关于结构设计中悬挑梁与封口梁的讨论
混凝土大悬挑结构设计应用的分析
混凝土大悬挑结构设计应用的分析摘要:本文结合工程实例,分析了该工程中所应用的三种简单经济、方便施工的混凝土大悬挑结构型式及相对施工措施,并分析了混凝土结构中的设计及施工的方法;可供同行结构设计参考!关键词:结构设计,大悬挑,混凝土梁Abstract: combining with the project example, the article has analyzed the application in the project of the three simple economic, convenient for construction of concrete large cantilever structure type and relative construction measures and analyzes the concrete structure design and construction of the method; With reference to the structure design.Keywords: structure design, large cantilever, concrete beam1、前言随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,人们对各种建筑物的功能要求和城市建筑美观的要求也越来越高,各种平面和立面不规则的高层建筑也越来越多地丰富着城市建设的内容。
但人们在具体的空间结构体系整体研究上还有一定的局限性,在设计过程中采用了许多假定与简化。
作为结构工程师不应盲目的照搬照抄规范,应该把它作为一种指南、参考,并在实际设计项目中作出正确的选择,根据概率极限状态设计法才更科学、更合理。
所以这就要求结构工程师对整体结构体系与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识,和建筑师在设计中创造性地相互配合,设计出令人满意的建筑奠定基础。
以便把概念设计应用到实际施工的工作中去。
框架结构的“悬挑”小问题
框架结构的“悬挑”小问题问题1、按照计算书配筋,悬挑梁配筋的时候应该注意哪些悬挑梁抗弯纵筋面积比计算值增加15%,底筋不放大,并不小于上部钢筋的1/4~1/3,箍筋不小于8@100。
主要是PKPM中,对悬挑梁是按非抗震梁计算的,故结果偏小。
解答:对于悬挑构件,配筋适当加大是可以,应该的;更应该注意悬挑构件的底部配筋,应为悬挑大的话要考虑竖向地震作用!因为悬挑梁不能破坏,抗震地区在结构上输入“硬抗”的构建,是不能破坏的,所以一般的话配筋都回放大的,根据重要程度和承荷多少,放大系数在1.1~1.5左右。
规范对悬挑梁要求高与一般梁。
问题2、不知道大家有没有碰到过封口梁梁高大于悬挑梁高(梁面平齐,梁底有高差)的情况。
我们都知道传力途径应该是封口梁到悬挑梁,悬挑梁就是封口梁支座,但是问题来了——若两梁底存在不小的高差(200以上),封口梁的底部钢筋还能不能锚固到悬臂梁里,假如锚不进去是不是就不能把悬臂梁看做封口梁的支座,余下两种可能的结论:1、悬臂梁实际上并非悬臂而是一次梁,传力路径应该是“伪悬臂”到封口梁2、两者相互作用回过头,假如上述结论成立,那是不是意味着封口梁底必需不低于悬挑梁,此悬挑梁才是真正意义上的悬挑梁。
解答:封口梁是可以比悬臂梁高的,封口梁与悬臂梁的相对刚度并不改变悬臂梁是封口梁支座的事实,有变化的是悬臂梁对封口梁的嵌固程度有多少,也就是涉及到封口梁与悬臂梁是刚接还是铰接的问题。
即使封口梁钢筋的锚不能锚固在梁内,也不会改变梁的传力路径,这只能说明这个节点的锚固措施不是很好,可以通过悬臂梁端部加掖的措施处理,如果是按照铰接设计可以不用处理。
问题3、附加箍筋为什么在梁端而不在根部,它的主要作用不是抗剪吗?记得悬挑的剪力是根部最大。
解答:端部受集中荷载,悬挑梁剪力在端部和根部是一样的。
问题4、为什么要在端部对纵筋进行弯折?主要作用是什么?解答:由于悬臂梁剪力较大且全长承受负弯矩,“斜弯作用”及“沿筋劈裂”引起的受力状态更为不利。
悬挑结构和梁式结构分析
目录
• 悬挑结构的概述 • 梁式结构的概述 • 悬挑结构和梁式结构的比较分析 • 悬挑结构和梁式结构的优缺点分析 • 悬挑结构和梁式结构的发展趋势和未来展
望
01 悬挑结构的概述
定义与特点
形式,其荷载通过悬挑部分 传递到主体结构上。
特点
悬挑结构具有较好的跨越能力,能够满足不同跨度、高度和功能的需求。同时, 由于其悬挑的特性,使得建筑物的外观更加轻盈、通透,具有现代感。
悬挑结构的分类
按悬挑长度分类
可分为短悬挑和长悬挑。短悬挑通常 悬挑长度较小,一般不超过1.5米; 长悬挑则悬挑长度较大,一般大于3 米。
按结构形式分类
