▲ 2010年10月《建筑結(jié)構(gòu)》曾發(fā)表了一篇文章《混凝土梁板樓蓋中次梁設(shè)計(jì)方法研究》。程大師等專家覺得此文有些地方值得商榷,,故寫了一篇《對(duì)<混凝土梁板樓蓋中次梁設(shè)計(jì)方法研究>的一些看法》,。具體原文如下:混凝土梁板樓蓋中次梁設(shè)計(jì)方法研究> 結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)《混凝土梁板樓蓋中次梁設(shè)計(jì)方法研究》(下簡(jiǎn)稱原文)中所提到的一些觀點(diǎn),,提出下面一些想法,,供參考,。 原文第1部分“工程現(xiàn)狀”中提到:“樓蓋的主梁,、次梁、樓板結(jié)構(gòu)相連,,現(xiàn)澆為整體,,不但自身有相對(duì)較高的承載能力和彎曲剛度,對(duì)結(jié)構(gòu)的整體性與側(cè)向剛度也有較大貢獻(xiàn),?!蔽覀冋J(rèn)為,結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度取決于框架梁,、柱的剛度,,與次梁關(guān)系不大。在整體計(jì)算中,,通常對(duì)樓板采取剛性樓板假定,,假設(shè)樓板平面內(nèi)剛度無窮大,有無次梁對(duì)結(jié)構(gòu)整體的抗側(cè)剛度并無太大影響,。如果在整體計(jì)算中,,采用彈性樓板假定,也就是考慮樓板平面內(nèi)的彈性變形,,加入次梁,,勢(shì)必減小樓板的厚度,從而減小彈性樓板的平面內(nèi)剛度,。在樓板平面內(nèi)方向,,樓板對(duì)剛度的貢獻(xiàn)要大于次梁的剛度貢獻(xiàn),,因此,加入了次梁抗側(cè)剛度不能提高,。 原文第1部分還提到“為簡(jiǎn)化樓蓋設(shè)計(jì)與施工,,普遍將次梁按簡(jiǎn)支梁配筋”。關(guān)于這一點(diǎn),,首先,,從工程實(shí)踐中看,從來沒有將次梁按簡(jiǎn)支梁配筋,。其次,,不分狀況地將次梁按兩端簡(jiǎn)支配筋是不科學(xué)的,也是不經(jīng)濟(jì)的,。對(duì)于連續(xù)的次梁,,支座負(fù)彎矩理應(yīng)向鄰跨傳遞,這是客觀規(guī)律,,沒有必要人為地把支座部分考慮成鉸接,,使得支座上部配筋不足,容易導(dǎo)致開裂,,這顯然不科學(xué),。如果按連續(xù)梁設(shè)計(jì),還能解決原文提到的“按簡(jiǎn)支梁配筋的次梁在設(shè)計(jì)荷載作用下,,兩端頂面易出現(xiàn)較寬裂縫”的現(xiàn)象,。因此,對(duì)于連續(xù)的次梁,,應(yīng)按連續(xù)梁配筋,,讓其正常地傳遞負(fù)彎矩。但對(duì)于不連續(xù)的次梁,、次梁的結(jié)束端應(yīng)按鉸接計(jì)算并配筋,。至于主梁“受扭”問題,因?yàn)橛姓麧驳臉前?,這一點(diǎn)不成問題(圖1),。 此問題在美國混凝土規(guī)范ACI318—08的圖R11.5.2.2中也有解釋。 原文第1部分又提到“為使樓板抗裂度,、剛度,、受彎承載力滿足規(guī)范及使用要求,設(shè)計(jì)必然選擇增大樓板厚度及配筋率,,導(dǎo)致樓蓋自重及用鋼量增加,。”混凝土規(guī)范里計(jì)算裂縫的公式,只適用于簡(jiǎn)支梁,,對(duì)連續(xù)梁和雙向板是不適用的,。這里不展開討論。 原文第2部分“次梁用途”中,,第3點(diǎn)提到“作為樓板的加強(qiáng)肋,,改善樓板施工期間的抗裂性能”。混凝土樓板的裂縫大多為干縮裂縫,。導(dǎo)致樓板開裂大多為施工問題,,因此次梁對(duì)改善樓板的抗裂性能意義不大。 第7點(diǎn)提到“提高樓蓋主梁之間部位的抗彎剛度,,減小撓度”,。關(guān)于這一點(diǎn)我們認(rèn)為,在主梁間增加次梁的意義在于減小了樓板的跨度,,從而在樓板厚度不變的情況下提高了剛度,,減小了撓度。