安装就位后即可安装梁底模板，根据框架柱上的建筑轴线找出框架梁位置，然后在框架梁底模板两侧安装卡扣，防止模板位移。
（5）安装梁底立杆及水平杆：按放出的十字定位线安装梁底立杆，U型托必须与梁底主龙骨顶紧，水平杆与顶板支撑体系连接成一个整体。
（6）安装框架梁定型夹具：定型夹具安装时，要上下两个人相互配合，定型夹具端部必须顶到楼板底。
（7）拆除框架梁定型夹具：定型夹具拆除时框架梁混凝土强度要不小于1.2MPa；拆除定型夹具时，要上下两个人相互配合，松动对拉螺栓一端的螺母，取下定型夹具传递给另一人。
3、质量控制措施
（1）定型夹具的100mm×100mm方木表面平整、顺直、无疖疤劈裂缺陷，使用前逐一检查，符合要求方可使用。
（2）对拉螺栓如采用螺栓头与钢筋焊接，在焊接施工前清除焊接部位表面上的锈斑、油污、杂物等。
（3）框架梁定型加具端部必须安装到板底，严格控制沿梁长度方向的间距。
（4）进行框架梁底立杆支顶时，U型托必须顶紧，梁底按规范要求设置水平拉杆，并与顶板支撑体系连接成一个整体。
（5）严格控制浇筑完混凝土后定型夹具的拆除时间。
五、结论
框架梁范文第3篇
关键词：边坡；锚杆框架梁；防护施工
Abstract: based on the slope of the anchor beam protection construction do some theory and practice, this paper mainly includes anchor beam scope, anchor beam materials and anchor beam protection construction technology, finally to construction technical difficulties and treatment measures are introduced in this paper.
Keywords: slope; Anchor beam; Protection construction
中图分类号：U416.1+4文献标识码：A 文章编号：
锚杆框架梁作为一种新型的高边坡加固防护方法，针对岩石极易风化、崩解，边坡易崩塌、滑动的特征，能有效地保证边坡的稳定性，且结构布置合理[1]。
1锚杆框架梁适用范围
对于坡面易坍塌、溃曲变形的强风化泥岩、砂岩、页岩高边坡，可采用长锚杆（钉）加格子梁防护。锚杆长度根据地层岩性、边坡高度等计算确定，一般长4m～16m，格子梁尺寸为3m×3m。锚杆框架梁的适用范围及防护方法如下：
a）适用于坡比为1∶0.50～1∶1.00的整体稳定性好、局部易剥落的岩质路堑边坡的一般性加固防护；
b）适用于挖方边坡岩体较破碎、坡体不能自稳、坡面起伏较大、需要特殊加固处治的路堑边坡，对此种防护型式，均需进行工点设计；
c）在框架节点处增加锚钉（杆）进行加固防护；
d）现浇框架截面尺寸为20cm×20cm，码砌65cm×65cm的预制框格，填土后挂铁丝网，采用膨胀螺钉固定，整个坡面喷播有机基材植草绿化，并在坡面栽植灌木[2]。
2锚杆框架梁材料
2.1框架、小框格
框架采用C25混凝土现浇，小框格用C20混凝土预制，预制的菱形砼框格高15cm，外框长65cm，内框长55cm，壁厚5cm，框格节点间用M7.5#砂浆连接，钢筋、水泥、砂、石材料要求及配合比见土建技术规范。
2.2框架内填土
框格内填土用种植土，若采集的土壤不适合植物（草、树）生长，应在土壤中添加肥料和土壤改良剂进行改良。对种植土的要求为：土壤砂粘比适中，疏松多孔，密实度良好，pH值为6～7，有机质含量大于1.5％，含水量为15％～20％，无杂质、病菌、虫卵、有害物质以及大于25mm的石块、棍棒、垃圾等。回填土要经过翻晒、晾干、碾压，过筛成均匀的细粒土。
2.3有机基材
作为植物生长的基盘，有机基材配料是绿化成功的关键因素，施工单位应对其使用的有机基材负责，使用的有机基材必须提供成功的试验工点资料，设计喷播厚度为5cm，若检验喷射厚度小于5cm，则视为不合格，同时基材中不得使用水泥作为粘结剂。有机基材建议配合比（每立方米基材中各配料的质量）如下：a）种植土1 300kg；b）有机肥0.5kg；c）油饼1kg；d）腐殖材料：糠壳20kg，泥团土15kg；e）粘结剂2kg（禁止使用水泥）；f）保水剂2kg。
2.4铁丝网
铁丝应符合《一般用途热镀锌低碳钢丝》（GB3087-82）的规定，铁丝网设计为热镀锌机编铁丝网（每平方米镀层重量≥110g，防锈年限达8～10年），铁丝直径不小于2.2mm，幅宽为2m～3m，网孔尺寸为5cm×5cm左右，严禁采用焊接铁丝网[3]。
3锚杆框架梁防护施工技术
3.1锚杆框架梁施工工艺流程
测放孔位钻孔锚杆制安注浆挖槽支模绑扎钢筋浇筑框架梁养护框架内砌筑浆砌片石。
3.2施工放线
框架梁位置施放后，请监理复线，其偏差应小于等于500mm用石灰线标出明显的标志；锚杆孔位置应按设计要求测放，其偏差不得超过±10cm用木桩或油漆做出明显标志。
3.3锚杆施工
⑴锚杆成孔采用MK-5型钻机；
⑵锚杆须与坡面垂直，孔径φ≥90mm，深度比设计大0.4m，孔位偏差与锚索相同；
⑶锚杆制作严格设计图纸要求进行；锚杆导正支架的尺寸应根据实际锚孔的直径大小进行调整，以利锚杆顺利安装；
⑷锚杆注浆采用1:1水泥砂浆，水灰比0.4，砂浆体强度不低于30MPa。
注意措施：锚孔位置（垂直、水平方向）方向不大于±5cm，孔底偏差不大于锚杆长度的3%。锚孔施工时禁止开水钻进，在饱和性土和易塌孔的土层钻进时宜选用带护壁套管的钻机钻进，锚杆及框架钢筋表面必须清除锈和污垢；采用从孔底到孔口反浆式注浆，注浆必须饱满。施工结束后，测量复检锚杆孔位置偏差应小于等于±10cm。为使锚杆在孔中处于中间位置，并保证杆体包裹砂浆层厚度，在锚杆上每3m设一支架。
3.4框架梁混凝土施工
⑴钢筋制作严格按设计图纸的要求及规范规定进行；框架梁及挡墙钢筋采用绑扎安装制作。锚杆处配置的加强钢筋与框架主筋焊接在一起；绑扎钢筋的交叉点及搭接处应采用铁丝扎牢，搭接长度Ⅰ级钢筋为30d，Ⅱ级钢筋为40d，其末端距离钢筋弯折处不得小于钢筋直径的10倍；
⑵焊接采用单面焊，搭接长度为10d其焊钢筋不得漏焊，应保证焊缝饱满、光滑；对模板及支架，钢筋及预留锚眼必须检查，并做好记录，符合设计要求后，方可浇筑混凝土；
⑶严格按照试验配合比进行混凝土配制、搅拌和浇筑；混凝土塌落度控制在30～50mm，搅拌时间不小于90S，出料后立即浇筑，防止出现离析，若有离析必须在浇筑前进行第二次搅拌；
⑷混凝土浇筑时必须边浇筑、边振捣，使其浇筑密实，每100m3或每台班做试件一组，待养护28d后进行抗压强度试验。混凝土浇筑时必须进行浇筑记录，并请监理方验收。
3.5挂网喷锚施工
用直径8mm钢筋编制成200mm×200mm的正方形网格，交结处用铁丝绑扎牢固；钢筋网垫离坡面7.5cm，并将网子翻上平台50cm固定。喷射前应将坡面上浮土、松石、杂草清除干净，并将坡面修平；选用新鲜42.5R普通硅酸盐水泥，干净的中细砂和强度较高的碎石，配合比按灰:砂:石=1:2:2，最大骨料粒径不超过10mm，采用人工拌和3～4次，确认均匀后方可上机喷射；间隔3m设一泄水孔，内插直径50mm塑料管，并将塑料管按4%坡度固定在网子上。喷射坡面每12m沿线长设一伸缩缝。挂网喷锚中考虑沉渣的影响，锚杆实际钻进深度比设计多0.4m，锚杆钻进直径为90mm，方向与坡面垂直，成孔后用高压风吹孔、扫孔；喷设混凝土前先将工作面上的杂草、小树、松土、浮石等清理干净。选用直径8mm的钢筋，校直后按200×200mm规定尺寸编成正方形网格，网距离岩面保持7.5cm间距，交结点用22号铁丝绑扎，网子翻上坡顶0.5m固定，锚杆外露端头与钢筋点焊牢；在喷射过程中严格掌握喷射面宽度、喷嘴离喷面的距离、喷头运行方式、水灰比、喷射顺序、搭接方式等操作技术。喷射后要进行抹面，加强养护，防止开裂，提高强度和表面光洁度。
4施工技术难点及处理措施
4.1锚杆孔钻探难点及处理措施
由于该地区地层以泥质胶结、半胶结松散的砂层为主，间夹多层粘土层或中-强膨胀土，孔径向下倾的斜孔，且高空作业，成孔难度非常大。如果不采取响应的技术措施，不但钻空质量难以保证，而且成孔后会发生塌孔、掉块、钻孔偏差等现象，无法下入锚杆，无法进行正常的施工。
在认真进行现场勘察及分析地质勘探资料基础上，结合设计要求及现场的实际情况，根据以往的施工经验采取如下技术措施：
⑴根据实际情况，采取螺旋钻进与冲击钻进相互交叉和相互结合的方式钻进；
