梁抗剪箍筋配置问题的探讨

梁抗剪箍筋配置问题的探讨
发表时间:2016-05-20T14:54:31.747Z 来源:《基层建设》2016年1期作者:陈冬
[导读] 广西华景城建筑设计有限公司本文就以上两个问题做一些探讨和说明。

广西华景城建筑设计有限公司广西南宁 530000
摘要:在设计过程中梁箍筋的配置一直是比较容易忽略的问题,笔者在长期的校对过程中,发现设计人员刻意放大箍筋以及梁是否调幅这两个问题比较常见,本文就以上两个问题做一些探讨和说明。

关键词:箍筋;体积配箍率;调幅;裂缝
笔者在某次施工图校审时发现一个问题,某工程350X700的梁,梁上起框架柱,该梁梁底配置了5根直径25mm的钢筋,梁顶配了4根直径25mm的钢筋。

设计人员对该梁的配筋为10mm的箍筋(四肢箍),而根据计算结果,该梁配置8mm的箍筋即可。

曾有一些设计者认为,中国的规范所计算的抗剪强度几乎是英国的2倍,即梁的抗剪安全性较英国的低,且抗剪破坏是脆性破坏,破坏时毫无征兆,所以在结构设计时,能加大梁截面最好,不能加大梁截面的可提高箍筋的配置量。

笔者并不认同此类说法,我国的规范体系是参考苏联规范制定的,且我国在制定规范时也做了相关的试验。

并不能说我国的规范要求低,设计不保险,而是英美规范的富余量大,其规范在计算抗剪强度时是基本上不考虑混凝土的作用或是考虑得很少(基于桁架模型),所以英美规范的计算箍筋量比我们大很多。

大连理工大学曾做过比较,将世界各主要国家的抗剪试验数据汇集在一起与我国规范比较,发现我国的公式是其下包线,没有一个数据是超出其范围的。

《混凝土结构设计规范》(GB50011-2011)第6.3.1中的公式,已对梁的受剪提出了要求,规定受弯构件的受剪截面限制条件,其目的首先是防止构件截面发生斜压破坏(或腹板压坏),其次是限制在使用阶段可能发生的斜裂缝宽度,同时也是构件斜截面受剪破坏的最大配筋率条件。

之所以说此为构件斜截面受剪破坏的最大配筋率条件,因为此公式限制了梁需要承受该剪力时所需要的最小截面,反过来说,当梁的截面确定以后,该梁能承受的最大剪力也就被限定了。

而箍筋的增加并不能够继续提高梁的受剪承载力。

在计算梁的抗剪时,首先要满足《混凝土结构设计规范》(GB50011-2011)第6.3.1中公式的要求,在满足公式基础上的配筋率就不会超限。

在设计过程中,不能单靠箍筋无限制的提高抗剪能力,这一点非常容易忽略,很多设计人员在设计梁配筋时,会放大计算结果配筋,简单的认为箍筋配得大,配得多,肯定是安全的。

笔者认为,箍筋超限对承受同一剪力的梁来说,似乎更为有利,但过多的配筋,会造成斜压破坏,而斜压破坏是脆性破坏,工程上应避免。

受剪破坏一般分为三种,即剪压、斜压、斜拉,一般认为延性依次递减,因此,我们努力做的是控制破坏是剪压破坏,但《混凝土结构设计规范》(GB50011-2011)中没有考虑箍筋对混凝的约束作用,梁内仍存在轴向的拉力、压力,可以想象随着箍筋的加密和对混凝土约束的提高,梁的抗剪能力和延性都会提高。

需要注意的是,要加密箍筋间距而非增加箍筋直径,这种情况下,破坏时抗剪能力强于适筋梁,延性也未必差,这也许是《混凝土结构设计规范》(GB50011-2011)没有在正式条文中明确最大配筋率限制的原因。

对于实际结构来说,在各种因素(特别是地震)的影响下,剪力很有可能超过计算的范围,但如果采用了配箍率适当的梁(不超过最大配箍率的梁),就会产生比斜压破坏有利的剪压破坏,能在破坏前出现迹象,为人们逃离现场赢得时间,从这个意义上说,适当配箍率的梁更为合理,也更为经济。

《混凝土结构设计规范》(GB50011-2011)对于抗剪有两个基本公司:
(1)V<0.7βhftbh0,这时一般不会出现斜裂缝,只需构造配箍;
(2)V<0.25βcfcbh0
这两个公式是计算抗剪承载力的前提,也即在剪力一定的情况下要有合理的截面,然后根据《混凝土结构设计规范》(GB50011-2011)第6.3.4条计算箍筋。

增加箍筋是在一定的前提下有利(抛开经济性),无论是对《混凝土结构设计规范》(GB50011-2011)的理解还是通过实验验证都是如此,过大的提高配箍量也是不合理的,抗剪承载力并不是随着配箍量的上升而增加的。

该梁在设计过程中存在一个问题,设计人员在建模计算时,由于担心调幅会影响到梁使用阶段的裂缝,且有可能形成墙柱弱梁,故未对梁进行调幅设计,这样的设计方法是否合理?
首先,我们要弄清楚规范中的调幅所适用的条件:竖向垂直荷载下方可适用调幅,对于由地震作用产生的水平荷载是不适用的(这点和英国规范等西方规范有所不同)。

