框架梁配筋簡單算法

金永建築科技 發佈 2022-07-06T03:43:08.831842+00:00

框架梁在豎向荷載和風荷載、地震荷載等水平荷載作用下,支座截面上部所需的用鋼量往往很大,加上柱子縱筋及節點區布置的篩筋等,此處鋼筋一分密集,給施工造成困難,且施工質量不易保證。為了改變這種狀況,在設計計算中有兩種措施可以採用。

框架梁在豎向荷載和風荷載、地震荷載等水平荷載作用下,支座截面上部所需的用鋼量往往很大,加上柱子縱筋及節點區布置的篩筋等,此處鋼筋一分密集,給施工造成困難,且施工質量不易保證。

為了改變這種狀況,在設計計算中有兩種措施可以採用。一種是在豎向荷載作用下,將支座彎矩進行調幅,減小梁支座彎矩,同時相應增大梁的跨中彎矩。另一種是按雙筋截面計算支座截面上部鋼筋,此時考慮梁的下部縱筋的抗壓作用。在工程實踐中,為了計算簡單,第二種經常被忽視。

為了加快設計進度,儘量使計算過程簡單,框架梁配筋設計可能用到的基本計算公式和適用條件為《混凝十結構設計規範》(GB50010-2010)(下文簡稱規範第62.7條第6.28條和第6.2.10條。考慮地震作用組合時,除用係數對承載力加以調整外,為了避免延性不足,有些要求較為嚴格。此外還需滿足一些附加條件,如果混凝土受壓區高度上限減小(第1131條),縱向受拉鋼筋配筋率上限降低(第113.6條),下限提高(第1137條):要求有一定數量縱筋貫通全長(滿足規範第11.3.7條),梁端箍筋加密區受壓縱筋與受拉縱筋面積之比不能太小(滿足規範第11.3.6條)等。這些要求不僅內容整多,目其具體數值還與抗震等級有關。為解決這一問題,筆者把規範中的各條要求適當地結合到計算過程的各步驟中,減少重複計算的工作量,簡化了計算步驟。

順時針為正,其中Mt、Mb為不考慮地震作用的截面彎矩,MtE、MbE為考慮地震作用組合截面彎矩。進行截面配筋設計時,上、下縱筋面積 Ats、Abs一開始均未知。對支座截面而言,由於負彎矩比正彎矩大,總有Ats>Abs,故計算Abs時,混凝土受壓區高度Xpminbh=468.75mm2>Aso=226mm2

根據上步比較所得最大Abs值,選用220(628mm2),計算截面上部配筋,同時驗算上下部縱筋面積比(必要時調整Asb值使之滿足)。

說明上下部縱筋面積比不符合要求。現在增大,按 2φ25(Ⅱ級鋼筋筋)

取重算,得滿足要求。於是代入(13)得。

3、最終的配筋計算結果為:

採用傳統方法計算的結果為:

兩者相比較表明,本解法比習慣解法更為簡捷,且可節約鋼筋。

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