常见悬挑构件设计要点

常见悬挑构件设计要点

作者：王昭 姜琳琳

来源：《中国房地产业·中旬》2017年第05期

摘要：大多数建筑物设计、施工和加固过程，都用到悬挑梁结构。这是由于悬挑梁在整个建筑结构中所具有的特殊性而决定的。因而，一旦出现质量方面的问题，整个建筑结构都会收到影响。这就需要从结构设计方面开始调查，并针对悬挑梁的横截面高度和宽度来进行探讨和说明。

关键词：悬挑结构；砌体结构设计；悬挑梁抗倾覆合算

悬挑结构大都出现在室外，但是二氧化碳、雨水等的侵蚀，以及用户使用的具体情况，导致荷载出现不同程度的迷惑性。对于此类情况，只要出现问题，其危害就会迅速扩大，严重的甚至会危害建筑本身安全。所以悬挑结构在设计上就必须充分考虑受力的均匀合理性、设计安全储备的控制、施工质量的安全和存在质量安全隐患部分的二次加固等。该文章针对这些情况进行详细的剖析和说明。

1、悬梁结构设计中出现的问题 1.1悬梁结构设计中的常见处理方法

悬挑梁结构设计通常第一步先确定截面，再根据其承受极限进行极限状态测试要求，再依据实际情况分别进行计算和验证。在工程设计理念中，工作人员通常根据文献记载资料来判断悬挑截面高度和和梁跨度，再依据跨度的1/8-1/6来判定初选截面。在悬挑梁合算跨度较大或房屋结构导致的开间较大时，就需要从悬挑梁的自由侧非横向梁的承载能力入手，进行围护结构设定，其中非横向梁需要更大截面高度时，工作人员通常并不依据实际情况进行悬挑梁截面高度进行处理，然而非横向梁的增大，会使得结构偏向安全。具体需要根据这两个条件判断：第一，是否可避免绕度验算；第二，是否符合依据极限状态判断构件承载能力的设计原理。梁截面高度越大，会使得R值升高，这对于构件的承载力是有好处的。但这些并不能保证结构的安全，这只是一种趋向的提现。 1.2荷载的取值方法

依据相关建筑结构荷载规定，必须保证活荷载标准在2.7kN/m2-3.7kN/m2之间，然而有些取值却是1.7kN/m2，因此导致设计事故。 1.3设计合算错误

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砌体结构之中，对于钢筋混凝土的抗性合算，挑梁合算必须严格按照墙外侧沿的距离《砌体结构设计规范》标准进行，必须严格按照标准进行挑梁嵌入总长度合算，以此确定挑梁的具体截面高度。

1.4抗剪设计的错误之处

我国相关构造标准中，明文规定，悬臂梁总长度超过1.7m时，就需要设置排构型钢筋起抗剪作用。必须梁侧的集中荷载，就必须安排两排构型钢筋。但是实际生活中挑梁侧由于使用者的长期需求而在梁侧加设了245mm的厚重围墙进行集中保护，然而设计之初并未考虑就很容易导致遗忘，而造成质量安全事故。从这个角度分析，剪力发挥程度不够，会使得构型钢筋和弯起钢筋的配备按照实际需求进行处理。 2、准确确定悬挑梁截面高度的方法 2.1设计中的常见做法

悬挑梁的结构设计重点是承载力合算、抗倾覆合算、绕度合算以及裂缝宽度合算。依据实际情况，可选择性不进行绕度合算以及裂缝宽度合算。但在设计之初，绕度和裂缝宽度却不能遗漏。会对悬挑梁截面产生影响的几点情况包括：悬挑梁的承受能力；悬挑梁的合算跨度；悬挑梁受拉钢筋的半径。为便捷合算说明，就需要引入两个参量：荷载跨度比以及跨高比。大量数据表明：不同荷载跨度比和钢筋半径以及悬挑梁跨高比的上下限。跨高比的上限，在荷载跨度比较小时，可通过Eh绕度进行控制；当荷载跨度比较大时，则需要通过抗弯承载力来控制。为避免绕度合算，在设计之初就可以通过降低跨度比的方式来加强悬挑梁截面高度。 2.2设计具体建议

第一，必须加强正常情况下的结构条件裂缝宽度合算，包括极限状态下的构件，也必须根据实际情况来确定，切不可按照一些类似规定而出现雷同；第二，必须选择轻型围护结构，这样才能尽可能减少悬挑梁自由测的非横向梁负重；第三，不可以选择较大型的结构形式，要尽可能降低悬挑梁自由测的截面高度；第四，在选择悬挑梁截面高度时，要避开绕度合算以及裂缝宽度合算，只需要进行抗弯和抗剪承载力合算。

3、为满足抗倾覆要求，将悬挑梁主筋锚固于构造柱内的可能性 3.1悬挑梁设计的可能性

悬挑梁的抗倾覆合算在众多结构构件中占据着重要地位，且在《砌体结构设计规范》中明确指出了悬挑梁抗倾覆合算的设计原理和具体措施。然而在实际施工方案设计过程中，工作人员由于依据规范条例进行合算费时费力而排除了这种算法，而是运用了构造柱。通过构造柱的使用，就可以避免大量数据计算和数据出错。构造柱的作用就是通过悬挑梁主筋的内置而实现整体浇筑，虽此节点可靠，但构造柱与墙体之间的设计拉动了接筋，为连接提供了可靠说明。

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在室外悬挑梁设计部分采取现浇结构时，室内楼板就必须制作为预制板。悬挑梁的梁顶标准和室内预制板的板底标准相差很大时，悬挑梁嵌入砌体的部分就不可以通行，钢筋也无法穿过。至此，一种方式就是把钢筋弯曲在穿入构造柱中，另一种做法就是通过板缝内的悬挑梁截面的中间维护钢筋环绕进入构造柱。 3.2具体原因剖析

作者以构造柱的角度进行分析说明，可见构造柱并不是唯一的受力部件，这其中，其与墙体共同承受能力更重要。构造柱的最重要作用就是提升砖块结构自身的变形能力，尤其是在震前，构造柱的存在可以作为安全储存部件，在地震发生的时候依据墙体开裂程度来判断地震能量高低。由于墙体是被构造柱固定约束而发挥了作用。这种情况下，墙体、圈梁以及构造柱的存在共同担负着非横向压力及地震抗震作用，从而使得结构在出现裂缝的情况下依然屹立不倒。

参考文献：

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