可分为板式悬挑结构和梁式悬挑结构 。板式悬挑结构通常采用大跨度平板 作为受力结构;梁式悬挑结构则采用 梁作为主要受力构件。
相对于其他结构形式,梁式结构的材 料消耗量较大,成本较高。
跨度限制
梁式结构的跨度相对较小,难以满足 大跨度空间的需求。
05 悬挑结构和梁式结构的发 展趋势和未来展望
悬挑结构和梁式结构的发展趋势
悬挑结构的优化设计
随着计算和分析技术的发展,悬挑结构的优 化设计成为研究热点。通过精细化建模、参 数化设计和拓扑优化等方法,实现悬挑结构 的轻量化、高效承载和美观造型。
梁式结构的分类
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简支梁
简支梁是梁式结构中最简 单的一种形式,其两端简 单支撑在支座上,主要承 受竖向荷载。
连续梁
连续梁是由多根简支梁通 过支座连接而成的,能够 承受更大的竖向和水平荷 载,且变形较小。
悬臂梁
悬臂梁的一端或两端没有 支座,而是悬挑在结构之 外,常用于大跨度跨越的 桥梁等建筑。
混凝土梁的悬挑设计原理
混凝土梁的悬挑设计原理一、悬挑梁的基本概念悬挑梁是指一种跨度较大的梁,其一端悬挑在支承点之外。
在建筑设计中,悬挑梁常被用作支撑屋檐或者阳台等结构,具有美观、经济、实用等特点。
二、混凝土梁的悬挑设计原理混凝土梁的悬挑设计需要考虑多个因素,包括梁的尺寸、材料、荷载、支承方式等。
下面将从这些方面分别进行介绍。
1. 梁的尺寸悬挑梁的跨度越大,其悬挑部分所承受的荷载就越大,因此,梁的尺寸需要根据实际情况进行合理设计。
一般来说,混凝土梁的截面尺寸应该满足以下条件:(1)梁的截面尺寸应当能够承受荷载,避免出现挠曲或者破坏等情况;(2)梁的截面尺寸应当能够满足美观的要求。
2. 梁的材料混凝土梁一般采用钢筋混凝土材料,具有高强度、耐火、耐久性好等特点。
在悬挑设计中,需要根据实际情况选择合适的材料,同时需要考虑材料的成本。
3. 荷载悬挑梁的承载能力需要根据实际荷载进行计算。
荷载包括静荷载和动荷载,其中静荷载指静止不动的荷载,动荷载指运动中的荷载。
在计算荷载时,需要考虑建筑物的用途、场地环境、装修要求等因素。
4. 支承方式混凝土梁的支承方式有很多种,包括悬挂式支承、悬臂式支承等。
在悬挑设计中,需要根据实际情况选择合适的支承方式。
一般来说,悬挂式支承适用于跨度较小的悬挑梁,悬臂式支承适用于跨度较大的悬挑梁。
5. 梁的设计步骤混凝土梁的悬挑设计需要遵循以下步骤:(1)确定梁的用途和荷载;(2)确定梁的尺寸和材料;(3)进行梁的截面设计,包括截面尺寸、配筋等;(4)进行荷载计算,并根据计算结果进行荷载组合;(5)进行支承设计,并根据实际情况选择合适的支承方式;(6)进行结构稳定性分析;(7)进行结构施工和验收。
三、混凝土梁的悬挑设计注意事项在混凝土梁的悬挑设计中,需要注意以下几个问题:(1)梁的尺寸需要根据实际情况进行合理设计,避免出现挠曲或者破坏等情况;(2)荷载的计算需要考虑静荷载和动荷载,避免出现荷载过大或者过小的情况;(3)支承方式需要根据实际情况选择合适的方式,避免出现支承不稳或者支承失效等情况;(4)在悬挑梁的设计中,需要考虑美观和实用性的要求,避免出现结构不美观或者不实用的情况;(5)在结构施工和验收中,需要根据要求进行严格的操作和检验,避免出现质量问题。
常见悬挑构件设计要点
常见悬挑构件设计要点大多数建筑物设计、施工和加固过程,都用到悬挑梁结构。
这是由于悬挑梁在整个建筑结构中所具有的特殊性而决定的。
因而,一旦出现质量方面的问题,整个建筑结构都会收到影响。
这就需要从结构设计方面开始调查,并针对悬挑梁的横截面高度和宽度来进行探讨和说明。
标签:悬挑结构;砌体结构设计;悬挑梁抗倾覆合算悬挑结构大都出现在室外,但是二氧化碳、雨水等的侵蚀,以及用户使用的具体情况,导致荷载出现不同程度的迷惑性。
对于此类情况,只要出现问题,其危害就会迅速扩大,严重的甚至会危害建筑本身安全。
所以悬挑结构在设计上就必须充分考虑受力的均匀合理性、设计安全储备的控制、施工质量的安全和存在质量安全隐患部分的二次加固等。
该文章针对这些情况进行详细的剖析和说明。
1、悬梁结构设计中出现的问题1.1悬梁结构设计中的常见处理方法悬挑梁结构设计通常第一步先确定截面,再根据其承受极限进行极限状态测试要求,再依据实际情况分别进行计算和验证。
在工程设计理念中,工作人员通常根据文献记载资料来判断悬挑截面高度和和梁跨度,再依据跨度的1/8-1/6来判定初选截面。
在悬挑梁合算跨度较大或房屋结构导致的开间较大时,就需要从悬挑梁的自由侧非横向梁的承载能力入手,进行围护结构设定,其中非横向梁需要更大截面高度时,工作人员通常并不依据实际情况进行悬挑梁截面高度进行处理,然而非横向梁的增大,会使得结构偏向安全。
具体需要根据这两个条件判断:第一,是否可避免绕度验算;第二,是否符合依据极限状态判断构件承载能力的设计原理。
