钢筋混凝土框架梁端弯矩调幅法

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框架梁梁端弯矩调幅计算方法研究

框架梁梁端弯矩调幅计算方法研究

口:20f 1一止≠1% 、P。,
式中:P一受拉纵向配筋率; P 7一受压纵向钢筋配筋率; P6一平衡配筋率( 平衡梁开裂弯矩的配筋率) 。 用上式进行负弯矩调幅时,弯矩减小后截面的 P或 P—P’应 等于或 小于 0.5 p6。 当P或 P—P’大 于 O. 5p6,不能进行调幅。 ( 2) 欧洲规范 欧洲规范ENl 992—1—1:2004规定用6表示弯 矩调幅系数,为调幅后的弯矩与弹性弯矩的比值, 这与美 国规范不同 即:口=1— 6。其规定 ,对主要承 受弯矩的板,相邻板跨的跨长比应为0.5—2.0。当 满足下列条件时,不需检验板塑性铰的转动能力而 直接进行弯矩调幅:
( 2) 跨中正弯矩随着梁刚度系数的增大而增 大,即艿’随着梁刚度系数的增大而增大。当刚度系 数为0.5 时,梁端支座处6 7=0.932;当 刚度系数取 2.0时,梁端支座处6’=1.120 7。 3.1.2门式框架分段梁
图4 门式框架分段梁各段刚度系数图
表2 门式框架梁分七段弯矩变化表
随着梁两端支座处梁段刚度系数减小,梁端支座负弯
( 1) 由图5可见分段梁改变梁端支座处刚度系 数可以实现梁弯矩调幅,且跨中间段刚度系数分别为 1.0、0.8、0.6时,梁两端支座刚度系数为0.4时,可以 分别使得梁端支座弯矩调幅16.3%,14.5%,11.7%。
( 2) 对比图6和图7可见,传统的梁弯矩调幅 只对 梁进行 调幅 ,并未 调节柱 ,梁柱 节点 显然不 平 衡;而分段梁对端支座处梁进行刚度调节,既可以 实现梁弯矩调幅,又可以使得梁柱节点平衡。
1 引言
钢筋混凝土框架结构因其自身的材料性质,决 定了以目前的计算手段,在日常设计计算分析时只 能用 线弹性 方法 ,在结 构达到 承载能 力极 限状态 时 计算与实际会有较大差异,主要表现在构件刚度的 相对变化而引起内力重分布方面。因此在设计时 应尽量考虑这种差异,能更合理地估计结构的承载 能力 和使用 阶段 性能, 充分发 挥结构 潜力 ,收到 节 约材 性、简 化计 算、方 便施工 的效果 。目 前常用 的 办法是对梁的支座负 弯矩进行弯矩调幅。

框架梁弯矩调幅解释

框架梁弯矩调幅解释

梁柱节点在理论计算中一般看作是绝对刚接,但实际的钢筋混凝土梁柱节点做不到完全刚接,更接近于刚接和铰接之间。

尤其是混凝土梁端开裂后,刚接的假定更是不太成立。

竖向荷载作用下,如果按照假定为刚接的理论计算值去设计,而实际做不到完全刚接,那么实质上是低估了跨中截面的实际弯矩值。

因此,可以考虑用梁端塑性调幅的方法来体现这一影响。

还有一个方面的考虑,梁端负弯矩钢筋都在梁顶部布置,如果数量过多,很难布置,混凝土也很难浇捣,施工质量没有保障。

适当的塑性调幅,相当于减少梁端负弯矩钢筋,增加梁跨中正弯矩钢筋,方便施工,保证质量。

具体来说,旧版的《全国民用建筑工程设计技术措施(结构)》第9.2.8条提到了:“竖向荷载作用下可以考虑梁端塑性变形内力重分布而对梁端负弯矩进行调幅”、“现浇框架调幅系数取0.80~0.90”。

一般在计算中可以采用0.85。

将梁端负弯矩值乘以0.85的调幅系数,然后跨中弯矩相应增大,相当于把弯矩图整体往下移动了一下。

但是一定要注意,弯矩调幅只影响梁自身的弯矩,柱端弯矩仍然要按照调幅前的梁端弯矩求算。

比如这张框架梁在竖向荷载下调幅后的弯矩图,以顶层第一跨为例,调幅前的左端、跨中、右端弯矩分别为-28.86、35.95、-46.35,调幅系数取0.85,左端变为-28.86x0.85=-24.53,右端变为-46.35x0.85=-39.40,跨中变为35.95+0.5x(1-0.85)x(28.86+46.35)=41.62。

