框架梁配筋的简算方法
【提要】介绍钢筋混凝土框架结构考虑抗震要求时,在节约钢材的基础上对框架梁配筋计算进行简化,通过一个案例说明此种算法的实用性和经济性。【关键词】配筋计算框架梁抗震【abstract】i
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一简述框架梁的计算框架梁在竖向荷载和风荷载、地震荷载等水平荷载作用下,支座截面上部所需的用钢量往往很大,加上柱子纵筋及节点区布置的箍筋等,此处钢筋十分密集,给施工造成困难,且施工质量不易保证。为了改变这种状况,在设计计算中有两种措施可以采用。一种是在竖向荷载作用下,将支座弯矩进行调幅,减小梁支座弯矩,同时相应增大梁的跨中弯矩;另一种是按双筋截面计算支座截面上部钢筋,此时考虑梁的下部纵筋的抗压作用。在工程实践中,为了计算简单,第二种经常被忽视。为了加快设计进度,尽量使计算过程简单,框架梁配筋设计可能用到的基本计算公式和适用条件为《混凝土结构设计规范》(GB500102010)下文简称规范第627条第628条和第6210条。考虑地震作用组合时,除用系数对承载力加以调整外,为了避免延性不足,有些要求较为严格。此外还需满足一些附加条件,如果混凝土受压区高度上限减小(第1131条),纵向受拉钢筋配筋率上限降低(第1136条),下限提高(第1137条);要求有一定数量纵筋贯通全长(满足规范第1137条),梁端箍筋加密区受压纵筋与受拉纵筋面积之比不能太小(满足规范第1136条)等。这些要求不仅内容繁多,且其具体数值还与抗震等级有关。为解决这一问题,笔者把规范中的各条要求适当地结合到计算过程的各步骤中,减少重复计算的工作量,简化了计算步骤。二设计要求与求解方法设计框架梁支座截面尺寸,配筋及受力情况如图一所示,弯矩以绕截面
f顺时针为正,其中Mt、Mb为不考虑地震作用的截面弯矩,MtE、MbE为考虑地震作用组合截面弯矩。进行截面配筋设计时,上、下纵筋面积Ats、Abs一开始均未知。对支座截面而言,由于负弯矩比正弯矩大,总有AtsAbs,故计算Abs时,混凝土受压区高度Xρmi
bh46875mm2Aso226mm2根据上步比较所得最大Abs值,选用220(628mm2)计算截面上部配筋,同时验算上下部纵筋面积比(必要时调整Asb值使之满足)。
说明上下部纵筋面积比不符r