钢筋超筋的种类及解决办法

【超筋的种类】

1. 弯矩超，即梁的弯矩设计值大于梁的极限承载 M；

2. 剪扭超；

3. 扭超（普通梁不存在扭矩超，有的话，可能是中间梁端梁 M不平衡导致）

4. 剪超；

5. 配筋超：梁端钢筋配筋率 2.5%；

6. 混凝土受压区高度不满足；只要一项不满足，整个计算结果都显示红色，在“混凝土构件配筋及钢构件验算简图”中可以查看、可以根据受力分析，结构布置，和周边梁计算结果比较，判断是哪种超筋。

【PKPM计算结果说明】

图形文件输出混凝土构件配筋及钢构件验算简图

As1、As2、As3为梁上部(负弯矩)左支座、跨中、右支座的配筋面积(cm²)。

Asm1、Asm2、Asm3表示梁下部(负弯矩)左支座、跨中、右支座的配筋面积(cm²)。

Asv表示梁在 Sb范围内的箍筋面积(cm²)，取抗剪箍筋 Asv与剪扭箍筋 Astv的大值。

Ast表示梁受扭所需要的纵筋面积(cm²)。

Ast1表示梁受扭所需要周边箍筋的单根钢筋的面积(cm²)。

G，TV分别为箍筋和剪扭配筋标志。

【设计时应注意要点】

1. 梁端负弯矩传递给主梁，就成了主梁扭矩，扭矩越大，扭转角度和变形也就越大。

2. 假设次梁无限刚，不发生任何变形，相当于铰接，传递过去时，就一个剪力；换种说法：当次梁截面较高、主梁截面较窄、次梁无负弯距配筋下，次梁端完全开裂，此时可以认为是完全铰。

3. 假设一开始是按固接设计，后来由于扭矩过大或者抗扭刚度大，会发生很大的变形，就会破坏，相当于卸载。

4. 钢筋混凝土结构式允许带缝工作的；当主梁出现裂缝后，其抗扭刚度急速降低，主梁对次梁的嵌固作用降低，在节点出现裂缝，内力出现重分布，次梁端弯矩变小，跨中弯矩变大。

5. 不管是点铰还是不点，次梁对主梁来说始终存在不可忽视的扭矩；次梁和主梁间的扭转是协调扭转，而非纯扭转；.pkpm没有考虑楼板对主梁的约束作用，也就是程序算出的扭矩不是真实的，偏大。

6. 所以当次梁越靠近主梁时，所分配到的扭矩越大，类似于剪力的分布，两者之间可以类比； T= φ*Ip/(r*0.5L)，在相同的转角下，梁长 L越短，T越大，那么 = T*r/Ip越大，所以很容易发生剪扭超。

7. PKPM中梁如果按主梁输入，其数值计算模型为按空间杆单元参与结构整体计算。计算内力时，程序将梁沿长度方向等分为 13个截面，在每个截面上根据内力计算所需配置的钢筋面积和按规范规定的最小配筋率取大者；13个截面中有一个截面超筋，结果中则会显示超筋。

8. 主梁截面变大，主梁更能约束次梁，节点更接近于固接，则次梁端负弯矩 M变大，跨中弯矩 M变小，起到了增大主梁扭矩 T的作用，依材料力学公式，主梁扭转角度也变大，即次梁端部上翘增加，次梁梁端负弯矩变大，EI不变，节点转角变大，符合变形协调。次梁截面变大，节点更接近于铰接，则次梁端负弯矩M变小，跨中弯矩 M变大，起到了减小主梁扭矩 T的作用，依材料力学公式，主梁扭转角度也变小，即次梁端部上翘减小，次梁截面变大，抗弯刚度也变大，次梁端负弯矩M变小，则节点转角变小，符合变形协调;主梁截面变大，主梁梁端弯矩和跨中弯矩都增大，因为刚度变大，能吸收的弯矩更多。

9. Pkpm：程序分析时，是三维分析，能考虑刚度的相对变化，算出来的计算结果符合概念设计中的方法，并不是我们手算时的公式，我们手算，要么是完全固接，要么铰接，可实际工程梁柱节点却完全不是这样，satwe是根据刚度来算力的。

10. 扭矩分两个类型，一个是平衡扭矩，这种扭矩的大小是恒定值。例如雨棚对支撑梁的扭矩，不会因为支撑梁的刚度大小而改变，也不会因为雨棚的开裂而改变。另一种扭矩叫做协调扭矩，这种扭矩的大小不是恒定，会随着结构的刚度关系而变化，例如边次梁对框架主梁的扭矩。

【超筋解决方法】

1. 抗：加大截面，增大截面的刚度；一般在建筑要求严格处，如过廊等，加大梁宽；建筑要求不严格处，如卫生间等加大梁高；提高混凝土强度等级。

2. 放：点铰，以梁端开裂为代价，不宜多用；点铰对输入的弯矩进行调幅到跨中，并释放扭矩。强行点铰不符合实际情况，不安全。或者改变截面大小，让节点有接近铰的趋势；并且相邻周边的竖向构件加强配筋。

3. 力流与刚度。通过调整构件刚度来改变输入力流的方向，使力流避开超筋处的构件，加大部分力流引到其他构件，但在高烈度区，会导致其它地方的梁超筋。对超筋梁，可以查看计算结果，看是因什么原因超限。一般可以采用提高混凝土强度等级、加大截面尺寸（多是加宽）来解决，或者使用上允许的情况下，也可以考虑梁端水平或竖向加腋，以解决抗剪截面不足（剪压比超限）或截面有效高度偏小（x/h0，偏小太多可没辙）的问题。如果梁的下铁有潜力可挖，亦可考虑将与筒相连的梁端设置为铰接计算，配筋设计时，按实际配筋面积反算端部弯矩，再调整下铁及远端支座上铁配筋，这往往可以解决在筒壁上梁纵筋锚固长度的不足。

（资料来源《造价工程师》）