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混凝土梁柱配筋设计 2007 9 1 内容提纲 混凝土梁的计算与构造设计混凝土柱的计算与构造设计梁柱节点的构造设计专题研讨 2 梁的最小截面 梁正截面受弯承载力计算应满足极限承载弯矩M Mu Mu 0 5fcbho2 fchf bf b ho 0 5hf 抗震6 3 1 梁的截面尺寸 宜符合下列要求 1 截面宽度不宜小于200mm2 截面高宽比不宜大于43 净跨与截面高度比不宜小于4程序认为梁高小于50的梁是虚梁 3 支座调整与梁跨划分 4 支座调整与梁跨划分 5 梁配筋设计流程 抗扭配筋 抗扭腰筋计算 顶筋底筋计算面积叠加抗扭面积抗弯配筋 底部钢筋 支座负筋 支座筋截断长度计算抗剪配筋 箍筋 弯起筋构造配筋 架立筋 拉筋 挑耳通同筋 返回提纲 6 构造腰筋设计 10 2 16 当梁的腹板高度hw 450mm时 在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构造钢筋 每侧纵向构造钢筋 不包括梁上 下部受力钢筋及架立钢筋 的截面面积不应小于腹板截面面积bhw的0 1 且间距不宜大于200mm 此处 腹板高度hw按本规范第7 5 1条的规定取用 7 纵筋抗扭设计 施工图程序根据计算软件 SATWE或TAT 输出的抗扭纵筋面积Astt进行配筋设计 Astt 0的梁为抗扭梁 按规范进行抗扭配筋 抗扭梁一定配置腰筋 腰筋的根数直径按构造选取 设计完腰筋后 将腰筋不能承担的抗扭钢筋面积平均分配给上下纵筋 以满足抗扭要求 8 纵筋抗扭设计 梁内受扭纵向钢筋的配筋率 tl应符合下列规定 tl 0 6 T Vb ft fy 10 2 5 沿截面周边布置的受扭纵向钢筋的间距不应大于200mm和梁截面短边长度 除应在梁截面四角设置受扭纵向钢筋外 其余受扭纵向钢筋宜沿截面周边均匀对称布置 受扭纵向钢筋应按受拉钢筋锚固在支座内 在弯剪扭构件中 配置在截面弯曲受拉边的纵向受力钢筋 其截面面积不应小于按本规范第9 5 1条规定的受弯构件 受拉钢筋最小配筋率计算出的钢筋截面面积与按本条受扭纵向钢筋配筋率计算并分配到弯曲受拉边的钢筋截面面积之和 9 抗弯钢筋设计 确定设计配筋面积根数和直径的选取上筋截断长度的确定锚固方式的确定正常使用极限状态的验算 10 抗弯钢筋面积的确定 由计算软件 SATWE TAT或PK 根据弯矩包络确定梁各截面的抗弯钢筋面积 按双筋截面计算 分别用截面的最大正弯矩和最大负弯矩计算配筋面积 然后取二者之间的较大值 验算配筋面积是否满足最小配筋率和最大配筋要求 经过归并放大 并叠加抗扭纵筋面积 得到最后用来设计纵筋的钢筋面积 11 截面有效高度h0的近似计算 单排钢筋 1 h0 h c 37 5 12 配筋面积较大时 软件首先增大钢筋直径 然后会增加钢筋排数 钢筋多于3排时 计算得到的配筋面积可能偏不安全 此时应根据实际的h0进行验算或采用并筋的方式 13 最小配筋率 框架梁最小配筋率 11 3 6 1 对非抗震框架梁 软件按Max 0 2 45ft fy 计算最小配筋率 14 超筋计算 11 3 1 考虑地震作用组合的框架梁 计入纵向受压钢筋的梁端混凝土受压区高度应符合下列要求 一级抗震等级x 0 25h0二 三级抗震等级x 0 35h0且梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2 5 15 超筋计算 计算软件在验算上筋受压区高度时 对一级抗震等级的梁假定梁端受压钢筋面积As 0 5As 对二 三级抗震等级梁假定梁端受压钢筋面积As 0 3As 11 3 6 2 框架梁梁端截面的底部和顶部纵向受力钢筋截面面积的比值 除按计算确定外 一级抗震等级不应小于0 5 二 三级抗震等级不应小于0 3 16 纵筋间距的确定 10 2 1 梁上部纵向钢筋水平方向的净间距不应小于30mm和1 5d d为钢筋的最大直径 下部纵向钢筋水平方向的净间距不应小于25mm和1 5d 梁下部纵向钢筋配置多于两层时 两层以上钢筋水平方向的中距应比下面两层的中距增大一倍 各层钢筋之间的净间距不应小于25mm和d 伸入梁支座范围内的纵向受力钢筋根数 当梁宽 100mm时 不宜少于2根 当梁宽 100mm时 可为1根 17 纵筋间距的确定 程序取纵筋中心的最小间距为50mm 由于考虑到箍筋有最大肢距的要求 纵筋中心的最大间距取100mm 一层钢筋至少为2根 18 纵筋直径的选取 数值取自规范10 2 1 10 2 15 程序中受力钢筋的最小直径取用户选筋库中的满足上表要求的最小钢筋直径 