关于钢筋混凝土梁按T形截面梁计算的一些商榷

▲素材:结构工程师综合……与工程案例分析(选段)

 

就本书中关于钢筋混凝土梁按T形截面梁计算的相关内容,段老师给出一些非正式的看法,旨在较为准确的在宏观上理解结构设计的基本概念、逻辑和做法。由于水平有限,讨论内容可能在表达方式和知识准确性方面有不妥之处,欢迎广大同行批评指正!

 

 

 

1、T形截面配筋设计素材中对于T形截面梁配筋设计时标题提到“考虑T形梁可以节约梁的正钢筋,所以目前搭接口按T形截面设计,结果可靠吗?”,并配图附手算复核结果。但是一顿计算完毕后,仅仅得出“T形梁的跨中配筋仅为矩形梁的80%左右,对支座负筋没有影响”,并未正面回应素材自己拟定的小标题中可靠与否的问题。

上述按T形截面设计仅仅整个设计的局部,而且还是简化设计流程的一部分,即按照传统导荷+刚度放大系数进行结构的内力计算,按照T形截面设计梁的承载力。

有的同行可能了解过全过程细化设计的流程,即按照楼板设置弹性板+有限元导荷+板顶与梁顶标高对齐(无需单独设置梁刚度放大系数)进行结构内力计算。按照T形截面的思路分来输出翼缘目前我所知的程序还暂时不能单独输出该项,也许不久会有改进和矩形梁的内力,梁端和梁中按照压弯和拉弯输出内力,板有效翼缘理论上应按照轴心受拉和受压输出内力(目前我所知的程序还暂时不能单独输出该项,也许不久会有改进),最终分开计算配筋,该做法输出的梁配筋大约比传统算法降低1/4不等。主要原因有以下两点:1、导荷阶段有限元导荷比传统导荷梁分担的荷载偏小,理论上有限元导荷是偏于合理,这是导致梁计算配筋偏小的第一个因素。2、在内力输出方式和承载力计算方式上,T形梁本身是受弯构件,由于矩形区域和有效翼缘单独输出和计算,导致矩形梁成了偏心受力构件且弯矩减小明显,这导致梁的计算内力和配筋二次减小。这种方法计算的时候要谨慎,因为目前程序还不能对于板的有效翼缘按照分配到的内力进行承载力计算,盲目应用和出图楼板的有效翼缘配筋,即按照楼板的分布钢筋配置,偏于不安全。

 

▲图一:素材中单筋截面受弯计算简图
 

2、T形截面配筋构造素材对于T形截面配筋构造咨询了规范编委,言之凿凿地肯定自己的看法——有效翼缘不用配置箍筋是合理的。但是素材作者2015年出版的《建筑结构设计规范疑难热点及对策》一书可是建议楼板有效翼缘配置箍筋的。

而且规范编委后面的回复也经不起推敲,其言及“……对于计算受压钢筋时,也只能计算量箍筋范围内的钢筋,板内配筋不能计入受压钢筋”,但是我们都知道,梁翼缘的楼板钢筋就是楼板的分布钢筋(仅仅提高了配筋率),位于楼板支座负筋的下方。按照编委的解释,难道剪力墙竖向分布钢筋也不能作为受压钢筋计入承载力的贡献?因为剪力墙水平分布钢筋也不是箍筋啊。

 

▲图二:《建筑结构设计规范疑难热点问题及对策》 魏利金 2015年编著

 


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