其次。

裂缝的计算是按照正常使用状态下的受力情况,荷载分项系数为1.0,地震区多层和高层结果中的配筋控制往往由地震作用参与的工况决定,由恒活荷载调幅所引起的钢筋的减少量占总值的相当少的一部分,因此,对裂缝影响也可谓相当小,不必顾虑调幅对裂缝的影响。

大多数设计人员在配置梁纵筋时,往往习惯增大计算配筋量,这样做才会容易引起强梁弱柱,形成不了延性框架。

关于梁的裂缝,笔者的理解是:
(1)在实际工程中,下部发现大裂缝的机会要比上部多。

(2)即使上部出现裂缝,也认为允许出现塑性铰,梁依然可以承载。

(3)下部裂缝一定要控制,出现后让人很担忧。

所以,下部钢筋一定要有保证,通过调幅,可以保证下部的受力和控制下部裂缝。

正常调幅的情况下,梁的裂缝一般不必太担心。

塑性铰是一段区间,构造得当则裂缝发散而细密,实际裂缝宽度和曲率不大。

调幅后支座弯矩减小,跨中弯矩增大,支座裂缝计算也应对应与调幅后的实际弯矩。

调幅和裂缝的问题是一个比较复杂的问题,现行的规范给出的弯矩调整幅度是根据承载力控制的安全调幅范围确定的,即根据塑性铰区域的压区混凝土达到极限压应变之前的塑性铰转动能力来确定的调整幅度,这样可以保证调幅后构件的抗力满足设计要求,另一方面,当某一截面的弯矩调幅后,根据调幅后的弯矩计算出的配筋较调幅钱的小,对于正常使用阶段其裂缝应该较按不调幅设计计算的大,因
此,存在调幅后裂缝宽度不满足要求的可能。

关于调幅和裂缝的问题,重庆建筑工程学院做了一定的研究,其结论主要有以下两点:(1)对于混凝土构件,截面的相对受压区高度系数小于0.11时,调幅后裂缝一般不满足要求(不调的话也不一定满足)(2)当截面的相对受压区高度系数小于0.25时,调幅受正常使用时裂缝宽度要求控制,大于0.25时受承载力控制,一般裂缝都能满足要求。

实际上,内力重分布是一个非常复杂的问题。

笔者认为,调幅的对象是针对极限弯矩的,因此与之相对应的塑性铰的转动能力应该由承载力控制。

至于调幅后,配筋梁的减少是否会导致裂缝宽度限值不满足要求,是属于正常使用极限状态的问题,二者不能混淆,即调幅只是承载力验算的过程中的一部分。

调幅后的裂缝应重新计算。

从现阶段的研究来看,给出既能满足承载能力又能满足正常使用的安全调幅值是不可能的。

经验表明,当调幅值小于0.2时,截面的相对受压区高度系数大于0.25时裂缝能满足要求,当截面的相对受压区高度系数小于0.2时,应验算裂缝宽度是否满足。

调幅对挠度也存在一定影响,但由于一般多是把支座的弯矩调小,跨中弯矩增加,跨中的配筋量增大有利于挠度满足限值要求。

因此,调幅后的挠度可不验算。

梁的配筋问题是校审过程中经常出现的问题,人为的放大配筋量,有可能导致薄弱部位的转移,甚至会引起脆性破坏,故设计人员应在设计过程中注意辨别计算结果的合理性,将最终的配筋结果控制在一定的范围内,保证梁的安全性。

