[分享]“算不清,多配筋”---隐患存在这么多年!

时间: 2020-07-29 11:12 阅读:
工程界一直流传一句话,“算不清,多配筋”,这在某些情况下,可能带来安全隐患!
当前结构抗震设计方法是通过内力调整来实现“能力保护”,这就预设一个前提:各个截面设计承载力R与调整后内力S相近,即R≈S;只有这样才能保持预设的“相对强弱”关系。当前工程师习惯了“绝对承载力”的概念,按R≥S设计截面强度(即截面和配筋),总是认为只要R≥S结构就安全了。
事实上R≥S,只能说明构件安全了,抗震“结构安全”不等于“构件安全”简单求和;实际上“结构安全”常常以“构件不安全”为代价,因此构件超强应从“结构抗震”而不是“构件抗震”的需求来设定。历史遗留的构件承载力验算式子R≥S,使工程师以为只要承载力足够大,设计就满足规范,审图就能通过,建筑就安全,这是值得反思的。以“构件安全”为基准发展的设计方法,理论上不能保证结构整体抗震安全。
工程师甚至随意增加钢筋,造成R>>S,这是完全错误的。以下为几个不违反相关规范的典型误区:
(1)多配梁纵筋(X)
多配梁纵筋,提高了梁的实际抗弯承载力,致使梁实际抗剪承载力相对削弱,可能率先脆性破坏,耗能能力比预期降低。多配梁纵筋,还可能使得柱实际抗弯承载力相对降低,地震下柱率先发生受弯破坏,塑性铰在柱顶产生,从而使结构变成机构,难以达到“大震不塌”的设防目标。
如图所示:某框架柱两侧梁端计算配筋分别为20cm2和25cm2,工程师则习惯两侧均配置25cm2,理由是钢筋拉通,避免梁筋锚入节点,便于施工。事实上可将梁多余纵筋锚入另一侧梁中,其代价是梁纵筋不均匀布置。
“算不清,多配筋”---隐患存在这么多年!_2
(2)多配柱纵筋(X)
多配柱纵筋,提高了柱的实际抗弯承载力,致使柱实际抗剪承载力相对削弱,可能率先脆性破坏。柱受剪破坏的后果严重性远远高于梁受剪破坏。柱形成斜剪破坏,在重力荷载作用下沿着斜截面下挫,致使结构局部塌落。
如:某四层框架结构,一层、四层框架柱计算纵筋较多,二、三层计算纵筋较小,为施工连接方便,结构工程师将柱纵筋一~四层相同配置,同时未相应增加二、三层柱箍筋,其结果是二、三层框架柱的抗弯承载力增加而抗剪承载力不变,形成“强弯弱剪”的不利截面。
(3)多配连梁箍筋(X)
多配连梁箍筋,提高了连梁的实际抗剪承载力。在高层建筑中,地震来袭时,连梁迟迟不能破坏,实际加大了与连梁相连的暗柱的轴向压力,可能导致暗柱压曲。
如:剪力墙在某一层连梁需要配置的箍筋形式有φ8@100、φ10@100,为了画图方便都统一为φ10@100,这是不对的。
(4)多配暗柱纵筋(X)
增加暗柱纵筋有利于提高墙肢抗压曲能力,但却提高了墙肢受剪破坏的风险。由于墙肢受剪破坏严重性大于暗柱压曲,因此应控制暗柱纵筋。
如:某剪力墙肢纵筋计算为5cm2,为了画图方便都统一为9cm2,这提高了剪力墙的抗弯承载力,为避免发生受剪破坏,宜相应增加该墙肢的水平筋。在截面中“随意”多配钢筋或者少配钢筋,都将改变截面局部承载力,打破预设的强弱对比关系,使得震害与预期不一致。抗侧力体系中各个截面的模板支护、各种配筋应严格按分析结果配置,而不应随意增减,以保证计算模型的材料、截面等等与实际工程的材料、截面完全相同。
增加截面钢筋应依据能力保护原则,比如:提高框架柱箍筋有利于实现整体结构能力保护,因此可以增加。

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