混凝土框架梁超筋问题相关分析.pdf
《混凝土框架梁超筋问题相关分析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《混凝土框架梁超筋问题相关分析.pdf(3页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2 4 低温建筑技术 2 0 1 2 年第 1 期( 总第 1 6 3 期) 混凝土框架梁超筋问题相关分析 任海波 , 张全辉 , 冯哲 ( 1 中广 电广播 电影 电视设计研究院。 北京1 0 0 0 4 5; 2 中旭建筑设计有限责任公司 。 北 京1 0 0 0 3 7) 【 摘要】 钢筋混凝土超筋梁一直被各类混凝土结构设计规范限制采用 , 结构设计应避免框架梁出现超筋 现象。文中总结了现行主要设计规范对于梁超筋的限制, 给出了结构设计软件对于混凝土框架梁超筋的判断, 并 探讨了影响结构软件梁配筋计算结果的主要因素。 【 关键词】 框架梁; 超筋 ; 脆性破坏; 配筋率; S A T W
2、E ; 参数 【 中图分类号】 T U 3 7 5 4 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 2 ) 0 1 0 0 2 4 0 3 钢筋混凝土超筋梁主要的问题有: 在受压区边缘纤 维应变到达混凝土极限压应变值时, 混凝土受压区先压碎, 但钢筋应力尚小于屈服强度, 纵向受拉钢筋不屈服, 此时梁 已告破坏。试验表明, 钢筋在梁破坏前仍处于弹性工作阶 段, 裂缝开展不宽, 延伸不高, 梁的挠度亦不大, 在没有明显 预兆的情况下由于受压区混凝土被压碎而突然破坏, 属于 脆性破坏类型。如图 1 、 图2 所示。超筋梁虽然配置过多 的受拉钢筋, 但钢筋的应
3、力未达到强度设计值 , 故没有充分 利用钢筋的强度, 造成钢材浪费。所以超筋梁一直被各类混 凝土结构规范限制采用, 在结构设计中不允许采用超筋梁。 士由泣刁 ( a ) 适筋破坏 F 亡 超筋破坏 F 亡 工 二 f c 1 少筋破坏 图1 粱的三种破坏形态 1 设计规范对于梁超筋的相关规定 G B 5 0 0 1 02 0 1 0 混凝土结构设计规范 ( 以下简称 混 规 ) 、 G B 5 0 0 1 1 2 O L O 建筑抗震设计规范 ( 以下简称 抗 规 ) 规定: 梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2 5 ; 且 梁正截面受弯承载力计算中, 计人纵向受压钢筋的梁端混 凝土受压区高度与
4、截面有效高度之比, 一级不应大于0 2 5, 二、 三级不应大于0 3 5 。 第2 层混凝土构件配筋及钢构件 应力比简图( c m x c m) 图3 框架梁配筋超筋示意图 圈2 梁跨中截面的 弯矩实验值) 一 曲率实验值) 示意图 J G J 32 0 1 0 高层建筑混凝土结构技术规程( 以下简 称 高规 ) 规定: 抗震设计时, 梁端纵向受拉钢筋的配筋率 不宜大于 2 5 , 不应大于 2 7 5 ; 当两端受拉钢筋的配筋 率大于 2 5 时, 受压钢筋的配筋率不应小于受拉钢筋的一 半; 抗震设计时, 计入纵向受压钢筋作用的梁端混凝土受压 区高度与截面有效高度之比, 一级不应大于0 2
5、 5 , 二 、 三级 不应大于 0 3 5 。 框架结构中, 框架梁是结构的耗能构件, 框架结构的延性 主要通过控制框架梁的延性和变形能力来实现。梁的变形能 力主要取决于梁端的塑性转动量, 而梁的塑性转动量与截面 混凝土相对受压区高度有关。当相对受压区高度为 0 2 5至 0 3 5范围时, 梁的位移延性系数为 3- 4 。计算梁端受压区高 度时宜按梁端截面实际受拉和受压钢筋面积进行计算。控制 混凝土受压区高度的目的就是控制梁端塑性铰区有较大的塑 性转动能力, 以保证框架梁有足够的曲率延性。 2 结构软件对框架梁超筋判断 第2 层梁各截面主墙 包络m( e m X 12 m) 图4 框架梁设
6、i 1 配筋包络图 图5 梁平法施工图示 意 任海波等 : 混凝土框架粱超筋问题 相关分 析 S A T WE软件对于框架梁超筋现象, 有图形文件和文本 文件两种输出方式。图形文件输出有三处: “ 分析结果图 形和文本显示” 下“ 混凝土构件配筋及钢构件验算简图” 文 件内, 梁超筋部位显红, 并显示“ 1 0 0 0 ” 字样( 图 3 ) ; “ 分析 结果图形和文本显示” 下“ 梁设计配筋包络图” 文件内, 超筋 部位显示“ 9 9 9 9 9 ” 或“一 9 9 9 9 9 ” 字样( 图 4 ) ; “ 墙梁柱施工 图” 下“ 梁平法施工图” 文件内, 超筋部位显示红色“ ” ( 图
