结构找坡平屋面屋面梁变截面or等截面设计？

以下文章来源于HX市政结构微探索 ，作者天隆寺主持

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简介

某脱水机房为2层框架结构，屋面在B轴处采用结构找坡，坡度3%~4%，A~B轴跨度8m，B~C轴跨度6.4m，按结构找坡后B轴需要上抬0.24m。屋面横梁截面300*600*840，采用变截面设计，结构三维模型如图1所示：

                           

图1  脱水机房屋面变截面梁模型

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存在问题

因屋面梁采用变截面，屋面9根横梁每根箍筋尺寸均不同，现场难以下料。如严格按图纸施工，下料费时费力，容易出错（需根据屋面坡度推算每根箍筋的下料长度并编号，按编号顺序摆放箍筋）。

图2 屋面变截面梁三维钢筋图

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解决的方法

       针对上述屋面变截面梁箍筋下料费时费力的问题，解决的方法就是采用等截面梁进行计算、配筋及构造，具体有以下三种方法：

（a）屋面梁采用等截面梁，梁底及梁顶倾斜，坡度同找坡坡度；

（b）屋面梁采用等截面梁，梁底水平，梁顶找坡的地方认为是上翻墙板，构造配筋；

（c）屋面梁采用等截面梁，梁底倾斜，梁顶坡度同找坡坡度，梁底以下挂板，挂板构造配筋。

图3  屋面等截面梁三种处理方式

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结  论

随着土木工程中人力资源成本的快速上升，结构优化设计的同时应注重实际施工的可操作性。从结构优化设计的角度，结构找坡的平屋面采用变截面屋面梁设计是经济、有效和可靠的。反之，从施工的角度，变截面屋面梁的箍筋难以准确下料，为了保证工程质量，此时宜采用简单方便的箍筋下料方法，建议以后类似工程屋面梁均采用等截面设计。

工程结构设计应遵循“能简单，不复杂”的道理。简单的设计和施工步骤才能更好的保证和控制工程质量。好的结构设计应当是即受力合理，节约造价，又施工简单，过程可控。结构优化设计应当将全局目标定为目标函数，而不仅仅是工程造价这个子项。 全局目标包括：工程造价，结构受力，施工难度及施工工期等。

知识点：截面设计

某工程小截面预制桩基础设计施工图