第十六课课件初学者常见问题分析

1、第十六讲初学者常见问题分析主讲人：结构院系列讲座和免费资料请：，992956740，6160879041基础篇筋常见问题一、筋1. 不会准确计算筋配筋率搞不清楚用全截面还是有效截面，砼规8.5.1对于筋的配筋率，很多结构设计规定：2由该条注 5 可知，对于常规矩形截面梁的最小配筋率，应按梁的全截面进行计算；此时梁的最小配筋率应按表 8.5.1 取 0.2 及 45ft/fy的较大值，当混凝土强度等级较高时，常由后者控制。而对于有抗震要求的框架梁的最大配筋率，砼规11.3.7 规定不应大于2.5，此时计算配筋率应采用梁的有效截面，以策安全；而对于砼规11.3.63纵筋配筋率大于2时箍筋直径增大一

2、级的规定，计算时也应采用梁的有效截面。筋率计算时采用全截面还是有效截面，其实可以从结构安全的角度来理解，即哪个对结构安全更有保障就用哪个。（ 有抗震要求的框架梁最小配筋率见砼规表11.3.6 ）32.纵筋间距不满足砼规9.2.1规定：新手在这条比较容易犯错误，比如一保护层厚度为 20mm 宽度为200mm 的8两肢箍，在上部支座处一排内配置416 钢筋，此时钢筋净间距为：（200-220-2x8416）/326.66mm，已经小于30mm 和1.5d两者的较大值。对策：新手可准备一些向钢筋单排最大根数之类的表格，与梁钢筋面积表等一起贴在电脑旁，画图时经常看看，时间长了自然不会再犯此类错误。（特

3、别是范后）43.框架纵筋配筋率超过2.5有抗震要求的框架纵筋配筋率超过 2.5，不符合老砼规11.3.1（强条）的规定，当出现塑性铰时转动能力，不利于耗能，延性。新砼规已不是强条，改为11.3.7条不宜超过2.5%。可参照新抗规6.3.4，新高规6.3.3条及其条文说明进行理解。想想耗能原理SATWE配筋率超过2.5时表现为超筋，所以图纸上配筋率超过2.5都是人为放大造成的，设计时应特别注意，不要随意放大梁支座上部钢筋。4. 框架筋与面筋的比值不满足砼规11.3.62（强条）的规定该条的主要目的是防止在较强条文说明：该条限制一方面是考虑到下出现梁下部钢筋过早屈服甚至拉断，设计时应予以注意。作用

4、的随机性，在按计算不出现正弯矩或出现较小正弯矩的情况下，有可能在较强下出现偏大的正弯矩。故需在底部正弯矩受拉钢筋用量上给以一定储备，以免下部钢筋的过早屈服甚至拉断。另一方面，提高部纵筋的数量，也有助于改善塑性铰区在负弯矩作用下的延性性能。55.框架梁上部通长钢筋不满足砼规11.3.7要求部分设计对该条只注意到14mm、12mm 的直径要求，而遗漏了不小于顶面和底面纵向受力钢筋中较大截面面积的1/4 要求。比如截面为400800 的框梁，通长钢筋采用225（212，架立筋）的配筋方式，支座处钢筋为1025，就是只满足了直径要求，而忽略了“1/4”的要求。66.次梁按简支处理时上部构造钢筋面积此条

5、错误在设计跨度较大的单跨次梁时较容易犯，特别是某些过于追求经济性的设计，以一跨度8m 的次梁为例，计算时两端设铰处理，底筋按计算需配422，而面筋仅配214，此时就不满足四分之一的要求，造成实际使用时裂缝宽度可能发展过宽。7.随意加大框架梁的配筋，造成强梁弱柱部分设计对结构概念不够清晰，以为多加钢筋对结构安全更有利，所以在甲方对经济性要求不高的情况下经常乱加钢筋；在钢筋人为加大而柱钢筋不改变的情况，很可能造成强梁弱柱，导致较强时出现柱铰现象，对抗震耗能极为不利。78.小而筋三排设置小时，第三排钢筋（特别是梁的下部钢筋）离中和轴距离很近，效率很低，不但浪费且可能造成安全事故。同时还应注意，避免节