7、 5 ) 。 S A T W E超筋文本输出在“ 超配筋信息 WG C P J O U T ” 文 件内, 对于混凝土、 型钢混凝土梁有以下六种超限提示: 混凝土梁端受压区高度超限: “ ( _ ) X 0 2 5 H o ” 、 “ ( 1 ) X 0 3 5 ” ; 梁单边配筋率超 限: “ ( | ) R R ” ; 梁抗剪截面超限: “ ( ) 、 V = A B ” ; 梁剪扭截面超限: “$ ( 一 ) 、 、 ( B H o ) + A ” ; 型钢与混凝土抗剪承载力 比 值超限: “ 型钢与混凝土抗剪承载力 比值超限 S C ” ; 人防梁延性比超限: “ ( 一 ) H o
8、Ma x _ X H o ” 。 3 影响结构软件框架梁配筋计算结果的主要因素 在整体结构方案确定合理后 , 经软件计算框架梁出现 了超筋现象, 可 以从 以下方面进行调整 : 调整梁截面尺 寸; 调整材料强度; 调整梁布置方向和梁输入方式, 如 在次梁两端设置铰接, 以释放部分负弯矩, 解决梁剪扭截面 超限; 调整结构荷载, 如改用 自重较轻的填充墙和隔墙 ; 调整 S A T W E软件与框架梁计算相关参数; 如果超筋很 多且梁跨度很大时, 可以在不影响各专业的情况下, 在梁中 加一根柱子, 减小梁跨度, 或将混凝土梁改为预应力梁或者 型钢混凝土梁; 采用双筋梁等。根据结构的具体情况 ,
9、通 过合理修正上述因素, 再次进行分析和试算, 直到不出现超 筋现象为止。现将一些主要参数的选择列举如下: ( 1 ) 钢筋强度等级选用。 混规 建议: 框架梁纵向受 力普通钢筋应选用 H R B 4 0 0 、 H R B 5 0 0 、 H R B F 4 0 0 、 H R B F 5 0 0 钢筋, 箍筋 宜选用 H R B 4 0 0 、 H R B F 4 0 0 、 H P B 3 0 0 、 HR B S 0 0 、 H R B F 5 0 0钢筋 , 也可采 H R B 3 3 5 、 H R B F 3 3 5钢筋。规范的原 则是提倡采用高强 、 高性能钢筋, 推广 4 O
10、 O 、 5 0 0 M P a 级高强 热轧带肋钢筋作为纵向受力的主导钢筋, 推广具有较好的 延性、 可焊性 、 机械连接性能及施工适应性的 H R B系列普通 热轧带肋钢筋。 ( 2 ) 梁端负弯矩调幅系数 。负弯矩调幅后 , 梁端负 弯矩相应减少, 程序按平衡条件将梁跨中弯矩相应增大, 可 使框架梁上下的配筋较为均匀, 改善混凝土的施工质量。 梁端弯矩调幅系数 的取值范围可为 B =0 8 0 9 , 一 般工程通常取 0 8 5 。如要对钢梁进行调幅, 需要设计人 员手动修改。 混规 规定 : 钢筋混凝土梁支座或节点边缘 截面的负弯矩调幅幅度不宜大于 2 5 , 以保证构件出现塑 性铰
11、的位置有足够的转动能力并限制裂缝宽度。当梁端负 弯矩调幅系数控制在 0 80 9之间时, 梁端截面的裂缝开 展宽度通常可保持在 混规 的最大裂缝宽度限值范围内。 ( 3 ) 梁活荷载内力增大系数 日 。该系数对梁在满布 活荷载下的内力( 包括弯矩、 剪力、 轴力) 进行放大, 然后再 与其他荷载效应进行组合。一般工程建议取内力增大系数 为 B =1 11 2 。如果已考虑活荷载不利布置 , 则梁活荷 载内力放大系数应取 1 0 。 ( 4 ) 中梁刚度放大系数 。对现浇楼盖和装配整体 式楼盖, 宜考虑楼板作为翼缘对梁刚度 和承载力的影响。 楼板和梁组成 T形( 边梁为倒 L形) 截面参与梁的工
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 混凝土 框架 梁超筋 问题 相关 分析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【bi****m】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【bi****m】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。