对于调幅问题,无论调幅与否,当构件的配筋一定时,裂缝和挠度都应该验算,这是采用两个极限状态的设计方法决定的。

但验算满足时,不必担心梁裂缝或挠度的问题。

参考文献:
[1]《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)。

中国建筑工业出版社,2010.
[2]《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)。

中国建筑工业出版社,2010
[3]东南大学天津大学同济大学合编《混凝土结构设计原理》中国建筑工业出版社,2002。

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浅谈箍筋构造配置问题

浅谈箍筋构造配置问题

状, 或非规则矩形 、 非规则方形 时, 应设 置复合箍筋 , 切忌将箍筋 做 成内折角形状 , 内折角易使钢筋混凝 土构件转角处崩裂 。 箍筋 在发挥套箍作用 时, 处于环向拉张受力状态 , 其转角处 的两部分 钢筋亦承受拉力作用 , 根 据中学物理合力与分力 的理论 知识 , 转 角处 的两部分钢筋 由于承受拉力作用将使转角产生 由于两处拉 力 而引起 的合力作用 。箍筋外折角处的合力为朝 向混凝土 内部 的合压力作用 , 而内折角处 的合力为背离混凝土 内部 ( 或朝 向混 凝土外部 ) 的合拉力作用 。 混凝土的抗压强度较高 , 但其抗拉强度较低 , 通 常情况下相 同等级 的混凝土抗拉强度为其抗 压强 度的 1 / 1 0 ~ 1 / 1 5 。 箍筋外折 角处 的合压力传递至混凝土内部 ,此情况 下转 角处 的受力情况 较好 ; 但箍筋 内折角处 的合拉力方 向为朝向混凝土外部 , 即容易 使构件 内折角处的混凝 土崩裂 。根据理论力学 和结构力 学常识 可知 , 在转角或交界 处 , 容 易产生应力集 中现象 , 故箍筋 闭合 端 弯 曲折角应设 置为外折角 , 不应设置 为 内折角 , 确有 内折 角时 , 矩形 箍或方形箍通 常用 于矩形或方形梁 、 柱 中, 螺旋箍通常用 于 应将 其设置为复合 箍筋 。 圆柱 、 圆形桩基础中。根据相关结构规范要求 , 箍筋宜优先采用 ( 三) 非 对 称 复 合 箍 筋 交错 设 置 级、 三级 、 四级 钢 筋 , 也 可采 用 二 级 钢 筋 。 在相关结构平法 图集 中规定 ,当复合箍筋 内部横 向箍筋非 对称 布置 时 , 应沿构件长度方 向将相邻两组复合箍筋交错设 置。 二、 箍 筋构 造 配 置分 析 ( 一) 封 闭 闭合 端 复合箍筋 内部横 向箍筋非对称布置 ,使混凝土和钢筋在受到横 如前所述 , 箍筋呈封 闭闭合状 , 设置于梁 、 柱、 桩基础 等结 构 向约束时产生非对称约束受力 , 如复合箍筋均沿一个方 向设置 , 构件 中, 箍筋为切断后 的钢筋通过钢筋弯曲机弯折而成 。 根据相 即混凝土 和钢筋始终处于非对称约束受力状态 ,故应将相邻两 关结构规范和 图集要求 , 箍筋 的闭合端应弯折成 1 3 5度弯钩 , 弯 组复合箍筋交错设置 ,平衡构件 内部混凝 土和钢筋 的非对称约 曲后 平直段长度 在非抗震 时应不小 于 5 d ,在抗震 时不 应小 于 束受力状态 。 ( 四) 内部 横 向箍 筋 交错 重 叠 设 置 1 0 d和 7 5 m m( d为箍筋直径 ) 。构件在受 压时 内部混凝 土 、 纵 向 受力钢筋容易产生横向变形 和横 向膨胀 ,设置封闭箍筋 即可 约 在复合箍筋 中, 最外侧箍筋为主箍筋 , 内部横 向箍筋为次箍 束混凝土 、 纵 向受力钢筋横向变形和横向膨胀 , 使箍筋在构件受 筋 。应 以主箍筋为基准 , 将次箍筋设置于主箍筋上部 ( 或下部 ) , 其余 次箍 筋设置于 主箍 筋下部 ( 或上部 ) , 即内部横 向箍筋交 错 力时发挥其封闭闭合的套箍作用 。 此外 , 箍筋在约束混凝土 、 纵 向受力钢筋横 向变形和横 向膨 重叠设置 , 沿某一方 向的重叠层数不宜多于两层。 其 目的在于使 胀时 , 承受环 向拉 张应力作用 , 若箍筋端 口处 于开 口状态 , 拉 张 主箍筋与次箍筋联 结紧密 ,若沿某一方 向的主次箍筋重 叠层 数 作 用易将 箍筋拉 开 , 从而使 其丧失 横 向套 箍效应 , 故其端 口应 多于两层 , 则最上层 的次箍筋与主箍筋联 结紧密程度将 降低 。 设 置为封 闭闭合状 , 即使 其端 口弯折成 一定 角度且其平直 段满 三、 结 语 箍筋在钢筋混 凝土构件 中发 挥其抗剪 、 抗扭 、 钢筋 骨架 、 横 足规范要求 , 箍筋平 直段作用在于使其 发挥套箍作用 时端部锚 固于混凝 土 内部 , 否则 当平直 段 ( 锚 固长度 ) 不足 时 , 箍筋端 口 向约束等作用 。 箍筋构造应结合相关平法 图集 、 结构设计 规范等 易张开 。当抗震设 防要求时箍筋受 力较大 , 故其闭合端平 直段 进行设置 , 应重视其细部构造处理。

钢筋混凝土梁的抗剪性能试验研究

钢筋混凝土梁的抗剪性能试验研究

钢筋混凝土梁的抗剪性能试验研究一、研究背景钢筋混凝土结构是现代建筑中广泛采用的一种结构形式。

在钢筋混凝土结构中,梁扮演着承载荷载的重要角色。

梁在荷载作用下受力,其中抗剪性能是影响梁承载力的主要因素之一。

因此,研究钢筋混凝土梁的抗剪性能对于保证建筑结构的安全性具有重要意义。

二、研究目的本研究的目的是通过试验研究,探究不同参数对钢筋混凝土梁抗剪性能的影响,为钢筋混凝土结构设计提供理论依据。

三、研究方法本研究采用试验研究的方法,通过制作不同参数的钢筋混凝土梁,对其抗剪性能进行测试,并分析其受力特点和破坏模式。

四、试验设计1.试验样品制作本次试验制作的钢筋混凝土梁为T型梁,其截面尺寸为200mm×300mm,长度为1000mm。

在制作过程中,使用混凝土强度等级为C30、钢筋品种为HRB400的材料。

2.试验参数设置本次试验设置了以下参数:(1)纵向钢筋直径:10mm、12mm、14mm(2)箍筋间距:100mm、150mm、200mm(3)箍筋直径:6mm、8mm、10mm设置以上参数的目的是探究不同参数对钢筋混凝土梁抗剪性能的影响。

3.试验方法本次试验采用四点弯曲试验法,按照GB/T50081-2002《混凝土结构设计规范》的要求进行。

试验过程中记录梁的位移、载荷等数据,以便后续分析。

五、试验结果分析1.梁的受力特点试验结果显示,随着纵向钢筋直径的增加,梁的承载力逐渐增加;随着箍筋间距的增加,梁的承载力逐渐降低;随着箍筋直径的增加,梁的承载力逐渐增加。

