(一)试题回顾
【试题2.2.21】 箍筋设置(2005年)
某现浇钢筋混凝土框架结构,地下2层,地上12层,抗震设防烈度为7度,抗震等级二级,地下室顶板为嵌固端。混凝土采用C35级,钢筋采用HRB335及HPB235。某根框架梁的配筋如图2.2.22所示。
试问,梁端加密区箍筋的设置,应如下列何项所示才最满足规程的要求?
(A)6@100 (B)8@100
(C)8@120 (D)10@100
图 2.2.22
【试题2.2.22】 箍筋设置(2010年)
云南省大理市某中学拟建一栋6层教学楼,建筑场地类别为Ⅱ类,采用钢筋混凝土框架结构。已知各层层高均为3.4m,室内外地面高差0.45m,基础顶面标高-1.100m。框架梁、柱主筋采用HRB400级(),箍筋采用HPB235级(),混凝土强度等级为C30。
已知该框架结构某框架梁截面尺寸b×h=350mm×600mm,截面有效高度h0=560mm,梁端纵向受拉钢筋配置为425。试问,梁端加密区的箍筋(四肢箍)按构造要求配置时,选用下列何项最为合适?
(A)8@150 (B)8@100 (C)10@150 (D)10@100
【试题2.2.23】 箍筋设置(2004年)
某18层一般现浇钢筋混凝土框架结构,结构环境类别为一类,抗震等级为二级,框架局部梁柱配筋如图2.2.23所示。梁柱混凝土强度等级均采用C30,钢筋采用HRB335及HPB235。
图 2.2.23
假定梁端上部纵向钢筋为825,下部为425,试问,关于梁中箍筋的设置,下列何组最为接近相关规范、规程的要求?
(A)Asv1410@100 Asv2410@200 (B)Asv1410@150 Asv2410@200
(C)Asv148@100 Asv248@200 (D)Asv148@150 Asv248@200
【试题2.2.24】 配筋和箍筋设置(2008年)
与截面为700mm×700mm的框架柱相连的某截面为400mm×600mm的框架梁,纵筋采用HRB335级钢(),箍筋采用HPB235级钢();其梁端上部纵向钢筋是按截面计算配置。假设框架梁抗震等级为三级,试问,该梁端上部和下部纵向钢筋面积(配筋率)及箍筋按下列何项配置时,才能全部满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2002)的构造要求?
提示:①下列各选项纵筋配筋率和箍筋面积配筋率均符合《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2002)第6.3.4条第1款和第6.3.2条第2款中最小配筋率要求。
②梁纵筋直径均不小于18。
(A)上部纵筋As上=5680mm2(ρ上=2.70%),
下部纵筋As下=4826mm2(ρ下=2.30%),四肢箍筋10@100
(B)上部纵筋As上=3695mm2(ρ上=1.76%),
下部纵筋As下=1017mm2(ρ下=0.48%),四肢箍筋8@100
(C)上部纵筋As上=5180mm2(ρ上=2.47%),
下部纵筋As下=3079mm2(ρ下=1.47%),四肢箍筋8@100
(D)上部纵筋As上=5180mm2(ρ上=2.47%),
下部纵筋As下=3927mm2(ρ下=1.87%),四肢箍筋10@100
【试题2.2.25】 配箍率(2003年)
图2.2.24所示为某钢筋混凝土高层框架,抗震等级为二级,底部1、2层梁截面高度为600mm,柱截面为600mm×600mm。
图 2.2.24
假定框架梁的混凝土强度等级为C35,梁箍筋采用HPB235级钢筋。试问,梁全长箍筋的面积配筋率ρsv(%)的下限值,应与下列何项数值最为接近?
(A)0.195 (B)0.212 (C)0.209 (D)0.244
(二)相关规范的规定和算例
《高层建筑混凝土结构技术规程》规定:
6.3.2 框架梁设计应符合下列要求
4 抗震设计时,梁端箍筋的加密区长度、箍筋最大间距和最小直径应符合表6.3.2-2的要求;当梁端纵向钢筋配筋率大于2%时,表中箍筋最小直径应增大2mm。
表6.3.2-2 梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径
注:1.d为纵向钢筋直径,hb为梁截面高度;
2.一、二级抗震等级框架梁,当箍筋直径大于12mm、肢数不少于4肢且肢距不大于150mm时,箍筋加密区最大间距应允许适当放松,但不应大于150mm。
6.3.5 抗震设计时,框架梁的箍筋尚应符合下列构造要求:
1 沿梁全长箍筋的面积配筋率应符合下列规定:
一级ρsv≥0.30ft/fyv (6.3.5-1)
二级ρsv≥0.28ft/fyv (6.3.5-2)
三、四级ρsv≥0.26ft/fyv (6.3.5-3)
式中 ρsv——框架梁沿梁全长箍筋的面积配筋率。
2 在箍筋加密区范围内的箍筋肢距:一级不宜大于200mm和20倍箍筋直径的较大值,二、三级不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值,四级不宜大于300mm。
对本项规定的机理《混凝土结构设计规范》第11.3.6的条文说明中有讲述,现摘录于下:
框架梁的抗震设计除应满足计算要求外,梁端塑性铰区箍筋的构造要求极其重要,它是保证该塑性区延性能力的基本构造措施。本规范对梁端箍筋加密区长度、箍筋最大间距和箍筋最小直径的要求作了规定,其目的是从构造上对框架梁塑性铰区的受压混凝土提供约束,并约束纵向受压钢筋,防止它在保护层混凝土剥落后过早压屈,及其后受压区混凝土的随即压溃。
对本项规定的机理《建筑抗震设计规范》第6.3.3,6.3.4的条文说明中有讲述,现摘录于下:
根据试验和震害经验,梁端的破坏主要集中于(1.5~2.0)倍梁高的长度范围内;当箍筋间距小于6d~8d(d为纵向钢筋直径)时,混凝土压溃前受压钢筋一般不致压屈,延性较好。因此规定了箍筋加密区的最小长度,限制了箍筋最大肢距;当纵向受拉钢筋的配筋率超过2%时,箍筋的最小直径相应增大。
【例2.2.13】 某高层框架梁的配筋如图2.2.25所示,抗震等级为二级,混凝土采用C30级,钢筋采用HRB400和HPB300,框架梁顶部钢筋As1为620,梁底部钢筋As2为420。
求该梁端加密区箍筋的配置。(www.xing528.com)
(A)4@200 (B)48@100 (C)48@200 (D)46@100
正答:(B)
(1)根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第
6.3.2条第4款的规定。梁端纵向钢筋配筋率,查《高层建筑混凝土结构技术规程》表6.3.2-2得,箍筋最小直径为8mm。
(2)梁端箍筋最大间距查《高层建筑混凝土结构技术规程》表6.3.2-2:
图 2.2.25
