来源: 结构师之家 公众号 抗震设计时讲究柱强梁弱,通俗来讲,即时当梁达到弹性承载力时,柱还没达到弹性承载力,从而保证当梁破坏时,柱还不至于破坏,避免发生连续性倒塌。那么,影响强柱弱梁的又有哪些因素呢? 1)梁端负弯矩 由下图可以看出,梁端负弯矩是影响强柱弱梁的重要因素,梁端负弯矩越大,则对框架柱的要求越高;因此,适当降低梁端负弯矩数值,对强柱弱梁的实现具有积极意义。
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抗震设计时讲究柱强梁弱,通俗来讲,即时当梁达到弹性承载力时,柱还没达到弹性承载力,从而保证当梁破坏时,柱还不至于破坏,避免发生连续性倒塌。那么,影响强柱弱梁的又有哪些因素呢?
由下图可以看出,梁端负弯矩是影响强柱弱梁的重要因素,梁端负弯矩越大,则对框架柱的要求越高;因此,适当降低梁端负弯矩数值,对强柱弱梁的实现具有积极意义。
由下图还可以发现,在强柱弱梁验算中,梁端正弯矩与其相邻跨的梁端负弯矩组成强柱弱梁验算中的梁端总弯矩,合理取用梁端正弯矩数值(应特别注意:程序计算的梁端正弯矩与梁端按实配钢筋计算的正弯矩有很大的出入,是影响强柱弱梁实现的最主要原因),同样对强柱弱梁的实现具有积极的意义。
在现浇结构中,现浇楼板对梁的刚度影响可通过梁刚度放大系数予以近似考虑,但就现浇楼板配筋对梁端实际受弯承载力的影响,其研究和设计措施相对滞后。
梁端(指梁端的顶部和底部)实配钢筋直接影响梁端受弯承载力,合理控制梁端实配钢筋与计算钢筋的比例关系,对强柱弱梁的实现意义重大。
常见结构设计中,对于强柱弱梁的实现有以下几点问题:
结构分析计算中,框架梁端部负弯矩按梁的计算跨度计算,内力计算位置位于梁柱交点处(即在柱截面中心处,考虑刚域时,梁端计算截面位于柱截面范围内离柱边h/4 处),结构计算没有考虑柱截面尺寸对构件计算内力的影响,而构件抗力计算时采用的是梁端截面,抗力和效应计算分别采用不同截面,造成截面位置的不一致,加大了梁端截 面配筋量值,从而加大了强柱弱梁实现的难度。
验算梁端截面的裂缝宽度时,内力取值和实际截面位置不统一(内力取自柱截面范围内的梁计算端部,不是真正的梁端,应取柱边缘处梁的真实截面),这种内力与计算截面的不一致,导致梁端计算弯矩过大,梁端裂缝宽度计算值大于实际值,同时,加大梁端配筋,对强柱弱梁的实现极为不利。
目前,梁详图设计绝大部分都采用国家标准图22G101-1,不区分具体情况盲目套用图集,造成梁端底面的实际配筋大大超出强柱弱梁计算中对应于梁底弯矩设计值的配筋量,当采用多排钢筋时,问题更严重。
现浇楼板的配筋对框架梁实际截面承载力有明显影响,在梁端截面有效受拉翼缘宽度范围内,与框架梁跨度同向的楼板钢筋对框架梁端部实际抗弯承载力的影响很大,但在计算程序中没有得到很好的体现,加剧了强柱弱梁实现的难度。
实际工程中,梁端钢筋的超配(梁端负弯矩钢筋超配,梁端正弯矩钢筋超配)现象普遍,加大了梁端实际受弯承载力与计算受弯承载力的差距,使强柱弱梁的实现更加困难。
2楼
影响强柱弱梁的主要因素有以下几点:1. 梁柱节点的构造:节点的强度和刚度对强柱弱梁的实现至关重要。节点的设计应确保足够的承载能力和变形能力,以防止节点破坏先于梁的破坏。2. 梁纵筋的配筋率:梁纵筋的配筋率会影响梁的抗弯承载力。较高的配筋率可以提高梁的抗弯能力,从而增加强柱弱梁的效果。3. 柱纵筋的配筋率:柱纵筋的配筋率对柱的抗弯承载力有重要影响。适当增加柱纵筋的配筋率可以提高柱的抗弯能力,有利于实现强柱弱梁。4. 混凝土强度:混凝土的强度等级会影响柱和梁的承载能力。较高强度等级的混凝土可以提供更高的抗压强度,有助于实现强柱弱梁。5. 柱的轴压比:柱的轴压比是影响柱抗震性能的重要因素。过大的轴压比可能导致柱的延性和耗能能力降低,对强柱弱梁的实现不利。6. 梁的跨度和截面:梁的跨度和截面尺寸也会对强柱弱梁产生影响。较大的跨度和较小的截面可能使梁的抗弯承载力相对较弱,需要采取相应的措施来保证强柱弱梁的实现。7. 施工质量:施工质量对结构的性能至关重要。施工过程中应确保钢筋的布置和混凝土的浇筑质量,以保证结构的完整性和受力性能。8. 地震作用:地震作用会对结构的性能产生影响。在设计中应考虑地震作用的组合,并采取相应的抗震措施,以保证结构在地震作用下的强柱弱梁性能。在实际工程中,需要综合考虑以上因素,并根据具体情况进行详细的分析和设计,以确保结构在地震作用下具有良好的强柱弱梁性能,保证结构的安全性和抗震性能。同时,还应遵守中国现行的相关规范和标准,如《建筑抗震设计规范》等,以确保设计和施工的合理性和合规性。
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