梁截面高度越大,会使得R值升高,这对于构件的承载力是有好处的。
但这些并不能保证结构的安全,这只是一种趋向的提现。
1.2荷载的取值方法依据相关建筑结构荷载规定,必须保证活荷载标准在2.7kN/m2-3.7kN/m2之间,然而有些取值却是1.7kN/m2,因此导致设计事故。
1.3设计合算错误砌体结构之中,对于钢筋混凝土的抗性合算,挑梁合算必须严格按照墙外侧沿的距离《砌体结构设计规范》标准进行,必须严格按照标准进行挑梁嵌入总长度合算,以此确定挑梁的具体截面高度。
框架结构的“悬挑”小问题
框架结构的“悬挑”小问题问题1、按照计算书配筋,悬挑梁配筋的时候应该注意哪些悬挑梁抗弯纵筋面积比计算值增加15%,底筋不放大,并不小于上部钢筋的1/4~1/3,箍筋不小于8@100。
主要是PKPM中,对悬挑梁是按非抗震梁计算的,故结果偏小。
解答:对于悬挑构件,配筋适当加大是可以,应该的;更应该注意悬挑构件的底部配筋,应为悬挑大的话要考虑竖向地震作用!因为悬挑梁不能破坏,抗震地区在结构上输入“硬抗”的构建,是不能破坏的,所以一般的话配筋都回放大的,根据重要程度和承荷多少,放大系数在1.1~1.5左右。
规范对悬挑梁要求高与一般梁。
问题2、不知道大家有没有碰到过封口梁梁高大于悬挑梁高(梁面平齐,梁底有高差)的情况。
我们都知道传力途径应该是封口梁到悬挑梁,悬挑梁就是封口梁支座,但是问题来了——若两梁底存在不小的高差(200以上),封口梁的底部钢筋还能不能锚固到悬臂梁里,假如锚不进去是不是就不能把悬臂梁看做封口梁的支座,余下两种可能的结论:1、悬臂梁实际上并非悬臂而是一次梁,传力路径应该是“伪悬臂”到封口梁2、两者相互作用回过头,假如上述结论成立,那是不是意味着封口梁底必需不低于悬挑梁,此悬挑梁才是真正意义上的悬挑梁。
解答:封口梁是可以比悬臂梁高的,封口梁与悬臂梁的相对刚度并不改变悬臂梁是封口梁支座的事实,有变化的是悬臂梁对封口梁的嵌固程度有多少,也就是涉及到封口梁与悬臂梁是刚接还是铰接的问题。
即使封口梁钢筋的锚不能锚固在梁内,也不会改变梁的传力路径,这只能说明这个节点的锚固措施不是很好,可以通过悬臂梁端部加掖的措施处理,如果是按照铰接设计可以不用处理。
问题3、附加箍筋为什么在梁端而不在根部,它的主要作用不是抗剪吗?记得悬挑的剪力是根部最大。
解答:端部受集中荷载,悬挑梁剪力在端部和根部是一样的。
问题4、为什么要在端部对纵筋进行弯折?主要作用是什么?解答:由于悬臂梁剪力较大且全长承受负弯矩,“斜弯作用”及“沿筋劈裂”引起的受力状态更为不利。
悬挑梁规范
悬挑梁规范悬挑梁是一种广泛应用于建筑和桥梁工程中的结构形式,它具有承载能力强、结构简洁、美观大方等特点。
为了确保悬挑梁的安全可靠,需要遵守一系列的规范要求。
下面,我将阐述悬挑梁规范的重要内容,并对其中一些关键要求做出详细说明。
首先,悬挑梁设计需遵循国家或地方相关规范标准,如《建筑结构荷载标准》、《混凝土结构设计规范》、《桥梁设计规范》等。
这些规范标准对悬挑梁的设计荷载、构造、材料、施工等方面都有详细的要求,设计师需要根据具体的工程条件选择合适的规范进行设计。
其次,悬挑梁的荷载计算应符合规范规定的载荷组合和计算方法。
荷载组合包括常规组合和特殊组合,如自重、活荷载、温度荷载、风荷载等。
设计师需要根据具体的工程要求,在规范的要求下,对悬挑梁的荷载进行合理的计算和分析。
对于悬挑梁的结构设计,规范规定了悬挑梁的几何形状、横截面尺寸、支座位置、非工作随机等几方面的要求。
其中,悬挑梁的几何形状应符合工程的实际情况,如横截面可采用矩形、T形或箱形等形式;支座位置应满足结构的受力和变形要求;非工作随机的设置应考虑安全、经济和美观等因素。
除了结构设计外,悬挑梁的材料选择和施工也受到规范的严格要求。
规范规定了悬挑梁采用的混凝土、钢筋、预应力张拉钢筋等材料应符合相应的标准,确保其质量和性能满足工程要求。
在施工过程中,要严格按照规范的要求进行操作,采取合理的施工措施和监控措施,以确保悬挑梁的安全施工和质量。
此外,悬挑梁的监测和维护也是规范所关注的重点。
规范要求对悬挑梁进行定期的力学性能、结构变形、锈蚀、破坏等方面的监测,及时发现并采取相应的维护措施。
同时,规范也对维护措施做了详细的说明和要求,包括定期检查、防腐保养、补强加固等,以保证悬挑梁的使用寿命和安全可靠。
总之,悬挑梁规范是确保悬挑梁结构安全可靠的重要保障。
设计师、施工方和监理单位都应严格按照规范的要求进行操作,保证悬挑梁在设计、施工和运行过程中的质量和安全性。
只有这样,我们才能建造出更加安全可靠的悬挑梁结构,为建筑和桥梁工程的发展做出贡献。
悬挑梁设设置要求
悬挑梁设设置要求悬挑梁的设置要求那可得好好唠唠。
一、悬挑梁的根部。
1. 锚固得稳。
悬挑梁根部在主体结构里的锚固是超级重要的。
就好比大树扎根,根要是扎不稳,树就倒了。
