连续梁支座两端分别是框架柱、框架梁及一端为框架柱一端为框架梁的受力分析及钢筋构造做法论文_孟雷

孟 雷

(中铁二十一局集团有限公司勘察设计院,甘肃,兰州,730000)

【摘 要】对于日益复杂化的建筑造型及建筑大空间的需求,往往要求结构工程师抽掉一部分框架柱达到复杂化立面或者增大空间的作用。此时便形成一段这样的梁:第一部分为两端为框架柱的框架梁,第二部分为一端为框架柱另一端为框架梁的半框架梁,第三部分为两端均是框架梁的梁。对于第一部分及第二部分梁的钢筋构造做法在国家规范及11G101-1图集上都有明确说明,但对于第三部分梁来说却存在按KL还是L这样较大分歧。为此本文从受力及配筋构造等方面来阐述这一连续梁的具体编号及做法。

【关键词】框架梁;次梁;半框架梁;构造做法

一、假定标准计算模型

为便于分析比较问题,现建立一个规则的标准模型。开间均为6.0m,进深7.5m主要柱网尺寸为6.0X7.5m。轴处框架柱取消。框架柱截面均为400X400mm,框架梁截面详见附图一。板厚为150mm,活载2N/m2,恒载5KN/m2,基本风压0.35KN/m2,8度抗震设防,II类建筑场地,混凝土标号均为C30,受力钢筋为III级钢筋,框架抗震等级为二级。

二、内力分析

框架梁与次梁最主要的分别是,框架梁传递地震及风荷载等水平力,而次梁仅起到传递楼板上竖向荷载给框架梁的作用。故本文只选取X向水平地震作用力下梁的弯矩图(附图二)、剪力图(附图三)来对比分析。

附图一:

 

附图二:

 

从附图二中不难看出梁1为标准的框架梁弯矩图,梁2与框架柱相连端负弯矩为50.1KN.m。框架梁1左端弯矩为76.50KN.m。其比值为0.65。梁3左端弯矩为18.5KN.m。其与框架梁弯矩比值为0.24。可见整段梁水平力在传递到梁2再到梁3的过程中锐减。从整体弯矩来看框架梁端负弯矩在79~206 KN.m之间。次梁负弯矩在9~12 KN.m之间。梁3弯矩18.5 KN.m右端8.718.5 KN.m也更接近次梁弯矩。而剪力图中也能得出相似的结果。故此我们所讨论的梁3从受力分析来讲应该属于次梁。为更深入研究此梁3内力分布情况,笔者又将其支座4截面按300X600mm, 300X800mm, 300X1000mm计算,其余条件均保持不变。得出支座相对框架柱刚度越大,梁2内力越接近框架梁,梁3内力则始终更接近次梁内力。可见水平力主要由梁1传至框架柱,梁2传递至梁4后,由梁4传递至两端框架柱。此时梁3以不再主要传递水平力,而是传递楼板传来的竖向荷载。

三、构造做法

按现行《11G101-1》图集所示,梁编号仅为楼层框架梁KL、屋面框架梁WKL和非框架梁L。按内力分析结果来看梁1、梁2应该为KL,梁3为L。故此B轴这段梁在梁4支座处编号分开编制,即KL3、L2、KL3。此段梁负筋及正筋也应该在此处断开。若此处梁顶钢筋贯通,则由于梁1、梁2处负弯矩远大于梁3处造成梁4支座处钢筋配置过多。这样既不经济也不利于梁3支座处的塑性铰的形成,从而埋下超筋后脆性破坏的隐患。故此笔者认为当钢筋断开时,梁2钢筋构造做法应该同《11G101-1》第85页抗震框架梁KL、WKL(尽端为梁)箍筋加密区范围所示,梁3则按《11G101-1》第86页非框架梁充分利用钢筋抗拉强度配置。需要注意的是,此时梁3在梁4支座处锚固长度在框架抗震等级为一、二级或更高时很长。以本工程为例,若梁3水平钢筋为三级钢14锚固长度最少为336mm。梁4截面宽度就不小于350。从受力角度讲梁4要将梁2的水平力传递给框架柱,此时梁2将对梁4作用一个很大的平面外的水平力,这也就要求梁4有更大的横截面来传递这部分力。

四、结语

综上所述,梁3应该按《11G101-1》中L编制,而不是如同PKPM梁平法施工图中按整段KL编制。同时L2、L3钢筋也不应贯通,梁4应加大截面宽度及加强梁4平面外抗剪及抗扭构造措施。

参考文献:

[1]宋峰、框架梁两端分别支撑在梁上和柱上有限元分析 河北联合大学2012

[2]李国胜、《混凝土结构设计及实例》 中国建筑工业出版社

[3]《混凝土结构设计规范》GB50010 -2010

[4]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010

[5]朱彦鹏、《混凝土结构设计原理》重庆大学出版社

论文作者:孟雷

论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年4月总第209期

论文发表时间:2016/6/13

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

连续梁支座两端分别是框架柱、框架梁及一端为框架柱一端为框架梁的受力分析及钢筋构造做法论文_孟雷
下载Doc文档

猜你喜欢