架立筋的直径统一为12mm 19 纵筋直径的选取 抗震6 3 4 1 沿梁全长顶面和底面的配筋 一 二级不应小于2 14且分别不应少于梁两端顶面和底面纵向配筋中较大截面面积的1 4 三 四级不应少于2 12程序中的主筋最小直径 一级为16 二级为14 三级以下为12 程序中通长顶筋固定为2根 单根钢筋面积As Asmax 8 一 二级 As Asmax 10 三级以下 一 二级抗震时 如果钢筋直径放到最大仍不能满足上述要求 则自动将第一排顶筋全部拉通 20 纵筋直径的选取 抗震6 3 4 2 一 二级框架梁内贯通中柱的每根纵向钢筋直径 对矩形截面柱 不宜大于柱在该方向截面尺寸的1 20 对圆截面柱 不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1 20 对柱截面较小的情况 本条规定易造成梁筋直径小 根数多 使排筋困难 所以 程序提供选项 允许用户不执行本条规定 21 上筋截断 对上筋的截断长度 程序按平法图集03G101 1的规定进行计算 第一排钢筋截断长度 Ln 3第二排钢筋截断长度 Ln 4Ln 支座两边较大一跨的净跨值程序按混凝土规范度对以上长度进行验算 验算不满足的 将左右支座筋连通 22 上筋截断 10 2 3钢筋混凝土梁支座截面负弯矩纵向受拉钢筋不宜在受拉区截断 当必须截断时 应符合以下规定 1当V 0 7ftbh0时 应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外不小于20d处截断 且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度不应小于1 2la 2当V 0 7ftbh0时 应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外不小于h0且不小于20d处截断 且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度不应小于1 2la h0 3当按上述规定确定的截断点仍位于负弯矩受拉区内 则应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外不小于1 3h0且不小于20d处截断 且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度不应小于1 2la 1 7h0 23 24 上筋截断 用户可以修改截断长度 当用户输入的截断长度符合下列条件之一时 程序自动将左右支座筋连通左右截断长度中有一个大于0 5Ln左右截断点相距小于0 1Ln左右截断点相距小于500mm 25 裂缝计算 8 1 2 在矩形 T形 倒T形和I形截面的钢筋混凝土受拉 受弯和偏心受压构件及预应力混凝土轴心受拉和受弯构件中 按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度 mm 可按下列公式计算 26 裂缝计算 考虑支座宽度对裂缝的影响 如果在计算软件中考虑了节点刚域的影响 则在计算裂缝时不宜对弯矩重复折减 27 挠度计算 8 2 1 钢筋混凝土受弯构件在正常使用极限状态下的挠度 可根据构件的刚度用结构力学方法计算 在等截面构件中可假定各同号弯矩段内刚度相等 并取用该区段内最大弯矩处的刚度 受弯构件的挠度应按荷载效应标准组合并考虑荷载长期作用影响的刚度B进行计算 28 箍筋配筋面积的确定 计算软件输出支座截面的配箍面积Astv和距支座1 5h0处的配箍面积Astm 施工图软件据此配加密区箍筋和非加密区箍筋 计算抗剪配筋时 所有梁均按一般受弯构件处理 程序不判断其是否为集中荷载作用下的独立梁 计算软件的输出结果是抗剪配筋和剪扭配筋的大值 施工图软件不做另外的箍筋抗扭计算 集中荷载下的独立梁 V 1 75ftbh0 1 fyvAsvh0 s一般受弯构件 V 0 7ftbh0 fyvAsvh0 s 1 5 29 表10 2 10梁中箍筋的最大间距 mm 30 6 14 1006 16 100 表11 3 6 2框架梁梁端箍筋加密区的构造要求 31 非加密区箍筋设置 11 3 9 梁端设置的第一个箍筋距框架节点边缘不大于50mm 非加密区间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍 沿全长箍筋的配筋率 sv应符合以下规定 一级 sv 0 30ft fyv二级 sv 0 28ft fyv三 四级 sv 0 26ft fyv 32 弯起钢筋设置 10 2 7 在混凝土梁中 