6、点处钢筋过多，造成强节点弱构件的原则性问题不能实现。9.采用三肢箍而纵筋单排采用4 根此时，就会出现图七所示的奇异现象，正确的纵筋配置应该是三根或者五根，可通过调整钢筋直径来实现。8二、配筋1.框架梁最小面积配箍率不满足砼规11.3.9规定因 08 版以前的PKPM 计算时不考虑面积配箍率，该条设计时常易疏忽。以一300mm 宽框架梁为例，混凝土强度等级C35，箍筋强度等级HPB300，实配箍筋为造面积配箍率为： 0.301.57/2700.174实际面积配箍率为： Asv/（bs）（250.3）/（300200）0.1688100/200(2),则非加密区构不满足构造要求，此时在不改变箍筋强

7、度等级和箍筋肢数的前提下，应采取调整箍筋间距的方式来满足规范要求，如实配箍筋改为8100/150(2)。当梁截面较宽或混凝土强度等级较高时，应特别验算该条。2.次梁面积配箍率不满足砼规9.2.9-3规定对于次梁或无抗震要求的框架梁，规范规定当剪力超过混凝土部分的抗剪承载能力时才执行最小面积配箍率的要求，实际设计时建议不管力大小如何，梁的面积配箍率直接按不小于0.24ft/fyv 执行，以避免斜拉破坏。同时注意300 的最大间距采用150mm。103.弯剪扭构件面积配箍率不满足砼规9.2.10规定：很多设计比较容易疏忽这一条，特别是当采取次设铰主梁扭矩时，不配置受扭箍筋和侧向抗扭钢筋而按一般筋处

8、理。即便次铰处理，但由于次梁上部构造钢筋的存在，对主梁仍然会产生一定的扭矩，所以此时仍应满足弯剪扭构件的构造要求；另外，对于没有次梁而板厚较厚的，也应满足弯剪扭协调扭转看后面抗筋构件的构造要求。114. 框架砼规11.3.63纵筋配筋率超过2而没有将箍筋直径加大一级条规定：（强条）当框架纵筋配筋率大于 2时，梁受压侧混凝土压应力水平较高，在力反复作用下可能使保护层剥落而导致受压钢筋过早压屈，加大钢筋直径更有利于对受压区混凝土额约束。该条易犯指数较高，设计时应特别注意。另外，框架纵筋最小配筋率在有条）应控制在 2件时（如采取加大或以内，无论对结构的延性还是经济性（采取加大时）都有好处。125.

9、框架间距不满足砼规表11.3.6-2的要求在此处经常只注意 100 或150 的要求，设计而忽略了纵筋直径的倍数要求和的1 /4要求，特别是不大于的1 /4 的要求更容易被忽略。如一根300mm 的框架梁，部分设计经常箍筋间距经常设计为100/200mm，但按上表1/4的要求，则加密区箍筋最大间距应为75mm，非加密区箍筋间距按砼规11.3.9 的要求为150mm，表示应改为75/150。（强条）易犯指数非常高，审图机构中136.框架肢距不满足砼规11.3.8 要求：对于一根为300mm的框架直径采用8100/150(2)，按保护层厚度20mm考虑，此时箍筋肢距为252mm，当该震等级为一级时

10、显然不满足要求，而当该震等级为二级时也需打擦边球才能满足规范要求（此时箍筋净距正好为244mm）对于 300mm 宽的框架建议采用三肢箍形式，7.设计时增加配筋面积而对不加以调整对于某些跨度较大或受力比较复杂的梁，很多设计加大配筋面积，但对箍筋却不加以相应调整，此时，可能造成不同于抗震要求的另外一种强弯弱剪：当建筑因某种原因超载时，由于弯能力储备较足而抗剪能力相对较低，结果造成梁的受剪脆性破坏。本错误易犯指数较高，危害程度较大，设计时应特别予以注意。148. 反剪设计直接按SATWE 计算结果而不加以调整反梁的抗剪设计不同于普通梁，因为荷载从梁的下部传来，而 PKPM 梁的抗剪是按普通计算的，

