钢筋混凝土主梁和次梁相交处配筋构造分析
格格巫22
2023年10月27日 14:07:25
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来源:亨瑞老于的结构设计 钢筋混凝土主梁和次梁相交处,次梁顶部在负弯矩作用下将产生裂缝,次梁传来的集中荷载将通过次梁受压区的剪切传至主梁截面高度的中下部。 试验指出,当主梁腹中部受集中荷载作用时,此集中荷载所产生的与主梁轴垂直的局部应力将分为两部分: 1、荷载作用点以上为拉应力,以下则为压应力,此局部应力在荷载两侧 0.5~065 倍梁高范围内逐渐消失。

来源:亨瑞老于的结构设计

钢筋混凝土主梁和次梁相交处,次梁顶部在负弯矩作用下将产生裂缝,次梁传来的集中荷载将通过次梁受压区的剪切传至主梁截面高度的中下部。
试验指出,当主梁腹中部受集中荷载作用时,此集中荷载所产生的与主梁轴垂直的局部应力将分为两部分:
1、荷载作用点以上为拉应力,以下则为压应力,此局部应力在荷载两侧 0.5~065 倍梁高范围内逐渐消失。
2、 由此局部应力产生的主拉应力在主梁腹部可能产生斜裂缝[见图 1 (c),这已为在梁腹中部挑出牛腿进行加载试验所证实。
为了防止斜裂缝的发生而引起局部破坏,主梁应在次梁传来集中力的部位设置附加横向钢筋,附加横向钢筋的形式有:箍筋和吊筋。
试验还表明当吊筋数量足够,在主次梁交点两侧 1/2 梁高范围内吊筋应力较大,在此范围以外,吊筋应力较小,不能充分发挥作用,故吊筋应分布在一定的范围内。
混凝土规范明确规定 附加横向钢筋应优先采用箍筋 ,工程实践中常按以下原则选用附加横向钢筋:
(1)次梁在主梁上部或集中荷载较小时,一般在次梁每侧配置 2~3根附加箍筋。
(2)在整体式梁板结构中,当次梁位于 主梁下部时 可增设吊筋,当梁中预埋钢管或螺栓传递集中荷载时,也应配置吊筋。

在实际工程往往存在以下误区或值得探讨之处:
(1)吊筋位置不当。
也许是吊筋名称的误导,不少设计将吊筋设置在次梁的下边缘 [见图 1(b)],而实际上在主次梁相交处,次梁传来的集中荷载将使主梁下部混凝土产生八字形斜裂缝[见图 1(c)],设置吊筋是为了抗剪和防止主梁下部混凝士产生八字形斜裂缝,而不是将次梁“吊”起来,所以吊筋不同于预制构件的吊钩,否则吊筋与梁轴线的夹角应取 90°而不是45°或 60°,也不可能采取在梁两侧仅配置附加筋的做法,而这一做法又是规范优先采用的,这表明主梁与次梁之间为间接支承作用。正确的做法如图 2.3 (a) 所示。
(2)当集中荷载作用于主梁截面高度范围之外(如梁上托柱、基础梁与柱交接处等)时,根据上述讨论,就不存在梁腹部产生主拉应力的条件,因而就不必配置附加横向钢筋。

这种情况相当于吊车荷载作用于吊车梁上,只要配足抗剪钢筋就行了。由于一些构造手册、参考书等要求配置吊筋,所以工程中基础梁与柱交接处配置吊筋的实例仍较多,这不仅浪费了钢材,而且也增加了绑扎钢筋的难度和工作量。

(3)在主梁的次梁横截面宽度区域内是否需要配置主梁正常箍筋或加密区箍筋,即在与次梁相交接的区城内主梁还需要配置筋吗?

作者认为该区域不需要配置箍筋,因为前述试验结果表明,该区城不出现剪切斜裂缝,出现斜裂缝的区域转移到次梁两侧0.5~0.65 倍梁高范围内 [见图 1(c)],所以可不必配箍筋,此外在该范围配筋施工较麻烦。

国家标准图集 22G101一1第 95 页中要求在该范围内配置主梁正常筋或加密区筋,作者认为对于次梁截面高度与主梁截面高度相差不大且梁顶标高相同时,由于次梁对主梁的约束作用较大可不必配置主梁正常箍筋,而当次梁截面高度较小而主梁截面高度较大或梁上托柱时应配置主梁正常箍筋,因为此时次梁( 或梁上柱 )对主梁没有约束作用或约束作用很小。

文章摘自:周献祥 《品味钢筋混凝土 设计常遇的混凝土结构机理分析》

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