设计内容中如何实现“强柱弱梁”.pdf

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1、设计中如何实现“强柱弱梁”刘远--f-(北京中建建筑设计院有限公司厦门分公司，北京100000)摘要：本文结合“5·12”汶川大地震的震害分析，分析探讨了钢筋混凝土框架结构所出现的“强梁弱柱”破坏。利用对国内外研究成果的分析和总结，寻求影响“强梁弱柱”破坏的主要因素，考虑板的翼缘作用和梁钢筋超配等因素，柱配筋时应对纵筋和箍筋相应加强，切实提高柱端受弯承载力，实现“强柱弱梁”的设计初衷。关键词：强柱弱梁；板的翼缘作用；梁端实配钢筋；柱实配钢筋前言端负弯矩实配钢筋可取计算钢筋面积的O．95—1．o倍，梁底正弯矩强柱弱梁是指节点处柱端实际受弯承载力大于梁

2、端实际受弯承实配钢筋不应超过计算钢筋面积的1．1倍。载力，《建筑抗震设计规范》提出“强柱弱梁”的设计概念，主要3梁端弯矩调幅系数和梁端裂缝宽度是因为框架结构的抗地震倒塌能力与其破坏机制密切相关，梁端屈在竖向荷载作用下。可以考虑梁端塑性变形内力重分布对梁端服型框架有较大的内力重分布和能量消耗能力，极限层问位移大，弯矩乘以调幅系数进行调幅。现浇梁端负弯矩调幅系数可取0．8—抗震性能较好；柱端屈服型框架容易形成倒塌机制。从08年汶川0．9，梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大。此参数的目的就是为了地震的房屋和今年的云南大地震破坏照片上看到，震害却呈现出使塑性铰

3、出现在粱端，梁端负弯矩调幅后，支座配筋减小，跨中配“柱铰型”破坏机制。出现与现行设计理念相悖的现象，所以对产筋增大，梁的总承载力保持不变。但在计算裂缝宽度时。粱端裂缝生“强梁弱柱”的“柱铰型”破坏机制的原因分析。寻找在以后宽度可能不满足要求，要想使粱端裂缝宽度满足要求。又要增加支的抗震设计中如何实现“强柱弱梁”，已经成为结构设计人员关心座配筋，这样一来梁端负弯矩等于没有调幅。由于目前常用的pk．的问题，分析原因主要有以下几个方面：pm等程序是按矩形截面梁计算裂缝宽度。当梁端裂缝宽度不满足1板的翼缘作用要求时，不要轻易增加支座配筋面积，可按照T形截面

4、梁对梁端裂现浇板与梁具有良好的协同工作能力，在正弯矩区板和梁共同缝宽度进行复核，同时梁跨中按矩形截面梁裂缝宽度计算应满足规组成T形梁或倒L形梁，有效增加了梁的受压区宽度；在负弯矩范要求。区，板有效翼缘宽度内的钢筋相当于增加了粱的负弯矩筋，会显著4柱实配钢筋增强梁的抗负弯矩承载力。设计中若按T形梁或倒L形梁进行结构按照抗震设计规范6．2．2条的规定，节点处柱端实际受弯承载分析，实现起来有一定难度，因此规范规定楼面梁刚度考虑板的翼力应大于梁端实际受弯承载力，这种概念设计，由于地震的复杂缘作用时可乘以1．5—2．0的增大系数，楼面梁以增大后的刚度参性、楼

5、板的影响和钢筋屈服强度的超强，难以通过精确的承载力计与结构分析和内力计算。在确定梁端负弯矩钢筋时，应考虑板有效算实现。一种方法是引入柱端弯矩增大系数，在梁端实配钢筋不超翼缘宽度内与梁肋平行的板内钢筋作为负弯矩受拉钢筋的组成部过计算配筋10％的前提下，将梁、柱之间承载力不等式转为梁、柱分，梁端所需负弯矩钢筋面积应为除去楼板钢筋承载力贡献后的受的地震组合内力设计值的关系式，并使不同抗震等级的柱端弯矩设拉钢筋面积；剪力仍完全由梁承担。实际设计时一般未考虑楼板钢计值有不同程度的差异(式6．2．2—1)，在一定程度上推迟柱端出筋。低估了梁的实际承载力。现塑性

6、铰。另一种方法是按梁端实配抗震受弯承载力确定柱端弯矩2梁端实配钢筋设计值(式6．2．2—2)，适用于一、二、三级框架结构，梁端实配实际设计中梁端实配钢筋往往超过计算配筋的10％。主要有几抗震受弯承载力时应按梁端实配钢筋面积(应计人粱受压筋和相关方面原因：①梁端负弯矩承载力计算时未考虑现浇板内与梁肋平行楼板钢筋)和材料强度标准值计算。的钢筋参与，板有效翼缘宽度内的钢筋成为“超配”钢筋；②粱跨实配柱筋时时，考虑梁翼缘板的作用和梁裂缝宽度验算或超配中所需的底钢筋全部伸入支座，会超过计算所需的梁端配筋。解决而增加梁纵筋的影响，可通过增加柱纵筋和箍筋来提高柱

7、端受弯承方案是，当梁底有多排钢筋时，可仅考虑第一排伸入支座(前提是载力。增加的单边纵筋和箍筋可按以下简化计算确定：应满足计算要求)，其他各排钢筋在柱截面外截断，既有利于强柱fAk柱增加的单边纵筋：Ac=÷：兰生弱梁的实现，也可减少钢筋在梁柱节点风的锚固，有利于保证节点。ZIcvI1A1，混凝土的质量；③当支座处梁底不在同一个标高时，梁底筋分别锚柱增加的箍筋：=S赢人支座，也会造成节点处梁实配钢筋过大。解决方案是，梁截面尽量一致，梁底筋尽量拉通，不足处另附加底筋；④梁端的设计弯矩奠中．V：坠：：!!’’。HH理论上应以柱边弯矩为准，目前常用的pkpm

8、等程序均以柱中线弯根据福建省建筑结构设计暂行规定。为了减轻设计人员的工作矩进行设计，采用柱中线处弯矩进行设计也会增大梁端截