关于弯剪扭混凝土结构合理配筋的探讨.doc

关于弯剪扭混凝土结构合理配筋的探讨石家庄市热力煤气设计院王希杰年月由建工出版社出版的笔者所著实用供热外管网土建设计手册是一部全新计算方法的设计手册，它将涉及供热外管网支架、支墩的所有土建计算全部化为相关图、表，用图解方法去求解，因而设计工效极高，计算成果精确，将土建设计工作从繁重的计算工作中解放出来。这在设计方法上是一个创新。但在探索简化弯剪扭的计算方法上，尚存一些问题，应予纠正和完善。今特写本文与大家共同探讨，以使供热外管网土建设计手册更臻完善。在弯剪扭配筋计算上，笔者采用的方法是：在支架柱截面满足抗剪要求的条件下，先求得抗弯配筋是和抗扭配筋量，再按总来配筋，最后验算最大受力面弯扭面配筋量，只要即可。但是支架受力情况复杂，有不同的剪力与扭矩的组合，上述情况只有在小而大时才能发生。相反，则会出现总。本手册个别例题就有此问题发生，笔者在此向读者深表歉意，并敬请读者密切注意此问题。热力管道支架是一个受力情况特殊的构筑物，作用于架顶的剪力?穴即水平推力?雪是往复作用的，它是决定支架柱配筋量大小的主导因素，而扭矩居于次要地位。支架柱总配筋量的确定，必须要根据其弯、剪、扭的大小，按本文例题的计算方法，逐步详细计算才可。用总的估算方法是欠妥的，应予纠正。对弯扭面配筋量即可的提法，是对抗扭配筋量考虑不足的，必须要按其扭矩的大小准确计算才行。现将笔者对支架弯剪扭结构的合理计算配筋与纵筋布位的初步方法介绍于后，供大家研讨。弯剪扭截面计算的假定条件是：、砼截面抗剪力砼设计，即砼截面无剩余抗扭力砼，且箍筋也不承受剪力作用。、扭矩均匀分布于截面四周，即每一个面都承受设计。、当柱截面高时，在柱的两个侧面要增设抗扭纵筋，其直径由，抗扭纵筋直径要随的增大而增大，以增强柱的抗扭能力。初步配筋意见是：、当时，柱的受弯、扭作用面的配筋量式中：抗弯配筋量； 实需抗扭配筋量柱前后两面总配筋量总，此为截面最小配筋量。、当时，总当时，两侧面抗扭纵筋间距按布置，直径增为。以上二式说明：柱的总配筋量总主要是随的增大而增大，而居次要地位。为减小，柱截面应取矩形经济断面。为减小，适宜的纵、箍筋配筋强度比要控制在范围之内（即相关图曲线段）。箍筋直径宜细不宜粗。扣除砼抗扭力后，所需的抗扭配筋量。现以设计手册例为例，进行合理配筋的探讨。例一固定支架，地面以上净高，其受力情况如下图所示。试设计此支架柱。原例计算结果是：柱长，截面，砼。纵筋，总，柱每边，箍筋。解：对yK不予考虑。据水平推力K，查手册固架?穴?雪图得：支架基底埋深，柱根插入杯口深度，柱截面。则支架柱总长。为杯基底板厚柱根下垫砼垫层厚。现计算柱根处的弯、剪、扭：据截面查图可得：、抗剪：查手册砼图得：截面砼抗剪力砼。尚余截面率，进入抗扭计算。、抗弯：据柱长，水平推力，查固架?穴?雪图得：抗弯配筋量S。抗扭：?雪砼：查图得：砼抗扭力砼K，尚余砼，净剩扭矩?雪钢筋：查图，用抗扭纵筋，箍筋。，得：钢筋抗扭力筋，因交点在曲线段上，故筋?艿，可。实需抗扭钢筋截面积配筋：按本文配筋计算公式计算之。弯扭面配筋量?穴原例配?雪原例配筋量偏大。因，故在两侧面多增抗扭纵筋，共柱总配筋量总?穴原例?雪原例配筋量偏大较多。采用配筋：弯扭面，配，。总配筋为：，总。两方案钢筋用量对比：纵筋：原总，现总，减箍筋：原，现，原每米用筋，现每米用筋，增。箍筋长按计，箍筋增加用量。现方案节省钢筋：。 分析：本例为剪力小而扭矩大的计算例。原例的配筋总量是按总估算的，出现了原配筋总量总偏大的问题，为何出现此问题？一、由本文所采用的截面最小配筋总量总公式可知：是决定总的决定因素。而的大小是由剪力?穴即作用于柱顶水平推力?雪决定的。因本例很小，故所需抗弯配筋量也就很小，致使总变得很小，因而造成了原例配筋总量偏大许多。二、原例纵、箍筋配筋强度比?渍?穴交点落在相关线直线段上?雪，?渍的取值也不够合理，因而造成了纵筋的浪费。结束语一、对于弯剪扭砼结构的配筋计算，必须根据其剪力、弯矩、扭矩的大小，按本文计算方法详细计算，这样才能确保其配筋总量、纵筋布位的合理性，以避免配筋失当。二、为节省工程投资，支架柱在一般情况下要选