悬挑梁的根部要牢牢地锚固在混凝土结构里,像钢筋得伸进去足够的长度,这长度是经过计算的,可不是随便定的。
一般呢,要满足锚固长度的规范要求,要是锚固长度不够,悬挑梁就可能会从根部被拔出来,那可就惨了。
2. 钢筋布置合理。
在根部的钢筋就像人的骨架一样。
得有足够的主筋,而且这些主筋的直径、数量都得按照设计来。
不能说想少用几根就少用几根。
还有啊,箍筋也不能马虎,它要把主筋紧紧地箍住,就像给主筋穿上了一层保护衣,防止主筋在受力的时候东倒西歪的。
二、悬挑梁的悬挑部分。
1. 长度有限制。
悬挑梁可不能无限制地悬挑出去,它的悬挑长度是有讲究的。
太长了就容易像个长胳膊一样,晃晃悠悠的。
一般来说,悬挑长度和后面锚固段的长度是有比例关系的。
比如说,悬挑长度不能超过锚固段长度的多少倍,这都是为了保证悬挑梁整体的稳定性。
要是你乱搞,悬挑得太长,那梁可能就会断成两截,这可不是闹着玩的。
2. 截面尺寸合适。
悬挑梁的截面就像它的身材一样。
不能太瘦也不能太胖。
如果截面太小,就像一个小细棍挑着个大东西,肯定撑不住。
要是截面太大呢,又浪费材料。
所以要根据悬挑梁所承受的荷载大小来确定合适的截面尺寸。
比如说,要考虑上面放的是轻的东西还是重的东西,是经常有东西在上面动来动去,还是就静止放着,然后确定梁的宽度和高度。
3. 配筋要充足。
悬挑梁悬挑部分的配筋就像给它注入力量一样。
上部的钢筋要多一些,因为悬挑梁主要是上部受拉。
就像拔河一样,上部的钢筋得能拉得住。
下部的钢筋也不能太少,虽然下部受压,但是也得有足够的钢筋来保证梁的整体性。
而且钢筋的间距也得合适,不能太密也不能太疏,太密了混凝土不好浇筑,太疏了又不能很好地发挥钢筋的作用。
三、整体的构造要求。
1. 混凝土质量要好。
悬挑梁的混凝土就像它的肌肉一样。
结构构件设计之梁常见问题分析
老庄结构院结构设计系列培训教材之《结构构件设计之梁常见问题分析》 2. 案例三:
图五.案例三梁配筋图
图六.案例三梁弯矩图 案例三中封口梁常有人将之编为两跨,实际上由于两侧挑梁刚度较大而中间挑梁刚度较小, 中间挑梁对封口梁支承效应有限,从弯矩图来看,梁 C 应按一跨处理。
3. 梁编号错误易引发的问题 以案例三为例,若封口梁梁 C 编为两跨处理,因底筋相同,施工单位为施工方便及节省钢 筋,一般会将底筋直接贯通处理,即实际上按一跨施工,此时问题不大。但有时施工单位为了节 约成本,用钢筋余料按图纸分两跨配筋,两侧底筋各锚入中间挑梁内 12d,此时由于钢筋在梁底 处存在较大拉力,12d 显然不能满足一次搭接的要求,实际使用时该封口梁可能失效破坏,引发 结构安全问题。 因此,应重视梁跨数的编号问题,当支承关系不直观时,应查看内力图来判断并准确编号。
6. 框架梁箍筋肢距不满足《砼规》11.3.8 要求:
对于一根梁宽为 300mm 的框架梁,箍筋直径采用 10@100/200(2),按保护层厚度 25mm 考虑,此时箍筋间距为 260mm,当该梁抗震等级为一级时显然不满足要求,而当该梁抗震等级 为二级时也需打擦边球才能满足规范要求(此时箍筋净距正好为 250mm) 对于 300mm 宽的框架梁,箍筋建议采用三肢箍形式,此时,应避免前面图七中的错误现象。
3. 框架梁梁端纵筋配筋率超过 2.5% 有抗震要求的框架梁梁端纵筋配筋率超过 2.5%,不符合《砼规》11.3.1(强条)的规定,当 出现塑性铰时转动能力不足,不利于耗能,延性不足。 SATWE 梁端配筋率超过 2.5%时表现为超筋,所以图纸上梁端配筋率超过 2.5%都是人为放 大造成的,设计时应特别注意,不要随意放大梁支座上部钢筋。
三.梁构造腰筋及抗扭腰筋
关于悬挑梁几个问题
因此,在计 算外悬挑 长度 l 0时,应该是 :1 0= 1 + 0 . 3 h b 。 但有些设计却直接采用 1 0= l ,这样设计控制弯矩将严重偏小。 应严格执行挑梁埋入砌体的长度 、计算倾覆 点到墙外边缘的距 离 、挑梁 的截面高度 。 1 . 4 抗剪设计的失误 构 造规定 ,悬 臂梁长度 大于 1 . 5 m 时,必 须设置一排 弯起 钢筋用 以抗剪;如梁端遇有集 中荷载 时, 则须配两排弯起钢筋 。 现 实使 用 中挑梁端部 常因用户 的需要 在梁端设有 2 4 0 mr n厚围 护墙 ,从而产生集中荷载,但 设计 时却可能未作考虑 ,因此容 易忽视这个 问题 ,从而造 成质量事故 。工程上很多悬挑梁质量 问题往往就 出现在抗剪承 载力不够这个 问题上 ,而箍筋和 弯起 钢筋 的配置是否符合要求便成为关键 。 2 悬挑梁主筋锚固方法 2 . 1设计 中的常见作法 悬挑梁 的抗倾覆验算是结构构件设计 的重要 内容之一, 《 砌 2 01 2。 体结构设计规范》给出了悬挑梁抗倾覆验算 的原则和方法。