为什么框架梁加密区与非加密区箍筋一样 刘孝国 （中国建筑科学研究院有限公司北京构力科技有限公司 北京 100013 ） 0 1
刘孝国
（中国建筑科学研究院有限公司北京构力科技有限公司 北京 100013 ）
设计师在设计中遇到这样一个问题，异形柱框剪结构体系，发现在SATWE计算结果中某框架梁加密区箍筋的计算面积与非加密区箍筋的计算面积完全一致，并且在梁施工图中生成的梁加密区与非加密区箍筋也一样，感觉配筋不合理。
SATWE计算结果中输出该框剪结构中某200×450的框架梁加密区与非加密区箍筋面积均为20mm 2 ，如图1所示。
图1 某框架梁SATWE输出的箍筋计算结果
在PKPM梁施工图中，该框架梁生成的配筋图，如图2所示。从图中可以看出该梁加密区箍筋为双肢箍6@100，非加密区箍筋与加密区箍筋配筋一致。
图2施工图中生成的该梁的配筋
计算完毕之后查看该梁构件的基本信息，输出如下详细的计算结果：
从该梁的构件信息可知，该框架梁属性为主梁，抗震等级及构造措施的抗震等级均为四级。该梁每个截面箍筋控制的组合为82与86组合，这两个组合均属于地震作用参与控制组合。
按规范要求，四级抗震等级的梁加密区长度、间距及箍筋最小直径的要求如下所示。箍筋加密区的长度取max（1.5倍梁高，500mm），箍筋最大间距取min（0.25倍梁高，8倍纵向钢筋直径，150mm），箍筋最小直径6mm。
选取该梁右端端部最大的剪力38.87kN，使用工具箱软件，输入该梁的截面及内力等相关信息，对该梁的支座剪力进行校核，校核结果如下。
通过上述的计算结果可以看到，该梁端截面可不进行抗剪承载力计算，仅考虑构造即可。按混凝土规范11.3.9条要求，三、四级抗震等级梁的箍筋最小配筋率为0.26ft/fyv。按照混凝土强度等级及箍筋设计强度，构造箍筋最小配筋率:0.26*1.43/360=0.00103。构造的箍筋面积为0.00103*200*100=20.7mm 2 。
SAWTE软件在箍筋面积计算时，加密区与非加密区箍筋面积均按照100mm的间距计算，结果中非加密区箍筋面积与加密区箍筋面积一致，都是构造，箍筋面积为20.7mm 2 。在施工图绘制阶段，当施工图软件自动选筋时，默认按非加密区箍筋间距200mm，加密区箍筋间距100mm考虑。非加密区箍筋配筋要考虑箍筋间距进行换算，但是为什么该梁最终施工图中加密区箍筋配筋与非加密区箍筋配筋一致？
框架梁加密区箍筋配筋与非加密区箍筋配筋一致，有可能属于计算出的非加密区长度小于500mm，则梁跨全长加密，或者如果是框支梁上的墙上有开洞，则此梁跨全长加密。但是该梁的情况属于四级抗震等级，加密区长度取max（1.5h，500mm），其中h为梁高，1.5h=675mm，梁的跨度为1.6m，非加密区长度为1600-675=925mm>500mm，不需要对梁跨全长加密。也不属于框支梁。
仔细查看该梁节点之间的距离长度1.6m，但是该梁右侧连接的是异形柱，沿着梁长方向异形柱的水平肢长度为550mm。施工图阶段考虑梁的长度扣除了对应的异形柱的一肢长度，这样梁的长度为1.05m，非加密区长度为1050-675=375mm<500mm，因此，该梁在施工阶段箍筋配置要全长加密。
该梁在进行抗剪承载力进行校核时，发现该梁可不进行承载力的计算，直接按构造配筋即可。按混凝土规范9.2.9条的要求，对承载力计算不需要箍筋的梁，箍筋沿梁全长设置构造箍筋。
按照规范的箍筋加密区与非加密区的构造面积均为20.7mm 2 ，选择的箍筋为双肢箍6@100，面积为57mm 2 ，满足要求，并且梁的箍筋全长加密。
施工图配筋阶段进行梁的箍筋自动生成，需要考虑多种情况，比如要取SATWE中箍筋计算面积及剪扭计算面积二者的大值、要考虑梁净跨箍筋加密区非加密区的确定、加密区间距软件自动取值仅仅考虑100mm、施工图是按梁跨（可能有多个SATWE梁段）来取计算箍筋面积的等多种情况，自动生成满足规范要求的箍筋配筋结果。
1.施工图中的箍筋面积取值。
SATWE软件将每段梁均匀分成9个截面，计算各个截面需要的配箍面积，形成了箍筋的计算面积包络Asv。对每个计算截面，软件分别计算受剪所需要的箍筋面积Asvv和剪扭共同作用的箍筋面积Ast，再在二者中取最大值形成Asv。
软件计算输出的非加密区箍筋Asvm是指距梁端节点2h（一级抗震等级）或1.5h处的箍筋面积，其中h为梁高。在施工图软件自动配筋时，施工图是按梁跨（可能有多个SATWE梁段）来取计算箍筋面积的。直接根据箍筋包络图求出实际需要的非加密箍区箍筋面积，并没有使用Asvm。具体做法是先计算加密区长度，然后计算箍筋包络图中非加密区的最大箍筋面积，以此作为非加密区箍筋面积。
2.箍筋加密区与非加密区间距的取值。
SAWTE软件在箍筋面积计算时，加密区与非加密区箍筋面积均按照100mm的间距计算，但是在施工图软件中自动选筋时，程序默认按非加密区箍筋间距200mm，加密区箍筋间距100mm考虑。
在施工图阶段，有些设计师直接按照SATWE软件计算结果配筋。作者建议设计师还是尽量通过软件自动生成配筋，然后再对比校核自己绘制的施工图是否完全满足规范要求，或者通过施工图审查软件对自己手工绘制的施工图进行审查，确保结构设计的安全性。
[1]GB50011-2010（2016版）建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2016.
[2] JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.
[3]GB50010-2010（2015年版）混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2016.
