转换梁配置及钢筋要求详解

时间：2023-10-08 理论教育版权反馈

【摘要】：4 托柱转换梁应沿腹板高度配置腰筋，其直径不宜小于12mm、间距不宜大于200mm。5 转换梁纵向钢筋接头宜采用机械连接，同一连接区段内接头钢筋截面面积不宜超过全部纵筋截面面积的50%，接头位置应避开梁上托柱部位及受力较大部位。7 对托柱转换梁的托柱部位，梁的箍筋应加密配置，加密区范围可取梁上托柱边1.5倍转换梁高度；箍筋直径、间距及面积配筋率应符合本规程第10.2.7条第2款的规定。

转换梁配置及钢筋要求详解

（一）试题回顾

【试题6.5.1】转换梁（2006年）

某带转换层的框架-核心筒结构，抗震等级为一级；其局部外框架柱不落地，采用转换梁托柱的方式使下层柱距变大，如图6.5.1所示。梁、柱混凝土强度等级采用C40（f_t=1.71N/mm²），钢筋采用HRB335（f_yv=300N/mm²）。

图 6.5.1

试问，下列对转换梁箍筋的不同配置中，其中何项最符合相关规范、规程规定的最低构造要求？

（A）A_sv1=410@100，A_sv2=410@200 （B）A_sv1=A_sv2=410@100

（C）A_sv1=412@100，A_sv2=412@200 （D）A_sv1=A_sv2=412@100

【试题6.5.2】框支梁的箍筋（2010年）

某底部带转换层的钢筋混凝土框架-核心筒结构，抗震设防烈度为7度，丙类建筑，建于Ⅱ类建筑场地。该建筑物地上31层，地下2层；地下室在主楼平面以外部分，无上部结构。地下室顶板±0.000处可作为上部结构的嵌固部位，纵向两榀边框架在第三层转换层设置托柱转换梁，如图6.5.2所示。上部结构和地下室混凝土强度等级均采用C40（f_c=19.1N/mm²，f_t=1.71N/mm²）。

假定抗震等级为一级，第三层转换梁如图6.5.3所示，截面尺寸为b×h=1m×2m，箍筋采用HRB335（，f_yv=300N/mm²）。

试问，截面B处梁的箍筋为下列何值时，最接近并符合规范、规程的最低构造要求？

提示：按框支梁作答。

（A）810@100 （B）812@100 （C）814@150 （D）814@100

图 6.5.2

图 6.5.3

（二）规范规定

首先学习《高层建筑混凝土结构技术规程》第10.2.7条、第10.2.8条的条文说明。

10.2.7（条文说明）本次修订将“框支梁”改为更广义的“转换梁”。转换梁包括部分框支剪力墙结构中的框支梁以及上面托柱的框架梁，是带转换层结构中应用最为广泛的转换结构构件。结构分析和试验研究表明，转换梁受力复杂，而且十分重要，因此本条第1、2款分别对其纵向钢筋、梁端加密区箍筋的最小构造配筋提出了比一般框架梁更高的要求。

10.2.8（条文说明）转换梁受力较复杂，为保证转换梁安全可靠，分别对框支梁和托柱转换梁的截面尺寸及配筋构造等，提出了具体要求。

1.两种“转换梁”通用的构造规定

（1）纵筋最小配筋率

《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：

10.2.7 转换梁设计应符合下列要求：

1 转换梁上、下部纵向钢筋的最小配筋率，非抗震设计时均不应小于0.30%；抗震设计时，特一、一和二级分别不应小于0.60%、0.50%和0.40%。

（2）箍筋加密区的箍筋配置

《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：

10.2.7 转换梁设计应符合下列要求：

2 离柱边1.5倍梁截面高度范围内的梁箍筋应加密，加密区箍筋直径不应小于10mm、间距不应大于100mm。加密区箍筋的最小面积配筋率，非抗震设计时不应小于0.9f_t/f_yv；抗震设计时，特一、一和二级分别不应小于1.3f_t/f_yv、1.2f_t/f_yv和1.1f_t/f_yv。

（3）转换梁与转换柱的关系

《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：

10.2.8 设计尚应符合下列规定：

转换梁与转换柱截面中线宜重合。

（4）抗剪截面验算

《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：

10.2.8 设计尚应符合下列规定

3 转换梁截面组合的剪力设计值应符合下列规定：

持久、短暂设计状况V≤0.20β_cf_cbh₀ （10.2.8-1）

地震设计状况

（5）转换梁的开洞

《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：

10.2.8 设计尚应符合下列规定：

6 转换梁不宜开洞。若必须开洞时，洞口边离开支座柱边的距离不宜小于梁截面高度；被洞口削弱的截面应进行承载力计算，因开洞形成的上、下弦杆应加强纵向钢筋和抗剪箍筋的配置。