2.梁的破坏模式试验结果显示,在大多数样品中,梁的破坏模式为剪切破坏。

在一些样品中,还出现了箍筋断裂和钢筋拉断等破坏形式。

六、结论本次试验研究了不同参数对钢筋混凝土梁抗剪性能的影响,并得出以下结论:(1)随着纵向钢筋直径的增加,梁的承载力逐渐增加;(2)随着箍筋间距的增加,梁的承载力逐渐降低;(3)随着箍筋直径的增加,梁的承载力逐渐增加;(4)大多数样品中,梁的破坏模式为剪切破坏,还出现了箍筋断裂和钢筋拉断等破坏形式。

高强箍筋高强混凝土梁抗剪试验研究

高强箍筋高强混凝土梁抗剪试验研究
裂 , 于剪跨 区 中部 的箍 筋一 般应 力 变化 最大 , 位 也是 最 先达 到 屈 服. 后 , 然 随斜 裂缝 向上 向下 延 伸 , 与斜 裂缝 相交 的 箍筋 依次 屈服 .
4 影 响 因素分 析
梁抗 剪 承载力 的影 响 因素 主要有 : 跨 比 、 凝土 强 度 、 筋率 、 筋 强 度 、 筋 间距 、 面高 度等 . 剪 混 纵 箍 箍 截 本 次 试验 考虑 的 因素 主要有 : 筋强 度 、 箍 箍筋 间距 、 纵筋 影 响等.
图 3 荷 载一 度 曲 线 挠
Fi . Lo d d f c i n c r e g 3 a - e l to u v e
于所 配箍筋强度过高 , 在加 载时无 法达 到屈 服 , 斜裂 缝将截 面 上部受 压 区混 凝 土分裂 为斜 向受压 区, 而导
致构 件破坏. 中, B 4 件所配纵筋也超筋 , 跨 中截 面形成超 筋破坏 而形成 大块混 凝土压 裂. - 构 其 H -构 在 HB 4
第 2期
杨文星 等 : 高强箍筋高强混凝土梁抗剪试 验研究
21 O


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图 4 荷 载一 筋应 变曲线 箍
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强 度过 高 , 在加 载过 程 中 , 筋一 般无 法屈 服. 次 试验 中 , 件在 腹 剪 区形 成 斜裂 缝 , 腹剪 斜 裂缝 开 箍 本 构 随
A pr 2 . 012
高 强 箍筋 高强 混 凝 土 梁抗 剪 试 验研 究
杨 文 星 , 。 史庆 轩 张 成 中 ,
( . 安 建 筑 科 技 大 学 土 木 工 程 学 院 , 西 西 安 7 0 5 ;. 安 科 技 大 学 建 筑 工 程 学 院 , 西 西 安 7 0 5 ) 1西 陕 10 5 2 西 陕 10 4

