梁底筋不全部伸入支座的优化设计

发布于：2023-03-01 11:47:01 来自：建筑结构/钢结构工程 [复制转发]

梁为水平向受力的构件，自重是其所承受荷载的组成部分，梁截面越大，承载能力越高，同时自重荷载也越大，会部分抵消截面承载力、降低受力效率。因此，控制合适的配筋率、选取合理截面尺寸，可提高砼和钢筋等材料的使用效率。常规而言，梁配筋率宜控制在1.5~2%，配筋率偏低时，宜调整优化截面、优先减小梁宽。梁宽减小后，单排纵筋的允许布置数量也会相应减少，为满足要求，可改用更大直径钢筋、也可设置为多排筋。

梁底筋主要承受跨中最大正弯矩产生的梁底拉力，在支座处梁底基本为受压区域、主要由砼承担。因此，满足抗震要求的梁端纵筋底面比例（一级0.5、二三级0.3）等构造措施的前提下，底筋在梁端是可以适当减少的、不影响受力安全。根据国标16G101-1图集，除框支梁、框架扁梁以外，梁第2排底筋（非角筋）可不伸入支座。

在保证受力需求的前提下，梁第2排底筋不伸入支座，具有如下优势：

1、有利于节约材料成本。以8m净跨梁为例，不伸入支座的底筋长度为8*0.8=6.4m，伸入支座的梁底筋长度为框架梁8+2*（0.4LaE+15d）约9.4m/非框架梁8+2*12d=8.6m（底筋Φ25计），可节省约26~32%。

2、有利于施工。减少了伸入节点区的梁筋数量，可以降低节点区钢筋过密导致砼浇筑振捣不易的施工难度、改善砼不密实的质量通病，有利于提高施工质量及缩短工期。

梁底筋不全部伸入支座的做法，其实早在03G101图集里面就有相关内容及图例。相关标准出来近20年了，在实际设计过程中仍大量存在不敢用不想用的情况，究其原因主要就是与原有设计习惯不符、选筋比较麻烦、节省量不多等等主观感觉。

事实究竟如何？以下就通过具体案例对梁底配筋方式进行细化分析研究，通过具体数据以确认其效果及适用区域。

一、某广场地下室，该项目为3层地下室，顶板覆土1.5m，消防车道及消防登高面占顶板面积比例约20%；-1、-2层为普通车库，-3层为普通车库+6级人防（人防区域约为所在层的35%，可按建筑密度30%/满铺地下室占用地面积约80%=37.5%估算）。地下室框架典型柱网，（2跨5m+1跨6.6m）x7.8m。

梁配筋结果摘录如下：

地下室区域梁底筋不伸入支座的实际适用范围：首层顶板覆土+消防车区域的框架梁，人防区的框架梁。首层覆土+消防车区域的长向7.8m框架梁，每根可节省钢筋约28kg，折算到本层面积约为0.29kg/m2、1.74元/m2；首层覆土+消防车区域的短向5m框架梁，每根可节省钢筋约25kg，折算到本层面积约为0.13kg/m2、0.78元/m2；人防区框架梁，每根可节省钢筋约46kg，折算到本层面积约为0.26kg/m2、1.59元/m2。

二、某项目裙楼，该项目为3层商业裙楼，框架典型柱网8.4x8.4m，商业活荷载按规范3.5kPa取值，小部分梁上输入了隔墙荷载。

梁荷载及配筋结果摘录如下：

商业裙楼梁底筋不伸入支座的实际适用范围：隔墙下的主框架梁（支承次梁）。8.4m框架梁，每根可节省钢筋约14kg，折算到本层面积约为0.2kg/m2、1.2元/m2。

三、某酒店标准层，该项目为10层的酒店，框架典型柱网8.4x8.4m，酒店活荷载按规范2kPa取值，梁上输入了隔墙荷载。

梁荷载配筋结果摘录如下：

酒店梁底筋不伸入支座的实际适用范围：隔墙下的次梁及平行向框架梁。8.4m次梁，每根可节省钢筋约13kg，折算到本层面积约为0.19kg/m2、1.12元/m2；8.4m框架梁，每根可节省钢筋约24kg，折算到本层面积约为0.35kg/m2、2.07元/m2。

四、某loft公寓标准层，该项目为38层的办公（loft公寓），框架典型柱网7.6x11.6m，活荷载按4kPa取值，梁上输入了隔墙荷载。

梁荷载配筋结果摘录如下：

公寓梁底筋不伸入支座的实际适用范围：隔墙下的次梁。11.6m次梁，每根可节省钢筋约25~56kg，折算到本层面积约为0.29~0.64kg/m2、1.74~3.83元/m2；11.6m框架梁，因支座负筋数量多及规范要求的支座处底面筋比例限值，底筋基本需全部伸入支座。

综合上述分析可知，梁底筋不全部伸入支座的做法，适用范围较广，如：地下室的覆土顶板+消防荷载的框架梁、人防顶板框架梁、商业裙楼有隔墙的框架梁、塔楼的酒店、（loft）公寓等的次梁及平行向框梁等；可节约材料成本造价，单根节省量较可观、平均到单位建筑面积上的数量也不低；方便施工，有利于保证质量和工期。其综合效益较好，也有规范图集的支持，值得大力推广应用。