但 4 结 束 语 在工程设计 中,设计人员通 常认为按规范条文进行验算比较繁 由于悬挑梁结构在整个结构体 系中的重要性 以及工作状况 琐 ,并考虑到充分发挥构造柱 的作用 ,将悬挑粱的主筋锚 固于 的复杂性,因此要求设计人员在悬挑梁设计 时,必须按照相关 构造柱 内。主要理 由是构造柱与悬挑梁整体浇筑 ,节点是非常 规范规定进 行,且应注意保证结构具有足够 的安全度 。 可靠 的,而且构造柱与墙 体之 间设置 了拉结筋 ,连接可靠,因 参考文献 此将悬挑粱的主筋锚固于构造柱 内,整个结构也是可靠的 。当 [ 1 1余 ] 晓红 . 钢筋混凝 土悬挑结构设计 的实践 与应用 Ⅱ 】 . 门窗, 室外悬挑部分采用现 浇结构,室内楼盖为预制板 。悬挑梁的梁 2 0 1 4 ( 2 ) . 顶标高与室 内预制板的板底标 高相差较大时 ,悬挑梁埋入砌体 [ 2 ] 李 雪峰 . 结构设计 软件应用 中应注 意的 问题 Ⅱ ] . 山西建 筑, 的部分不能直通,钢筋不 能全部延伸过去 。 2 0 0 7 ( 1 7 ) : 9 0 . 2 - 2原 因分析 [ 3 ] 肖毅 卿 . 建 筑 与结 构设 计 中易 出现 的 问题 Ⅱ 】 . 建筑 知 识 , 主要从构造柱 的作用进行分析 2 0 1 1 ):
框架结构的“悬挑”小问题
框架结构的“悬挑”小问题问题1、按照计算书配筋,悬挑梁配筋的时候应该注意哪些悬挑梁抗弯纵筋面积比计算值增加15%,底筋不放大,并不小于上部钢筋的1/4~1/3,箍筋不小于8@100。
主要是PKPM中,对悬挑梁是按非抗震梁计算的,故结果偏小。
解答:对于悬挑构件,配筋适当加大是可以,应该的;更应该注意悬挑构件的底部配筋,应为悬挑大的话要考虑竖向地震作用!因为悬挑梁不能破坏,抗震地区在结构上输入“硬抗”的构建,是不能破坏的,所以一般的话配筋都回放大的,根据重要程度和承荷多少,放大系数在1.1~1.5左右。
规范对悬挑梁要求高与一般梁。
问题2、不知道大家有没有碰到过封口梁梁高大于悬挑梁高(梁面平齐,梁底有高差)的情况。
我们都知道传力途径应该是封口梁到悬挑梁,悬挑梁就是封口梁支座,但是问题来了——若两梁底存在不小的高差(200以上),封口梁的底部钢筋还能不能锚固到悬臂梁里,假如锚不进去是不是就不能把悬臂梁看做封口梁的支座,余下两种可能的结论:1、悬臂梁实际上并非悬臂而是一次梁,传力路径应该是“伪悬臂”到封口梁2、两者相互作用回过头,假如上述结论成立,那是不是意味着封口梁底必需不低于悬挑梁,此悬挑梁才是真正意义上的悬挑梁。
解答:封口梁是可以比悬臂梁高的,封口梁与悬臂梁的相对刚度并不改变悬臂梁是封口梁支座的事实,有变化的是悬臂梁对封口梁的嵌固程度有多少,也就是涉及到封口梁与悬臂梁是刚接还是铰接的问题。
即使封口梁钢筋的锚不能锚固在梁内,也不会改变梁的传力路径,这只能说明这个节点的锚固措施不是很好,可以通过悬臂梁端部加掖的措施处理,如果是按照铰接设计可以不用处理。
问题3、附加箍筋为什么在梁端而不在根部,它的主要作用不是抗剪吗?记得悬挑的剪力是根部最大。
解答:端部受集中荷载,悬挑梁剪力在端部和根部是一样的。
问题4、为什么要在端部对纵筋进行弯折?主要作用是什么?解答:由于悬臂梁剪力较大且全长承受负弯矩,“斜弯作用”及“沿筋劈裂”引起的受力状态更为不利。
关于结构设计中悬挑梁与封口梁的讨论
关于结构设计中悬挑梁与封口梁的讨论❋闫雨,李晓辉【摘要】摘要:本文从实际出发讨论了在设计中如何处理悬挑梁与封口梁的受力关系。
在不同的悬挑跨度、结构布置和截面选择时,会出现悬挑梁支撑封口梁、悬挑梁封口梁互相支撑以及其它情况。
设计中要根据实际情况做出正确的分析判断,在做出正确分析判断的基础上选用不同的受力关系建模,从而保证结构的安全可靠。
【期刊名称】内蒙古石油化工【年(卷),期】2013(000)004【总页数】4【关键词】关键词:结构布置;悬挑梁;封口梁;受力关系在建筑设计中建筑师为了功能和造型的需要经常要求结构工程师将一部分楼板悬挑出去。
在挑出长度很大或荷载很大时,只悬挑楼板不能满足要求,这时就需要挑出框梁、普通梁或次梁来支撑楼板,同时为了美观或受力需要而设置封口梁。
不同的设计中建筑师给出的悬挑长度不同,而每位结构工程师设计的挑梁间距以及各梁的截面大小不尽相同,所以结构受力关系也就有很多种情况。
悬挑结构的多余约束少,一旦发生破坏将危及人民的生命财产安全。
每位结构工程师的目的都是使结构安全可靠、经济适用,所以本文将对挑梁与封口梁进行研究。
本文在各种不同悬挑跨度、结构布置情况和截面情况下建模,通过分析这些不同情况做出判断,并讨论了悬挑梁和封口梁在结构设计中的处理方法和建议。
1 模型假定为了便于比较分析,所有的模型均为两跨四层模型,层高均为3.3m,各层在南侧悬挑,使用pkpm2010版SATWE建模计算,见图一。
共同的假定如下混凝土容重25(KN/m3),钢材容重78(KN/m3),所有楼板采用刚性板假定,计算水平地震荷载作用不计算风荷载。