【结构设计】专家答疑——结构设计节点核心区抗剪的超限问题

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【结构设计】专家答疑——结构设计节点核⼼区抗剪的超限问题专家答疑——结构设计节点核⼼区抗剪的超限问题1概述影响框架梁柱节点核⼼区抗剪承载⼒的因素很多,但主要因素是核⼼区截⾯有效验算宽度b j及正交梁的约束影响系数ηj(详见《抗震规范》附录D),⽽b j,ηj均与梁柱截⾯的宽度⽐值有关.在⾼层建筑的底部区域,由于框架柱截⾯⾯积较⼤,⽽当采⽤的框架梁截⾯宽度相对较⼩时,b j 和ηj数值均较⼩,节点核⼼区抗剪承载⼒可能存在不⾜,在结构边、⾓部位的梁柱节点核⼼区尤为明显,有时框架柱的边、⾓柱会出现节点抗剪箍筋远⼤于柱端箍筋计算值的情况.结构设计中应采取提⾼b j,ηj的有效措施.2提⾼梁柱节点核⼼区抗剪承载⼒的有效途径提⾼框架梁柱节点核⼼区抗剪承载⼒的途径很多(如提⾼节点区混凝⼟强度等级、加⼤节点区箍筋配置、增强框架梁对梁柱节点区的约束等),但最有效的还是加⼤框架梁对梁柱节点的约束,可直接加⼤框架梁的截⾯宽度或在框架梁的端部设置⽔平加腋(即在框架梁的宽度⽅向加腋).(1)当梁柱节点核⼼区的实际抗剪承载⼒与规范要求相差不多,且框架梁截⾯宽度略⼩于1/2框架柱的截⾯宽度时,可结合⼯程实际情况适当加⼤框架梁的截⾯宽度,以满⾜规范对框架梁柱节点核⼼区的抗剪承载⼒验算要求.采⽤此⽅法结构设计及施⼯简单,但框架梁全截⾯加⼤,结构费⽤增加较多,效率较低,结构设计的经济指标较差(见图1(a)).梁柱中线不能重合时,应考虑偏⼼对梁柱节点的不利影响,梁宽度不满⾜要求时,应采取加腋措施⾄满⾜《混凝⼟⾼规》第 6.1.3条的要求.(2)当梁柱节点核⼼区的实际抗剪承载⼒与规范要求相差较多,且框架梁截⾯宽度远⼩于1/2框架柱的截⾯宽度时,可结合⼯程实际情况,在框架梁端部设置⽔平加腋,以加⼤框架梁对梁柱节点的约束宽度,满⾜规范对框架梁柱节点核⼼区的抗剪承载⼒验算要求.采⽤此⽅法结构设计及施⼯复杂,但只是框架梁端部部分截⾯加⼤,结构费⽤增加较少,效率较⾼,结构设计的经济指标较好(见图1(b)).(3)当柱混凝⼟强度等级⽐梁的⾼较多,且梁柱节点核⼼区混凝⼟强度等级与梁板⼀致时,结构设计中也可根据⼯程具体情况,采取综合措施,整体加⼤梁柱节点区域,既能提⾼框架梁柱节点核⼼区抗剪承载⼒,⼜可满⾜节点区采⽤低强度等级混凝⼟的验算问题(见图1(c)).(4)提⾼梁柱节点核⼼区抗剪承载⼒的上述⽅法,适合于抗震等级为⼀、⼆、三级的各类框架的梁柱节点,即框架结构、框架-剪⼒墙结构、框架-核⼼筒结构等的梁柱节点.3梁、柱混凝⼟强度等级不同时的节点处理3.1当梁、柱混凝⼟强度等级差不超过两级(混凝⼟规范表4.1.4中的两个强度等级差)时,梁、柱节点可按梁的混凝⼟强度等级施⼯.3.2当梁、柱混凝⼟强度等级差超过两级时,可优先考虑梁、柱混凝⼟分开浇筑的可能性(图2).采⽤此⽅法,梁、柱节点区混凝⼟符合设计要求,实现设计意图所花费的结构费⽤最⼩.但应注意,采⽤图2所⽰的施⼯⽅法时,对施⼯条件及组织管理能⼒的要求较⾼.在⼤、中城市普遍采⽤商品混凝⼟(许多⼤、中城市已限制⾃拌混凝⼟的使⽤),梁、柱节点核⼼区少量的⾼强度等级混凝⼟与⼤量的较低强度等级的梁、板混凝⼟同时浇筑,混凝⼟运输(对不同等级混凝⼟需分批运输)、施⼯组织(对梁、柱节点,梁、板混凝⼟同时浇筑)、施⼯质量控制(不同等级混凝⼟的浇筑时间控制,避免不同强度等级混凝⼟之间形成施⼯缝,确保不同等级混凝⼟振捣密实)等⽅⾯难度较⼤(⼀般情况下,施⼯单位阻⼒很⼤).因此,⽅案确定之前,应与施⼯单位密切配合,对⼯程施⼯的具体情况应有⼤致了解.采⽤图2⽅法时,节点区混凝⼟与梁、板混凝⼟应同时浇筑(指混凝⼟的浇筑间歇不应超过混凝⼟的终凝时间),并应适当扩⼤节点区混凝⼟的范围.否则,由于商品混凝⼟的坍落度很⼤,只浇筑节点区⾼强度混凝⼟⽽不同时浇筑梁、板混凝⼟时,⽀模困难.⽽采⽤钢丝⽹隔离措施,既不能确保节点区混凝⼟浇捣密实,还容易造成钢丝⽹内混凝⼟中⽔泥浆的流失,梁端混凝⼟的质量难以保证.当采⽤商品混凝⼟且施⼯确有困难时,不宜采⽤图2的节点处理⽅法.3.3当梁、柱混凝⼟强度等级差超过两级且⽆法采⽤图2的节点混凝⼟处理⽅法时,可采⽤图3的做法,加⼤节点核⼼区混凝⼟的⾯积(节点核⼼区的⾼度取该节点周围各梁的最⾼点⾄最低点之间的距离),配置附加纵筋及附加箍筋,形成节点区约束混凝⼟.结构设计中可按式(1)确定梁、柱节点区约束混凝⼟的强度等级,并适当留有余地.式中:f c’为节点区混凝⼟轴⼼抗压强度设计值;A 为节点区约束混凝⼟截⾯⾯积(平⾯⾯积),按图3计算;A c为节点区上部混凝⼟柱的截⾯⾯积;f cc为节点上部柱混凝⼟轴⼼抗压强度设计值.(1)当采⽤图3(a)所⽰做法时,节点区约束混凝⼟的⾯积不⼩于柱截⾯⾯积的2倍,相应地,节点区混凝⼟的强度等级可降低4级.(2)柱混凝⼟强度等级⼀般不宜⾼于C60;节点区混凝⼟的强度等级应不低于现浇梁、板的混凝⼟强度等级,其与柱混凝⼟的强度等级差不应⼤于4级(如:柱采⽤C60混凝⼟时,节点区混凝⼟不应低于C40;柱采⽤C50混凝⼟时,节点区混凝⼟不应低于C30).(3)节点区混凝⼟强度等级与上柱相⽐降低较多(依据节点受约束情况及柱轴压⽐⼤⼩等因素确定)时,还应进⾏节点区混凝⼟局部承压验算[4].(4)国内外相关资料对梁、柱节点混凝⼟提出各种计算公式[3],但可操作性不强.实际⼯程中以采取构造措施为宜.4结论(1)提⾼梁柱节点核⼼区抗剪承载⼒的⽅法很多,应⾸先考虑采⽤符合⼯程实际情况且便于施⼯的有效⽅法,⼀般以采取构造措施为宜.(2)实际⼯程中,结合对梁、柱混凝⼟强度等级不同时的节点区处理要求采取适当加⼤节点区约束混凝⼟的办法,可同时提⾼梁柱节点核⼼区抗剪承载⼒及提⾼节点区混凝⼟轴⼼抗压承载⼒.(3)影响梁柱节点承载⼒的因素很多,采⽤适当加⼤节点区约束混凝⼟的⽅法时应适当留有余地.。