⑵对特别破碎软弱带来预注水泥浆并辅以二次扫孔钻进；
⑶浅部、局部跟套管钻进；孔口部位采用先施工纵横梁后施工锚孔或下孔口管固定钻孔等措施，以保证孔位准确。
4.2锚固段灌浆难点及处理措施
灌浆效果好坏直接影响锚固效果，也是锚杆拉力能否达到设计要求的关键所在，由于本区岩石比较破碎，在灌浆过程中会由于漏浆而影响灌浆效率，而灌浆后的缓慢漏渗将会灌浆效果，使锚固段不够密实，出现局部空洞等，因此我们采用如下技术措施：
⑴采用水灰比值0.42:1，灰砂比为1:1的水泥砂浆灌浆，降低其流动度，提高锚固段的强度；
⑵灌浆压力不低于0.4～0.5MPa，并尽可能加大灌浆压力，使裂缝早期得到填充；
⑶由专人负责对其进行二次及多次补灌浆，在其凝固前尽量使孔内砂浆饱满地填充钻孔；
⑷添加适量化学添加剂，提高其灌浆效率，促使其早强速凝，使其渗漏范围得到控制。
5结语
锚杆框架梁加固路堑边坡是一种较为新型的路基边坡型式，边坡加固稳定，且施工速度快，加固效果良好，值得推广应用。
参考文献
[1]邹静蓉，李志勇；岩体破碎边坡锚杆框架梁支护稳定性分析[J]；路基工程，2002，1
[2]《公路路基设计规范》（JTGD3-2004）[S]；北京，人民交通出版社，2004
[3]朱焕春，荣冠，肖明等.张拉荷载下全长粘结锚杆工作机理试验研究[J].岩石力学与工程学报，2002，21
框架梁范文第4篇
摘要: 随着社会经济的发展和现代技术的进步，预应力混凝土结构逐渐在我国的城市建筑和工业建筑中应用得越来越广泛。文章根据某建筑预应力混凝土架梁设计，对预应力架梁的设计计算，抗震结构和构造措施进行深入的分析，对类似预应力结构有一定的借鉴意义。
关键词:框架梁设计；计算；构造措施；经济效益
Abstract: with the development of social economy and the progress of modern technology, prestressed concrete structure in our urban building gradually and industrial buildings to be more and more extensive application. According to a building prestressed concrete frame beam design, the design and calculation of the prestressed frame beams, seismic structure and construction measures for further analysis to the similar prestressed structure have a certain significance.
Keywords: frame beams design; Computing; Structural measures; Economic benefits
近年来，基础建筑设施的逐渐增多和普及，提倡绿色建筑成为了如今社会普遍关注的问题。预应力混凝土结构具有跨越能力大、耐久性高、节约材料，造价相对低廉和施工难度低的优点，正好符合绿色建筑的要求。注重预应力混凝土框架梁的设计以及结构的抗震性能，对预应力结构的推广和基础建筑的建设具有重要的意义。
1 工程概况与结构选型
某4层的建筑局部2层(3层，4层)为大空间结构，平面尺寸为41.6m×24m。因单向跨度较大，经多种方案比较，选用有粘结预应力混凝土现浇框架和单向肋梁结构体系。框架采用横向布置，3层，4层高分别为6.7m和6.2m。根据建筑平面尺寸及高度的要求，框架梁截面取700mm×1200mm，框架柱截面1000mm×1500mm，楼板厚度150mm。
梁板混凝土强度等级C40。框架按6度抗震设防，地面加速度0.05g，场地类别Ⅲ类。框架抗震等级为四级。楼屋面活荷载为4.0kN/m2。
2 预应力框架梁设计与计算
2.1 框架的几何特征及外荷载作用下的内力计算
框架的几何特征见表1。
表1 框架的几何特征
2.2梁中预应力筋估算
框架梁预应力筋布置尽可能与外弯矩相一致。该工程采用如图1所示的正反抛物线预应力筋布置形式。预应力筋采用低松弛预应力钢绞线，fptk=1860MPa，fpy=1320MPa，预应力的有效应力取为张拉控制应力的70%。为考虑次弯矩对支座截面的有利影响，近似取0.9的系数将外荷载作用下的弯矩减小(支座为控制截面)。
现以楼面框架梁为例，因为作用在梁上的活荷载值相对恒载较小，且梁跨度较大，结合以往类似工程经验，裂缝控制应从严要求，按荷载短期效应组合下构件边缘混凝土拉应力满足下述限值要求的估算预应力筋:
将上述相应数据代入计算得:AP≥2094mm2。
考虑本工程较常规预应力设计跨度大，取2束9s15.2(200，150，200)(AP=2502mm2)。
2.3预应力损失计算
1)张拉控制应力σcon=0.7fptk=0.7×1860=1302MPa，预埋波纹管κ=0.0015，μ=0.25：孔道摩擦损失σL2(采用两端张拉,对于每跨梁，相当于一端张拉)，计算结果见表2。
表2 预应力损失计算结果
a=(1400－200－150)×0.15/0.5=315mm：b=(a/0.15)×0.35=(315/0.15)×0.35=735mm。
2)锚具内缩损失σL1，采用夹片式锚具，其回缩值为5mm(有顶压)，根据公式得:
i1=(1302－1239.5)/3.6=17.35N/mm2/m：
i2=(1329.5－1171.64)/8.4=18.8N/mm2/m：
L0=0.6m：L1=4.2m。
所以，端部支座:σL1=2×17.35×3.6+2×18.8×(7.31－4.2)=241.9N/mm2：跨中:σL1=0N/mm2。
3)第一批预应力损失汇总如下:端部:σL1=241.9N/mm2，跨中:σL1=1302×10%=130.3N/mm2。
4)钢筋应力松弛损失σL4:σL4=0.125(σcon/fptk－0.5)σcon=32.6N/mm2。
5)混凝土收缩徐变引起的预应力损失σL5(考虑自重影响，近似取恒载的全部):
支座处:NP=2652.4kN，σPC=1.33N/mm2。
跨中处:NP=2931.6kN，σPC=5.10N/mm2。
假设非预应力配筋面积，取预应力度:λ=0.6。
As=［Apfpy(1－λ)］/(fyλ)=6116mm2。
支座处:取As=6874mm2(14φ25，Ⅲ级钢)：ρ=0.798%。
跨中处:取As=6383mm2(13φ25，Ⅲ级钢)：ρ=0.756%。
则收缩徐变损失:
支座处:
σL5=(35+280σPC/fcu')/(1+ρ)=(35+280×1.33/30)/(1+15×0.798%)=42.3N/mm2。
跨中处:
σL5=(35+280σPC/fcu')/(1+15ρ)=(35+280×5.10/30)/(1+15×0.756%)=74.2N/mm2。
6)总预应力损失σL及有效预加力Np汇总见表3。
表3 总预应力损失σL及有效预加力Np汇总
平均σpe=1302－(316.8+237.1)/2=1025.1N/mm2。
2.4预应力引起的次弯矩和次剪力计算
(1)等效荷载
取支座和跨中截面有效预应力的平均值作为跨间的预应力值计算等效荷载(简化计算)，楼面梁预加力值Np=(2174.2+2190.8)/2=2182.5kN。
该工程等效荷载为:
Mp=2182.5×0.396=864.3kN·m。
q1=(8×182.5×0.735)/16.82=45.5kN/m：
q2=(8×2182.5×0.315)/(2×3.6)2=106.1kN/m。
(2)综合弯矩、次弯矩及次剪力的计算
次弯矩等于综合弯矩减去主弯矩，主弯矩为框架梁中预应力值对截面的偏心距乘积。因梁中次弯矩接近常数，故梁中的次剪力可忽略。
2.5结论
框架梁范文第5篇
关键词: 预应力；结构设计
Abstract: in this paper the author mainly according to many years engaged in structural design, combined with examples of large span prestressed concrete frame beams of the design are discussed. Refers for the colleague.
