B解: 架立筋长度 = ln1/3 + 150×2 = 3300/3 + 150×2 = 1400mm 架立筋根数 = 2根
2.4.2 框架梁下部纵筋的构造
这里的下部纵筋包括以下两个概念,在集中标注中定义的下部通长筋或逐跨原位标注的下部纵筋。这里讲述的内容,也完全适合于屋面框架梁。 (1)关于框架梁下部纵筋的几个问题
①框架梁下部纵筋的配筋方式
框架梁下部纵筋的配筋方式,基本上是“按跨布置”,即是在中间支座锚固。详见图2.21所示。
在这里,我们可以从以下两个方面来理解:
A集中标注的下部纵筋,也基本上是“按跨布置”的,在满足钢筋定尺长度的前提下,可以把相邻两跨的下部纵筋作个体筋处理。
B原位标注的下部纵筋,更是首先考虑“按跨布置”,当相邻两跨的下部纵筋直径相同,在不超过钢筋定尺长度的情况下,可以把它们作贯通筋处理。
②钢筋“能通则通”,一般是对梁的上部纵筋说的,梁的上部纵筋在中间支座上“能通则通”,而上部纵筋可以在上部跨中1/3跨度的范围内进行机械连接或对焊连接或绑扎搭接连接。但是,对于框架梁的下部纵筋则不强调“能拖则通”,其中的主要原因在于框架梁下部纵筋如果作贯通筋处理的话,很难找到钢筋的连接的。
③框架梁下部纵筋连接点的分析,如何确定抗震框架梁下部纵筋的连接点,是一个相当复杂的问题。现分析如下:
A首先,梁的下部钢筋不能在下部跨中进行连接,因为可夸张是正弯矩最大的地方,钢筋是不允许在此范围内连接的。
B那么,梁的下部钢筋在支座内连接行不行呢?也不行。在梁柱交叉的节点
31
内,梁纵筋和柱纵筋都不允许连接。所以,抗震框架梁下部纵筋在中间支座之内,是进行锚固,而不是进行钢筋连接。
C最后我们在分析一下,框架梁下部纵筋在靠近支座ln/3的范围内能否进行连接妮?如果是“非抗震框架梁”,垂直静荷载的作用下,每跨框架梁的最大正弯矩在跨中部位,而在靠近支座的地方只有负弯矩而不存在正弯矩。所以,框架梁的下部纵筋可以在靠近支座的范围内进行连接。详见本图集第57页中间的右图所示。
但是,如果是“抗震框架梁”,情况就比较复杂了。因为,在地震作用下,框架梁靠近支座处可能会成为正弯矩最大的地方,抗震框架梁的下部纵筋似乎找不到可供连接的区域。即跨中不行、靠近支座也不行、在支座内更不行。所以说,框架梁的下部纵筋一般都是按跨处理,在中间支座锚固。
然而,在满足钢筋“定尺长度”的前提下,相邻两跨同样直径的框架梁下部纵筋可以而且应该直通贯穿中间支座,这样即能节省钢筋,又对降低支座钢筋密度大有好处。
(2)框架梁应该单跨的净跨长度超过了钢筋的定尺长度时(即大跨度框架梁),钢筋的连接是不可避免的,该如何进行钢筋连接呢?
设计规范或施工规范不是禁止钢筋的连接,关键是如何保证钢筋连接的可靠性。如果钢筋连接接头是高质量的,能够做到整个施工操作过程按全面质量管理(即TQC)的监控下,确保钢筋接头质量万无一失,是提高施工质量的较好途径。
A《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2002)第5.4.5条规定:“同一连接区段内,纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合下列规定;
a在受拉区不宜大于56%。
b接头不宜设置在有抗震设防要求的框架梁端、柱端的钢筋加密区;当无法避开时,可采用钢筋对等强度的高质量机械连接接头,但不应大于50%。
c直接承受动力荷载的结构构件中,不宜采用焊接接头;当采用机械连接接头时,不宜大于50%。
B《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)中“梁柱节点”第10.4.2条:“梁下部纵向钢筋也可伸过节点或支座范围,并在梁中弯矩较小处设置搭接接头。
2.4.3 框架梁中间支座的节点构造
32
这里讲述的框架梁中间支座的节点构造,可见03G101—1图集第54页,大于屋面框架梁也完全适用(03G191—1图集第55、56页中间支座的做法与第54页的做法相同)。
(!)框架梁上部纵筋在中间支座的节点构造
在中间支座的框架梁上纵筋一般是支座负筋。与之支座负筋直径相同的上部通长筋在经过中间支座的时候,它本身就是支座负筋;与之支座负筋直径不相同的上部通长筋,在中间支座附近也是通过与支座负筋连接来实现“上部通长筋”功能的。
① 支座负筋在中间支座上的一般做法: 支座负筋在中间支座上一般有下列做法:
A当支座两边的支座负筋直径相同、根数相等时,这些钢筋都是贯通穿过中间支座的。由于这些钢筋在中间支座左右两边的延伸长度相等,所以形象的称为“扁担筋”。这是一种最为普遍的做法。
B当支座两边的支座负筋直径相同、根数不相等时,把“根数相等”部分的支座负筋贯通穿过中间支座,而将根数多出来的支座负筋弯锚入柱内。
C设计时对于支座两边不同配筋值的上部纵筋,应尽可能选用相同直径,避免支座两边不同直径的上部纵筋均在支座内锚固。 ②框架梁支座负筋的计算
【计算实例1】 03G101—1图集第31页中的某工程,KL1在④轴线上的中间支座右边有原位标注8 25 4/4,支座左边没有原位标注,详见图2.22所示。求该处的支座负筋的长度?