【结构设计】专家答疑——结构设计节点核心区抗剪的超限问题

【结构设计】专家答疑——结构设计节点核心区抗剪的超限问题

专家答疑——结构设计节点核心区抗剪的超限问题1概述影响框架梁柱节点核心区抗剪承载力的因素很多,但主要因素是核心区截面有效验算宽度b j及正交梁的约束影响系数ηj(详见《抗震规范》附录D),而b j,ηj均与梁柱截面的宽度比值有关.在高层建筑的底部区域,由于框架柱截面面积较大,而当采用的框架梁截面宽度相对较小时,b j 和ηj数值均较小,节点核心区抗剪承载力可能存在不足,在结构边、角部位的梁柱节点核心区尤为明显,有时框架柱的边、角柱会出现节点抗剪箍筋远大于柱端箍筋计算值的情况.结构设计中应采取提高b j,ηj的有效措施.2提高梁柱节点核心区抗剪承载力的有效途径提高框架梁柱节点核心区抗剪承载力的途径很多(如提高节点区混凝土强度等级、加大节点区箍筋配置、增强框架梁对梁柱节点区的约束等),但最有效的还是加大框架梁对梁柱节点的约束,可直接加大框架梁的截面宽度或在框架梁的端部设置水平加腋(即在框架梁的宽度方向加腋).(1)当梁柱节点核心区的实际抗剪承载力与规范要求相差不多,且框架梁截面宽度略小于1/2框架柱的截面宽度时,可结合工程实际情况适当加大框架梁的截面宽度,以满足规范对框架梁柱节点核心区的抗剪承载力验算要求.采用此方法结构设计及施工简单,但框架梁全截面加大,结构费用增加较多,效率较低,结构设计的经济指标较差(见图1(a)).梁柱中线不能重合时,应考虑偏心对梁柱节点的不利影响,梁宽度不满足要求时,应采取加腋措施至满足《混凝土高规》第 6.1.3条的要求.(2)当梁柱节点核心区的实际抗剪承载力与规范要求相差较多,且框架梁截面宽度远小于1/2框架柱的截面宽度时,可结合工程实际情况,在框架梁端部设置水平加腋,以加大框架梁对梁柱节点的约束宽度,满足规范对框架梁柱节点核心区的抗剪承载力验算要求.采用此方法结构设计及施工复杂,但只是框架梁端部部分截面加大,结构费用增加较少,效率较高,结构设计的经济指标较好(见图1(b)).(3)当柱混凝土强度等级比梁的高较多,且梁柱节点核心区混凝土强度等级与梁板一致时,结构设计中也可根据工程具体情况,采取综合措施,整体加大梁柱节点区域,既能提高框架梁柱节点核心区抗剪承载力,又可满足节点区采用低强度等级混凝土的验算问题(见图1(c)).(4)提高梁柱节点核心区抗剪承载力的上述方法,适合于抗震等级为一、二、三级的各类框架的梁柱节点,即框架结构、框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构等的梁柱节点.3梁、柱混凝土强度等级不同时的节点处理3.1当梁、柱混凝土强度等级差不超过两级(混凝土规范表4.1.4中的两个强度等级差)时,梁、柱节点可按梁的混凝土强度等级施工.3.2当梁、柱混凝土强度等级差超过两级时,可优先考虑梁、柱混凝土分开浇筑的可能性(图2).采用此方法,梁、柱节点区混凝土符合设计要求,实现设计意图所花费的结构费用最小.但应注意,采用图2所示的施工方法时,对施工条件及组织管理能力的要求较高.在大、中城市普遍采用商品混凝土(许多大、中城市已限制自拌混凝土的使用),梁、柱节点核心区少量的高强度等级混凝土与大量的较低强度等级的梁、板混凝土同时浇筑,混凝土运输(对不同等级混凝土需分批运输)、施工组织(对梁、柱节点,梁、板混凝土同时浇筑)、施工质量控制(不同等级混凝土的浇筑时间控制,避免不同强度等级混凝土之间形成施工缝,确保不同等级混凝土振捣密实)等方面难度较大(一般情况下,施工单位阻力很大).因此,方案确定之前,应与施工单位密切配合,对工程施工的具体情况应有大致了解.采用图2方法时,节点区混凝土与梁、板混凝土应同时浇筑(指混凝土的浇筑间歇不应超过混凝土的终凝时间),并应适当扩大节点区混凝土的范围.否则,由于商品混凝土的坍落度很大,只浇筑节点区高强度混凝土而不同时浇筑梁、板混凝土时,支模困难.而采用钢丝网隔离措施,既不能确保节点区混凝土浇捣密实,还容易造成钢丝网内混凝土中水泥浆的流失,梁端混凝土的质量难以保证.当采用商品混凝土且施工确有困难时,不宜采用图2的节点处理方法.3.3当梁、柱混凝土强度等级差超过两级且无法采用图2的节点混凝土处理方法时,可采用图3的做法,加大节点核心区混凝土的面积(节点核心区的高度取该节点周围各梁的最高点至最低点之间的距离),配置附加纵筋及附加箍筋,形成节点区约束混凝土.结构设计中可按式(1)确定梁、柱节点区约束混凝土的强度等级,并适当留有余地.式中:f c’为节点区混凝土轴心抗压强度设计值;A 为节点区约束混凝土截面面积(平面面积),按图3计算;A c为节点区上部混凝土柱的截面面积;f cc为节点上部柱混凝土轴心抗压强度设计值.(1)当采用图3(a)所示做法时,节点区约束混凝土的面积不小于柱截面面积的2倍,相应地,节点区混凝土的强度等级可降低4级.(2)柱混凝土强度等级一般不宜高于C60;节点区混凝土的强度等级应不低于现浇梁、板的混凝土强度等级,其与柱混凝土的强度等级差不应大于4级(如:柱采用C60混凝土时,节点区混凝土不应低于C40;柱采用C50混凝土时,节点区混凝土不应低于C30).(3)节点区混凝土强度等级与上柱相比降低较多(依据节点受约束情况及柱轴压比大小等因素确定)时,还应进行节点区混凝土局部承压验算[4].(4)国内外相关资料对梁、柱节点混凝土提出各种计算公式[3],但可操作性不强.实际工程中以采取构造措施为宜.4结论(1)提高梁柱节点核心区抗剪承载力的方法很多,应首先考虑采用符合工程实际情况且便于施工的有效方法,一般以采取构造措施为宜.(2)实际工程中,结合对梁、柱混凝土强度等级不同时的节点区处理要求采取适当加大节点区约束混凝土的办法,可同时提高梁柱节点核心区抗剪承载力及提高节点区混凝土轴心抗压承载力.(3)影响梁柱节点承载力的因素很多,采用适当加大节点区约束混凝土的方法时应适当留有余地.。