Keywords: prestressed; Structure design
中图分类号： TU318 文献标识码：A 文章编号：
1 工程概况与结构选型
该工程4层的局部2层( 3层，4层) 为大空间结构，平面尺寸为41.6 m×24 m。因单向跨度较大，经多种方案比较，选用有粘结预应力混凝土现浇框架和单向肋梁结构体系。框架采用横向布置，3层，4 层高度分别为6.8m 和6.3m。
根据平面尺寸及建筑净高要求，框架梁截面取700mm×1 200mm，框架柱截面1000mm ×1500mm，楼板厚度150mm( 见图1) 。
图1 空间结构示意图
梁板混凝土强度等级C40。框架按8度抗震设防，地面加速度0.2g，场地类别Ⅲ类。框架抗震等级为一级。楼屋面活荷载为4.0kN/m2。预应力框架梁设计与计算
2.1 框架的几何特征及外荷载作用下的内力计算
1) 框架的几何特征见表1。
表1 框架的几何特征
2) 荷载效应组合见表2。
表2 荷载效应组合
2． 2 梁中预应力筋估算
框架梁预应力筋布置尽可能与外弯矩相一致。该工程采用如图1 所示的正反抛物线预应力筋布置形式。预应力筋采用低松弛预应力钢绞线，fptk = 1860 MPa，fpy = 1320MPa，预应力的有效应力取为张拉控制应力的70%。为考虑次弯矩对支座截面的有利影响，近似取0.9的系数将外荷载作用下的弯矩减小(支座为控制截面) 。
现以楼面框架梁为例，因为作用在梁上的活荷载值相对恒载较小，且梁跨度较大，结合以往类似工程经验，裂缝控制应从严要求，按荷载短期效应组合下构件边缘混凝土拉应力满足下述限值要求的估算预应力筋:
将上述相应数据代入计算得: AP≥2094mm2。
考虑本工程较常规预应力设计跨度大，取2 束9 15.2(200，150，200) (AP=2502mm2 ) 。
2．3 预应力损失计算
1) 张拉控制应力σcon= 0.7fptk=0.7×1860 = 1302 MPa，预埋波纹管κ= 0.0015，μ=0.25; 孔道摩擦损失σL2( 采用两端张拉―――对于每跨梁，相当于一端张拉) ，计算结果见表3。
a= ( 1400－200－150)×0.15/0.5 =315mm; b= (a/0.15)×0.35 = (315/0.15)×0.35=735mm。
表3 预应力损失计算结果
2) 锚具内缩损失σL1，采用夹片式锚具，其回缩值为5 mm( 有顶压)，根据公式得:
i1=(1302－1239.5)/3.6=17.35N/mm2/m;
i2=(1329.5－1171.64)/8.4=18.8N/mm2/m;
L0=0.6m;L1=4.2m。
所以,端部支座：σL1=2×17.35×3.6 + 2×18.8×(7.31－4.2)= 241.9 N/mm2; 跨中: σL1=0N/m m2。
3) 第一批预应力损失汇总如下:
端部: σL1= 241.9 N/mm2 ，跨中: σL1= 1302×10% =130.3N/mm2。
4) 钢筋应力松弛损失σL4: σL4 = 0.125( σcon /fptk－0.5)σcon =32.6 N/mm2。
5) 混凝土收缩徐变引起的预应力损失σL5( 考虑自重影响，近似取恒载的全部) :
支座处: NP =2 652.4 kN，σPC = 1.33N/mm2。
跨中处: NP = 2 931.6kN，σPC = 5.10N/mm2。
假设非预应力配筋面积，取预应力度:λ= 0.6。
As=［APfpy (1－λ)/(fyλ)= 6116mm2。
支座处: 取As= 6874mm2 (14 25，Ⅲ级钢) ; ρ= 0.798%。
跨中处: 取As = 6383mm2 (13 25，Ⅲ级钢) ; ρ= 0.756%。
则收缩徐变损失:
支座处: σL5 = ( 35 + 280σPC / fcu) /( 1 + 15ρ)= ( 35+280×1.33 /30) /( 1+15×0.798%) = 42.3 N/mm2。
跨中处: σL5 = ( 35 +280σPC /fcu ) /(1+15ρ) = (35+280×5.10/30)/( 1 +15×0.756%) = 74.2N/mm2。
6) 总预应力损失σL及有效预加力Np汇总见表4。
表4 总预应力损失σL及有效预加力Np汇总
2．4 预应力引起的次弯矩和次剪力计算
2．4．1 等效荷载
取支座和跨中截面有效预应力的平均值作为跨间的预应力值计算等效荷载( 简化计算) ，楼面梁预加力值Np=(2174.2+2190.8)/2=2182.5kN。
该工程等效荷载为:
Mp=2182.5×0.396 = 864.3kN•m。
q1=(8×182.5×0.735)/16.82= 45.5kN/m;
q2=(8×2182.5×0.315)/(2×3.6)2= 106.1kN/m。
2.4.2 综合弯矩、次弯矩及次剪力的计算
次弯矩等于综合弯矩减去主弯矩，主弯矩为框架梁中预应力值对截面的偏心距乘积( 见表5) 。因梁中次弯矩接近常数，故梁中的次剪力可忽略。
表5 综合弯矩、次弯矩及次剪力计算结果
2． 5 结论
经正截面、斜截面承载力验算、截面抗裂、施工阶段的抗裂验算以及梁端局部承压验算，构件截面及配筋满足规范要求。计算过程从略。
经过上述计算分析可知，在预应力结构计算中，预应力损失与次弯矩的计算较为复杂，其余验算基本同普通混凝土构件; 但必须计入次弯矩在正常使用极限抗裂验算中对支座有利、对跨中不利的影响。
3 预应力框架结构的抗震设计与主要构造措施
1) 预应力混凝土结构在弹性范围内时，弹性恢复力好，但地震反应却比相应的普通钢筋混凝土结构大10%～30%，根据规范要求阻尼比一般可采用0．03; 并可按照钢筋混凝土结构部分和预应力混凝土结构部分在整个结构总变形能所占的比例折算为等效阻尼比。
2) 由于预应力施工时对相连构件产生作用，在梁、板、柱中产生次内力，并引起次应力和预应力损失，因此预应力结构应采用整体分析与设计，考虑预应力索产生的次内力对相连构件及整体结构的影响、预应力施工对结构的构件影响，以及索产生的轴压力导致的预应力作用的降低等。
3) 考虑地震反复荷载的作用，抗震设计的预应力混凝土结构宜采用混合配筋的后张法有粘结预应力形式。
4) 为保证预应力混凝土框架的延性要求，梁端塑性铰应具有满意的塑性转动能力。根据规范及抗震构造要求，选用合适的预应力强度比值，满足配筋限制，可改善其变形能力。必须保证不发生完全的柱铰破坏，应允许部分铰出现在梁上，部分铰出现在柱上的混合机制; 边节点处应防止铰出现在柱上。
5) 在承载能力设计时，应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”的原则。预应力大梁的宽度不宜太小; 箍筋的直径不宜过细，一般可按同样跨度内布置普通混凝土梁的梁高来确定梁端箍筋加密区的长度，箍筋加密区还应延伸过反弯点或加腋端点之外梁高h 处。框架柱箍筋应严格采用全高加密的封闭箍。
6) 本工程考虑结构层高较大，预应力施工时对边梁及框架柱影响也较大，因此采用了在框架柱顶的梁底设置了能临时支撑的竖向施工滑动后浇带( 竖向局部型钢临时支撑) ，有效减少了预应力施工时对边梁、框架柱产生的次内力; 待预加力完成后浇筑后浇带。
7) 为保证预应力的有效施加，必须保证构件浇筑的密实性，避免出现蜂窝、狗洞等结构缺陷; 张拉与固定端必须按照规范要求进行局部承压验算，设置规范的构造措施; 加强孔道灌浆施工和控制混合料配合比的管理，保证结构构件的连接和锚固。
4 结语
