结构中宽扁梁设计要点及其特点探讨

宽扁梁结构设计与分析摘要：在城市建设发展过程中，建筑物的高度受到城市规划的限制和影响，导致楼层高度也相应受到制约。

同时，现代建筑的智能化和信息化发展，设备管线越发增多，因此，在建筑层高的限制下，楼层结构梁对室内净高有很大的影响。

为了满足对净高的要求，自20世纪90年代开始，宽扁梁结构设计就成功的应用于建筑设计当中。

国内外多家研究机构也结合工程实际情况，进行了大量的实验和计算分析，研究表明，宽扁梁结构符合相关力学理论假定，满足抗震设防标准。

因此，对净高有明确限制的项目有广阔的应用空间。

关键词：宽扁梁；截面特性；刚度调整系数；有限元算法引言宽扁梁结构由于其设计特点，在工程中的应用逐渐增多，本文结合笔者的工程具体实践经验，对宽扁梁结构设计中应当注意的设计要点等相关问题开展分析，为大家提供技术交流和借鉴。

并且该工程宽扁梁结构区别于一般规范上所规定的宽扁梁，本工程梁更侧重于“扁”，而没有“太宽”。

一、宽扁梁概述（一）结构特点普通矩形梁截面的高宽比h/b一般取2.0~3.5；当梁宽大于梁高时，梁就称为扁梁；梁的宽度大于矩形柱的截面尺寸，大于圆形柱直径的80%称为宽扁梁。

介于普通的梁板体系和无梁楼盖体系之间，既可以满足业主对于建筑净高的要求，又能保证结构具有一定的刚度和延性，集两者之优点。

（二）理论依据（1）《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）第6.3.2条规定：采用扁梁的楼、屋盖应现浇，梁中线宜与柱中线重合，扁梁应双向布置。

扁梁的截面尺寸应符合下列要求，并应满足现行有关规范对挠度和裂缝宽度的规定：bb≤2bc；bb≤bc+hb；hb≥16d式中：bc为柱截面宽度；bb、hb分别为梁截面宽度和高度；d为柱纵筋直径。

扁梁不宜用于一级框架结构。

在王昌兴主编的《建筑结构抗震设计及工程应用》书中第7.3.4条也有类似相关规定，不过该条文更明确了“不宜在一级框架结构中采用梁宽大于柱宽的扁梁”，而对于梁宽小于柱宽的扁梁则没有进行说明。