结构规则,设防地震分组第一组,设防烈度7度(0.1g),场地类别Ⅱ类,抗震等级三级,考虑偶然偏心,周期折减系数0.8,特征周期0.35秒。
梁端负弯矩调幅系数0.85,梁扭矩折减系数0.4,中梁刚度放大系数取2,按单偏压计算。
混凝土强度等级C30,纵筋类别HRB400,箍筋类别HPB300。
关于圈梁、过梁、墙梁及挑梁的理解设置
关于圈梁、过梁、墙梁及挑梁的理解设置《砌体结构设计规范》GB 50003-2001第7章圈梁、过梁、墙梁及挑梁7.1 圈梁第7.1.1条为增强房屋的整体刚度,防止由于地基的不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋引起的不利影响,可按本节规定,在墙中设置现浇钢筋混凝土圈梁。
第7.1.2条车间、仓库、食堂等空旷的单层房屋应按下列规定设置圈梁: 1)砖砌体房屋,檐口标高为5~8m时,应在檐口标高处设置圈梁一道,檐口标高大于8m时,应增加设置数量;2)砌块及料石砌体房屋,檐口标高为4~5m时,应在檐口标高处设置圈梁一道,檐口标高大于5m时,应增加设置数量。
对有吊车或较大振动设备的单层工业房屋,除在檐口或窗顶标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁外,尚应增加设置数量。
第7.1.3条宿舍、办公楼等多层砌体民用房屋,且层数为3~4层时,应在檐口标高处设置圈梁一道。
当层数超过4层时,应在所有纵横墙上隔层设置。
多层砌体工业房屋,应每层设置现浇钢筋混凝土圈梁。
设置墙梁的多层砌体房屋应在托梁、墙梁顶面和檐口标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁,其他楼层处应在所有纵横墙上每层设置。
第7.1.4条建筑在软弱地基或不均匀地基上的砌体房屋,除按本节规定设置圈梁外,尚应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的有关规定。
第7.1.5条圈梁应符合下列构造要求:1)圈梁宜连续地设在同一水平面上,并形成封闭状;当圈梁被门窗洞口截断时,应在洞口上部增设相同截面的附加圈梁。
附加圈梁与圈梁的搭接长度不应小于其中到中垂直间距的二倍,且不得小于1m;2)纵横墙交接处的圈梁应有可靠的连接。
刚弹性和弹性方案房屋,圈梁应与屋架、大梁等构件可靠连接;3)钢筋混凝土圈梁的宽度宜与墙厚相同,当墙厚h≥240mm时,其宽度不宜小于2h/3。
圈梁高度不应小于120mm。
纵向钢筋不应少于4φ10,绑扎接头的搭接长度按受拉钢筋考虑,箍筋间距不应大于300mm;4)圈梁兼作过梁时,过梁部分的钢筋应按计算用量另行增配。
框架结构的“悬挑”小问题
框架结构的“悬挑”小问题问题1、按照计算书配筋,悬挑梁配筋的时候应该注意哪些悬挑梁抗弯纵筋面积比计算值增加15%,底筋不放大,并不小于上部钢筋的1/4~1/3,箍筋不小于8@100。
主要是PKPM中,对悬挑梁是按非抗震梁计算的,故结果偏小。
解答:对于悬挑构件,配筋适当加大是可以,应该的;更应该注意悬挑构件的底部配筋,应为悬挑大的话要考虑竖向地震作用!因为悬挑梁不能破坏,抗震地区在结构上输入“硬抗”的构建,是不能破坏的,所以一般的话配筋都回放大的,根据重要程度和承荷多少,放大系数在1.1~1.5左右。
规范对悬挑梁要求高与一般梁。
问题2、不知道大家有没有碰到过封口梁梁高大于悬挑梁高(梁面平齐,梁底有高差)的情况。
我们都知道传力途径应该是封口梁到悬挑梁,悬挑梁就是封口梁支座,但是问题来了——若两梁底存在不小的高差(200以上),封口梁的底部钢筋还能不能锚固到悬臂梁里,假如锚不进去是不是就不能把悬臂梁看做封口梁的支座,余下两种可能的结论:1、悬臂梁实际上并非悬臂而是一次梁,传力路径应该是“伪悬臂”到封口梁2、两者相互作用回过头,假如上述结论成立,那是不是意味着封口梁底必需不低于悬挑梁,此悬挑梁才是真正意义上的悬挑梁。
解答:封口梁是可以比悬臂梁高的,封口梁与悬臂梁的相对刚度并不改变悬臂梁是封口梁支座的事实,有变化的是悬臂梁对封口梁的嵌固程度有多少,也就是涉及到封口梁与悬臂梁是刚接还是铰接的问题。
即使封口梁钢筋的锚不能锚固在梁内,也不会改变梁的传力路径,这只能说明这个节点的锚固措施不是很好,可以通过悬臂梁端部加掖的措施处理,如果是按照铰接设计可以不用处理。
问题3、附加箍筋为什么在梁端而不在根部,它的主要作用不是抗剪吗?记得悬挑的剪力是根部最大。
解答:端部受集中荷载,悬挑梁剪力在端部和根部是一样的。
问题4、为什么要在端部对纵筋进行弯折?主要作用是什么?解答:由于悬臂梁剪力较大且全长承受负弯矩,“斜弯作用”及“沿筋劈裂”引起的受力状态更为不利。
梁和悬挑结构
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连梁 圈梁 过梁
