來源: 網(wǎng)絡(luò) 如有侵權(quán) 聯(lián)系刪除 超筋的種類 1,、彎矩超,,即梁的彎矩設(shè)計(jì)值大于梁的極限承載 M; 2,、剪扭超,; 3、扭超(普通梁不存 在扭矩超,,有的話,,可能是中間梁端梁 M不平衡導(dǎo)致) 4、剪超,; 5,、配筋超:梁端鋼筋配筋率 2.5%,; 6、混凝土受壓區(qū)高度不滿足,;只要一項(xiàng)不滿足,,整個(gè)計(jì)算結(jié)果都顯示紅色,在“混凝土構(gòu)件配筋及鋼構(gòu)件驗(yàn)算簡(jiǎn)圖”中可以查看,、可以根據(jù)受力分析,,結(jié)構(gòu)布置,和周邊梁計(jì)算結(jié)果比較,,判斷是哪種超筋,。 PKPM計(jì)算結(jié)果說明 圖形文件輸出混凝土構(gòu)件配筋及鋼構(gòu)件驗(yàn)算簡(jiǎn)圖 As1、As2,、As3為梁上部(負(fù)彎矩)左支座,、跨中、右支座的配筋面積(cm2),。 Asm1,、Asm2、Asm3表示梁下部(負(fù)彎矩)左支座,、跨中,、右支座的配筋面積(cm2)。 Asv表示梁在 Sb范圍內(nèi)的箍筋面積(cm2),,取抗剪箍筋 Asv與剪扭箍筋 Astv的大值,。 Ast表示梁受扭所需要的縱筋面積(cm2)。 Ast1表示梁受扭所需要周邊箍筋的單根鋼筋的面積(cm2),。 G,,TV分別為箍筋和剪扭配筋標(biāo)志。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意要點(diǎn) 1,、梁端負(fù)彎矩傳遞給主梁,,就成了主梁扭矩,扭矩越大,,扭轉(zhuǎn)角度和變形也就越大,。 2、假設(shè)次梁無限剛,,不發(fā)生任何變形,,相當(dāng)于鉸接,傳遞過去時(shí),,就一個(gè)剪力,;換種說法:當(dāng)次梁截面較高、主梁截面較窄、次梁無負(fù)彎距配筋下,,次梁端完全開裂,,此時(shí)可以認(rèn)為是完全鉸。 3,、假設(shè)一開始是按固接設(shè)計(jì),,后來由于扭矩過大或者抗扭剛度大,會(huì)發(fā)生很大的變形,,就會(huì)破壞,,相當(dāng)于卸載。 4,、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)式允許帶縫工作的,;當(dāng)主梁出現(xiàn)裂縫后,其抗扭剛度急速降低,,主梁對(duì)次梁的嵌固作用降低,在節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)裂縫,,內(nèi)力出現(xiàn)重分布,,次梁端彎矩變小,跨中彎矩變大,。 5,、不管是點(diǎn)鉸還是不點(diǎn),次梁對(duì)主梁來說始終存在不可忽視的扭矩,;次梁和主梁間的扭轉(zhuǎn)是協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn),,而非純扭轉(zhuǎn);.pkpm沒有考慮樓板對(duì)主梁的約束作用,,也就是程序算出的扭矩不是真實(shí)的,,偏大。 6,、所以當(dāng)次梁越靠近主梁時(shí),,所分配到的扭矩越大,類似于剪力的分布,,兩者之間可以類比,; T= φ*Ip/(r*0.5L),在相同的轉(zhuǎn)角下,,梁長(zhǎng) L越短,,T越大,那么 = T*r/Ip越大,,所以很容易發(fā)生剪扭超,。 7、PKPM中梁如果按主梁輸入,其數(shù)值計(jì)算模型為按空間桿單元參與結(jié)構(gòu)整體計(jì)算,。計(jì)算內(nèi)力時(shí),,程序?qū)⒘貉亻L(zhǎng)度方向等分為 13個(gè)截面,在每個(gè)截面上根據(jù)內(nèi)力計(jì)算所需配置的鋼筋面積和按規(guī)范規(guī)定的最小配筋率取大者,;13個(gè)截面中有一個(gè)截面超筋,,結(jié)果中則會(huì)顯示超筋。 8,、主梁截面變大,,主梁更能約束次梁,節(jié)點(diǎn)更接近于固接,,則次梁端負(fù)彎矩 M變大,,跨中彎矩 M變小,起到了增大主梁扭矩 T的作用,,依材料力學(xué)公式,,主梁扭轉(zhuǎn)角度也變大,即次梁端部上翹增加,,次梁梁端負(fù)彎矩變大,,EI不變,節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角變大,,符合變形協(xié)調(diào),。