11、直接用SATWE 计算结果可能偏于不安全。准确的设计方法可参考人民防空室设计规范GB 500382005 附录E 的规定，当反梁承受剪力不是太大时，也可在SATWE 计算结果上适当提高配箍要求。9. 梁附加箍筋不在图中画出而直接在说明中表示很多设计为了图面整洁或减少工作量，对主次梁相交处的附加箍筋直接采取文字说明的方式表达，如：这种做法容易安全问题，对于水平较低的施工，很可能有人搞不清主次梁的支承关系，特别在一些受力不明确处更是如此。此问题在国内设计院中普遍存在，为杜绝安全隐患，建议设计时直接将梁的附加箍筋和附加吊筋在结构图中表达。或画图样表示。图七.梁附加箍说明15三、梁构造腰筋及抗筋1.梁

12、腰筋的最小配筋率梁腰筋的最小配筋率规定见砼规9.2.13对于梁腰筋的最小配筋率计算，hw 可取扣除及6.3.1条，翼缘高度后的有效高度，设计时出于方便，通常直注意6.3.1条对hw的规定：接按减去翼缘高度来简化处理，若甲方对经济性要求较严，也可采用扣除翼缘后的有效高度。一般楼层中的梁大部分有楼板相连，只要梁腹板高度小于 450mm，就可以不配置构造腰筋；但此时需特别注意洞口边缘处无楼板相连的梁，这种要其高度超过 450mm，就须按规范配置构造腰筋，这一类与本层有楼板相连的其他高相同，设计时疏漏掉构造钢筋，应特别注意。162.扭较大时采取硬抗的方式加以配筋对属于协调扭转而扭矩较大的梁可采取老砼规

13、7.6.16 建议的考虑内力重分布方式处理，即将次梁或楼板设铰处理，采取“放”的方式来减少主梁承受的扭矩。注意，对于非协调扭转的构件，比如雨棚梁，不能采用“放的”方式，只能硬抗。（新混规已删除该条，但与前面9.2.10）3. 次铰处理时主梁按非抗扭梁处理当采取次设铰主梁扭矩时，不能把主梁直接按非抗扭梁处理。因为即便次梁按设铰处理，但由于次梁上部构造钢筋的存在，对主梁仍然会产生一定的扭矩，所以此时仍应满足弯剪扭构件的构造要求；另外，对于没17有次厚较厚的，也应满足弯剪扭构件的构造要求。此时，主梁的抗扭及抗剪配筋构造应满足砼规10.2.5、10.2.11、10.2.12 的要求。四、SATWE梁常

14、见超筋现象机理分析1.抗弯超筋压区高度不满足规范要求时即为通长所说的超筋梁，SATWE 中超筋表现如图八所示，在超配筋信息里的文本说明里以如下形式出现：Rs=500.00 Rsmax = 2.50 （注：此为有抗震要求的框架梁）Rs=500.00 Rsmax = 4.00 （注：此为次梁或无抗震要求的框架梁）此处处理有待商榷对应的规范依据分别为：次梁或无抗震要求的框梁：砼规6.2.7 及6.2.10 条图八.框梁（有抗震要求）： 砼规11.3.7 条解决方法：调整梁截面尺寸、改变结构布置使其受力减小、提高混凝土强度等级或前三种方式混用。弯超筋182.抗剪超筋剪超是截面不满足剪压比所致， SAT

15、WE 中超筋表现如图九所示，在超配筋信息里的文本说明里以如下形式出现：V= 283. Fv=0.25*fc*B*Ho= 242.对应的规范依据分别为：次梁或无抗震要求的框梁：砼规6.3.1 条及6.3.4 条框梁（有抗震要求）： 砼规11.3.3 及11.3.4 条解决方法：调整梁截面尺寸、改变结构布置使其受力减小、提高混凝土强度等级或前三种方式混用。图九.剪超筋193.剪扭超筋梁的剪扭超筋一般是截面不满足所致，SATWE 中超筋表现如图九所示，在超配筋信息里的文本说明里以如下形式出现：T= 19. V= 695. V/(B*Ho)+T/(0.8*Wt) 0.25*fc对应的规范依据为：砼规6

16、.4.1 条解决方法：当超筋现象属于协调扭转时，可采取次设铰的方式“”主梁扭矩；当类似于雨棚梁等非协调扭转超筋时，采取加大截面等方式提高抗扭承载力，即采用“硬抗”的办法。图十.扭超筋此外，以上几种超筋现象可能一起出现，可根据规范原理采取上述措施对之加以调整。20提高篇计算原理常见问题深度剖析一、关于 SATWE铰接1.次梁与主梁的铰接（1）、做个实验，次梁都按主梁输入，一个次铰，一个次梁不点铰，一个取消次梁。图一（不点铰接）21图 2（点铰接）22图 3（取消次梁）图 1、图 2 说明按主梁输入的次梁在点铰后，会影响侧向刚度计算，但很微弱。图 3 说明，次梁对整体侧向刚度的贡献：14938/1