现代预应力结构是一种较新的结构形式，由于优良的结构性能和较高的经济效益，已被日益广泛地渗透到结构的各个领域。但对高烈度抗震区的预应力结构，规范有着较为严格的限制，有待于进一步研究其抗震性能、裂缝控制、耐久性、施工方法等问题，以更好的促进预应力结构的推广应用。
框架梁范文第6篇
【关键词】边坡锚杆框架梁；边坡稳固性；质量控制；防护施工；
在边坡防护方法中，锚杆框架梁的防护方法成为一种最广泛的直接防护方法。锚杆框架这种新型的支护结构，通过施加预应力滑动的岩体与稳定的岩体紧密结合为一体，增加各层面的稳固性，通过将锚杆均匀的传递到坡体，可以使边坡受力分布大为改善，不仅加强稳固性，还起到美化环境的作用。
一、锚杆框架梁的支护原理
锚杆框架梁主要是通过框架梁节点处的锚杆将边坡坡体的剩余下滑力或土、岩石压力传递给稳定的地层，边坡在锚杆提供的锚固力作用下达到稳定状态。
1.组合梁的作用，该理论认为锚杆的使用增加了各岩层的接触力，可以减少出现离层现象，更重要的是增加了岩层的抗剪强度，避免岩层间水平错动。
2.悬吊作用，该理论主张将较软弱岩层悬吊在上部较稳定的岩层上，此法可以增强软弱岩层的稳定性。
3.最大水平应力作用，该理论认为，水平应力一般都具有明显的方向性，而且水平应力大于垂直应力。锚杆的使用可以抑制岩层的膨胀作用，有效保护岩层的稳定性。
二、锚杆框架梁的施工流程
（一）锚杆框架梁的适用范围
锚杆框架梁是钢筋混凝土梁柱与锚杆的复合结构，不需进行大规模的开挖就能有效治理边坡，兼顾了深层加固和浅层的护坡，使主动抗滑与被动护坡有机
的结合在一起。框架梁柱可以使坡面的受力变得更加均匀，适合治理不稳固的边坡。
（一）锚杆框架的施工
锚杆框架的施工工艺流程按照确定孔位、钻机就位、注浆和制作框架梁的步骤来完成。首先进行锚杆孔的测量放线，起止点必须用仪器设置来固定，保证在施工过程中不被损坏。其次进行钻孔和钻机安装，钻机安装要保持水平并且稳固，在钻孔过程中要随时检查。再次，对每个孔进行钻进，然后进行锚杆孔的清理。
还有，检验锚杆孔并进行锚杆体的制作和安装。最后，进行注浆来固锚。
（二）框架梁的施工
框架梁的施工过程需要严谨的骤来完成，包括以下两步：
1.钢筋骨架的绑扎
模板需要经过检查符合标准的才可进行钢筋骨架的绑扎。横梁的主筋应该在横隔板处断开，锚杆处的加强筋和肋梁的主筋是检查的重点。
2.凝土的灌注
灌注混凝土可以分为人工输送和吊机提升。人工提升混凝土费用低，操作更
灵活，但是需要用到多个脚手架，材料用量也比较多，操作速度也比较慢。如果想较早完成施工任务则可选择吊机提升混凝土，吊机提升省时省力，最主要的是误差也比较小。
三、施工注意事项
（一）避免工程质量通病
1.按照设计要求和土层条件，要认真进行施工前的组织设计，选择合理的方法进行操作，保证锚杆顺利进行灌注。
2.认真进行锚杆安装，按要求组装锚杆。
3.严格控制水泥砂浆和水泥浆的配合比例，合理进行搅拌，保证注浆设备处于良好的工作状态。
（二）安全技术措施的应用
1.在边坡防护施工前，要认真进行技术评估，做到施工中分工明确，统一指挥。
2.确保注浆管路的通畅，避免发生塞管、塞泵。
3.在机械设备的运转部位安装安全防护装置。
4.保证持证人员安装操作电气设备，电线和电缆必须架空。
5.施工人员在施工过程中做好安全防护，遵守安全规程。
四、质量控制的方法和手段
选择合理的施工程序、工艺流程和技术措施可以保证锚杆框架梁的质量，保证工程顺利实现，达到边坡防护的目的。为了确保工程质量达到标准，制定以下措施及质量保证体系：
（一）保证质量的措施
1.工程要严格按照质量体系保证标准，执行有关部门规定的规范。
2严格按照指挥部门和监管部门的要求施工，不得随意改变施工程序。
3.妥善保管所有的原始记录，而且必须要清晰、整洁，最重要的是不得随意涂改。
4.各种施工器械必须要符合操作要求，制定相应的操作流程。
（二）保证质量的体系
施工队伍的选取对整个工程具有十分重要的作用。首先要选取那些经验丰富、技术水平高超而且工作认真能干的技术工人，还要选择有管理监督经验，质量意识强的人员在施工过程中进行监督和管理。
五、锚杆框架梁的防护施工应用
（一）施工设计原则
1.在满足边坡稳定和公路安全运行前提下，边坡设计总体方案充分利用岩体自身的强度，节约了工程投资、减少边坡处理工程量和护坡结构混凝土量。
2.通过选择合适的边坡坡度，边坡获得总体稳定，同时采取截、防、排水系统措施为主，岩锚加固措施为辅的方案进行改善和满足，使边坡防护得到更好的保证。
3.采取随机锚杆加固措施进行处理边坡上的局部不稳定体，让每个局部都在自己范围内达到稳定。
4.设计方案应该方便施工，同时为管理、公路运营、维修等创造条件。
5.选取施工方案时，应充分保护岩体，尤其注意采取有效的控制爆破技术，尽量减少对岩体的破坏。
6.把动态设计思想贯彻到全过程中，加强安全监测和施工地质工作，建立迅速准确的信息采集和分析反馈系统，及时调整和优化设计。
7.兼顾环境美化与环境保护的要求。
在设计防护方案时要做到充分考虑岩体和防护结构的稳定性，利用变形分析方法和现代岩体边坡稳定的方法，优化锚固设计技术参数，提出既经济合理又稳定可靠的防护方案。在工程中可以选择锚杆和砼肋拱框架结构方案，这就是考虑各方面的因素提出的最佳方案，这样的防护方案，锚杆和肋拱在整个坡面上可以形成三维立体结构，使边坡可以具有极强的稳定性。
六、文明施工及环境保护措施
（一）文明施工的组织措施
为了保持施工区域的环境卫生和安全，让施工变得标准化、规范化，整个施工队伍应该建立文明施工责任制，开展文明施工活动，监管人员要加强现场的管理工作，提高文明施工水平，创建文明的施工队伍。
（二）文明施工保证措施
首先做好施工前平面布置工作，划分开施工区和生活区，做好标牌的安放，不任意拉电线。其次做好成品半成品的堆放，原材料不得随意乱放，要搞好周边道路的养护，在周边排设水沟，确保路面没有积水。最后要做好环境保护工作，要及时清理施工现场，严禁乱堆放垃圾，不得破坏周围环境，定期到指定地点处理垃圾，做到环境保护防治结合。
七、结语
锚杆框架梁具有防护效果好，型式多样，布置灵活，适用范围广，截面易于调整，框架梁可紧贴坡面，随坡就势，造价不高，施工方便等特点。边坡锚杆框架梁的防护施工目前正逐步被接受，其效果得到人们的关注，有效地解决边坡防护工作。该防护方法前景广阔，发展向好。但是，任何防护方法都有其自己的缺点，该方法也不例外，要想做到合格施工，必须要保证工程质量，并且保证对环境负责。总之，边坡锚杆框架梁的防护施工发展形势会越来越好。
参考文献：
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[2]李书兵，苏骏，毕辉.岩质边坡锚杆框架梁加固的有限元分析[J].湖北工业大学学报，2011（2）
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[4]刘军，冯五一.边坡锚杆框架梁防护技术探讨[J].交通标准化，2009（21）
[5]李柏松.浅谈高边坡锚杆框架梁施工质量控制[J].商品与质量：学术观察，2012（7）
框架梁范文第7篇
关键词：大跨度混凝土；框架梁；构造处理；设计
中图分类号：S611文献标识码： A 文章编号：
引言：在建筑工程设计中，通过进行优化设计，往往能取得更为良好的工程效果和经济效益，本文拟以某工业厂房结构优化设计进行分析与探讨。
一、工程概况
本工程为6层建筑的工业厂房，平面尺寸45.0m×45.7m（图1）其中A～B及C～D轴间为6层厂房，车间。B～C轴为单层车间,跨度为25m，屋面为厂外空间。结构平面图如图1.