1.1 梁的形式
1.1.4梁按在结构中的位置分类
建筑剖视图21ຫໍສະໝຸດ 1.1 梁的形式主梁
次梁
次梁
主梁
钢结构建筑主梁,次梁
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1.1 梁的形式
1.1.4梁按在结构中的位置分类
板
梁
柱
拱
梁(beam)主要承受垂直于梁轴线方向的 荷载作用
3
1.1 梁的形式
材 料 石 梁 木 梁
截面 矩形梁 圆形梁 工字型梁 槽形梁
支座约束
静定梁
超静定梁
钢 梁
钢筋混凝土梁 预应力混凝土梁 钢-钢筋混凝土梁
4
1.1 梁的形式
布置方式 主 梁 次 梁
支承方式
简支梁
悬臂梁 连续梁
过 梁
圈 梁 连 梁
当梁柱结构中柱刚度比梁刚度大很多且梁柱节点构造为刚接 时,可按两端固定梁分析梁在竖向荷载作用下的内力与变形
比较: 1.简支梁与固端梁 2.悬臂梁与固端梁 3.外伸梁与简支梁
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1.3 梁式结构的工程实例
上海浦东国际机场第二航站楼
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1.3 梁式结构的工程实例
梭形张悬梁 树状柱 树状柱
整个屋盖采用变截面 箱形钢梁,由于在中 间两个支点采用树状 柱,整个屋盖宽度范 围内,分成了三个大 跨两个小跨,外带两 个外伸段的五跨连续 梁结构。
当建筑物的地基较 差时采用简支梁结构 较为有利。简支梁也 常被用来作为沉降缝 之间的连接构件。
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1.2 梁的受力与变形
悬臂梁悬臂端无支承 构件,视野开阔,空间布 置灵活。其缺点是在结 构的固定端有较大的倾 覆力矩。
悬挑混凝土结构设计及施工要点分析
悬挑混凝土结构设计及施工要点分析0 引言随着我国经济的不断增长,建筑工程越来越多,建筑技术逐渐成熟和完善,悬挑混凝土结构日益增多。
但是如果没有可靠的施工方案和技术,悬挑混凝土的施工质量就得不到保证和提高,如何细化施工过程来确保悬挑混凝土的施工质量成为了人们关心的问题。
下面就结合实例就这方面进行讨论分析。
1 工程概况某建筑地下1层,地上主楼16层,裙房5层,建筑高度69m。
在主楼9~16层,轴以东○Y1~○Y2轴范围的梁板是悬挑混凝土构造,悬挑长度为2.3m,9层(结构标高33.440m)处悬挑梁截面尺寸为300mm×550mm,封口梁截面尺寸为250mm×550mm,板厚120mm,33.550m标高处悬挑结构平面见图1。
2 悬挑混凝土结构施工难点依照设计图纸,主楼第9层楼面的平面形状开始发生了改变,悬挑长度有2.4m,该层离地高度达到33.44m。
所以,混凝土构造施工中必须解决以下几个问题。
(1)设计一个支撑悬挑结构的模板支撑架承力平台,须承受第9层楼面的外挑钢筋混凝土结构梁板荷载、施工荷載和风荷载。
(2)悬挑结构距地高度33.55m,其模板及支撑系统在外侧和底部无任何防护结构,安全要求高,施工难度大。
(3)由于33.550m标高处是悬挑的混凝土梁板结构,决定了标高33.550m 以上的外脚手架与该处以下的外脚手架不能共用同一个脚手架体系,需要另外设计单独的外脚手架来保证施工安全。
3 方案比选(1)方案一。
采用落地式钢管扣件脚手架作为33.550m标高处的模板支架承力平台。
本工程高空大悬挑结构需要搭设的架体高度为33.55m,架体宽度约4.5m,高宽比较大,上部荷载也较大,此时地下室回填土还未进行,对地基的承载力要求高,需做加强处理,且不一定能达到预期效果。
因此,本方案存在较大安全风险,搭设脚手架费工、费料,施工工期长。
(2)方案二。
采用高空双层后置式超长型钢悬挑平台作为33.550m标高处的模板支架承力平台。
折弯钢板梁悬挑结构的设计与施工
折弯钢板梁悬挑结构的设计与施工悬挑结构是建筑工程中常见的一种结构形式,其特点是悬臂梁(悬挑)在主梁上悬挂,形成空中悬挑的效果。
对于大跨度的建筑,折弯钢板梁悬挑结构成为一种较为理想的选择。
本文将就折弯钢板梁悬挑结构的设计与施工进行探讨。
首先,设计是折弯钢板梁悬挑结构的关键环节。
在设计过程中,需要考虑悬挑的长度、悬挑梁的尺寸和形状。
悬挑的长度是决定结构稳定性和承载能力的重要因素,过长的悬挑会增加结构的挠度,增加结构的应力和变形。
因此,在设计之初需要进行理论计算和结构分析,合理确定悬挑梁的长度,保证结构安全可靠。
其次,悬挑梁的尺寸和形状也是设计过程中需要考虑的因素。
折弯钢板梁悬挑结构的特点就是利用折弯加工的钢板来构造悬挑梁,钢板的尺寸和形状直接影响结构的承载能力和抗震性能。