调幅前的0.5x(28.86+46.35)+35.95=73.6,调幅后的0.5x(24.53+39.40)+41.62=73.6,两者保持一致。

而顶层左数第二根柱子的柱顶弯矩并不是39.40-32.27=7.1,而是要用调幅前的梁端弯矩46.35-37.96=8.4。

很好理解,8.4x0.85刚好等于7.1。

而水平荷载作用下,梁的弯矩基本上跨中很小,两端很大,且两端为异号弯矩。

弯矩调幅

弯矩调幅
1.05h0 1.05h0 1.05h0
箍筋面积增大 的区域
箍筋面积增大的 区域
考虑内力重分布后,结构构件必须有足够 的抗剪能力。 并且应注意,经过弯矩调幅以后,结构在 正常使用极限状态下不应出现塑性铰。

连续梁各控制截面的剪力设计值
可按荷载最不利布置,根据调整后的支 座弯矩用静力平衡条件计算;也可近似 取用考虑荷载最不利布置按弹性方法算 得的剪力值。
求:采用弯矩调幅法确定该梁的内力。
q1 24 KN / m
q2 q3 18KN / m
g 8KN / m
4.5m
4.5m
4.5m
梁的计算简图
弹性弯矩值
可以看出,和梁上各控制截面最大弹性弯矩 相对应的荷载组合是各不相同的,因此调整 弯矩时,一方面要尽量使各控制截面的配筋 能同时被充分利用。另一方面则要调整两个 内支座截面和两个边跨的跨内截面的弯矩, 使两支座或两边跨内的配筋相同或相近,这 样可方便施工。
MB A 平衡关系求得 的弯矩 B MB
最不利弯矩
弯矩调幅法的基本规定2、3、4
(1)钢筋宜采用Ⅱ、Ⅲ热轧钢筋。 (2)调幅系数≤25%。 (3) 0.1≤ ξ=x/h0 ≤0.35 (4)调幅后必须有足够抗剪能力。 (5)按静力平衡计算跨中弯矩,支座调幅 后跨中弯矩不小于弹性计算值。
使用弯矩调幅法时,为什么要限制 ?
g
A
RA
q
x
M B 0.0909( g q )l 2
边跨内最大弯矩 ——按平衡方法
M B 0.0909( g q )l 2
M B 0.0909( g q)l 2
gq
x
M B 0.0909( g q)l 2

梁端负弯矩调幅系数规范

梁端负弯矩调幅系数规范

梁端负弯矩调幅系数规范篇一:弯矩调幅小论《弯矩调幅——塑性内力重分布》小论《弯矩调幅——塑性内力重分布》首先,我们对结构进行分析时,会根据结构类型,构件布置,材料性能,受力特点以及破坏机理等选择合适的结构分析方法,不同的分析方法有不同的假设,因此也会对应不同的适用范围。

结构分析方法一般主要有以下几种:——线弹性分析方法,——考虑塑性内力重分布的分析方法——塑性极限分析方法——非线性分析方法——实验分析方法弯矩调幅是建立在塑性内力重分布的分析方法的基础上的实际计算理论,是对超静定结构内力自平衡的一种预先判断,是“弹性内力,塑性设计”理论的实际应用。

在理想的线弹性模型中梁柱的连接为刚接,即假设梁柱在受力变形前后保持不变。

然而由于实际结构在受力过程中与理想模型有一定的差别,比如存在严重的应力集中,材料缺陷等,都会使节点处产生裂缝,以致刚度有所下降,。

从而使梁端实际弯矩值降低,跨中弯矩值增大,梁内力出现重新分布现象。

进行弯矩调幅的具体意义:(1)追求与实际相符的受力(2)减小梁端负弯矩,可减小支座处负弯矩钢筋,改善结点区钢筋过于密集的状况,便于混凝土浇注,保证结点区的强度。

原则:按某一比例减小梁端弯矩;再按平衡条件求出增加后的跨中弯矩。

弯矩调幅系数:对于现浇式框架取0.8~0.9;对于装配式框架取0.7~0.8;注意:(1)先对竖线荷载作用下的梁端弯矩进行调幅,然后再与水平荷载作用下的梁端弯矩值进行组合;(2)跨中截面弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的一半;(3)弯矩调幅概念区别于“强柱弱梁”概念,强柱弱梁是基于塑性极限分析方法对结构延性储备的一种考虑,属于抗震概念设计的内容;(4)对于直接承受动力荷载的结构,以及要求不出现裂缝或处于侵蚀环境下的结构,不得采用塑性内力重分布的分析方法;(5)对于钢结构,不需进行弯矩调幅,因为钢结构设计分析一般采用塑性。