图1工业厂房二层结构平面图
二、结构方案及预应力体系选择
1、结构方案选择
根据建筑功能要求，首层需为大空间布置，二层楼面②～⑨轴上框架主梁跨度为8m+25m+8m（两端各悬挑2.0m），二层楼面为厂外空间，活荷载较大，为6.0KN/m2。由于跨度大、承担荷载重，已超出普通钢筋混凝土经济范围，大跨度方向的框架主梁采用预应力混凝土结构，小开间方向为普通钢筋混凝土次梁、普通钢筋混凝土板（图1）。
预应力框架主梁的经济跨度为12～35m，梁跨高比15～20。在该跨度范围内采用预应力混凝土，可解决大跨度梁的抗裂、挠度问题，扩大柱网，形成大空间，提高建筑物的使用功能。考虑到便于施工和减轻施工难度，建议采用现浇预应力混凝土。
2、预应力体系选择
由于本工程为大跨度（25m）重荷载的梁式承重结构，故采用有粘结预应力混凝土。至于有粘结梁中的预应力孔道与梁、柱普通钢筋的相互矛盾，可以通过精心设计、合理施工来解决。有粘结预应力施工较无粘结多了孔道留设、孔道灌浆两个工序，对有经验的专业施工单位来说并不困难。
三、大跨度预应力混凝土梁的设计优化处理
1、结构内力分析时,对活荷载在不同阶段的取值做了处理
预应力框架主梁跨度：2m+8m+25m+8m+2m（两端跨悬挑），截面尺寸：YKL1-P400mm×1000mm，YKLI-B450mm×1000mm（内支座处加腋高度300mm），YKL1-2450mm×1300mm（支座处加腋高度300mm）。
在荷载取值时，作了如下处理：考虑二层屋面活载（6.0KN/m2）中相当部分为覆土荷载，是长期作业在结构上的，为安全起见，在抗裂性能验算时，将活载中的4.0KN/m2作为恒载考虑，在承载力极限计算时，全部活载作为活载考虑。这样处理符合工程实际情况，对长期荷载组合时的抗裂性能控制较严。
由恒载、活载作用下的弯矩图可知，关键截面在25.0m跨梁的支座处，8.0m跨中支座截面内力也比较大，这两个截面做了加腋。在建筑允许时，关键截面加高是经济的手法。
2、针对各截面所处环境的不同,拉应力控制系数有所区别
在规范允许范围内，本工程设计中，我们参考国内一些权威的研究结果，结合本工程的特点，设计了一组抗裂控制指标。
中等侵蚀性环境预应力框架梁的裂缝控制及抗裂验算公式可按下式：
短期组合：σsc-σpc≤actsγftk，actsγ取2.0。
长期组合：σlc-σpc≤actlγftk，actl取0。
根据本工程的具体情况，对抗裂控制作了特别考虑：本工程2m+8m+25m+8m+2m（两端各悬挑2.0m）的框架主梁的关键截面在25m跨梁的支座处，其上边缘的抗裂性能是整榀梁预应力设计的关键，而且该处露天，其抗裂要求较高；而其余截面的内力均较小，且处于厂内，抗裂要求可适当放松。即按荷载短期效应组合进行计算时，梁截面受拉边缘混凝土产生的拉应力不超过actsγftk，在25.0m跨（露天）支座处acts取不大于0.6，其余截面（室内）取不大于1.4；按荷载长期效应组合进行计算时，梁截面受拉边缘处混凝土产生的拉应力不超过actlγftk，在25.0m跨（露天）支座处actl取不大于0.25，其余截面（室内）取不大于0.8。按上述原则结合预应力筋的合理布置进行设计既保证安全又节省造价。
3、预应力筋的布置
预应力筋采用高强度低松弛钢绞线，强度等级为1860MPa，规格为φj15.24的预应力筋，价格性能比最佳。张拉端锚具采用二夹片式锚具，固定端采用压花锚。混凝土强度等级C40。
当预应力梁为多跨且跨度不等时，预应力筋数量由最大跨度的关键截面控制。预应力筋合理布置的原则是：关键截面预应力筋数量多，其余截面预应力筋数量少，总体上用最少的预应力筋，满足各截面的使用及强度要求，同时其布置方式在施工时是可行的。本工程两边跨为短跨，中间跨为长跨，一般有以下几种预应力筋布置方式：①所有预应力筋均通长布置（图2-a）。这种布置方式构造处理较简单，但不经济。②布置一组通长预应力筋，满足各小跨度截面的要求，大跨度梁处再增加一组短预应力筋（图2-b）。这种布置方式较为经济，但如大跨度梁不是边跨时（如本工程），则增加的短预应力筋往往要在结构内（如梁面开槽）张拉，施工难度大。③布置两组预应力筋，在大跨度范围内形成交叉（图2-c）。这种布置方式较为经济，同时张拉端设在梁端，施工也很方便。本工程采用该布置方式。
梁中布置了4-5φj15.24，其中2-5φj15.24布置在YKL1-P、1、2跨内，伸入YKL1-3内2.4m锚固（如图2-C所示），在YKL1-P悬臂梁端张拉，另一组2-5φj15.24对称布置。这样一来，使25.0m跨及8.0m跨中支座处预应力筋数量为4-5φj15.24其余截面减少一半。与4-5φj15.24通长布置相比，预应力筋长度由45.0m减少到37.5m，减少约17%，锚具减少50%（固定端为压花锚，基本不耗材料）。
图2预应力筋的布置
a：预应力筋通长布置；b：大跨度梁内加一组短预应力筋；
c：实际方案预应力筋在大跨度梁范围内形成交叉布置
4、使用性能
使用阶段各关键截面混凝土应力情况见表1。由表中可见，各截面混凝土拉应力均为超过设计限值，满足要求。预应力梁中的普通钢筋按构造配筋。
表1使用阶段各关键截面混凝土应力情况
四、技术经济分析
本工程在初步设计阶段，曾与采用普通钢筋混凝土方案进行过比较。采用普通方案时。为满足强度极限要求，25.0m跨梁梁宽截面尺寸为450mm×2300mm，支座处加腋尺寸L×H为2760mm×930mm，梁中主要配筋如下：下部通长筋26φ28（四排），上部架立筋6φ25，支座加筋14φ28+7φ28。需说明的是，普通钢筋混凝土梁无法避免开裂，而且普通钢筋太多，难以施工。
预应力混凝土与普通钢筋混凝土相比，梁截面高度可减少1.0m。混凝土量可减少约44.4%，普通钢筋用量可减少约65%，8榀框架梁钢筋、混凝土部分造价可减少约10%。考虑到模板、支撑大量减少，造价还有节省。另外，梁自重减轻44.4%，梁中施加预应力筋后对柱产生有利影响，柱筋配筋有所减少。
不仅如此，同时还具有以下优点：①预应力方案降低梁截面高度。厂内净高增加1.0m，结构轻巧，改善室内观感，使用功能提高；②模板、支撑大量减少，普通钢筋大量减少，梁普钢筋由26φ28（四排）变为8φ25（二排），施工难度大大减轻；③提高了梁的使用性能，在使用期间预应力梁不开裂。如采用普通钢筋混凝土梁，将难以避免开裂，结构将带裂缝工作。
结束语
综上所述，正是由于预应力方案较普通钢筋混凝土方案具有上述优点，同时又进行了优化设计，从而降低了预应力分项工程的造价，产生了显著的工程效益。
参考文献
[1]雷文军,凌育洪.预应力混凝土的裂缝控制[J].昆明理工大学学报(理工版)，2002，(04).