结构中宽扁梁设计要点及其特点探讨结构中宽扁梁是一种常见的梁型结构，在建筑和工程领域中得到广泛应用。

本文将探讨结构中宽扁梁的设计要点以及其特点。

一、结构中宽扁梁的设计要点在进行结构中宽扁梁的设计时，需要注意以下要点：1. 梁的几何形状：宽扁梁的截面通常为宽度较大、高度较小的矩形形状。

梁的几何形状对于抗弯能力和刚度的提供至关重要，设计师需要根据实际工程需求合理确定梁的截面尺寸。

2. 材料的选择：宽扁梁通常采用钢材或混凝土作为主要结构材料。

设计师需要根据工程要求和具体使用环境选择合适的材料，以保证梁的强度和耐久性。

3. 荷载计算：在进行宽扁梁的设计时，需要考虑梁所承受的各种荷载，如自重、活载、温度荷载等。

设计师需要进行准确的荷载计算，并合理分配荷载到梁结构上，以确保梁的安全性能。

4. 抗弯设计：宽扁梁常常用于承受弯矩荷载，因此在设计时需要重点考虑梁的抗弯能力。

设计师需要根据梁的截面形状和材料性能进行抗弯设计，确保梁在受到弯曲荷载时不会发生破坏。

5. 剪切设计：除了抗弯能力外，宽扁梁还需要具备良好的剪切性能。

设计师需要根据梁的几何形状和材料性能进行剪切设计，以确保梁在受到剪切力时能够承受并分散力量。

二、结构中宽扁梁的特点结构中宽扁梁具有以下特点：1. 抗弯刚度高：由于宽扁梁的截面宽度较大，能够提供较高的抗弯刚度，使其在承受弯矩荷载时不易产生明显的挠度。

这种特点使它在许多工程中得到广泛应用，如楼板梁等。

2. 跨度较大：相比其他类型的梁结构，宽扁梁的跨度通常较大，能够在较大的跨度范围内提供足够的支撑和承载能力。

这使得宽扁梁适用于跨度要求较大的工程，如桥梁等。

3. 高效的承载能力：宽扁梁的截面宽度相对较大，使其能够有效地承载较大的荷载，并将荷载传递到梁的支承点，从而实现结构的稳定性和安全性。

这使得宽扁梁在承受大荷载的情况下表现出较好的工作性能。

综上所述，结构中宽扁梁的设计要点包括梁的几何形状、材料选择、荷载计算、抗弯设计和剪切设计。

对高层建筑宽扁梁结构设计的几点建议【摘要】本文从高层建筑宽扁梁结构的概述出发，系统阐述了宽扁梁与普通混凝土梁框架结构的设计异同，最后对高层建筑宽扁梁结构设计的相关要点进行了总结建议。

【关键词】高层建筑，宽扁梁结构，设计一、前言随着社会的不断发展和生活质量的不断提高，人们对各种建筑的使用要求也日益提高。

因此，采用科学的建筑设计技术，不断完善高层建筑宽扁梁结构设计就成为当前一项十分有意义的课题。

二、高层建筑宽扁梁布局的概述在现代建筑中运用钢筋混凝土宽扁梁结构形式能够有效地降低层高从而降低建筑物的总高度,减小由风荷载和地震作用产生的内力,节约工程投资并降低施工难度。

因此在高层建筑中运用宽扁梁结构形式得到工程界的广泛重视。

由于扁梁截面的宽高比较大,梁宽大于柱宽,宽扁梁布局在风荷载和地震作用下,其梁柱节点的机理较为复杂,当前尚缺少这类结构形式相对系统有效的设计办方法。

三、宽扁梁与一般梁框架布局的比较1、基底剪力到达同一侧移时宽扁梁框架布局所需的水平荷载小于一般梁布局，且宽扁梁框架布局模型的基底剪力峰值小于一般梁框架布局，可见其布局刚度小于一般梁布局，即宽扁梁布局柔于一般梁布局。

2、梁柱钢筋应力宽扁梁比一般梁布局更能实现强柱弱梁的破坏形式，因此对于采用强柱弱梁的原则进行结构布置优化时，若一般梁框架布置符合该原则时，则相同配筋和相同线刚度下宽扁梁布局亦能符合此原则，即一般梁布局的优化方法适用于宽扁梁布局。

3、裂缝的发生首层结构的混凝土受拉裂缝宽度均比顶层大，由底部剪力法可算出基底剪力为其上部各楼层剪力之和，因此底层出现的剪切破坏最大，顶层损害最小。

对一根梁而言，负弯矩端的裂缝位于上方与楼板相连处，且与梁相连的楼板处也会出现开裂，而正弯矩端的裂缝则位于梁截面的下方。

侧向力效果下框架梁的正弯矩端由竖向荷载出现的负弯矩抵消一部分，在框架梁正弯矩端下部有裂缝出现。

而负弯矩端与竖向荷载出现的负弯矩叠加，使该节点处框架梁负弯矩端开裂，然后使楼板开裂。

关于扁平梁（宽扁梁）2007-12-20 22:48普通矩形截面梁的高宽比h/b一般取2.0～3.5；当梁宽大于梁高时，梁就称为扁梁（或称宽扁梁、扁平梁、框架扁粱）。

框架扁粱的外形特点是扁梁的宽度通常超过柱子横截面宽度，这种梁一般是因建筑净空的要求，在结构上来说并不经济。

采用相同断面积，扁平梁比正常梁惯性矩小，承载力低且挠度大，但可以节省空间，一般配筋量也稍多些，所以可以采用无粘结预应力扁平梁等技术。

根据建筑平面尺寸及结构平面布置，扁梁有单向、双向正交或斜交楼盖结构，此外还有变截面宽度即横向加脓的预应力混凝土框架扁粱。

在高层结构中，随着层高的减少，为了获得更多的使用空间，可设计成扁梁，按下列公式预估尺寸：h=(1/18～1/25)l；b=(1～3)h；l为跨度，h为扁梁梁高，b为扁梁梁宽。