篇二:结构设计各种调整系数程序总信息中各种调整系数取值《建筑结构荷载规范》(GB5009-2001)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)选自《建筑结构设计新规范综合应用手册》朱炳寅编。

水平地震作用下钢筋混凝土平面框架弯矩调幅研究

水平地震作用下钢筋混凝土平面框架弯矩调幅研究

第26卷第4期2010年8月结 构 工 程 师Str uctural Eng i n eersV o.l 26,N o .4A ug .2010收稿日期:2010-03-20*联系作者,Em ai:l talent_sea1983@163.co m水平地震作用下钢筋混凝土平面框架弯矩调幅研究黄 海*赵植苹 沈小芹(西南石油大学建筑工程学院,成都610500)摘 要 从承载能力极限状态的角度出发,通过一个受水平集中力的单层单跨框架模型,研究了钢筋混凝土平面框架结构在水平地震作用下的破坏规律。

研究结果表明,在水平力作用下,框架梁端屈服将导致框架柱底端弯矩急剧增大,平面框架结构将提前屈服。

这表明框架梁的弯曲刚度对框架的承载力有显著的影响,梁端弯矩调幅将降低平面框架结构的承载力。

另一方面,框架梁端屈服以后框架结构的侧移将迅速增长。

在水平地震作用下,梁端弯矩调幅将增大框架结构倒塌的风险,结构偏于不安全。

当按照 建筑抗震设计规范 (GB 50011!2001)进行设计时,在保证形成∀强柱弱梁#破坏机制的前提下,钢筋混凝土平面框架结构不应进行弯矩调幅。

关键词 弯矩调幅,地震作用,钢筋混凝土平面框架结构,强柱弱梁Study on theM o m entM odulation for RC P l ane Fra m eStructures under Horizontal Eart hquake ActionHUANG H ai *Z HAO Zhipi n g S H EN X i a oq i n(Schoo l o f Constructi on Eng ineer i ng,South w est P etro l eu m Un i v.,Chengdu 610500,Ch i na)Abst ract Based on the li m it state of bear i n g capac ity ,a si n g le story and si n g l span plane fra m e mode lw as built to si m ulate the fail u re o f RC plane fra m e str uctures under horizonta l earthquake action .The struct u ra l m echanics analysis sho w s that the bending m o m ent of column end increases sharply once the bea m end fails .A s a resul,t the p lane fra m e structure fa ils i n advance .It indicates t h at the bend i n g stiff n ess o f bea m influencest h e beari n g capac ity o f of the fra m e sign ificantly .So t h e m o m ent m odulati o n m ethod decreases t h e bearing capacity of plane fra m e str ucture under horizontal force .On the o t h er hand ,the drift o f plane str ucture increases sharply once the bea m end fa ils .So mo m ent m odu lati o n m ethod rises the risk o f collapse o f plane fra m e structures under horizonta l earthquake action .According to t h e prov isi o ns of the Code for Seis m ic D esign of Buil d ings (GB 50011!2001),for a strong co lu m n and w eak bea m RC plane fra m e structure ,the m o m en t m odulation m ethod shou l d no t be used under horizonta l eart h quake action .K eywords m o m ent m odu lati o n ,eart h quake action ,RC plane fra m e str ucture ,strong co l u m n andw eak bea m1 引 言我国是一个多地震的国家,地震给人民的生命和财产安全造成极大的威胁。

框架连续梁的弯矩调幅系数

框架连续梁的弯矩调幅系数

框架连续梁的弯矩调幅系数文档下载说明Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document 框架连续梁的弯矩调幅系数can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!框架连续梁是指由多个梁段组成的结构体系,通过支座将这些梁段连接在一起,形成一个整体。