[2]李胜军.多层大跨度部分预应力混凝土框架结构设计[J].建筑结构，2009，(S1).
框架梁范文第8篇
【关健词】工业民用建筑；主次梁；问题分析
中图分类号：[F287.2]文献标识码：A 文章编号：
民用建筑中，框架结构是最常见的结构形式。大多数多层公共建筑都是采用框架结构设计。天灾总会给我们血的教训，对这类建筑应该加强抗震设计、重视钢筋工程施工质量，保证钢筋混凝土构件整体工作性能，已经成为建筑界仁人志士正在努力做的工作。现阶段，多数设计图纸采用标准图集(混凝土结构施工图平面整体表示方法)03G101-1(以下简称《平法》)的制图规则和构造节点。但由于现在的结构设计多为电算程序，很多设计人员对一些构造细节问题考虑不周，仅注明采用图集做法，对一些可选择性的做法指令不够明确，加之施工单位技术人员虽对《混凝土结构工程施工质量验收规范)比较熟悉，但对《混凝土结构设计规范》GB50010-2002(以下简称《规范》)学习理解不够，混凝土结构理论知识偏少。由于实际工程中混凝土结构的配筋量越来越大，尤其在一些梁柱节点部位钢筋密集，给施工带来了巨大困难，对实际问题的处理完全依赖参建各方技术人员的经验与能力，这些都给建筑结构的质量安全留下隐患。下面笔者结合自身以及本企业多年施工现场经验，对框架结构之框架梁钢筋施工应注意的几点问题进行解析。
1框架梁纵向钢筋中间支座的锚固
框架梁纵向钢筋中间支座的锚固，常常由于设计图纸标注不明确、图集做法选用不恰当，从而采用错误做法，留下质量隐患如《规范》第10.4.2条，当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时可以采用三种方式进行钢筋的锚固,见图1
在选用图集做法时，大多施工人员都忽略选用条件，全部采用直接锚固。当柱梁节点截面尺寸不够钢筋的直锚长度时，也即部分锚固长度已经穿过柱梁节点到达临跨的梁中时，笔者认为应该采取图1(b)弯折锚固，或者采用图1(c),在梁中弯矩较小处设置搭接接头的形式。这样也可以减轻梁柱节点区钢筋拥挤的现象，利于节点区混凝土浇注，提高节点刚性。
对于抗震的设计，《规范》和《平法》只给出了直接锚固的方式，这种方式局限于节点截面满足直锚长度1aE的情况，而对不满足的情况没有规定，这给现场施工提供了错误的指向。一般认为，该下部纵向钢筋必须在节点处截断，考虑到《规范》第11.1.7条第4项规定“纵向受力钢筋链接接头的位置尽量避开梁端、柱端箍筋加密区;当无法避开时，应采用满足等强度要求的高质量机械连接接头，且钢筋接头面积百分率不应超过50%。”，笔者认为也可参照非抗震形式或者抗震端节点形式做成弯折锚固或者在梁中弯矩较小处设置钢筋等强度高质量机械连接接头，钢筋接头面积百分率不应超过50%。弯锚长度为0.41ae+15d。
2框架梁纵向钢筋的连接
2.1框架梁的纵向钢筋连接接头个数
钢筋连接是对钢筋混凝土工作整体性的一个减弱，不可为了充分利用钢筋材料，而无限制地设置钢筋接头。框架梁纵向钢筋的连接接头个数应该尽可能少，应该结合钢筋料长、工程设计情况合理设置，钢筋非连接区严禁设置钢筋接头。《规范》第9.4.1条规定:“受力钢筋的接头应设置在受力较小处。在同一根钢筋上宜少设接头。”《平法》中对于梁的纵向钢筋构造也有“当d≤28时，除按图示位置搭接外，也可在跨中lni/3范围内采用一次搭接接长”的说明。
由此可见，在进行钢筋算量下料时，应该本着尽量少设接头的原则进行钢筋料长的合理选择。目前市场上钢筋料长一般为9 m,12 m等尺料，可以按照料长，考虑接头设置个数。当1+1E≤12 m，且(2+0.3 )1E≤1n/3时，可以考虑d≤28的钢筋一次搭接接长，这样可以达到少设接头，提高质量同时减少钢筋用量的目的。
2.2框架梁纵向连接方法
在工业与民用建筑施工中捆扎搭接接头的框架梁纵向钢筋连接时通常都是与相邻钢筋紧贴，这种做法是不正确的。绑扎连接的两根钢筋可以紧贴，但此两个搭接钢筋与其他钢筋之间必须留有空隙。《混凝土结构工程施工质量验收规范》第5.4.6条规定，其横向间距应不小于钢筋的直径，且不小于25 mm。这是因为搭接传力的本质是锚固，两根相绑受力钢筋分别将力通过粘结锚固作用传递给握裹层混凝土，从而完成力的过渡。因此，绑扎完毕的钢筋四周应该有足够的混凝土握裹层。在梁截面设计有较多纵向钢筋时，如果采用纵向钢筋搭接接头，必须重视钢筋绑扎完成后的钢筋净距。必要时采取减少同一截面搭接接头百分率的措施错开搭接接头实现净距要求。
3框架梁箍筋的设置
3.1纵向受力钢筋的箍筋加密
框架梁箍筋加密区的范围正常是距柱边≥2hb且≥500(一级抗震等级)≥0.5hb且≥500(二至四级抗震等级)。这个范围在《平法》图集中有明确标示，施工时一般不会做错。但是，对采用搭接连接方式的纵向受力钢筋，由于较少采用，且不被重视，往往容易漏掉。《规范》规定:“在纵向受力钢筋搭接长度范围内应配置箍筋。”同时提出了对箍筋直径、间距、拉压区的要求。在这里应该强调，箍筋的约束对绑扎搭接的钢筋传力特别重要。有箍筋约束的搭接钢筋在受力时不容易分离，其传力性能才能够维持。而失去约束，两搭接钢筋一旦分离，则会发生传力中断的脆性破坏。震害调查表明，配箍约束是不亚于搭接长度的重要构造措施。 因此，纵向钢筋采用搭接连接时，必须按照《规范》要求设置加密箍筋。
3.2主次梁相交处附加横向钢筋的设置
在主次梁相交处附加横向钢筋范围内，主梁的正常箍筋漏放是施工现场最常见的问题之一，也是较有争议的一个问题。主次梁相交处附加横向钢筋范围的主梁正常箍筋应该正常布置。
从结构受力角度来讲，我们在计算主梁抗剪承载力验算时的假定是荷载直接作用于梁顶部。但是对于主次梁交接处，荷载是通过次梁传递给主梁的，属于间接加载。试验证明，在主次梁节点处，次梁底部处的主梁上裂缝的出现早于理论值。因此《规范》第10.2.13条规定:“位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载，应全部由附加横向钢筋(箍筋、吊筋)承担，附加横向钢筋宜采用箍筋。箍筋应布置在长度为s=2h1+3b的范围内。附加横向钢筋所需的总截面面积Asv≥F/fyv.sina即附加横向钢筋是为承受次梁集中荷载而设置的，其只受集中荷载、次梁宽度、以及次梁梁底至主梁下部纵向钢筋的距三个因素影响。与主梁的横向钢筋没有关系。在实际设计中，当荷载较小时，应设置附加箍筋，荷载较大时，可采取两者结合的方式。另外，从钢筋算量角度来看，主梁正常箍筋的个数也是按照整个梁长来计算的，N=(加密区长度/加密区间距)x2+(非加密区长度/非加密区间距)+1，并没有删除附加箍筋的区域。因此，附加箍筋与主梁正常箍筋各自发挥不同的功能应该分别单独设置。实际施工时，应按照正确的箍筋算量方式(考虑正常箍筋和附加箍筋两种不同功能)计划、加工足量的箍筋，在主梁箍筋绑扎时，应按照设计位置划线，按线将可采取两种方式相结合箍筋绑扎到位。在此需要提醒的是，附加箍筋必须按照s=2h1+3b这个范围进行布置才能起到承担次梁集中荷载的作用，否则相当于附加箍筋截面设计不足，会对结构形成安全隐患。