17、4590=1.0239。仅仅 2.39%，不会超过 5%。23图 4（不点铰接）图 5（点铰接）图 4、图 5 的周期继续说明次梁的刚度共享微弱，点铰不点铰对整体结构的计算都并没有影响24图 6（不点铰接）图 7（点铰接）25图 8（取消次梁）图 6、图 7、图 9 继续反应次梁的作用对力作用下的基底剪力的贡献很微弱，说明次梁不管是用主梁输入还是用次输入，对整体结构的影响微弱。基底剪力反应结构的刚度26图 9（不点铰接）27图 10（点铰接）结论 1：次铰，不影响整体结构结论 2：次梁对整体结构刚度贡献很微弱结论 3：SATWE 对次铰后，并不是忽略了次梁的刚度共享。（以上说明次梁，可以点铰，

18、对整体影响不大，但注意也不能乱点，以致结构形成机构）28（2）、次铰的实质首先要认清为什么要铰接处理？不要认为是铰接，其实质是在受力过程中控制约束条件，弯矩。29图 11（不点铰）30图 12（端部点铰）31图 11、图 12 说明掉次的弯矩，转移到次部弯矩。（次弯矩也是按刚度分配，应根据实际情况，考虑是否点铰弯矩）那么很多朋友就会问了，这不是与实际真实受力情况不同了吗？在实际工程中，混凝土都是整体现浇的，也就是说，所有的连接都是刚性连接。但在结构中，所有构件的受力都是按刚度分配，次点铰后，仍然有刚度存在，也就会分配到力。那次铰还有意义吗？看下图解释：32图 1333图 1434图 13、图

19、14 说明，边框架梁除了剪力突变，还产生了T=19 的扭矩。剪力突变无法避免，但扭矩可以掉，从而使得框架梁的受力变得稍微简单明确一点。结论 4：控制支座的约束条件，掉不利弯矩。结论 5：不要老想成铰接与实际不符，应承认，它最初的连接仍然是刚接，仅仅是掉支座的弯矩约束。结论 6：弯矩的实现，是通过降低其抵抗弯矩能力的约束配筋。但其自身的截面的截面抵抗矩仍会影响弯矩的，因此，不能认为点铰处理后，就不对此类进行抗扭构造措施。结论 7：受弯构件在集中荷载中用下，影响其抗剪承载力的主要是剪跨比。35（3）、控制配筋是如何实现弯矩的？结论 8：配筋并不是越大越好，应与自己的设计思路吻合。2、与剪力墙平面外

20、相连的梁铰接同样的道理，搭接在剪力墙平面外的梁也应该采用铰接处理。这是因为剪力墙在平面内的刚度非常大，远远大于其平面外的刚度，因此，剪力墙平面外的刚度可以忽略不记，计算时也是不考虑剪力墙平面外的刚度的，所以设计时才要求尽量不要出现一字墙。那么如果一根梁搭接在剪力墙的平面外，不就是让其平面外受弯了吗？而且，墙的面外刚度小，约束就小，负弯矩自然就小。所以，才需要在这种情况点铰处理。此时，就是首先要优先考虑竖向构件的安全。参看高规7.1.7 条：36该条条文说明：373、板计算时的铰接对于板计算时是按铰接还是按固端计算？板的设计，一般采用弹性算法，虽然很多书谈到（特别是地区）楼板的富余量很大，应当采用塑性算法，进而挖掘楼板的潜力，并且以塑性算法可以节约 20%30%的钢筋用量。但是如果你要考虑混凝土构件塑性内力重分布，那么就要注意计算时你这块板是连续板，因为只有连续板才有塑性算法。塑性算法主要是可以节约连续板的支座处负筋，因为它是允许混凝土开裂后进行内力重分布。此外，按有限元壳单元对楼板进行计算分析，发现，楼板应该是与梁协同变形的，因此，楼板在梁边支座处的负弯矩也不应有这么大，因为梁是有支座沉降的，一旦有