板低附加8 150什么意思()

读本文,建议先读“梁也会上吊?关于悬臂特性梁的思考”。文中指出,下图中的附加箍筋配错了,原因是梁刚度问题造成了悬臂特性,集中力由竖向的梁传导到横向的梁上:

也就是说应该这样放置附加箍筋:

继续深看此图,又顿生了违和感。但让笔者更加在意的是,下面此图的附加箍筋配置情况:

没有标注的梁尺寸都是200x400(箍筋8@200),次梁各个相交处都配置了附加箍筋,图纸看上去十分杂乱。典型楼板如下图:

交叉次梁处都配置两个方向的附加箍筋。这个区域的梁高相同,都是300X800,跨度也相近,没有主次之分。那么次梁相交的地方到底要不要配置附加箍筋呢?本文下面展开讨论一下:


一、混凝土规范附加箍筋条文研读

翻开小宝典GB50010-2010(2015版)的9.2.11条的表述如下:

从中可以看出,附加横向钢筋的配置对象是位于下部或截面高度范围内有集中荷载的梁。条文说明指出,配置该附加钢筋的目的是防止集中荷载影响下部混凝土的撕裂及裂缝,并弥补间接加载导致的梁斜截面承载力的降低,属于局部处理范畴。先看看影响的下部混凝土情况:

条文中所说下部混凝土,应是上图中的红色区域。

从梁的剪切实验可以判断,梁高范围内集中荷载作用下,裂缝开展大致如下图呈椎状向下扩散。

下部的剪拉区(V,M拉作用下),梁底锥边开裂,裂缝向上逐渐发展到次梁梁底集中作用处。此时,内力需要平衡,导致底部纵向钢筋拉力忽然增加,上部剪压区(V,M压作用下)应力同步增大。但注意到:由于剪拉区开裂,该区域传导剪力作用失效。笔者认为附加横向钢筋的作用就是将梁中部的剪力从剪拉区有效地传递到剪压区

如图所示,显然箍筋的效率更高。


二、梁面有集中力的情况

这种多是预制梁或直接支承在梁面上的整浇梁,可以视作集中荷载作用于梁面,梁的剪切面高度为整个梁高,不存在梁下部局部剪切破坏问题,按整体配置一般抗剪横向钢筋即可。荷载本身就在剪压区,可以有效传导荷载,因此不用配置附加横向钢筋。

比较特殊的问题是梁上柱,有资料认为整浇的梁上柱中,梁和柱整体节点区域既属于梁也属于柱而不应认为是一个点或面,增加附加箍筋的本质是保证局部抗剪。笔者认为,按照规范增加附加箍筋的焦点是对抗集中力下部的混凝土的开裂。而梁柱节点域混凝土受到柱压方向的约束形成一个刚度域,梁的局部受力更接近于刚度域的冲切作用,有了柱子压力的约束,剪压区不开裂区域有所保证,比直接施加集中力更为有利。如下图所示,集中荷载由梁面向梁身传导,在梁高范围内可近似看作呈锥形扩散。梁顶1号集中力最为不利,否则梁身2号荷载将使发生梁中部开展的斜裂缝,从而形成上部剪压区和下部开裂区。即便如此,由于柱底压力能够保证存在一定范围的剪压区,只要保证整体的抗剪,增加附加箍筋是不必要的。


三、次梁相交的情况

普遍认为,次梁相交处需要双向设置3道附加箍筋,见16G101-1关于井字梁的表述为:相交两侧各加3道箍筋。

原因是不利布置,包络设计时,集中力可能从一根传到另外一根,因为集中荷载传导方向不确定所以布置的附加箍筋。还有另外一种声音是,井字梁交点互为支座,布置附加箍筋是为了协调此处的共同变形。笔者认为第二种说法没有依据,亦得不到混规9.2.11的支持。因而还是关注集中力传导的问题。先看看传导的位置:

为简化,由于井字梁顶和梁底标高相同,可假定次梁传导的集中力的位置为梁高范围的某个高度(含梁高和梁侧),若不加考虑梁两侧(有利)的传导,则在某个面的斜裂缝发育后,集中力则处于剪压区顶,剪力需要横向钢筋传至剪压区。此时可以认为集中力难以确认,传导位置位于梁高范围时候,需要配置横向箍筋。

但按图集直接增加6道箍筋,则过于粗放。下面看看集中力的大小。这里偷了懒,建了个十字梁模型,对相交处的剪力进行观察:

剪力包络图两个方向都出现了集中力,但集中有向下的,也有向上。

如右侧竖向梁的受到向上的集中力,此时则不必考虑剪压区的传导问题。左侧的例子,则两个方向都可能出现竖向集中力。但是注意到,此案例即便出现集中力,F的大小也很小,以上述为例分别为12KN和6个KN。可见井字梁相交时,有局部剪力传递,但方向(上下)不确定,大小偏小(提供的刚度小)。无论如何,这种情况,两侧都配置3个附加箍筋,机理不清晰且一般情况没必要。笔者认为,虽然规范要求集中力都要附加箍筋来承担,但整浇的梁,梁侧两面和梁本身的普通箍筋也足够传导局部的剪力,设计人员可以视乎情况适当增加1,2个箍筋即可,当然是在核对好集中力大小的前期下,对剪力的大小有所把握。有些短的交叉梁,可能承担了比较大的集中力,这时候就需要通过计算配够横向钢筋。无论如何,像这样梁相交处不管三七二十一都加6个箍筋,难免会显得食相太难看。

以一道3000mm的梁配8@200的梁为例,共需要15个箍筋,如果加6道箍筋,单根梁箍筋的增多了40%+。


四、一点小建议

1. 集中力作用位置明确在梁顶的,则不要附加箍筋,如预制梁,梁上柱等。

2. 作用在梁高范围或位置不明确的,根据集中力大小和方向合理布置,如十字梁,井字梁等。


参考文献:

1. 混凝土结构设计规范(2015版)GB50010-2010

2. 朱炳寅 建筑结构设计问答及分析(第二版)