板带：板带实际上是板的一种表现形式，通常应用于无梁楼盖板中。

柱上板带指布置在框架柱上的板带，结构形式类似梁，通常也被称为扁平梁。

《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)对扁梁的规定：6.3.2 采用梁宽大于柱宽的扁梁时，楼板应现浇，梁中线宜与柱中线重合，扁梁应双向布置，且不宜用于一级框架结构。

扁梁的截面尺寸应符合下列要求，并应满足现行有关规范对挠度和裂缝宽度的规定：bb≤2bcbb≤bc+hbhb≥16d式中bc——柱截面宽度，圆形截面取柱直径的0.8倍；bb、hb——分别为梁截面宽度和高度；d——柱纵筋直径。

宽扁梁的设计：对于宽扁梁的设计，《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)仅对其截面有规定，并没有详述的细则。

参考国内外的文摘和论文，国外的学者认为：节点区的所有力平衡是关键，宽梁的部分筋若在柱外侧通过时，在斜压杆的上下端就没有能起平衡作用的竖向压力，在柱外的那部分梁可能被剪坏。

他们据此提出两种解决方法：1、将梁的上部钢筋全部配置在柱宽范围内；2、配置竖向筋以承担压杆推力产生的竖向分力。

结构中宽扁梁设计要点及其特点探讨在建筑和工程领域中，宽扁梁常常被用于支撑和分担荷载，起到加固和稳固结构的作用。

本文将探讨宽扁梁的设计要点，以及它所具有的特点。

一、设计要点1. 破坏形态的分析：宽扁梁在设计过程中，首先需要对梁的破坏形态进行分析。

这包括弯矩、剪力、挠度等方面的考虑，以保证梁的稳定性和承载能力。

2. 荷载分析：在设计宽扁梁时，需要充分考虑梁所受荷载的种类及其大小。

常见的荷载包括自重、活载、风载和地震荷载等，每一种荷载都需要进行仔细的计算和分析。

3. 材料选择：宽扁梁的设计还需要考虑所选用的材料的性能和可行性。

根据具体的工程需求，可以选择钢材、混凝土等材料来进行梁的构造。

4. 梁的尺寸和形状：在设计宽扁梁时，需要确定梁的净跨度、截面尺寸和形状。

这些参数的选择应考虑荷载的大小以及对梁的极限状态的要求。

5. 抵抗水平荷载的能力：宽扁梁通常承受较大的水平荷载，因此在设计中需要考虑梁的抗倾覆和抗滑移能力。

这可以通过增加梁的厚度、设置支撑等措施来实现。

二、特点探讨1. 强度高：宽扁梁由于其截面宽度较大，可以提供更大的抗弯能力和抗剪切能力。

这使得宽扁梁能够在承受荷载时保持稳定性和耐久性。

2. 跨度大：宽扁梁适用于较大跨度的结构，因其横向刚度较好，能够有效地分散和承载横向力。

这使得宽扁梁在大跨度建筑中得到广泛应用。

3. 利于施工：宽扁梁的设计和施工相对简单，能够减少施工时间和成本。

宽扁梁的较大截面尺寸也便于施工中的操作和检验。

4. 美观性好：宽扁梁的截面形状和尺寸可以根据建筑的整体设计进行调整，以达到良好的美观效果。

这使得宽扁梁在一些需要强调建筑美观性的结构中得到了广泛应用。

5. 维护方便：由于宽扁梁的结构较为简单，维护也相对容易。

在维修时，可以通过更换局部部件或修复受损部分来恢复梁的正常使用。

综上所述，宽扁梁在结构设计中具有许多重要的要点和特点，这些要点和特点的考虑可以确保梁在使用过程中具有良好的承载能力、稳定性和美观性。

宽扁梁的设计对于宽扁梁的设计,2001版抗震规范仅对其断面有规定,并没有详述的细则。

参考国内外的文摘和论文,国外的学者认为:节点区的所有力平衡是关键,宽梁的部分筋若在柱外侧通过时,在斜压杆的上下端就没有能起平衡作用的竖向压力,在柱外的那部分梁可能被剪坏。

他们据此提出两种解决方法,1、将梁的上部钢筋全部配置在柱宽范围内;2、配置竖向筋以承担压杆推力产生的竖向分力。

参考国内的文献,前种方法仅适用于梁比柱稍宽一点的情况,否则,柱内钢筋将密得无法施工,若以牺牲梁的有效高度而设置多排筋,显然也不合理,但我们要求有70%左右的钢筋通过柱子。