4框架梁主次梁相交节点的钢筋排列
随着工业与民用建筑结构的多元化发展，框架梁主次梁相交节点处的钢筋排列问题也正逐步得到重视，也有不少专家学者专门撰文阐述此事，并给出相应的技术措施，本文不再赘述。但强调三点管理问题。
(1)在设计阶段，我们应该重视电算程序完毕后在做手工调整，并对多梁相交引起的损失采取措施加以处理，在结构设计说明里加以明确，给参建各方提供明确的执行依据。
(2)在施工准备阶段，做好设计交底，对多梁交叉措施加以强调。施工单位技术人员编制方案时做好重点安排，做好一线操作人员的技术交底。
(3)在结构实施阶段，派专人负责多梁交叉节点钢筋下料、加工的质量控制、监督定点使用。以避免施工遗漏，保证结构质量。
6结语
根据文章我们知道，随着混凝土结构的日益复杂化，对我们的设计、施工人员的要求将会越来越高。技术人员只有不断加强学习，加强沟通，深入理解规范、熟练运用规范，协作实践规范，才能正确处理各种意想不到地问题，避免给建筑结构留下质量隐患。
框架梁范文第9篇
关键词: 预应力 预应力损失计算 次内力
中图分类号：TU378文献标识码： A 文章编号：
工程概况与结构选型
某建筑工程3层和4层的大型空间结构，选择有粘结预应力混凝土框架和单向肋梁结构体系，采用横向框架。截面取700mm×1200mm，楼板厚度150mm，柱截面1000mm×1500mm。8度抗震设防框架，混凝土强度为C40，地面加速度0.2g。见图1：
图1 空间结构示意图
2.1 框架外荷载作用的内力计算
1) 框架的几何特征见表1。
表1 框架的几何特征
2) 荷载效应组合见表2。
表2 荷载效应组合
2． 2 梁中预应力筋估算
框架梁预应力筋布置尽可能与外弯矩相一致。该工程采用如图1 所示的正反抛物线预应力筋布置形式。预应力筋采用低松弛预应力钢绞线，fptk = 1860 MPa，fpy = 1320MPa，预应力的有效应力取为张拉控制应力的70%。为考虑次弯矩对支座截面的有利影响，近似取0.9的系数将外荷载作用下的弯矩减小(支座为控制截面) 。
现以楼面框架梁为例，因为作用在梁上的活荷载值相对恒载较小，且梁跨度较大，结合以往类似工程经验，裂缝控制应从严要求，按荷载短期效应组合下构件边缘混凝土拉应力满足下述限值要求的估算预应力筋:
将上述相应数据代入计算得: AP≥2094mm2。
考虑本工程较常规预应力设计跨度大，取2 束915.2(200，150，200) (AP=2502mm2 ) 。
2．3 预应力损失计算
1) 张拉控制应力σcon= 0.7fptk=0.7×1860 = 1302 MPa，预埋波纹管κ= 0.0015，μ=0.25; 孔道摩擦损失σL2( 采用两端张拉———对于每跨梁，相当于一端张拉) ，计算结果见表3。
a= ( 1400－200－150)×0.15/0.5 =315mm; b= (a/0.15)×0.35 = (315/0.15)×0.35=735mm。
表3 预应力损失计算结果
2) 锚具内缩损失σL1，采用夹片式锚具，其回缩值为5 mm( 有顶压)，根据公式得:
i1=(1302－1239.5)/3.6=17.35N/mm2/m;
i2=(1329.5－1171.64)/8.4=18.8N/mm2/m;
L0=0.6m;L1=4.2m。
所以,端部支座：σL1=2×17.35×3.6 + 2×18.8×(7.31－4.2)= 241.9 N/mm2; 跨中: σL1=0N/m m2。
3) 第一批预应力损失汇总如下:
端部: σL1= 241.9 N/mm2 ，跨中: σL1= 1302×10% =130.3N/mm2。
4) 钢筋应力松弛损失σL4: σL4 = 0.125( σcon /fptk－0.5)σcon =32.6 N/mm2。
5) 混凝土收缩徐变引起的预应力损失σL5( 考虑自重影响，近似取恒载的全部) :
支座处: NP =2 652.4 kN，σPC = 1.33N/mm2。
跨中处: NP = 2 931.6kN，σPC = 5.10N/mm2。
假设非预应力配筋面积，取预应力度:λ= 0.6。
As=［APfpy (1－λ)/(fyλ)= 6116mm2。
支座处: 取As= 6874mm2 (1425，Ⅲ级钢) ; ρ= 0.798%。
跨中处: 取As = 6383mm2 (1325，Ⅲ级钢) ; ρ= 0.756%。
则收缩徐变损失:
支座处: σL5 = ( 35 + 280σPC / fcuˊ) /( 1 + 15ρ)= ( 35+280×1.33 /30) /( 1+15×0.798%) = 42.3 N/mm2。
跨中处: σL5 = ( 35 +280σPC /fcu ˊ) /(1+15ρ) = (35+280×5.10/30)/( 1 +15×0.756%) = 74.2N/mm2。
6) 总预应力损失σL及有效预加力Np汇总见表4。
表4 总预应力损失σL及有效预加力Np汇总
2．4 预应力引起的次弯矩和次剪力计算
2．4．1 等效荷载
取支座和跨中截面有效预应力的平均值作为跨间的预应力值计算等效荷载( 简化计算) ，楼面梁预加力值Np=(2174.2+2190.8)/2=2182.5kN。
该工程等效荷载为:
Mp=2182.5×0.396 = 864.3kN·m。
q1=(8×182.5×0.735)/16.82= 45.5kN/m;
q2=(8×2182.5×0.315)/(2×3.6)2= 106.1kN/m。
综合弯矩、次弯矩及次剪力的计算
次弯矩等于综合弯矩减去主弯矩，主弯矩为框架梁中预应力值对截面的偏心距乘积( 见表5) 。因梁中次弯矩接近常数，故梁中的次剪力可忽略。
表5 综合弯矩、次弯矩及次剪力计算结果
2． 5 结论
经正截面、斜截面承载力验算、截面抗裂、施工阶段的抗裂验算以及梁端局部承压验算，构件截面及配筋满足规范要求。计算过程从略。
经过上述计算分析可知，在预应力结构计算中，预应力损失与次弯矩的计算较为复杂，其余验算基本同普通混凝土构件; 但必须计入次弯矩在正常使用极限抗裂验算中对支座有利、对跨中不利的影响。