次梁截面變大,節(jié)點(diǎn)更接近于鉸接,,則次梁端負(fù)彎矩M變小,,跨中彎矩 M變大,起到了減小主梁扭矩 T的作用,,依材料力學(xué)公式,,主梁扭轉(zhuǎn)角度也變小,即次梁端部上翹減小,,次梁截面變大,,抗彎剛度也變大,次梁端負(fù)彎矩M變小,,則節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角變小,,符合變形協(xié)調(diào);主梁截面變大,主梁梁端彎矩和跨中彎矩都增大,,因?yàn)閯偠茸兇?,能吸收的彎矩更多?/p> 9、Pkpm:程序分析時(shí),,是三維分析,,能考慮剛度的相對(duì)變化,算出來的計(jì)算結(jié)果符合概念設(shè)計(jì)中的方法,并不是我們手算時(shí)的公式,,我們手算,,要么是完全固接,要么鉸接,,可實(shí)際工程梁柱節(jié)點(diǎn)卻完全不是這樣,,satwe是根據(jù)剛度來算力的。 10,、扭矩分兩個(gè)類型,,一個(gè)是平衡扭矩,這種扭矩的大小是恒定值,。例如雨棚對(duì)支撐梁的扭矩,,不會(huì)因?yàn)橹瘟旱膭偠却笮《淖儯膊粫?huì)因?yàn)橛昱锏拈_裂而改變,。另一種扭矩叫做協(xié)調(diào)扭矩,,這種扭矩的大小不是恒定,會(huì)隨著結(jié)構(gòu)的剛度關(guān)系而變化,,例如邊次梁對(duì)框架主梁的扭矩,。 超筋解決方法 A:抗:加大截面,增大截面的剛度,;一般在建筑要求嚴(yán)格處,,如過廊等,,加大梁寬,;建筑要求不嚴(yán)格處,如衛(wèi)生間等加大梁高,;提高混凝土強(qiáng)度等級(jí),。 B:放:點(diǎn)鉸,以梁端開裂為代價(jià),,不宜多用,;點(diǎn)鉸對(duì)輸入的彎矩進(jìn)行調(diào)幅到跨中,并釋放扭矩,。強(qiáng)行點(diǎn)鉸不符合實(shí)際情況,,不安全?;蛘吒淖兘孛娲笮?,讓節(jié)點(diǎn)有接近鉸的趨勢(shì);并且相鄰周邊的豎向構(gòu)件加強(qiáng)配筋,。 C:力流與剛度,。通過調(diào)整構(gòu)件剛度來改變輸入力流的方向,使力流避開超筋處的構(gòu)件,加大部分力流引到其他構(gòu)件,,但在高烈度區(qū),,會(huì)導(dǎo)致其它地方的梁超筋。對(duì)超筋梁,,可以查看計(jì)算結(jié)果,,看是因什么原因超限。一般可以采用提高混凝土強(qiáng)度等級(jí),、加大截面尺寸(多是加寬)來解決,,或者使用上允許的情況下,也可以考慮梁端水平或豎向加腋,,以解決抗剪截面不足(剪壓比超限)或截面有效高度偏?。▁/h0,偏小太多可沒轍)的問題,。如果梁的下鐵有潛力可挖,,亦可考慮將與筒相連的梁端設(shè)置為鉸接計(jì)算,配筋設(shè)計(jì)時(shí),,按實(shí)際配筋面積反算端部彎矩,,再調(diào)整下鐵及遠(yuǎn)端支座上鐵配筋,這往往可以解決在筒壁上梁縱筋錨固長(zhǎng)度的不足,。 剪扭超: 位置:梁一端做在主梁上,,另一端和柱連接、主梁跨度很?。绺弑炔煌?,抗剪扭公式不同)、次梁距主梁支座很近,、主梁與次梁之間,。 原因:扭矩過大。,,從公式可知主要取決與 T,,在設(shè)計(jì)時(shí),可在“混凝土構(gòu)件配筋及鋼構(gòu)件驗(yàn)算簡(jiǎn)圖”中查看,,和周邊的數(shù)字對(duì)比一下,,可發(fā)現(xiàn)一般都是 TV或 T數(shù)字比較大。 解決方法: 1,、抗:增大主梁的截面,,提高其抗扭剛度,雖然增大主梁的截面,,100mm~200mm,;主次梁節(jié)點(diǎn)更趨近與固接,,彎矩變大,但是次梁彎矩有一個(gè)上限的,??梢蕴岣呋炷翉?qiáng)度等級(jí)。 2,、消:增加次梁抗彎剛度,,主次梁節(jié)點(diǎn)更趨近于鉸,次梁梁端彎矩變小,,相當(dāng)于卸載,,但從原理上講,把主梁截面變小,,同時(shí)又增加次梁抗彎剛度,,會(huì)更接近,但是從概念上講,,減小主梁的截面,,未必可取,因?yàn)闇p小主梁截面的同時(shí),,抗扭能力也變差了,;實(shí)際設(shè)計(jì)中,往往是這兩種思路的結(jié)合,,在增加次梁抗彎剛到同時(shí),,適量增加主梁的抗扭剛度,主梁高度增加50—100,;但增加次梁抗彎剛度更有效,。 