在设计中,需要根据实际情况确定钢板的厚度、宽度和长度,同时考虑悬挑梁的截面形状和剖面控制,以提高结构的稳定性和强度。
一旦设计完成,接下来就是结构的施工。
折弯钢板梁悬挑结构的施工相对较为复杂,需要高超的技术和严密的操作。
首先,需要对悬挑梁的支座进行合理的布置,确保结构的稳定性和平衡性。
其次,钢板的折弯加工需要进行精确的测量和定位,以确保悬挑梁的尺寸和形状符合设计要求。
接着,钢板的连接和焊接也需要严格按照施工图纸进行操作,保证连接的牢固性和结构的整体稳定性。
除了设计和施工,折弯钢板梁悬挑结构还需要进行严格的质量控制。
在施工过程中,需要定期对悬挑梁进行检测和监测,确保结构的稳定性和安全性。
同时,对焊接接头的质量进行抽检,以保证焊接质量符合相关标准和规范。
在整个工程的质量控制过程中,需要紧密合作的设计师、施工人员和质检人员,确保工程质量符合设计要求和相关标准。
综上所述,折弯钢板梁悬挑结构的设计与施工需要充分考虑结构的稳定性、承载能力和抗震性能。
通过合理的设计和严格的施工,可以保证悬挑结构的安全可靠,为建筑工程提供了一种新颖的结构形式。
然而,也需要注意工程质量的控制,确保结构的稳定性和耐久性。
挑梁设计方法
浅谈挑梁的设计方法
【摘要】本文通过对挑梁的受力分析,研究挑梁的破坏形态,并举例说明挑梁在设计中的计算方法。
一、挑梁的受力分析
(1)挑梁倾覆破坏
当挑梁末端荷载进一步增加,在挑梁埋入段的尾部上方由于砌体内的主拉应力大于砌体的抗拉强度而产生裂缝。
当斜裂缝继续发展难以抑制时,挑梁即产生倾覆破坏。
(二)挑梁下部砌体的局部受压破坏
当挑梁的水平裂缝进一步发展时,挑梁下部砌体受压区不断减小,应力更加集中,最终引起挑梁下部砌体的局部受压破坏。
因此设计时应对挑梁进行抗倾覆验算和挑梁下砌体的局部受压承载力验算。
并应按《混凝土结构设计规范》进行挑梁的受弯和受剪承载力计算。
二、举例说明挑梁的计算方法
例:某钢筋混凝土挑梁,如图2,埋置于丁字形(带翼墙)截面的墙体中。
挑梁采用C25混凝土,截面bxhb=240mmx350mm。
挑梁上、下墙厚均为240mm,采用MU10烧结页岩砖、M2.5水泥混合砂浆。
挑梁挑出长度为3.6米,挑梁间墙体净高为2.95米。
已知墙面荷载标准值为5.24kN/㎡;楼面恒荷载标准值为2.64kN/㎡,活荷载标准值为2.0kN/㎡;屋面恒荷载标准值为4.44kN/㎡,屋面活荷载标准值为2.0kN/㎡;阳台恒荷载标准值为2.64kN/㎡,活荷载标准值为2.5kN/
㎡;挑梁自重标准值为2.1kN/m,房屋开间为3.6m。
试设计该挑梁。
(一)荷载计算
结束语
由于挑梁在结构中的重要性以及受力状态的复杂性,因此要求设计必须规范合理,施工时也应严格按相关标准执行,避免发生安全事故。
悬挑构件次梁布置结构方案探讨
悬挑构件次梁布置结构方案探讨摘要:悬挑开间是否设次梁,结构方案合理布置,悬挑结构整体性稳定验算。
关键词:悬挑开间;次梁布置;结构方案对比;引言建筑工程结构设计,是一项不完美设计工作,每个建筑因为其唯一性,建筑设计呈现出不同的特点,使得建筑结构设计没有唯一解。
为实现建筑设计意图,结构设计师可采用不同结构方案布置,能得到不同视觉效果并满足其使用功能要求。
如何实现建筑功能与结构安全性、经济性最优,就需要我们结构设计师在设计工作中,利用自己所学理论知识与工程经验,实现结构方案最优、性价比最高。
悬挑结构是我们设计中最常见的结构构件,有些建筑物为了造型及功能需要,做出较大悬挑房间或雨蓬,结构设计人在结构布置时,应采用最简洁的结构布置,达到最好的结构效果。
本工程是一个真实案例,一个中小学校教学楼与风雨体育馆之间,设有一个单跨连廊外挑雨蓬,连廊建筑平面是一个单跨框架结构,框架柱跨度3米,悬挑4米雨蓬、纵向柱距6.6米,结构简图如下图所示,共两层,一层层高5米;二层层高3.6米,二层仅是单跨3米的连廊。
本地区抗震设防烈度是7度(地震加速度0.1g),场地类别是II类,基本风压值0.6KN/m2,按规范框架抗震构造措施提高一级按8度,提高后框架抗震等级二级。
结构设计师完成设计、校对后,我在审核时发现,结构设计师按下图方案一布置结构梁、柱,开间内布置了X向次梁L1(1A),最终配筋结果是轴KL2(2)底部钢筋比轴KL1(2)底钢筋还大,从图中可以看出,因悬挑跨度4米大于锚固跨3米,轴框架柱几乎处于受拉状态,轴KL2(2)受竖向荷载和内力都较小,应该是轴KL1(2)承担内力很大,KL1(2)梁底配筋应该比KL2(2)大很多才对。
笔者审核时提出,可以取消跨中次梁L1(1A),按方案二进行设计修改,更经济合理。
为此我选取标准开间建模计算,采用以下两种结构布置方案试算,设计软件采用盈建科YJKS2.0.0版,梁、板、柱结构自重点取程序自动计算,连廓附加恒荷按2 KN/m2,活荷2.5 KN/m2;悬挑4米雨蓬附加恒荷按2 KN/m2,活荷取2KN/m2考虑施工、高低屋面及后期检修。