混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾點(diǎn)體會(huì)

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論文提要：井字梁最佳長短跨比宜≤1.5，當(dāng)大于1.5時(shí)，采用井字梁不經(jīng)濟(jì)；為使多等跨框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理，框架端部宜設(shè)懸臂梁或減小端跨跨度；框架梁與剪力墻正面垂直相交，且剪力墻對(duì)梁的約束能力較弱時(shí)，梁支座形式宜為鉸接；新規(guī)范較老規(guī)范而言，提高了混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可靠度，在材料強(qiáng)度等級(jí)不變的情況下會(huì)增加材料用量，增加造價(jià)，用高強(qiáng)材料替代低強(qiáng)材料，可有效地降低成本。

關(guān)鍵詞：井字梁；長短跨比；經(jīng)濟(jì)合理；支座形式；高強(qiáng)材料     為了使設(shè)計(jì)人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中更好地貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做到安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)和確保質(zhì)量，本文從實(shí)用的角度出發(fā)，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)具體設(shè)計(jì)問題談了一些個(gè)人體會(huì)，作為技術(shù)交流供同行參考，不足之外敬請(qǐng)批評(píng)指正。 1、井字梁最佳長短跨比宜≤1.5，當(dāng)大于1.5時(shí)，采用井字梁不經(jīng)濟(jì)。 如圖所示井字梁，其跨中交點(diǎn)處作用一集中荷載F，長向梁計(jì)算跨度L2，短向梁計(jì)算跨度L1。   式中： f —受彎梁的跨中撓度 S—與荷載形式、支承條件有關(guān)的系數(shù) Lo—梁的計(jì)算跨度 B—梁截面長期剛度 Ms—荷載短期效應(yīng)組合值 F—集中荷載值 由上式可知，剛度相同的井字梁，在集中荷載作用下梁撓度f與梁計(jì)算跨度Lo的三次方成正比。 當(dāng) L2/L1=1.25時(shí)       F1=0.66F F2=0.34F    L2/L1=1.5時(shí)        F1=0.77F F2=0.23F    L2/L1=2.0時(shí)        F1=0.89F F2=0.11F 由上列數(shù)據(jù)可以看出，集中荷載作用下的井字梁，當(dāng)其長短跨比為1.5時(shí)，長向梁分擔(dān)的外力僅為合力的23%，長向梁的存在意義不大，反而加重結(jié)構(gòu)整體自重。井字梁若作用均布荷載，梁的撓度f與梁計(jì)算跨度Lo的四次方成正比，上述現(xiàn)象將更為嚴(yán)重，故井字梁最佳長短跨比宜≤1.5。 2、為使多等跨框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理，框架端部宜設(shè)懸臂梁或減小端跨跨度?？蚣芙Y(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為了方便施工，多等跨框架梁常被設(shè)計(jì)成等截面梁。   此時(shí)Mo會(huì)由于懸臂梁的出現(xiàn)而增大，當(dāng)懸臂梁外挑0.4L時(shí)，左端跨M1、M將與內(nèi)跨相應(yīng)位置彎矩接近，右端跨M1、M也會(huì)由于梁計(jì)算跨度的適當(dāng)減小而降低，當(dāng)端跨跨度縮短為0.8L時(shí)，端跨M1、M將與內(nèi)跨相應(yīng)位置彎矩接近，多跨梁經(jīng)此調(diào)整后，梁截面設(shè)計(jì)將趨于經(jīng)濟(jì)合理。 3、框架梁與剪力墻正面垂直相交，且剪力墻對(duì)梁的約束能力較弱時(shí)，梁支座形式宜為鉸接。 結(jié)構(gòu)計(jì)算是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，計(jì)算結(jié)果是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)，設(shè)計(jì)中選擇合適的計(jì)算假定、計(jì)算簡圖是得到正確計(jì)算結(jié)果的關(guān)鍵。當(dāng)前結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序中往往把與剪力墻相交的框架梁支座看作固定支座，這種假定不是在任何情況下都是正確的。當(dāng)框架梁與剪力墻正面垂直相交，且剪力墻對(duì)梁的約束能力較弱時(shí)，很難實(shí)現(xiàn)固定支座的假定，此時(shí)宜將梁支座形式人為調(diào)成鉸接支座，否則計(jì)算結(jié)果將與實(shí)際不符。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)與剪力墻相交的框架梁，其支座形式要慎重對(duì)待，具體工程應(yīng)視框架梁與剪力墻的相對(duì)剛度及相交位置、方向，正確判斷剪力墻對(duì)梁的約束能力，近而較為準(zhǔn)確地確定框架梁支座形式。 4、新規(guī)范較老規(guī)范而言，提高了混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可靠度，在材料強(qiáng)度等級(jí)不變的情況下會(huì)增加材料用量，增加造價(jià)，用高強(qiáng)材料替代低強(qiáng)材料，可有效地降低成本。 混凝土結(jié)構(gòu)中，水平受力構(gòu)件如梁、板，主要以鋼筋的抗力為主，提高鋼筋級(jí)別效益較好，設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先采用新規(guī)范提倡的主導(dǎo)鋼筋HRB400（Ⅲ）級(jí)鋼筋；豎向受力構(gòu)件如墻、柱，主要以混凝土的抗力為主，提高混凝土等級(jí)效益較好，新規(guī)范混凝土強(qiáng)度等級(jí)較老規(guī)范提高很多，并增加了有關(guān)高強(qiáng)混凝土的內(nèi)容?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，合理利用材料強(qiáng)度可有效提高經(jīng)濟(jì)效益。   主要參考文獻(xiàn)：  1、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002。 2、2004年度全省一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)師繼續(xù)教育培訓(xùn)班必修課內(nèi)容。 3、《混凝土結(jié)構(gòu)》天津大學(xué)等主編