3 预应力框架结构的抗震设计与主要构造措施
1) 预应力混凝土结构在弹性范围内时，弹性恢复力好，但地震反应却比相应的普通钢筋混凝土结构大10%～30%，根据规范要求阻尼比一般可采用0．03; 并可按照钢筋混凝土结构部分和预应力混凝土结构部分在整个结构总变形能所占的比例折算为等效阻尼比。
2) 由于预应力施工时对相连构件产生作用，在梁、板、柱中产生次内力，并引起次应力和预应力损失，因此预应力结构应采用整体分析与设计，考虑预应力索产生的次内力对相连构件及整体结构的影响、预应力施工对结构的构件影响，以及索产生的轴压力导致的预应力作用的降低等。
3) 考虑地震反复荷载的作用，抗震设计的预应力混凝土结构宜采用混合配筋的后张法有粘结预应力形式。
4) 为保证预应力混凝土框架的延性要求，梁端塑性铰应具有满意的塑性转动能力。根据规范及抗震构造要求，选用合适的预应力强度比值，满足配筋限制，可改善其变形能力。必须保证不发生完全的柱铰破坏，应允许部分铰出现在梁上，部分铰出现在柱上的混合机制; 边节点处应防止铰出现在柱上。
5) 在承载能力设计时，应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”的原则。预应力大梁的宽度不宜太小; 箍筋的直径不宜过细，一般可按同样跨度内布置普通混凝土梁的梁高来确定梁端箍筋加密区的长度，箍筋加密区还应延伸过反弯点或加腋端点之外梁高h 处。框架柱箍筋应严格采用全高加密的封闭箍。
6) 本工程考虑结构层高较大，预应力施工时对边梁及框架柱影响也较大，因此采用了在框架柱顶的梁底设置了能临时支撑的竖向施工滑动后浇带( 竖向局部型钢临时支撑) ，有效减少了预应力施工时对边梁、框架柱产生的次内力; 待预加力完成后浇筑后浇带。
7) 为保证预应力的有效施加，必须保证构件浇筑的密实性，避免出现蜂窝、狗洞等结构缺陷; 张拉与固定端必须按照规范要求进行局部承压验算，设置规范的构造措施; 加强孔道灌浆施工和控制混合料配合比的管理，保证结构构件的连接和锚固。
4 结语
框架梁范文第10篇
关键词:整体性 强度 约束
在施工过程中,有的施工队伍没有按图纸的要求设置钢筋混凝土框架结构梁柱节点内箍筋,其原因是对框架梁柱节点内配置箍筋的作用及梁柱节点的重要性认识不足。另一原因就是怕麻烦,不好施工。这是不应该的。会给工程结构安全造成很大的隐患。
因为框架节点是结构的关键部位,它的破坏很难修复,严重的会引起整个框架倒塌。
平时,框架节点核心的受力状态是很复杂的:有柱子传来的轴压力,弯矩和水平剪力,梁传来的弯矩和竖向剪力,还有纵向钢筋弯钩的局部挤压应力。如果梁对柱子偏心时,还会对节点核心混凝土产生扭矩。另外,由于收缩,徐变,温度变化及地基沉陷等影响,也会在节点核心产生应变应力。
我们知道了受弯构件正截面承载力以及按正截面承载力条件计算构件的方法。但是,结构工程的实践表明,即使在正截面承载力有充分保证的条件下,受弯构件也可能沿某个斜截面发生破坏。因此,受弯构件在按正截面承载力条件计算之后还应进行斜截面承载力计算。斜截面破坏的主要形态有斜拉破坏,剪压破坏,斜压破坏。斜拉破坏是在剪弯区内,一旦出现斜裂缝,即很快发展为临界斜裂缝,并迅速伸展到受压区的边缘,使梁斜拉为两部分而破坏。这种破坏一般无预兆地突然发生,属于脆性破坏。斜拉破坏形态主要发生在无腹筋或腹筋很少,且集中力作用点至支座的距离较远的梁中。剪压破坏是在剪区内首先出现一些垂直裂缝和细微的斜裂缝。随着荷载的增加,斜裂缝中的某一条发展为临界斜裂缝,并在加载过程中,继续向上伸展。如果梁内有箍筋,则与临界斜裂缝相交的箍筋可能相继屈服。临界斜裂缝末端的混凝土在正应力和剪应力共同作用下,处于两项应力状态,且主压应力远大于主拉应力,最后使混凝土压碎而导致斜截面破坏。斜压破坏是集中荷载作用点与支座反力作用点之间的混凝土如同一个斜压短柱。破坏前,斜裂缝多而密,梁腹的破坏类似于短柱的被压碎。除了上述三种剪压型的斜截面破坏形态外,受弯构件还可能出现弯剪型、斜剪型或纵筋从支座拔出等破坏形态。但它们一般要通过构造措施加以预防,那就是配置适量的箍筋。试验表明,有腹筋梁在斜裂缝出现前,箍筋应力很小,斜裂缝出现后,箍筋承受的剪力突增。在一定范围内,箍筋数量越多、强度越高,梁的抗剪能力也越高。抗剪能力与配筋量之间基本为线性关系。影响斜截面抗剪能力的因素很多,从理论上确切的估计梁的抗剪承载能力是很困难的,且对于工程设计也将是不实用的。因此,我们现行规范及其它大多数国家的设计规范所采用的梁的抗剪承载能力计算方法,都是采用主要建立在试验基础上的理论与经验相结合的计算方法。箍筋配置量对梁的剪切破坏形态和抗剪承载力影响很大,联系梁和约束梁不同于简支梁,其支座截面处有负弯矩,在剪跨段内存在着一个反弯点。联系梁上反弯点位置相当于简支梁的支座位置,因此在剪跨段内,将出现两条临界斜裂缝,一条从反弯点下部指向集中荷载作用点,另一条则从反弯点上部指向支座,两条斜裂缝端部的混凝土都可能被剪坏。为了保证不发生斜截面破坏,除需要斜裂缝承载力计算外,还需要在构造上采取必要的措施。其中主要包括保证斜截面的抗弯承载力,纵向钢筋的弯起、切断和锚固以及箍筋的直径。
当在地震水平荷载作用下,框架节点两侧梁端产生的弯矩是异号,节点上、下两柱端产生的弯矩也是异号,在这两对异号弯矩的共同作用下,在节点核心区产生很大的剪力,使核心区的混凝土处于剪压复合应力状态。从一点的应力状态分析,此时的主应力是主拉应力。当地震引起框架内力很大时,节点核心的主拉应力也很大,当主拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生斜裂缝,由于地震是反复震动,故节点就产生交叉裂缝。
另外,许多试验结果表明,在低周期反复荷载的作用下,纵向钢筋伸入梁柱节点内的锚固部分由柱面算起的是受力纵向钢筋十倍直径长的一段,钢筋与混凝土之间的粘结遭到破坏,成为锚固失败区,为了保护纵向钢筋的锚固,纵向钢筋伸入节点内中的长度也增加了10d,如果核心混凝土拉裂,边缘又属于失效区,对纵向钢筋的锚固很不利,严重时满足不了要求,造成纵向钢筋不能正常工作,降低梁的承载能力或使梁失稳破坏。
另外,从唐山地震中框架结构节点破坏的震倒中也可以看到:节点及设置箍筋的框架有的梁柱节点产生x形裂缝,或节点内竖向钢筋向两侧突出,柱上端破碎将节点竖向钢筋拉出等情况,这也就是节点内没设置箍筋所致。
由以上看出节点核心混凝土缺少足够的约束,在地震时只靠混凝土抗拉能力是抵抗不住拉应力,也约束不了竖向钢筋被拉出及核心混凝土被拉裂,防止不了被破坏。