簡支梁支座上部配筋為什麼那麼大?

2020-03-31     常江後浪

Q1:砼梁施工圖軟體中,梁附加吊筋的面積怎麼等效的?

A1:砼梁施工圖中,按照《砼規》9.2.11的規定,位於梁下部或梁截面高度範圍內的集中荷載,應全部由附加橫向鋼筋承擔,附加橫向鋼筋宜採用箍筋,也可採用吊筋。

梁施工圖軟體是按下列步驟處理的:

第一步:

根據集中力的大小,軟體按照HPB300級別鋼筋計算需要的附加橫向鋼筋的面積,如下圖中的數據,集中力的等效面積為2887m㎡,也就是集中力需要HPB300級鋼筋的面積為2887m㎡;

第二步:

按照規範,軟體先配集中力的附加箍筋,軟體按照常規方式(附加箍筋的直徑和肢數與本跨的梁箍筋相同,本跨箍筋為C10@100,4肢箍)選配了附加箍筋6C10(4),等效面積為2513m㎡ (直徑10的箍筋單支面積78.53m㎡,等效面積為78.53*6*4*360/270=2513m㎡)。

施工圖軟體以字母A代表HPB300級別鋼筋,鋼筋強度設計值為270;C代表HRB400(HRBF400/RRB400)級別鋼筋,鋼筋強度設計值為360,這個數據取值於「結構建模-設計參數-鋼筋信息」中的數值,如下圖。

第三步:

判斷附加箍筋面積不足,需要附加吊筋的面積為2887-2513=374m㎡。軟體根據參數中的主筋選筋庫以及規範對最小鋼筋直徑的要求,附加吊筋實配了2C14,實配的等效面積為711m㎡(直徑14的鋼筋單支面積153.9m㎡,等效面積為153.9*2*2*sin(60)*360/270=711m㎡),圖中KZL28(3)截面為450*900,附加吊筋與梁軸線的夾角取60O(梁高大於800mm,夾角取60O;梁高不大於800mm,夾角取45O)。

最終,附加箍筋和附加吊筋的總面積2513+711> 2887 m㎡,滿足集中力需要的配筋。

Q2:請問在SATWE計算中,第1自然層某次梁是簡支梁,但為何支座上部配筋 很大?請見下圖所示。

A2:軟體對於梁的配筋除了考慮計算要求,還考慮了構造要求。《混凝土規範》第9.2.6-1條規定,「當簡支梁實際受到部分約束時,應在端部L0/5範圍內,設置上部鋼筋,其截面面積不應小於跨中下部鋼筋的1/4」。

本工程,由於在SATWE前處理-【設計信息1】中,勾選「執行《混凝土規範》GB50010-2010第9.2.6.1條有關規定」一項,所以支座上部會有配筋,即跨中配筋是3200m㎡,支座上筋800m㎡。

該選項勾選與不勾選結果對比如下:

Q3:SATWE中同時勾選了「考慮偶然偏心」與「考慮雙向地震」,程序如何進行計算?

A3:勾選「考慮偶然偏心」後,程序將任一個有EX參與的組合,將EX代以EX、EXM、EXP;任一個有EY參與的組合,將EY代以EY、EYM、EYP,地震組合數將增加到原來的三倍。同時勾選「考慮雙向地震」後,程序所有組合中將EX代以EXY,將EY代以EYX,地震組合數將不變。簡言之,雙向地震與偶然偏心不會在一個荷載組合中出現,是單獨考慮的。下圖為同時勾選「考慮偶然偏心」與「考慮雙向地震」後基本組合的工況列表。

Q4:PKPM軟體的計算書功能很好,內容很豐富,如何設置想要顯示的圖形內容及字體大小如何調節?

A4:在計算結果的計算書中,有很多內容可以自己來定製,其中設置的內容選項中,可以點擊下圖所示的四個色塊,然後就會彈出來一個自動切圖的對話框,在設置中,可以設置需要在計算書中顯示的圖形以及顯示的層號,並且,可以點A+和A-,來調整計算書中,圖形中文字顯示的大小,方便設計人員設置出符合自己要求的計算書。

Q5:對於高厚比小於4的剪力牆,按柱設計時程序是如何計算的?

A5:按《高規》7.1.7條要求,「當牆肢的截面高度與厚度之比不大於4時,宜按框架柱進行截面設計」。

根據該條條文說明的解釋,「剪力牆與柱都是壓彎構件,其壓彎破壞狀態以及計算原理基本相同,但是截面配筋構造有很大不同,因此柱截面和牆截面的配筋計算方法也各不相同。為此,要設定按柱或按牆進行截面設計的分界點」。程序據此,對於一字形或帶端柱的剪力牆,當滿足規範條件時,按照框架柱進行截面設計。

下面以一個實際的算例來說明剪力牆按柱設計時的程序處理方法。

(1)主筋

對於主筋的構造配筋率,程序是按照角柱的要求取值。如上圖「構件信息」的剪力牆,抗震等級為二級,縱筋為HRB400。按規範要求,全截面最小配筋率為0.95%。所以全截面配筋面積為:

兩個方向的構造鋼筋面積,按照邊長的比值來分配。所以,兩個方向的單側配筋面積為:

B邊:

H邊:

對於兩個方向主筋單側配筋計算值,可以通過工具箱進行校核。

用計算的單側配筋面積結果和前面的構造結果比較可知:

B邊:

H邊:


(2)箍筋

對於箍筋的構造體積配箍率,程序同樣是按柱的要求取值。

對上圖構件信息的剪力牆,其剪跨比為1.71,小於2,按規範要求其箍筋體積配筋率取1.2%。按《混凝土規範》公式6.6.3-2,即可計算出每個方向對應的構造箍筋面積。

其中:

需要注意的是,雖然剪力牆是框架柱設計,但是箍筋間距是按照剪力牆的水平分布筋間距取值,所以對此構件來說,s取150mm。

假定兩個方向的箍筋總值一致,所以,每個方向的構造配筋面積為:

按《高規》7.2.17條要求,剪力牆水平分布筋配筋率,二級抗震等級不小於0.25%。又根據《混凝土規範》9.4.4條要求,牆水平分布鋼筋的配筋率為

。由此可知,按牆水平分布筋配筋率控制的構造鋼筋面積為:

B邊:

H邊:

對於兩個方向箍筋配筋計算值,可以通過工具箱進行校核。

用計算的單側配筋面積結果和前面的構造結果比較可知:

B邊:

H邊:

來源:PKPM構力科技 作者:黃翠香

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