薄腹梁的构造措施浅析

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摘要：钢筋混凝土薄腹梁在安装过程中最常见的问题就是吊钩附近的裂缝问题。如何保证工程质量避免裂缝的出现，已成为施工中亟待解决的重要问题。本文拟从薄腹梁的构造措施方面对裂缝问题加以解读。

关键词：钢筋混凝土；薄腹梁；构造；措施

Abstract: thin belly of the reinforced concrete beam during the installation process is the most common problem is the hook near the crack problem. How to ensure the quality of the project to avoid the appearance of cracks has become an important issue to be solved in the construction. This article intended to be read from the thin web girder structural measures to crack the problem.Key words: reinforced concrete; thin abdominal Liang; structure; measures

中图分类号：TU37文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）07-0020-02

钢筋混凝土薄腹梁在翻身、吊装过程中，由于胎模粘结及吸附力等原因造成梁自重外加重力增大，引起吊钩附近裂缝。为解决裂缝产生，本文提出了增加附加钢筋及“吊筋”的构造措施。

钢筋混凝土薄腹梁，平卧捣制，土胎模、叠层生产，易出现模板粘结。由于粘结使梁自重外加重力大大增加，在翻身起吊过程中，吊钩部位容易出现裂缝。为解决裂缝产生提出了一个构造措施，以供参考。

一、问题的提出

1.裂缝实例：某县长途汽车站候车厅，15M钢筋混凝土薄腹梁，砖砌土胎模粘结严重，使荷重大大超出梁自重。在梁翻身时13根数值中有8根在吊钩部位出现不同程度的裂缝。其典型破坏形式如（图一），裂缝分布与梁轴线大致成35°-46°夹角。基本符合受弯构件斜截面破坏规律。因吊钩集中荷重的剪切作用而破坏。

据调查，15M薄腹梁，自重7.5tf，在典型受力情况下，平卧起吊开始时每个吊环受力1.875tf。由于底模粘结严重，翻身起吊开始的瞬间吊车测力计读数达21—15tf之多。加之吊钩不居中，二个吊点受力不均，重力大多集中在一个吊钩上，使该处翼板局部受剪而破坏，若以测力计读数取值，假定此力大部分集中在一个吊钩上。如取其数值的2/3，即8～10tf计算，则沿裂缝截面（图一）的拉应力大致在11～15kgf/CM2之间，已达到或接近于混凝土（C20～C30）的抗拉强度。再者，吊车起吊初始，动力的影响也是不可忽视的因素（有资料介绍动力系数取1.5）。吊车如果起动过猛，其冲击影响也是相当显著的，可能造成吊钩附近混凝土的局部压碎。混凝土的局部压碎和上翼板的部分拉裂多同时存在。

2.现状分析。按照梁在翻身过程中的受力状况进行分析。取梁在开始翻身的一瞬间的弯曲受力作为最不利受力状态（图二）。并作如下假定：

（1）由于两个吊钩不均匀受力，近似地取梁自重的1/2作为集中荷载（p），动力系数取1.5；（2）假定仅上翼板受力，集中力作用在上翼板断面的一半（平卧时吊钩以上部分），见（图一、1—1）。

经计算KQ>0.07Rabho，故应按公式KQ≤Qkh进行复核，结果为：当12M梁时（砼C20、梁自重5tf）

Qkh=0.07Rabho+αkhRgho

=3.2(tf)

=5.8(tf)

当15M梁时（砼C30、梁自重7.5tf）

Qkh=5.81(tf)

=8.7(tf)

复核考虑在裂缝范围内有2ф6双肢钢箍受力。

从上面两种长度的梁的复核结果看，吊钩在超重（P=1/2梁自重）的情况下，上翼板斜截面受剪仅靠混凝土和正常分布箍筋已满足不了受力要求。

另据计算，当P=1/4梁自重时（典型受力情况下），斜截面弯曲强度可以满足要求。然而，当梁自重外加重力增加到接近或超过10%时，上列公式就得不到满足。即梁在翻身起吊开始的瞬间上翼板混凝土就会被拉裂。

总之，经以上分析可知，当遇有超载情况使梁自重外加重力增大或遇有更长大的梁（>15M）时，斜截面弯曲抗剪强度已不能适应翻身吊装要求。吊钩截面存在着被拉裂的危险。有鉴于此，有必要对梁这类大型构件在吊钩部位，辅以必要的构造措施，以避免在翻身吊装中发生质量事故。

二、构造措施

针对上述情况，建议在钢筋混凝土薄腹梁的吊钩处增加构造措施，以避免裂缝的产生。其构造措施有：1）在吊钩两侧梁的上翼板内设置附加钢箍；2）在跨度较大（≥15M）的梁上设置附加钢箍的同时设置“吊筋”（借称）。

1、在吊钩两侧设置附加钢箍（图三）。视吊钩为一集中荷载，符合梁在翻身起吊过程中的实际受力状况。因之；在吊钩两侧设置附加钢箍是合适的。

附加钢箍分布范围的确定。从12M及15M梁的上翼板构造尺寸和裂缝的实际分布状况分析，按照规范公式S=2h1+3b计算基本适用。经计算，S=70～80CM

附加钢箍的布置在吊钩两侧长度为S的范围内。为方便制作，附加钢箍直径取同原有钢箍一样常为ф6。据此，笔者认为，按吊钩每侧放置5ф6（双肢）为宜。

经计算，可以满足规范所要求的附加横向钢箍的面积。如：以15M长的梁为例来计算附加钢筋面积，

按规范公式Ag≥ 计算

其中：K=1.4

p=3.75tf(近似取梁自重的1/2)

Rg=2400Kgf/CM2

Sin=sin90o=1

Ag=

=2.2(CM2)

2、设置附加横向钢箍的同时增设“吊筋”（图四）。从前面分析和上例结果可以看出，对长度较大（≥15M）的梁，由于梁自重的增加，只配置附加钢箍已显不足，应同时设置横向钢箍和“吊筋”。“吊筋”的形式以圆环筋和多角形筋为宜，如（图四、a、b）所示。以适应二个侧面都可能起吊的受力需要。

圆环筋构造尺寸（图四、a），圆环筋内径D=bi-2ay-2d，圆环筋搭头长度Ld=30d。

多角形筋构造尺寸可按（图四、b）所示制作，其中Ld=2×15d=30d。

“吊筋”截面积，一般取同附加钢筋的面积。故靠翼板上下部位各放置一根ø12为合适。

采取以上构造措施，加上原有钢筋，可以覆盖裂缝分布范围（S），从而保证斜截面受剪。

经作图（图五）知，从裂缝现状看，由于裂缝出现位置实际上的不固定，圆环筋的切线及多角形筋的轴线与裂缝的垂直线大致成α=0～15°夹角。

当裂缝与梁轴线成45°夹角时，α=0，即主拉应力方向与多角形筋轴线或圆环筋切线重合。“吊筋”充分受力。当裂缝呈更小角度（

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。