结构设计中让人头疼的超筋.pdf

在结构设计中，"超筋"是一个常见的问题，尤其对于新手设计师来说，它可能造成困扰。超筋是指结构或构件的配筋量超过了其实际所需的承载能力，这通常与位移、相对位移过大或者变形不协调有关。位移包括水平位移、竖向位移和转角。在进行结构设计时，如果软件计算结果显示红色，这通常表示存在超筋的情况。 超筋主要分为七种类型： 1. 弯矩超：梁的设计弯矩大于极限承载弯矩。 2. 剪扭超：同时存在剪力和扭矩导致的问题。 3. 扭超：仅扭矩超限。 4. 剪超：剪力超限。 5. 配筋超：梁端钢筋配筋率超过2.5%。 6. 混凝土受压区高度不满足规范要求。 7. 在风荷载或地震作用下的扭转变形或竖向相对位移引起超筋。 检查超筋可以通过软件的【SATWE/分析结构图形和文本显示】→【图形文件输出/混凝土构件配筋及钢构件验算简图】功能，红色的椭圆框内的数字表示超筋。 解决超筋的方法包括： 1. 抗：增大构件截面，提升截面刚度，可以通过增加梁宽或梁高，或者提高混凝土强度等级。 2. 放：采用点铰，但这种方法可能导致梁端开裂，且并不总是安全的。 3. 调：调整结构布置，改变力的传递路径，避开超筋的构件。 "剪扭超筋"是超筋问题的一种特殊形式，常见于次梁与主梁连接位置特殊，例如次梁离主梁支座很近或次梁错位布置。《混凝土结构设计规范》对此有明确的规定，当矩形、T形、I形或箱形截面的hw/b或hw/tw比例超过一定限制时，需要满足特定的截面条件。剪扭超筋的查看和处理方式与一般超筋类似，但解决方案可能需要针对扭矩和剪力进行调整，如加大主梁截面以提高抗扭刚度，或者增加次梁截面提高抗弯刚度。 解决剪扭超筋的策略： 1. 抗：增大主梁截面，提高混凝土强度等级，增强抗扭性能。 2. 调：加大次梁截面，使主次梁节点更接近铰接，减小扭矩传递。 3. 点铰：作为最后手段，但需谨慎使用，且要注意次梁的构造设置，如加密箍筋和主梁的钢筋配置。 4. PKPM程序处理：考虑楼板约束对扭矩的影响，调整扭矩折减系数。 5. 结构布置的调整：通过增设小次梁或使用宽扁梁来分散荷载，减少扭矩。 在设计过程中，首先需要分析荷载分布，合理布置构件，确保结构的刚度和稳定性。同时，理解和应用规范，如《混凝土结构设计规范》中的相关规定，是解决超筋问题的关键。在必要时，可以采取组合措施，如同时增大截面和调整结构布置，以达到最优设计效果。