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摘要：反梁，即楼板面与梁面不在同一个标高的梁，是为满足建筑使用功能等方面的一种建造方式，在卫生间、飘窗台等部位的应用非常广泛。对反梁进行合理的设计，是确保建筑安全性能的关键之一。基于此，本文从反梁的设计现状、受力模式两个方面进行了探讨。
关键词：反梁；建模；设计
反梁在实际工程中经常遇到，如何正确设计反梁，是每一名结构工程师从事建筑结构设计工作必须具备的基本能力。本文从使用结构设计软件的角度出发，着重分析了钢筋混凝土反梁的建模情况，并提出了建议，希望能对设计人员有所帮助。
1.反梁的设计现状
当前，反梁在设计院中并没有引起足够的重视，绝大多数结构设计师仅仅将其视为普通梁进行设计。
在使用国内设计软件（如YJK、PKPM等）建模分析的时候，因绝大多数设计人员并未按实际情况调整梁与楼板之间的高度差，软件直接按普通梁的刚度放大系数进行放大，显然不太妥当。《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2015）5.2.4条规定“对现浇楼盖和装配整体式楼盖，宜考虑楼板作为翼缘对梁刚度和承载力的影响”，与反梁相连的楼板并不都在受压翼缘上，不能简单地任由软件自行判断，设计人员应当根据实际情况在前处理参数中人为修改反梁的刚度放大系数。在住宅飘窗台中，与反梁相连的剪力墙墙垛比较短时，经常出现配筋配很大的情况，此时人为调整反梁的刚度能起到较好的改善效果。值得注意的是，越来越多优化设计咨询单位及房地产开发商为减少含钢量以节约成本，要求设计院勾选梁按考虑楼板翼缘的T形梁配筋。按普通梁建模的反梁应结合实际翼缘情况，不可直接套用软件输出的T形梁配筋结果，避免因配筋不足造成不必要的工程隐患。
少部分设计人员为了力求模型与图纸完全一致，在建模过程中，按照施工图的实际情况，调整了反梁的梁面标高。此时，软件可以识别出梁两侧的楼板情况，较为准确地计算出刚度放大系数，通常不需要人工干预。但梁在三维空间里边作为一维杆系，软件在处理板面与梁面标高不一致的时候，往往添加“刚性杆”等方式实现楼板导荷的过程，当采用刚性楼板假定的时候，得出的反梁内力有时与实际不太相符（如弯矩不连续等），需要在前处理中对楼板属性进行修改。一般而言，这样建模虽然前期比较繁琐，输出结果本该更为可靠，但是需要注意的是，个别版本的软件在处理高差小于500mm的反梁时，默认忽略而将其拉平。在剪力墙结构中，反梁一端与剪力墙相连，另一端与梁或柱相连时，因涉及到剪力墙的单元划分，YJK等软件会自动将反梁拉回楼层高度，此时反梁将按照斜梁的方式进行设计，梁跨中出现面筋计算值的情况，设计师应自行分析判断，确认计算结果合理、有效后方可作为设计依据。
2.反梁的受力模式
与普通梁相比，钢筋混凝土反梁主要是通过其箍筋来完成楼板导荷的过程。
《人民防空地下室设计规范》（GB50038-2005）中附录E关于钢筋混凝土反梁设计要点及其条文说明指出：根据清华大学的研究成果，反梁的正截面受弯承载能力与正梁相比没有变化，而斜截面受剪承载力比正梁有明显下降，主要原因是反梁截面的剪应力分布与正梁有差异。正梁因为存在楼板作为受压翼缘使剪压区混凝土的压应力和剪应力减小，相比之下，受剪承载力有所提高。
一般使用结构设计软件进行梁配筋计算时，只要建模方式合理，由软件分析得出的反梁正截面受弯承载力基本能满足规范要求。对于受剪承载力验算，《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）中6.3条文说明指出：由于混凝土受弯构件受剪破坏的影响因素众多，破坏形态复杂，对混凝土构件受剪机理的认识尚不很充分，至今未能像正截面承载力计算一样建立一套较完整的理论体系。考虑到我国国情及整个行业的设计习惯，现行计算公式是建立在半理论半经验的基础上得出的。对于普通工业与民用建筑的钢筋混凝土反梁，可按《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）6.3条及附录G进行斜截面受剪承载力验算，但要充分考虑箍筋直接传递楼板荷载的情况。当需要进行人防设计时，可按《人民防空地下室设计规范》（GB 50038-2005）附录相关式子校核软件输出的反梁箍筋计算结果。当地下室顶板与塔楼首层楼板存在高差时，由于交接处的反梁需要承担楼板传来的覆土等荷载，箍筋的校核尤为重要。
3.反梁的设计建议
针对设计周期较短的情况，为节约建模时间，反梁可按普通梁进行建模，但应注意按实际修改刚度放大系数，同时人工复核箍筋计算结果。当大面积的反梁导致错层时，为了保证结构分析的可靠性，计算模型应能反映错层的实际情况。当反梁两侧楼板高差较大时，为避免腹板裂缝过大可适当加强抗扭箍筋。当反梁构造所需高度远大于承载的需求时，可考虑采用“正梁+钢筋混凝土反坎”的形式，既能保证结构的安全性，亦可达到优化设计的目的。
4.结语
本文详细介绍了设计院对于反梁建模的主要现状，提醒广大设计人员关注反梁的刚度放大系数，采用正确方式建模的反梁正截面承载力要求可满足《混凝土结构设计规范》的相关要求，但反梁的抗剪强度较一般梁弱，由于现行的设计软件无法按实际情况计算出反梁的箍筋值，其输出的箍筋结果需要设计师手算复核，并适当加强。
参考文献：
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