对第二种方法,国内有不少的专门论述。

有关实验指出,宽扁梁在静载和低周反复荷载作用下,破坏区域基本在节点外核心区。

在外核心区设置箍筋可以起到保护内核,转移塑性铰的作用,而且有必要设穿过柱内的垂直钢筋,以增强外核心区的强度。

综上所述,节点设计中,节点外核心区抗扭是宽扁梁的核心所在。

框架节点核心区水平抗剪箍筋配置:宽扁梁框架节点核心区水平抗剪箍筋除在内核心区柱内按现行混凝土结构设计规范要求设置外,还应在外核心区周边设置,其构造要求为:一级抗震等级≥φ12@100二、三级抗震等级≥φ10@100非抗震等级≥φ10@200双向宽扁梁节点,可利用宽扁梁腰筋双向贯通构成。

单向宽扁梁节点,可1利用宽扁梁腰筋双向贯通附加另向水平拉结筋构成。

框架节点外核区抗扭纵筋配置:双向宽扁梁梁高相等时,宜通过按计算要求增加框架梁纵向钢筋构成;双向宽扁梁梁高不等时,可在矮宽扁梁方向外核心区底部加设朝上开口箍筋构成底部抗扭纵筋;单向宽扁梁时,可通过设置节点核心区附加封闭箍筋构成(形式上相当于宽扁梁箍筋延伸进节点核心区)。

当采用附加封闭箍筋形式时,其构造要求为:一级抗震等级≥φ12@100二、三级抗震等级≥φ10@100非抗震等级≥φ8@100框架节点外核心区周边抗扭封闭箍筋配置:按计算要求通过附加外核心区角部垂直拉筋与节点外核心区宽扁梁纵向钢筋焊接或搭接构成。

对高层建筑宽扁梁结构设计的几点建议【摘要】当前，建筑行业的发展越来越快，高层建筑已经成为重点的建设项目之一，这就要求采用更加安全与稳定的建筑结构对其进行设计，所以本文提出了目前应用较为广泛的一种结构设计，即宽扁梁结构，并且针对这一设计的相关理念进行阐述，希望为今后的建筑工程提供帮助。

【关键词】高层建筑；宽扁梁结构；设计现代社会中，高层的建筑结构越来越多，采用宽扁梁进行整体结构的设计具有重要的发展意义，其不仅能够促进建筑整体水平的提升，还能有效的保证结构的稳固性，为人们的社会生活提供了重要的保障。

所以这一结构的设计已经成为当下最为广泛的一种设计形式，本文重点加以论述，希望能够为建筑工程质量的进一步提升提供借鉴。

1、宽扁梁结构设计的相关概述宽扁梁结构的设计理念就是利用钢筋混凝土为基本原材料，降低当地震出现时内力对高层建筑产生损害的一种结构，具有降低层高以及建筑物总高度的功能。

在建设成本上，由于这一结构的施工难度得到了有效的降低，所以也节省了一大笔成本费用，在当前的工程施工中较为常见。

其截面的整体宽高与一般结构相比要更大，所以施工难点在于梁柱节点的受力上，当前仍然没有相对完善的设计方式可以实现上述的施工难点。

2、与传统的结构设计的对比首先，宽扁梁结构在整体设计上具有良好的优越性，因为其基底剪力要高于一般梁的布局，所以承担的风险也要更低，尤其是在地震内力的作用下，可以有效的降低所损害所带来的影响。

其次，在梁柱钢筋应力上，采用一般梁布局的优化方式同样也可以应用在宽扁梁的布局方式上，符合梁柱钢筋应力的要求，并且宽扁梁具有强柱弱梁的形式，对于建筑的整体性具有一定的帮助。

第三，因为建筑混凝土一旦施工不当就会出现表面裂缝的现象，并且底层的宽度要远远高于顶层，通过剪力法能够计算出相应的损害度，容易出现负弯矩的部位除了框架梁以外，还包含内部的钢筋，同时楼板板筋也极有可能出现负弯矩的问题，所以应该利用宽扁梁的结构降低负弯矩的荷载力，将裂缝出现的可能性降到最低。