想起本科的毕业设计,施工图是这样的画,但只是其中之一。
需要在 每个帧上绘制剖面和分布筋大样本。
16G101-1的平法施工图制图方法可以说是结构施工图设计的伟大发明,将框架配筋的二维表示(正交双向数榀)降到以一维的层面表示。只需要再配以平法说明图的通用表示,从此,梁板柱配筋,结构工程师只需要在层的一维平面上对施工图进行表达,并不需要另外绘制大样图。
图片来源于16G101-1
但由此也带来诸多问题:结构设计人员不再关注基本构造,如笔者曾攥文“10年还是犯同1个错误,如何解决次梁纵筋锚固问题”吐槽过结构设计忽视梁钢筋锚固问题的。今讨论的框架箍筋加密区长度问题,也是常见的一个痛点。
问题:被遗忘的箍筋加密长度要求
结构工程师请你扪心自问,梁各抗震等级下的箍筋加密长度如何规定。大多数回答都是依据GB50010-2010混凝土结构设计规范、GB5001-2010建筑抗震设计规范或者是16G101-1图集。先复习一下知识点如下图:
图片来源于GB50010-2010
图片来源于16G101-1
上述依据比较完满地回答了梁箍筋加密长度的构造要求。但忽略了计算要求。习惯性地翻开小宝典GB50010-2010的11.3.6的条文说明:
前置条件是应满足计算要求。计算都是程序跑的,会出现不满足要求?下面请看一个错误示范,计算书与配筋施工图如下:
图示的框架梁尺寸为450X1000M,净跨度7600,次梁距柱边分别2300与2650。对照构造要求箍筋加密区长度一级框架为2000mm。施工图中配置10@100/200(4),加密和非加密的计算面积分别为 3.1和1.5。问题是:配箍面积梁端处配10@100,是满足的,但计算梁端的长度2300mm,超过构造要求的2000mm,这样就引起了梁箍加密端外局部箍筋不足。为什么会这样呢?
查查荷载手册,我们知道,均布荷载下,剪力是两头大中间小的。
这个形状跟梁的梁端箍筋加密中间非加密很贴切,呈渐变形。
在集中力下:
剪力图的形状也是两头大中间中,两头一段不变,呈突变型。
可以理解为,如果梁承受荷载以集中荷载为主时,剪力有一段比较长的水平段。
两者叠加的效果如下:
集中力较大时,剪力段长度位置上的集中力对箍筋配筋计算起控制作用。案例中,这时候如果还是按16G101-1对箍筋加密长度进行配筋,则违背满足计算要求的原则。
这种情况似乎可以这样处理。仍然照搬16G101-1的方法,在设置非加密区配筋时,以覆盖变化段的剪力配置非加密区箍筋。
以上面的案例为例配10@100/150(4)可满足计算和构造要求。但缺点很明显,中部约3000m段剪力很小,构造要求0.6即可,箍筋却增加了33.3%的量。
笔者建议跳出16G101-1的约束,仅仅对剪力计算段不满足要求的梁端进行处理。以上述为例,左端剪力较大段长度为2300mm,则放22个10@100即可,其余不变,则增加2个箍筋可解决问题,增量13.3%,效果优于前者。梁端增加集中标注22Ф10@100,不失为一种方法,当然同步在平法说明追加此标注的含义,做好施工图的沟通是必要的。二级框架的条件下,或者次梁的位置不同,方法的经济性又会有所不同,有兴趣的汪可以亲手试算一下,告辞。