【解】 计算步骤如下:
A正确划分计算范围(即楼层的划分)
该计算实例是“15.87M~26.67M”标高段梁的钢筋计算(见柱平法施工图集第10页),其梁的钢筋应分两段进行计算;其原因是该例中的柱KZ1系三段变
33
截面构造,截面尺寸分别为750mm×700mm、650mm×600mm。 B计算梁的净跨长度
由于KL1轴线上中间支座的左右两跨梁的跨度(轴线)均为7200mm,支座宽度为750mm。因此,KL1两跨梁的净跨长度 = 7200mm - 750mm = 6450mm(即ln = 6450mm)。
C确定支座负筋的形状和总根数
由于KL1轴线上中间支座的左右两边的钢筋标注都是8 25 4/4。这表明第一排钢筋为4 24,第二排钢筋也是4 25,钢筋形状均为“直形钢筋”,并且在中间支座两边左右对称。
D计算第一排支座负筋的根数与长度
根据原位标注,支座第一排纵筋包括上部通长筋和支座负筋。而KL1集中标注的上部通长筋为2 25,所以,中间支座第一排支座负筋为2 25,第一排支座负筋向跨内的延伸长度ln / 3 = 6450mm / 3 = 2150mm。
所以,第一排支座负筋的长度 = 2150mm + 750 mm+ 2150 mm= 5050mm。 E计算第二排支座负筋的长度
根据原位标注,支座第二排纵筋为2 25,第二排支座负筋向跨内的延伸长度ln / 4 = 6450mm / 4 = 1612.5mm。
所以,第二排支座负筋的长度=1612.5mm + 750 mm+ 1612.5 mm= 3975mm。 【计算实例2】 03G101—1图集第31页中的某工程,KL5在第二跨(B、C轴线之间)的上部跨中有原原位标注6 22 4/2,在第一跨的右支座有原位标注6 22 4/2,在第三跨的左支座有原位标注6 22 4/2,详见图2.23所示。求KL5在B、C轴线上的支座负筋的长度?
【解】 计算步骤如下:
A正确划分计算范围(即楼层的划分)
我们选择“15.87M~19.47M”标高段作为计算范围。此时KZ1的截面尺寸为750mm×700mm,支座宽度为700mm。 B计算梁的净跨长度
由于KL5梁第一跨和第三跨的跨度(轴线)均为6900mm,第二跨的跨度
34
(轴线)为1800mm,其支座的框架柱都是KZ1,在KL5方向都按“偏中轴线”布置,对于第一跨和第三跨分别是内偏550mm,外偏150mm。
KL5第一跨和第三跨的净跨长度 = 6900mm-550mm-550mm = 5800mm KL5第二跨的净跨长度 = 1800mm-150mm-150 mm= 1500mm
由于ln 是中间支座左右两跨的净跨长度的最大值,所以,对于B、C轴线支座,都是ln = 5800mm。
C确定支座负筋的形状和总根数
由于KL5第二跨上部纵筋6 25 4/2为全跨贯通。根据梁上部纵筋“能通则通”的原则,6 22 4/2的上部纵筋从第一跨右支座到第二跨全跨再到第三跨左支座实行贯通。钢筋形状均为“直形钢筋”。 D计算第一排支座负筋的根数与长度
根据原位标注,支座第一排纵筋4 22,这包括上部通长筋和支座负筋;而KL5集中标注的上部通长筋为2 22,按贯通筋设置;所以,中间支座第一排支座负筋为2 22,第一排支座负筋向跨内的延伸长度ln / 3 = 5800mm / 3 = 1933mm。
所以,第一排上部纵筋(支座负筋)的长度 = 1933mm +700mm+ 1500 mm+ 700mm+1933 mm= 6766mm。 E计算第二排支座负筋的长度
根据原位标注,支座第二排纵筋为2 22,第二排支座负筋向跨内的延伸长度ln / 4 = 5800mm / 4 = 1450mm。
所以,第二排支座负筋的长度=1450mm+700mm+1500mm+700mm+1450mm= 5800mm。
(2)框架梁下部纵筋在中间支座的节点构造 ①框架梁下部纵筋在中间支座的一般做法
A从03G101—1图集第54页中可以看出,框架梁下部纵筋一般都以“直形钢筋”在中间支座锚固,详见图2.21所示。其锚固长度同时满足以下两个条件:
a锚固长度≥lnE ;
b锚固长度≥0.5hc+5d,式中hc为柱截面沿框架方向的高度,d为钢筋直径。 B从03G101—1图集第54页中可以看出,两边钢筋的切断点都在中间支座上,是否可理解为两边钢筋在中间支座内搭接?
35