3、點(diǎn)鉸:有代價(jià),,開裂,,盡量不用,,并且一般不把在同一直線上的 2根次梁都點(diǎn)鉸,,這兩根次梁共用同一個(gè)節(jié)點(diǎn)。實(shí)在要用,,則次梁上筋構(gòu)造設(shè)置,,支座鋼筋不能小于底筋的 1/4;在次梁端部要箍筋加密,,以抵抗次梁開裂后,,斜裂縫間混凝土斜壓力在次梁縱筋上的擠壓;主梁筋腰筋均放大 20%~50%,,并按抗扭設(shè)計(jì),;主梁箍筋直徑一般放大一級(jí)或適當(dāng)箍筋加密,,間距100mm;主梁要滿足強(qiáng)剪弱彎,。 4,、Pkpm程序處理:考慮樓板約束的有利作用,次梁所引起的彎矩有很大一些部分由樓板來承受了,;彈性方法計(jì)算結(jié)果*折減系數(shù),;這只是針對(duì)于次梁對(duì)主梁產(chǎn)生的扭矩,并且沒有考慮樓板對(duì)主梁的約束作用(一般板能增加梁的抗扭剛度,,1.0—1.5倍),,所以才乘以折減系數(shù);一般在 0.4~1.0之間,,剛性樓板可以填0.4,,彈性樓板填 1.0;若有的梁需要折減,,有的梁不需要折減,,可以分別設(shè)定梁的扭矩折減系數(shù)計(jì)算兩次,分別取相應(yīng)計(jì)算結(jié)果,;.對(duì)雨篷等構(gòu)件引起的純扭轉(zhuǎn),,或者有弧梁時(shí),折減系數(shù)系數(shù)為 1.0,,因?yàn)闃前宓募s束作用很弱,。 5、改變布置: 梁兩邊板荷載差異大,,加小次梁分隔受荷面積,考慮平衡兩邊的荷載差值,;用寬邊梁,比如 300*1000,,使得次梁落在寬扁梁上(不得已為為之,,因?yàn)橛绊懡ㄖ烙^)。 實(shí)例:大跨度次梁對(duì)邊框梁扭矩很大,;柱網(wǎng) 7.5*15m,,于是采用預(yù)應(yīng)力次梁,其間距1500,,,1500*5=7500mm,;混凝土強(qiáng)度等級(jí) C40,次梁 200*800,,與次梁平行的單榀主梁 250*800,;垂直幾跨主梁 450*900;梁的跨度一般不要超過 12m,,如果荷載不是很大,,跨度可以做到 15~16m,; 剪壓比超限:調(diào)大截面或增大混凝土等級(jí)。 總結(jié):一般是先考慮 pkpm程序扭矩折減系數(shù)如果還超筋,,一般先用上面的抗,,消方法,或者調(diào)整結(jié)構(gòu)布置,,不得已而為之的辦法是點(diǎn)鉸接,;但是一般次梁離框架柱比較近時(shí),其它辦法有時(shí)候很難滿足,,因其剪力大,,扭矩大,點(diǎn)鉸接更簡(jiǎn)單或者設(shè)寬扁梁,。最終不管采取哪種措施,,邊梁設(shè)計(jì)時(shí)要布置一定量的抗扭鋼筋,主梁要多配點(diǎn)箍筋,,箍筋提高一個(gè)等級(jí)或者間距100mm,;在設(shè)計(jì)中,防止出現(xiàn)裂縫,,一般都是盡量不按鉸設(shè)計(jì),,并且按固接比較準(zhǔn)確;按固接時(shí),,可以把跨中鋼筋多加 5%~10%,,防止一旦梁端節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)裂縫,出現(xiàn)內(nèi)力重分布,,跨中鋼筋吃緊,。并且還要考慮經(jīng)濟(jì)性,為了這一根或者幾根梁,,要做些有必要的權(quán)衡,。 配筋超、彎矩超: 位置:兩柱之間框架梁,。 判斷: 抗彎超,,配筋超: 進(jìn)入 satwe“分析結(jié)果圖形和文本顯示”圖形文件輸出:2-混凝土構(gòu)件配筋及鋼構(gòu)件驗(yàn)算簡(jiǎn)圖跨中或梁端 M顯示紅色,顯示一個(gè)很大的紅色數(shù)字 1000圖形文件輸出:5-梁設(shè)計(jì)內(nèi)力包絡(luò)圖,,簡(jiǎn)要的用算一下配筋率,,保護(hù)層厚度取 30,。沒必要去準(zhǔn)備判斷到底是彎矩超或者是配筋超,;因?yàn)閮烧呤窍鄬?duì)應(yīng)的,解決方法也基本相同,,都是要滿足不顯紅,;可以在pkpm中查看配筋率,,用排除法判斷或者手算。 原因: 1,、荷載過大,,有時(shí)候梁的兩邊板荷載相差很大; 2,、梁截面過?。?/p> 3,、跨度太大,;以上原因造成了彎矩過大,配筋過大,,配筋率過大,。最大配筋率 2.5%時(shí)的配筋面積計(jì)算配筋實(shí)配鋼筋 【投稿及合作咨詢】 |
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