梁的箍筋构造要求

梁的箍筋构造要求

梁的箍筋构造要求梁是建筑结构中常见的承重构件,具有抵抗弯曲和剪切作用。

为了增强梁的受力性能和延长其使用寿命,梁的箍筋构造起到了重要的作用。

下面将介绍梁的箍筋构造要求。

1.箍筋的位置和间距梁的箍筋应布置在主筋周围,起到约束主筋的作用。

箍筋的间距应根据梁的受力情况和混凝土的强度等因素进行设计。

一般情况下,间距不应大于主筋直径的4倍,也不应小于25mm。

同时,在梁的端部和受力集中区域,箍筋的间距可以适当减小,以提高梁的受力性能。

2.箍筋的直径和弯曲箍筋的直径应根据梁的受力要求和混凝土的强度等因素进行选择。

一般情况下,箍筋的直径不应小于6mm,在受力较大的梁中,可以适当增大箍筋的直径。

此外,为了提高箍筋的粘结性能,箍筋的两端应采用弯曲处理,使其与混凝土更好地连接。

3.箍筋的材质和质量要求箍筋通常采用普通碳素钢筋或弯曲钢筋,其材质应符合国家标准的相关要求。

在使用过程中,应检查箍筋的表面是否有明显的腐蚀和裂纹等缺陷,确保其质量符合要求。

4.箍筋的加固和连接在一些特殊情况下,梁的箍筋需要进行加固和连接,以提高梁的受力性能。

加固箍筋的方法可以采用焊接、搭接或机械连接等方式,具体方法应根据梁的受力要求和实际情况进行选择。

5.箍筋的布置和数量箍筋的布置应根据梁的受力情况和设计要求进行合理的确定。

一般情况下,箍筋的布置应满足以下要求:在受力区域应密集布置,以提高梁的抗弯和抗剪能力;在梁的端部和支点处应增加箍筋的数量,以增强梁的局部受力性能。

6.箍筋的固定和连接箍筋应正确固定在主筋上,并与主筋之间保持一定的间距。

固定箍筋的方法可以采用绑扎、焊接或钢筋连接器等方式,确保箍筋与主筋之间的连接牢固可靠。

梁的箍筋构造要求是为了提高梁的受力性能和延长其使用寿命。

通过合理布置箍筋的位置和间距,选择适当的直径和材质,加固和连接箍筋,以及正确固定和连接箍筋,可以使梁具有更好的抗弯和抗剪能力,确保其在使用过程中的安全可靠性。

梁箍筋加密区间距

梁箍筋加密区间距
梁箍筋加密区间距是指在混凝土梁中,为了增强梁的抗弯强度和抗剪强度,需要设置箍筋。

箍筋的加密区间距是指箍筋之间的水平距离。

箍筋的加密区间距要根据设计要求和梁的受力情况来确定。

一般来说,箍筋的加密区间距应符合以下原则:
1. 抗震要求:在受力较大的部位,如梁的支座、跨中等,应该加密设置箍筋,以增强梁的抗震能力。

加密区间距一般不超过梁的高度的1/6。

2. 抗剪要求:在受弯区的两端,为了增强梁的抗剪强度,也需要设置箍筋。

加密区间距一般不超过梁的高度的1/3。

3. 箍筋直径和间距要求:箍筋的直径和间距的选择要符合设计规范的要求。

一般来说,箍筋的直径为8mm至16mm,间距取决于箍筋的直径和受力情况,一般不超过箍筋直径的6倍。

需要注意的是,箍筋的加密区间距应根据具体的设计要求和受力情况进行确定,并且需要符合相关的设计规范和标准。

梁抗剪钢筋布置

梁抗剪钢筋布置
梁抗剪钢筋布置是建筑结构设计中非常重要的一个环节,它直接关系到梁的承载能力和稳定性。

在建筑结构设计中,梁抗剪钢筋布置需要根据梁的跨度、荷载情况以及支座情况等因素进行综合考虑。

一般来说,梁抗剪钢筋布置需要遵循以下原则:
1. 梁跨中未设置抗剪钢筋时,应在梁跨中设置箍筋,以保证梁的抗剪承载力。

2. 梁支座处未设置抗剪钢筋时,应在支座处设置弯起钢筋或斜筋,以增加支座的抗剪承载能力。

3. 当梁的跨度较大或荷载较大时,应在梁的跨中或支座处设置纵向抗剪钢筋,以增强梁的抗剪承载能力。

4. 梁抗剪钢筋布置应按照设计要求进行,抗剪钢筋的数量、直径、间距等参数应根据具体情况进行确定。

5. 梁抗剪钢筋布置应考虑到施工的可操作性,避免出现施工困难或影响结构性能的情况。

在实际工程中,梁抗剪钢筋布置是非常重要的一个环节,它不仅关系到梁的承载能力和稳定性,也直接影响到整个建筑结构的安全性和使用寿命。