如果增加次梁的同時(shí),,減小樓板的厚度,,這不一定會(huì)提高剛度,減小撓度,。總之,,樓板的剛度和撓度大小取決于自身,加設(shè)次梁最直接的作用是減小了樓板的跨度,。 第9點(diǎn)提到“次梁截面上部通長(zhǎng)縱筋可兼做樓蓋溫度配筋”,。樓蓋由溫度收縮產(chǎn)生的裂縫很少出現(xiàn)在次梁上,,因此次梁截面上部的通??v筋作為溫度鋼筋是沒有意義的。 第10點(diǎn)提到“外伸至懸臂樓蓋的邊跨次梁可降低邊梁的扭矩”,。關(guān)于這點(diǎn),,邊梁因?yàn)榕c樓板整澆,不存在受扭問題(見圖1),。 原文第5部分“次梁設(shè)計(jì)”中提到“當(dāng)次梁高度相對(duì)于板厚較大時(shí),,可認(rèn)為樓板被次梁分為若干小塊,主,、次梁為板塊邊緣支座;當(dāng)次梁高度相對(duì)于板厚較小時(shí),,可認(rèn)為次梁是凸出板底的加強(qiáng)肋?!?/span>次梁是否能成為樓板的支座,,取決于兩者在同一荷載狀態(tài)下共同工作時(shí)的相對(duì)變形,而不是簡(jiǎn)單地從兩者相對(duì)高度上來判斷。當(dāng)次梁變形小于樓板,,這說明樓板在次梁邊緣的變形被次梁有效地控制,,換句話次梁對(duì)樓板起到了支承作用,樓板在此處出現(xiàn)負(fù)彎矩,,這時(shí)就把次梁作為樓板的支座來考慮,。歸根結(jié)底還是取決于樓板與次梁剛度差,而不是簡(jiǎn)單的高度差,。 原文中提出“當(dāng)梁板樓蓋的抗裂與剛度控制標(biāo)準(zhǔn)較高時(shí),,設(shè)計(jì)不宜采用簡(jiǎn)支次梁,需按兩端剛接確定次梁內(nèi)力,、驗(yàn)算裂縫寬度,,更不宜采用無次梁樓蓋?!?/span>樓蓋的平面內(nèi)剛度主要為樓板提供,,有無次梁影響不大。而平面外剛度大小,,次梁并不起決定因素,。無次梁樓蓋,可以通過增大樓板厚度來增大樓蓋平面外剛度,,不一定要通過增加次梁來實(shí)現(xiàn),。對(duì)于抗裂,前面已提到,,不應(yīng)是問題,。 文中提出“當(dāng)主梁兩側(cè)次梁的跨度相差較多且樓面荷載較大時(shí),應(yīng)驗(yàn)算主梁的受扭承載力,。對(duì)于懸臂樓蓋,,相鄰邊跨正交方向次梁宜外伸至懸臂構(gòu)件外緣,以減小邊梁扭矩及懸臂主梁的內(nèi)力與配筋,?!?/span>前面已經(jīng)說過,有整澆的樓板作為梁的支撐,,梁的抗扭不成問題,。如果僅僅為了降低懸臂主梁的高度,次梁外伸至懸臂構(gòu)件邊緣,,不失為一種方法,。 文中第6部分第1點(diǎn)認(rèn)為“在混凝土梁板樓蓋、屋蓋與梁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中盡量設(shè)置次梁,,以獲得較大承載力與彎曲剛度,,減少其折算厚度與配筋”,。設(shè)置次梁并不是獲得較大的承載力與彎曲剛度的唯一途徑,通過增加樓板厚度也可以實(shí)現(xiàn),。是否“減小了折算厚度與配筋”也得看次梁的斷面尺寸和數(shù)量的多少來判定,,不能認(rèn)為設(shè)置次梁就一定能達(dá)到上述效果。增設(shè)次梁,,可能可以減少自重和配筋,,但施工繁瑣而且不利于管道通行,使得原本可貼近板底布置的管道不得不向下移位,,降低建筑的使用高度(見圖2),。 以上所述,是對(duì)次梁作用的一些理解和看法,,寫在這里,,希望和各位同行探討。 更多大師文章請(qǐng)看 《創(chuàng)新思維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(程懋堃設(shè)計(jì)大師文稿集)》經(jīng)典正版珍藏 |
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