《高层建筑混凝土结构技术规程》第10.2.8条的条文说明。

转换梁承受较大的剪力，开洞会对转换梁的受力造成很大影响，尤其是转换梁端部剪力最大的部位开洞的影响更加不利，因此对转换梁上开洞进行了限制，并规定梁上洞口避开转换梁端部开洞部位要加强配筋构造。

2.“托柱转换梁”专用的构造规定

首先学习《高层建筑混凝土结构技术规程》第10.2.8条的条文说明。10.2.8（条文说明）研究表明，托柱转换梁在托柱部位承受较大的剪力和弯矩，其箍筋应加密配置（图12a）。

图12 托柱转换梁箍筋加密区示意

1—梁上托柱 2—转换梁 3—转换柱

需要注意的是，对托柱转换梁，在转换层尚宜设置承担正交方向柱底弯矩的楼面梁或框架梁，避免转换梁承受过大的扭矩作用。(www.xing528.com)

《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：

10.2.8 转换梁设计尚应符合下列规定：

2 转换梁截面高度不宜小于计算跨度的1/8。托柱转换梁截面宽度不应小于其上所托柱在梁宽方向的截面宽度。

4 托柱转换梁应沿腹板高度配置腰筋，其直径不宜小于12mm、间距不宜大于200mm。

5 转换梁纵向钢筋接头宜采用机械连接，同一连接区段内接头钢筋截面面积不宜超过全部纵筋截面面积的50%，接头位置应避开梁上托柱部位及受力较大部位。

7 对托柱转换梁的托柱部位，梁的箍筋应加密配置，加密区范围可取梁上托柱边1.5倍转换梁高度；箍筋直径、间距及面积配筋率应符合本规程第10.2.7条第2款的规定。

9 托柱转换梁在转换层宜在托柱位置设置正交方向的框架梁或楼面梁。

3.“框支梁”专用的构造规定

首先学习《高层建筑混凝土结构技术规程》第10.2.8条的条文说明。

10.2.8（条文说明）研究表明，框支梁多数情况下为偏心受拉构件，并承受较大的剪力；框支梁上墙体开有边门洞时，往往形成小墙肢，此小墙肢的应力集中尤为突出，而边门洞部位框支梁应力急剧加大。在水平荷载作用下，上部有边门洞框支梁的弯矩约为上部无边门洞框支梁弯矩的3倍，剪力也约为3倍，因此除小墙肢应加强外，边门洞墙边部位对应的框支梁的抗剪能力也应加强，箍筋应加密配置（图12b）。当洞口靠近梁端且剪压比不满足规定时，也可采用梁端加腋提高其抗剪承载力，并加密配箍。

图12 框支梁箍筋加密区示意

2—转换梁 3—转换柱 4—框支剪力墙

《高层建筑混凝土结构技术规程》第10.2.7条的规定和条文说明。

10.2.7 转换梁设计应符合下列要求：

3 偏心受拉的转换梁的支座上部纵向钢筋至少应有50%沿梁全长贯通，下部纵向钢筋应全部直通到柱内；沿梁腹板高度应配置间距不大于200mm、直径不小于16mm的腰筋。

10.2.7（条文说明）本条第3款针对偏心受拉的转换梁（一般为框支梁）顶面纵向钢筋及腰筋的配置提出了更高要求。研究表明，偏心受拉的转换梁（如框支梁），截面受拉区域较大，甚至全截面受拉，因此除了按结构分析配置钢筋外，加强梁跨中区段顶面纵向钢筋以及两侧面腰筋的最低构造配筋要求是非常必要的。非偏心受拉转换梁的腰筋设置应符合本规程第10.2.8条的有关规定。

《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：

10.2.8 设计尚应符合下列规定：

2 转换梁截面高度不宜小于计算跨度的1/8。框支梁截面宽度不宜大于框支柱相应方向的截面宽度，且不宜小于其上墙体截面厚度的2倍和400mm的较大值。

5 转换梁纵向钢筋接头宜采用机械连接，同一连接区段内接头钢筋截面面积不宜超过全部纵筋截面面积的50%，接头位置应避开上部墙体开洞部位及受力较大部位。

7 对框支梁上部的墙体开洞部位，梁的箍筋应加密配置，加密区范围可取墙边两侧各1.5倍转换梁高度；箍筋直径、间距及面积配筋率应符合本规程第10.2.7条第2款的规定。

8 框支剪力墙结构中的框支梁上、下纵向钢筋和腰筋（图10.2.8）应在节点区可靠锚固，水平段应伸至柱边，且非抗震设计时不应小于0.4l_ab，抗震设计时不应小于0.4l_abE，梁上部第一排纵向钢筋应向柱内弯折锚固，且应延伸过梁底不小于l_a（非抗震设计）或l_aE（抗震设计）；当梁上部配置多排纵向钢筋时，其内排钢筋锚入柱内的长度可适当减小，但水平段长度和弯下段长度之和不应小于钢筋锚固长度l_a（非抗震设计）或l_aE（抗震设计）。