因此,在进行建筑结构设计时,需要充分考虑梁抗剪钢筋布置的问题,确保其满足设计要求和规范标准。

论高层建筑框架梁柱施工中存在问题

论高层建筑框架梁柱施工中存在的问题摘要:本文介绍了在框架结构中节点是非常重要的,该处是剪切脆性破坏很突出的部位。

在地震作用下,节点受到的水平剪力是柱的4~6倍,一旦节点遭到破坏,整个体系就会变为结构可变体系,丧失稳定而倒塌,所以一定要保证节点的强度和延性。

关键词:混凝土;框架梁柱;箍筋设置;施工0、前言一种结构抗震性能的好坏主要依赖于自身的强度和延性,框架结构实现其优越抗震性能的基本保证是实现设计准则“强柱弱梁,强剪弱弯,强节弱杆强锚固”。

这一准则强调了构件的强度及构件强度的大小排序问题,节点的强度要高于柱,柱的强度要高于梁,目的是在强调强度的同时保证结构的延性。

在框架结构中节点是非常重要的,该处是剪切脆性破坏最突出的部位。

1、施工中存在的问题某两栋高层商业写字楼工程,为钢筋混凝土框架剪力墙结构,地下4层,地上24层,建筑檐口高度为99m。

地下部分柱截面为1000mm×1000mm,混凝土强度等级为c60,首层至3层柱截面为850mm×850mm,9层以下柱混凝土强度均为c60,梁板强度等级c35,梁截面600mm×1000mm,采用泵送商品混凝土。

本工程中梁柱节点区钢筋很多,纵横交错,安装箍筋和浇筑混凝土难度都很大。

1.1钢筋施工1.1.1加密箍筋不设或设置不到位保证框架节点抗剪强度的主要因素是节点混凝土强度和加密箍筋的作用。

在混凝土强度和梁纵筋得到保证之后,节点抗剪强度就取决于节点箍筋的配置情况,所以梁柱节点处的箍筋设置很重要,箍筋约束下的核心混凝土的轴心抗压强度比素混凝土提高15%~45%。

按照常规施工程序,梁柱节点要与本层的梁板一起浇筑,节点箍筋与本层梁板钢筋一同安装。

因为该处纵横梁和柱的纵筋交汇,另外加密箍筋又常常是井字复合筋,所以钢筋非常难定位和绑扎,现实中操作人员只是保证梁筋的位置,加密箍筋往往被丢掉或间距不能保证,也有的箍筋绑扎松扣、缺扣、贴不到主筋、弯钩角度不够等。

16g101梁箍筋间距

16g101梁箍筋间距
梁箍筋间距是指在梁的设计和施工过程中,箍筋之间的间距。

梁箍筋的作用是增强梁的抗弯和抗剪能力,防止梁的纵向钢筋产生屈服和滑移,提高梁的整体受力性能和抗震能力。

梁箍筋间距的选择是一个重要的技术问题,需要根据具体的工程要求和设计规范进行合理的确定。

根据《建筑混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)的规定,梁箍筋间距的选择应满足以下几个原则:
1. 抗震要求:梁箍筋间距的选择应满足地震荷载造成的弯矩和剪力的要求。

根据地震设计要求,梁箍筋的间距应满足弯矩最大处和剪力最大处的要求,以保证梁在地震作用下的稳定性和安全性。

2. 箍筋直径和弯钩要求:梁箍筋的直径和弯钩要求应符合规范的要求。

一般来说,梁箍筋的直径应不小于6 mm,在受弯或
受剪区域的梁箍筋则应为高粘结钢筋。

梁箍筋的弯钩尺寸和形状应符合规定的要求,并保证弯钩与主筋的粘结质量。

3. 梁截面尺寸和钢筋直径:梁箍筋间距的选择应考虑梁截面尺寸和钢筋直径的限制。

根据梁截面的尺寸和受力特点,选择合适的梁箍筋间距可以保证钢筋的均匀分布和施工操作的合理性。

4. 经济性和施工性:梁箍筋间距的选择还应考虑工程的经济效益和施工的可行性。

梁箍筋的数量和间距直接影响工程造价和施工工期。

因此,在满足结构和安全要求的前提下,应尽量选
择合理的间距,以减少钢筋用量和施工工作量。

总之,梁箍筋间距的选择应遵循地震设计要求、规范要求、梁截面尺寸和钢筋直径的限制,同时考虑工程经济性和施工可行性。

合理选择梁箍筋间距可以提高梁的承载能力和抗震能力,确保工程的安全和稳定性。

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