宜采用箍筋作为承受剪力的钢筋 当采用弯起钢筋时 其弯起角宜取45 或60 在弯起钢筋的弯终点外应留有平行于梁轴线方向的锚固长度 在受拉区不应小于20d 在受压区不应小于10d 此处 d为弯起钢筋的直径 梁底层钢筋中的角部钢筋不应弯起 顶层钢筋中的角部钢筋不应弯下 33 弯起钢筋设置 10 2 8在混凝土梁的受拉区中 弯起钢筋的弯起点可设在按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面之前 但弯起钢筋与梁中心线的交点应位于不需要该钢筋的截面之外 同时 弯起点与按计算充分利用该钢筋的截面之间的距离不应小于h0 2 当按计算需要设置弯起钢筋时 前一排 对支座而言 的弯起点至后一排的弯终点的距离不应大于表10 2 10中V 0 7ftbh0 0 05Np0一栏规定的箍筋最大间距 弯起钢筋不应采用浮筋 34 35 次梁附加筋 10 2 13位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载应全部由附加横向钢筋 箍筋 吊筋 承担 附加横向钢筋宜采用箍筋 箍筋应布置在长度为S的范围内 此处 S 2h1 3b 图10 2 13 当采用吊筋时 其弯起段应伸至梁上边缘 且末端水平段长度不应小于本规范第10 2 7条的规定 附加横向钢筋所需的总截面面积应符合下列规定 Asv F Ffyv sin 10 2 13 式中Asv 承受集中荷载所需的附加横向钢筋总截面面积 当采用附加吊筋时 Asv应为左 右弯起段截面面积之和 F 作用于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载设计值 附加横向钢筋与梁轴线的夹角 36 次梁和主梁 次梁当主梁输入 次梁参与整体计算 次梁上的弯距和剪力比较合理 但梁梁节点不能为次梁提供足够的抗弯刚度 可能造成主梁扭距偏大的情况 注意调整 7 6 16 对协调扭转的钢筋混凝土结构构件 受相邻构件约束的支承梁扭矩宜考虑内力重分布 37 次梁与主梁 38 次梁和主梁 次梁按次梁输入 次梁按简支计算 跨中弯矩大 边支座弯矩为零 应注意支座的设计 10 2 6 当梁端实际受到部分约束但按简支计算时 应在上部设置纵向构造钢筋 其截面面积不应小于跨中下部纵向受力钢筋所需截面面积的1 4 且不少于2根 该构造筋自支座边缘向跨内伸出的长度不应小于0 2l0 此处l0为该跨的计算跨度 39 次梁与主梁 40 柱的最小截面 抗震6 3 1 柱的截面尺寸 宜符合下列要求 1 截面宽度和高度均不宜小于300mm 圆柱直径不宜小于350mm2 剪跨比不宜大于23 截面长边的边长与短边的边长不宜大于3 41 柱纵筋配筋面积的选取 柱纵筋配筋面积由计算软件给出 三维分析软件多按双偏压计算配筋 平面分析软件按单偏压进行配筋 施工图软件从柱底截面 柱顶截面和上柱的柱底截面中选择配筋面积最大的进行配筋 42 矩形柱纵筋设计 纵筋配筋面积的确定 43 矩形柱纵筋设计 10 3 1 纵向受力钢筋的直径不宜小于12mm 全部纵向钢筋的配筋率不宜大于5 当偏心受压柱的截面高度h 600mm时 在柱的侧面上应设置直径为10 16mm的纵向构造钢筋 并相应设置复合箍筋或拉筋 44 矩形柱纵筋设计 11 4 13 抗震 框架柱和框支柱中全部纵向受力钢筋配筋率不应大于5 柱的纵向钢筋宜对称配置 截面尺寸大400mm的柱 纵向钢筋间距不宜大于200mm 10 3 1 柱中纵向受力钢筋的净间距不应小于50mm 10 3 1 在偏心受压柱中 垂直于弯矩作用平面的侧面上的纵向受力钢筋以及轴心受压柱中各边的纵向受力钢筋 其中距不宜大于300mm 45 圆形柱纵筋设计 计算软件输出圆形柱的全截面配筋 11 3 1 圆柱中纵向钢筋宜沿周边均匀布置 根数不宜少于8根 且不应少于6根 其余要求同矩形柱 46 异型柱纵筋设计 纵筋配筋面积的确定 47 柱纵筋的连接 48 柱箍筋设计 箍筋的形式 10 3 2 柱及其他受压构件中的箍筋应做成封闭式 对圆柱中的箍筋 搭接长度不应小于本规范第9 3 1条规定的锚固长度 且末端应做135 弯钩 弯钩末端平直段长度不应小于箍筋直径的5倍 49 箍筋对核心区砼的约束 50 柱箍筋设计 51 框架节点设计 框架节点设计 52 梁上筋的锚固 53 梁下筋的锚固 54 非框架梁下筋锚固 10 2 2 钢筋混凝土简支梁和连续梁简支端的下部纵向受力钢筋 其伸入梁支座范围内的锚固长度las应符合下列规定 1当V 0 7ftbh0时las 5d2当V 0 7ftbh0时带肋钢筋las 12d光面钢筋las 15d此处 d为纵向受力钢筋的