(3)梁端箍筋加密区长度,查《高层建筑混凝土结构技术规程》表6.3.2-2:
max(1.5hb,500)=max(1.5×600,500)=900mm
(4)梁端箍筋的肢距,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.3.5条第2款规定:
max(250,20×8)=max(250,20×8)=250mm,故加密区取4肢箍,48@100。
(5)验算梁全长配筋率,由《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.3.5条第1款规定:,满足。
所以加密区配置48@100。
【例2.2.14】 某框架结构抗震等级为三级,混凝土强度等级为C30,钢筋采用HRB400。框架梁b=300mm,h0=540mm,其局部配筋如图2.2.26所示。
下列关于梁端纵向钢筋和梁端加密区范围内箍筋的配置中正确的是何项?
(A)As1=As2=425,As=418 Asv:48@100
(B)As1=As2=428,As=425 Asv:410@100
(C)As1=As2=425,As=420 Asv:48@100
(D)As1=As2=425,As=420 Asv:410@100
正答:(D)
图 2.2.26
(A)由《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.3.2条第3款:不满足要求,A错误。
(B)由《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.3.2条第3款:,满足要求。
由《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.3.3条第1款:,不满足要求,B错误。
(C)、(D)由《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.3.2条第3款:,满足要求。
满足《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.3.3条第1款,但大于2%,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.3.2条第4款,当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时,《高层建筑混凝土结构技术规程》表6.3.2-2中最小箍筋直径应增大2mm,故箍筋最小直径取10mm。所以答案为(D)。
【例2.2.15】 梁端加密区箍筋的设置
条件:某根框架梁的配筋如图2.2.27所示,设防烈度为7度,抗震等级为二级。混凝土
采用C35级,钢筋采用HRB400()及HPB300()。
图 2.2.27
要求:确定梁端加密区箍筋的设置。
(1)由《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.3.2条第4款,当梁端纵向钢筋配筋不大于2%时,箍筋最小直径按《高层建筑混凝土结构技术规程》表6.3.2-2采用。该梁的梁端纵向钢筋配筋率ρ=942/250/(600-40)=0.67%<2.0%,故箍筋最小直径dmin=8mm。
(2)由《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.3.2条第4款表6.3.2-2,梁端箍筋的加密区长度:
max[1.5×600=900,500]=900mm
(3)由《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.3.2条第4款表6.3.2-2.梁端箍筋最大间距:
min[600/4=150,8×20=160,100]=100mm
(4)由《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.3.5条第1款,二级沿梁全长箍筋的面积配筋率应符合式(6.3.5-2):ρsv=[0.28×1.57/270]=0.0016的要求,该梁箍筋的面积配筋率为2×50.3/(250×200)=0.0020>ρsv=0.0016,满足要求。
(5)由《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.3.5条第2款,在箍筋加密区范围内的箍筋肢距:
max[250,20×8=160]=250mm,满足。
结论:梁端加密区箍筋8@100,l=900mm。
【例2.2.16】 某框架结构,抗震等级为二级,局部梁柱配筋如图2.2.28所示。梁柱混凝土强度等级均采用C30,钢筋用HRB400()及HPB300()。梁端上部纵向钢筋为825,下部为425。
试问,关于下列何组最为接近相关规范、规程的要求?
(A)Asv1:410@100 Asv2:410@200 (B)Asv1:410@150 Asv2:410@200
(C)Asv1:48@100 Asv2:48@200 (D)Asv1:48@150 Asv2:48@200
正答:(A)
(1)由《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.3.2条第4款,当梁端纵向钢筋配筋率大于2%时,表6.3.2-2中箍筋最小直径应增大2mm。该梁的梁端纵向钢筋配筋率ρ=3927/[300×(600-70)]=2.47%>2.0%,故箍筋最小直径dmin=(8+2)=10mm,(C)、(D)二项不满足。
(2)由《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.3.2条第4款表6.3.2-2,箍筋最大间距应符合min{600/4=150,8×25=200,100}=100mm,(B)项不满足。
(3)由《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.3.5条第1款,二级沿梁全长箍筋的面积配筋率应符合式(6.3.5-2):ρsv=0.28×1.43/270=0.0015的要求,该梁(A)项箍筋的面积配筋率4×78.5/(300×200)=0.0052>ρsv=0.0015,(A)项满足。
(4)由《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.3.5条第2款,在箍筋加密区范围内的箍筋肢距:二级不宜大于max{250,20×10=200}=250mm。全部符合。
结论:(A)项最为接近相关规范、规程的要求。
图 2.2.28
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