梁頂鋼筋搭接設(shè)置時(shí)的臨界跨度表和公式的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及土木工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及工業(yè)與民用建筑的框架梁，主要是關(guān)于 混凝土框架梁梁頂鋼筋設(shè)置與跨度的關(guān)系。
【背景技術(shù)】
[0002] 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010(以下均稱(chēng)"《規(guī)范》"）第6. 3. 4. 1條規(guī)定，框 架梁沿梁全長(zhǎng)頂面、底面的配筋，一、二級(jí)不應(yīng)少于2 <i> 14,三、四級(jí)不應(yīng)少于2 <i> 12。在混凝 土梁頂鋼筋設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了按以上最小值設(shè)置外還要滿(mǎn)足梁的受力計(jì)算要求。除此之外， 梁頂鋼筋設(shè)置還要滿(mǎn)足《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖（現(xiàn)澆 混凝土框架、剪力墻、梁、板）》11G101-1(以下均稱(chēng)"《圖集》"）第79頁(yè)的構(gòu)造要求。按照 上述要求設(shè)計(jì)框架梁時(shí)，常會(huì)為了節(jié)省鋼材，支座頂筋采用大直徑，通長(zhǎng)鋼筋采用小直徑， 兩者搭接。事實(shí)上，不是所有采用搭接方式的梁均能節(jié)省鋼材，甚至?xí)速M(fèi)，并且搭接處施 工難度增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服《規(guī)范》和《圖集》沒(méi)有考慮梁頂布筋方式和跨度相匹配的不足，并從節(jié) 省鋼材的角度出發(fā)，本發(fā)明提供了支座頂筋與通長(zhǎng)筋搭接設(shè)置時(shí)的臨界跨度表和公式。
[0004] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：根據(jù)《規(guī)范》和《圖集》相應(yīng)要求，設(shè)計(jì)兩根框架梁， 一根采用支座頂筋與通長(zhǎng)筋搭接，另一根采用支座頂筋通長(zhǎng)設(shè)置。假設(shè)這兩根梁，僅梁頂鋼 筋的搭接方式不同，其余條件均相同，只需比較凈跨范圍內(nèi)梁頂鋼筋的總體積，即可知道那 種方式節(jié)省鋼材，并可得到臨界跨度公式和臨界跨度表。
[0005] 本發(fā)明的有益效果是，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)臨界跨度表或公式快速選擇合適的梁頂布 筋方式。
【附圖說(shuō)明】
[0006] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0007] 圖1和圖2為分別為框架梁KL1和KL2梁頂鋼筋設(shè)置圖。
[0008] 圖中卜支座頂筋，2_通長(zhǎng)筋，3_框架柱，4_框架梁，Ln_凈跨，L1E-鋼筋搭接長(zhǎng)度。
[0009] 假定已知條件：
[0010] 假定已知條件：
[0011] (1)1號(hào)支座頂筋直徑為D，則面積3iD2/4 (公式1)
[0012] (2) 2號(hào)通長(zhǎng)頂筋直徑為d，則面積為S2=Jrd2/4 (公式2)
[0013] (3)鋼筋搭接長(zhǎng)度L1E=G心（公式3)
[0014] 式中l(wèi)aE為錨固長(zhǎng)度，G:為搭接長(zhǎng)度修正系數(shù)，取值見(jiàn)《圖集》第53~55頁(yè)。
[0015] 框架梁KL1 :1號(hào)鋼筋體積為V1=SXL^XSi(公式4)
[0016] 2 號(hào)鋼筋體積為V2= (2XL1E+Ln/3)XS2 (公式 5)
[0017] 框架梁KL2 :1號(hào)鋼筋體積為V3=LnXSi(公式6)
[0018] 兩根梁的梁頂鋼筋在兩側(cè)框架柱內(nèi)錨入長(zhǎng)度相同，故只需比較凈跨Ln范圍內(nèi)梁 頂鋼筋的總體積。令兩根梁鋼筋總體積在凈跨Ln范圍內(nèi)相等，得到
[0019] V1+V2=V3 (公式 7)
[0020] 將公式4-公式6代入公式7得：
[0021] LnXS: = 2XLn/3XS:+ (2XL1E+Ln/3)XS2
[0022] 整理得：Ln= 6XL1EXS2AS「S2)(公式 8)
[0023] 將公式1-公式3代入公式8得：
[0024] Ln= 6X^.Xl^XdV^-d2)(公式 9)
[0025] 公式9中的Ln即為這兩種鋼筋搭接方式的臨界跨度。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 設(shè)計(jì)人員可根據(jù)梁的實(shí)際凈跨L，按以下條件選擇合適的布筋方式。
[0027] (1)當(dāng)梁的凈跨L<Ln時(shí)，采用支座頂筋通長(zhǎng)設(shè)置，節(jié)省鋼材，并且無(wú)搭接，施工方 便；
[0028] (2)當(dāng)梁的凈跨L>Ln時(shí)，采用支座頂筋和通長(zhǎng)筋搭接設(shè)置，節(jié)省鋼材。
[0029] 根據(jù)臨界跨度公式9,整理得到臨界跨度表1和表2。設(shè)計(jì)人員可根據(jù)臨界跨度表 更加快速方便的選擇合適的布筋方式。
[0030] 表1 :通長(zhǎng)筋巾14,搭接長(zhǎng)度修正系數(shù)e1. 6,搭接設(shè)置的臨界跨度Ln(m)
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 梁頂鋼筋搭接設(shè)置時(shí)的臨界跨度表和公式，其特征是：凈跨范圍內(nèi)梁頂鋼筋的總體 積比較，得出臨界跨度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的梁頂鋼筋搭接設(shè)置時(shí)的臨界跨度表和公式，其特征是：臨界 跨度公式 Ln= 6 X G : X laEX dV (D2-d2)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的梁頂鋼筋搭接設(shè)置時(shí)的臨界跨度表和公式，其特征是：臨界 跨度表。
【專(zhuān)利摘要】梁頂鋼筋搭接設(shè)置時(shí)的臨界跨度表和公式。通過(guò)比較凈跨范圍內(nèi)梁頂鋼筋的總體積，得出臨界跨度。設(shè)計(jì)人員可根據(jù)臨界跨度表或公式快速方便的選擇合適的梁頂布筋方式，從而可以節(jié)省鋼材。
【IPC分類(lèi)】G06F19-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104850745
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510254849
【發(fā)明人】陸鳳池, 葉海桃
【申請(qǐng)人】陸鳳池
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年5月18日