摘要:混凝土结构设计中,梁的布置与配筋是其中的重要环节,梁的合理布置有利于获得良好的建筑空间和合理的受力体系。梁的配筋除遵循规范的规定外,结合施工方便和经济性以及实际工程经验,提出了一些注意事项,供相关工程技术人员参考。
关键词:混凝土结构;梁布置;梁配筋;注意事项
1 梁的布置
1.1 考虑建筑功能时梁布置注意事项
民用建筑设计时,梁的布置不仅要考虑结构体系的合理和受力简洁明确,同时应考虑对建筑功能和使用的影响,从对建筑影响的角度出发,梁的布置应注意以下问题:1.公共空间和入口大堂顶部完整空间内不宜露梁,以保持大堂顶部空间完整。必须设梁时,梁高不宜过高。2.住宅类建筑布置梁时,梁不应穿越客厅、餐厅、卧室,以保证各功能房建的完整与美观;梁不宜穿越厨房、卫生间、阳台,若必须设梁时,尽量控制较小梁高。3.当梁宽大于隔墙厚时,户内不露出梁角线的优先顺序为:客厅>餐厅>主卧室>次卧室>内走道>其他空间。4.梁不宜穿越门洞正上方。5.建筑外围四周的梁高应结合建筑外立面的造型和要求确定。6.梁底下的净高应满足建筑的空间高度要求。7.注意楼梯梁的高度,楼梯梁底下的净高不得小于2.2米,实际项目经常出现梯梁底下净高不够的问题,结构设计人员容易忽略这一点。
1.2 梁的布置应使力均匀分配
梁的布置应使楼盖中力的分配合理,把力均匀地分配到每根梁中,控制好变形与变形协调。实际设计中,注意以下几点:1.在满足建筑的前提下,梁要沿着跨数多的方向单向布置,不是双向布置。单向布置传力途径短,沿着跨数多的方向单向布置,传力途径短且变形小。而双向布置只是为了分流一部分力,在挠度比较大时才考虑。2.次梁的布置应连续,如果不连续,间断布置或是交错布置,会产生较大的扭矩。3.当柱网尺寸比较大时,荷载也比较大时,此时应沿着跨数多的方向布置次梁,使得梁板楼盖体系刚度增大,竖向变形减小。4.四边支撑的楼盖在传力时优先向短方向传递,使次梁落在跨度小的主梁上,这样布置梁,传力途径短,主梁受力更均匀。
2 梁的配筋
2.1梁纵筋配筋时注意事项
梁端经济配筋率为1.2%-1.6%,跨中经济配筋率为0.6%-0.8%。梁端配筋太大,如大于2.5%,钢筋会很多,造成施工困难,钢筋偏位等。当梁高受限制时,一般是加大梁宽。配筋率小于1.6%,有助于梁端形成塑性铰,有利于抗震。
梁钢筋过密时,应分析原因,要满足规范要求,比如钢筋净间距等构造要求,构件钢筋过密对受力有影响,也不方便施工。如果较细钢筋很密,可以考虑换成较粗直径的钢筋,低强度的钢筋可以考虑换成高强度的钢筋。
梁配筋率比较大时,首先是加大梁高度,再加梁宽。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当荷载和配筋较大时,梁宽最好为250mm、300mm或更大,否则钢筋不好摆放。
梁面筋一般不用多配,控制在计算面积的95%-100%。梁底筋尽量用同一直径,方便施工,底筋的实配面积可取计算面积的1.0-1.1倍。悬挑梁的顶部负筋宜根据悬挑长度和负荷面积适当放大1.1-1.2倍。
梁顶面的纵筋在满足规范要求的贯通量的基础上,尽量采用小直径的贯通筋。钢筋之间的直径应合理搭配,比如梁顶钢筋用2根22,不如3根18,因为通长钢筋直径小,锚固长度也可减小,有较好的经济性。
同一梁截面钢筋直径一般不宜相差两级以上,是为了使混凝土构件的应力尽量分布均匀,以达到最佳的受力状态。
梁钢筋排数不宜过多,当梁截面高度不大时,最好不要超过两排,否则既不方便施工,也会减小有效计算高度ho。
2.2梁箍筋和腰筋配筋时注意事项
梁宽300mm时,可以用两肢箍,但要满足规范对框架梁箍筋加密区肢距的要求。对于加密区箍筋肢数,只要满足承载力及肢距要求,用3肢箍是完全可行的,不仅节约钢材,而且方便施工下料、绑扎、浇筑混凝土。
规范只针对有抗震要求的框架梁提出了箍筋加密的要求,箍筋加密可以提高梁端延性,楼面次梁属于非抗震梁,次梁梁端箍筋无需加密。地基梁也属于非抗震梁,地基梁不需要按框架梁构造考虑抗震要求。
从现行规范角度出发,350mm宽的截面可做成3肢箍,但是一般都遵循构造做成4肢箍。
悬挑梁属于静定结构,没有多余的约束,因此在构造上宜适当加强;概念设计时应满足强剪弱弯,可对箍筋进行加强,比如箍筋加密。在设计时,通常将悬挑梁纵筋放大以提高可靠度,此时箍筋也应放大,最简单的做法就是不改箍筋直径,而把箍筋间距缩小,一般箍筋全长加密。
梁的腹板高度不小于450mm时,每侧需要设置不小于腹板面积0.1%的腰筋。当梁需要配筋抗扭钢筋时,可用抗扭筋代替腰筋。梁侧面构造腰筋的搭接与锚固长度可取为15d。梁侧面扭筋的搭接长度为LlE 或L l,其锚固长度与方式同框架梁下部纵筋。
结语
梁的布置遵循相关原则,不仅在建筑使用上可取得良好的效果,而且在楼盖结构传力上更简洁,体现了结构设计中的合理经济性。梁的合理配筋对结构更有利,同时给施工带来了方便,也降低了建筑成本。
参考文献:
[1]孙垂芳,汪祖培,冯康曾.建筑结构设计优化案例分析.北京:中国建筑工业出版社,2010.
[2]北京市建筑设计研究院.建筑结构专业技术措施.北京:中国建筑工业出版社,2007.
[3]朱炳寅.建筑结构设计问答及分析.北京:中国建筑工业出版社,2009.
论文作者:叶实华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/19
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