混凝土支撐對(duì)鋼筋混凝土懸挑梁受力性能的影響

謝冰花

摘 要：由于大跨度懸挑梁本身根部?jī)?nèi)力較大，當(dāng)梁端有較大集中荷載作用時(shí)，大跨度懸挑梁便無(wú)法同時(shí)滿足建筑功能和結(jié)構(gòu)計(jì)算的需要，因此在懸挑梁受力點(diǎn)與主結(jié)構(gòu)之間合理增設(shè)豎向及斜向支撐，以解決懸挑梁受力過(guò)大的問(wèn)題。本文結(jié)合工程實(shí)例，介紹了集中不同形式的支撐布置，并通過(guò)受力分析，對(duì)比了其對(duì)框架結(jié)構(gòu)懸挑梁的受力性能的影響。

關(guān)鍵詞：大跨度懸挑梁 框架結(jié)構(gòu) 支撐 框架結(jié)構(gòu)

1工程概況

某醫(yī)院的婦幼醫(yī)學(xué)中心與五官中心之間在四層處采用鋼結(jié)構(gòu)連廊連接，具體位置如圖1和圖2所示。婦幼醫(yī)學(xué)中心與五官中心均為多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，鋼連廊兩側(cè)在A、B、C、D四點(diǎn)用抗震支座與主體結(jié)構(gòu)連接，由于A、B、C、D四個(gè)連接點(diǎn)均位于主體結(jié)構(gòu)的懸挑梁端，懸挑梁自身的懸挑長(zhǎng)度已達(dá)3.2m，且鋼結(jié)構(gòu)連廊的支座荷載較大，僅靠懸挑梁自身，難以滿足設(shè)計(jì)要求。故考慮在A、B、C、D四個(gè)連接點(diǎn)下增設(shè)鋼筋混凝土斜撐，以改善原框架結(jié)構(gòu)的受力性能。

2混凝土支撐布置形式

現(xiàn)以A點(diǎn)為例，由于建筑功能的要求，四層處A點(diǎn)為建筑通道，無(wú)法布置斜向支撐，故給出了三種滿足建筑功能的斜撐布置如下圖3所示。

圖3中支撐布置1是在A點(diǎn)和其垂直對(duì)應(yīng)的上下層懸挑梁端之間設(shè)置豎向混凝土支撐；布置2是將1中的豎向支撐改為連接A點(diǎn)與下層懸挑梁根部梁柱節(jié)點(diǎn)連接的斜向支撐；布置3是在1的基礎(chǔ)是增設(shè)A點(diǎn)與下層懸挑梁根部梁柱節(jié)點(diǎn)連接的斜向支撐。

3 梁柱內(nèi)力分析

采用盈建科建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件（YJKS1.8.2版），將三種不同的支撐布置形式布置在原結(jié)構(gòu)模型中，計(jì)算得到的M點(diǎn)處各構(gòu)件在恒載作用下的內(nèi)力如下表3.

對(duì)比表1、表2和表3、發(fā)現(xiàn)三層豎向支撐改為斜向支撐時(shí)，上部結(jié)構(gòu)荷載由斜撐傳遞至梁柱節(jié)點(diǎn)，彎矩由結(jié)構(gòu)內(nèi)部梁板平衡，二層、三層、四層懸挑梁根部彎矩、剪力大幅減小，三層頂懸挑梁根部軸力增大，由于梁軸力主要由內(nèi)部梁板平衡，對(duì)梁配筋影響較小，故于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，布置2較布置1更為合理；在布置2的基礎(chǔ)上加上三層的豎向支撐，對(duì)于三層頂和四層頂?shù)膽姨袅焊繌澗責(zé)o明顯變化，而二層頂懸挑梁根部彎矩和剪力均減小30%左右，故布置3對(duì)懸挑梁的整體受力更加有利。

4 梁柱配筋結(jié)果

不同支撐布置下梁柱配筋結(jié)果詳見下圖

對(duì)比不同支撐形式下梁柱節(jié)點(diǎn)的配筋計(jì)算結(jié)果，布置2和布置3較布置1的柱配筋更加合理，因上部結(jié)構(gòu)荷載通過(guò)斜撐直接傳遞到梁柱節(jié)點(diǎn)處，而不是經(jīng)由二層頂?shù)膽姨袅簜鬟f至梁柱節(jié)點(diǎn)，這兩種形式下，梁柱配筋均較合理，均可在設(shè)計(jì)中采用。

對(duì)于布置2和布置3，增加豎向支撐，使二層頂懸挑梁通過(guò)豎向支撐與三層頂懸挑梁形成整體結(jié)構(gòu)，可減小二層頂懸挑梁根部的彎矩，進(jìn)而減小配筋，雖然三層頂梁配筋有所增加，但增加幅度較小，在設(shè)計(jì)可接受范圍內(nèi)，故布置3更加合理。

5 結(jié)語(yǔ)

相比豎向支撐而言，設(shè)置梁柱節(jié)點(diǎn)與受力點(diǎn)之間的斜向支撐，能更加直接的將懸挑結(jié)構(gòu)上的荷載傳遞給主結(jié)構(gòu)，從而減少了對(duì)懸挑結(jié)構(gòu)的影響。而同時(shí)設(shè)置豎向支撐和斜向支撐，能降各層懸挑梁通過(guò)支撐的連接形成整體，共同受力。因此，在建筑功能允許的情況下，對(duì)于大跨度懸挑梁端有較大集中荷載作用時(shí)，可考慮增設(shè)豎向支撐和斜向支撐，以解決懸挑梁受力較大的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1] 林儆，崇燕，張伯林.鋼筋混凝土框架-斜撐結(jié)構(gòu)體系抗震分析[J].建筑科學(xué)，2013，29（5）：60-64.

[2] 崔芳芮. 鋼筋混凝土斜撐框架結(jié)構(gòu)消能減震性能研究 [D].唐山：華北理工大學(xué)土木工程學(xué)院，2015.

[3] GB50011-2010，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] GB50010-2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].