在框架连续梁设计中,弯矩调幅系数是一个非常重要的参数。

弯矩调幅系数反映了结构在不同荷载作用下的弯矩抵抗能力,是保证结构稳定性和安全性的关键。

弯矩调幅系数是指在结构受到不同荷载作用时,其抗弯能力相对于设计荷载的调整系数。

弯矩调幅系数越大,结构在受到荷载作用时承受的弯矩越大,反之则越小。

武汉理工大学 混凝土结构设计(新)专升本答案全

武汉理工大学 混凝土结构设计(新)专升本答案全

武汉理工大学混凝土结构设计(新)专升本答案全一、单选(共计100分,每题2.5分)1、关于单层工业厂房排架结构柱间支撑的布置,下列说法不正确的是()A. 下部柱间支撑应设置在伸缩缝区段的两端B. 下部柱间支撑应设置在伸缩缝区段的中央或邻近中央C. 上部柱间支撑应设置在伸缩缝区段的中央或邻近中央D. 上部柱间支撑在厂房两端第一个柱距也应设置答案:【A】2、关于反弯点法,下列说法中不正确的是( )A. 假定横梁的抗弯刚度无限大B. 假定各层柱的反弯点均在柱高的中点C. 假定梁柱节点转角为零D. 其适用条件是梁柱线刚度比大于3答案:【B】3、其他条件相同时,钢筋混凝土框架侧移刚度最大的类型是()A. 现浇式框架B. 半现浇式框架C. 装配式框架D. 装配整体式框架答案:【A】4、在单层厂房排架计算中,吊车横向水平荷载作用在柱上的位置为( )A. 牛腿顶面水平处B. 吊车轨道顶面水平处C. 吊车梁顶面水平处D. 上柱柱顶水平处答案:【C】5、框架结构在水平荷载作用下,由柱轴向变形所引起的顶点侧移( )A. 与结构高度H成正比B. 与结构高度H的二次方成正比C. 与结构高度H的三次方成正比D. 与结构高度H的四次方成正比答案:【C】6、有地震作用组合时,截面承载力设计表达式为()A. S≤R/γREB. S≤RC. γ0S≤RD. γ0S≤R/γRE答案:【A】7、柱下钢筋混凝土单独基础的底面尺寸是根据()A. 抗冲切承载力计算确定B. 地基承载力计算确定C. 基础尺寸的构造要求,再通过抗冲切承载力验算确定D. 基础尺寸的构造要求,再通过地基承载力验算确定8、弹性方法设计的连续梁、板各跨跨度不等,但相邻两跨计算跨度相差<10%,仍作为等跨计算,这时,当计算支座截面弯矩时,则应按()计算。

A. 相邻两跨计算跨度的最大值B. 两邻两跨计算跨度的最小值C. 相邻两跨计算跨度的平均值D. 无法确定答案:【C】9、单层厂房中,用来承托围护墙的重量并将其传至柱基础顶面的构件是( )A. 圈梁B. 连系梁C. 过梁D. 基础梁答案:【D】10、下述单层单跨厂房中,整体空间作用较大的是()A. 无檩屋盖,两端无山墙B. 有檩屋盖,两端有山墙C. 有檩屋盖,两端无山墙D. 无檩屋盖,两端有山墙答案:【D】11、《规范》规定,当现浇板的受力钢筋与梁的肋部平行时,应沿梁肋方向配置板面附加钢筋,下面哪条是错误的()A. 板面附加钢筋间距不大于200mm且与梁肋垂直B. 构造钢筋的直径不应小于6mmC. 单位长度的总截面面积不应小于板中单位长度内受力钢筋截面面积的1/2D. 伸入板中的长度从肋边缘算起每边不小于板计算跨度的1/4答案:【C】12、单层厂房排架柱内力组合时,一般不属于控制截面的是( )A. 上柱柱顶截面B. 上柱柱底截面C. 下柱柱顶截面D. 下柱柱底截面答案:【A】13、当两台吊车组合时,对轻级和中级工作制吊车折减系数取________。

2010版混凝土规范关于弯矩调幅解析

2010版混凝土规范关于弯矩调幅解析

塑性计算例题:
1.一个两端固定梁,跨中点作用集中力P,当用调幅 法进行正截面计算时,发生充分内力重分布,支 座和跨中抗弯强度MuA=MuB,Mcu=αMuA. 试证明支座弯矩调幅系数β= (α-1) /(1+α)
P
A
l
B
解: (1)弹性计算:
P
A
l
MA
Pl 8
B
(2)塑性计算:
MuA
P
MuB
M uA
边跨 (g q)l02 /14 (g q)l02 /11 其他跨 (g q)l02 / 20 (g q)l02 /16
(2)由跨中弯矩,根据平衡条件求支座弯矩; (3)由支座弯矩及上式,计算邻跨跨中弯矩 和另一支座弯矩.
考虑内力重分布方法的适用范围
•下列情况不能用内力重分布方法:
1、直接承受动力荷载的工业与民用建筑 2、使用阶段不允许出现裂缝的结构 3、轻质混凝土结构、特种混凝土结构 4、受侵蚀气体或液体作用的结构 5、预应力混凝土结构和叠合结构 6、肋梁楼该盖中的主梁
* 跨度相差不大于10%,q/g = 1/3~5, 可直接查表求出内力系数,再求内力, 教材表2-3、表2-4
等跨等荷载连续梁、板实用计算法:
M=α(g+q)l02 V=β(g+q)ln 式中:α、β---弯矩剪力系数,查表。
连续梁和连续单向板的弯矩计算系数
截面位置
支承情况
端 边跨 距端第 距端第二 中间 支座 跨中 二支座 跨跨中 支座
0.50
距端第二支座 外侧Bex 内侧Bn
0.60 0.55
0.55
中间支座 外侧Cex 内侧Cin
0.55 0.55
不等跨或不等荷载连续梁:

【精品结构设计知识】 对梁端弯矩调幅的原因和益处

【精品结构设计知识】 对梁端弯矩调幅的原因和益处

【精品结构设计知识】对梁端弯矩调幅的原因和益处在进行结构设计计算时,都会对框架梁端进行弯矩调幅,为什么要弯矩调幅?弯矩调幅来源于受力全过程和截面的塑性特性。

要理解弯矩调幅首先要知道塑性铰的概念,塑性铰主要来源于钢筋屈服以及混凝土塑性变形所产生的塑性,它的力学特征是在截面所承受的弯矩不变的情况下有一定的转动能力,(类似与铰,区别在于铰不能承受弯矩,而塑性铰可以承受弯矩)。

塑性铰的的出现导致了连续梁的内力重分布,负弯矩的弯矩保持不变,而跨中弯矩增大,最终跨中也达到极限承载力而破坏。

考虑塑性内力重分布的受力过程是:第一阶段:首先荷载较小,跨中支座弯矩线形增加,支座弯矩大于跨中弯矩。

随着荷载增大,支座达到承载能力极限,形成塑性铰。

进入第二阶段:此时支座弯矩不变(事实上还有小许增加),跨中弯矩继续增加,最后跨中也出现塑性铰,结构成为机动体系,结构破坏。

在工程设计中,每次按两阶段来设计不仅繁琐,而且增加难度;因此引入了弯矩调幅这个方法,弯矩调幅,通过调低支座弯矩,来实现内力重分布的目的,但是调幅的目的不是简单的调低弯矩,而是调整跨中和支座的负弯矩。

因此可以不变支座配筋通过增加跨中配筋来提高构件的极限承载力,也可以通过减少支座配筋(同时可能要增加跨中配筋)来保持按弹性计算所需的承载力。

总结:弯矩调幅法是考虑塑性内力重分布的分析方法,是与弹性设计相对的。

其目的是增加构件的承载能力,充分发挥材料的能力。

所以用了弯矩调幅法,不一定要减少支座配筋。

这里的关键是塑性铰和内力重分布。

对于弯矩调幅法也不是到处能用的,对于承受动力荷载,使用上要求不出现裂缝的以及处于腐蚀性环境的都不能用该方法。

弯矩调幅是对同一构件的正负弯矩区而言的,与强柱弱梁施工方便并无直接关系。

弯矩调幅虽然是由于塑性内力重分布,还是有一个附加的作用是减缓顶部钢筋拥挤情况、将顶部钢筋通过调幅移至底部,这样便于混凝土的浇筑。

弯矩调幅的好处:1、求得结构的经济。

2019版混凝土规范关于弯矩调幅 共72页

2019版混凝土规范关于弯矩调幅 共72页
11.2.5 用弯矩调幅法设计连续 梁、板
—塑性设计方法
弯矩调幅法的概念和计算的基本规定
弯矩调幅法的基本概念
弯矩调幅法简称调幅法,它是在弹性弯矩的基 础上,根据需要适当调整某些截面的弯 矩值。通常是对那些弯矩绝对值较大的截面弯 矩进行调整,然后,按调整后的内力进行截面 设计和配筋构造,是一种实用的设计方法。
*连续梁任一跨调幅后的两端支座弯矩MA、 MB绝对值的平均值,加上跨度中点的弯矩
M1 之和,应不小于该跨按简支梁计算的
跨中弯矩M0,即
M A M B/2 M 1 ' M 0 M 1 ' M 0 M A 2 M B
MB
A
平衡关系求得 的弯矩
MB
B
最不利弯

M0
M 1 0.5Ma
1/14
-1/10 3跨以
1/16
上连续:
梁与柱整浇 连接
-1/16
1/14
-1/11
C -1/14
中间跨 跨中 Ⅲ
1/16
连续梁的剪力计算系数
截面位置
支承情况 端支座内 侧Ain
搁置
在墙上
0.45
与梁或柱 整浇连接
0.50
距端第二支座 外侧Bex 内侧Bn
0.60 0.55
0.55
中间支座 外侧Cex 内侧Cin
跨中弯矩计算:法二
——由平衡条件求得
MB=-0.150Fl0
M1
0.5MB
M0
M1
设M0为按简支梁确定的跨度中点弯矩
M 1 ` M 0 1 2 M a 1 4 F l 1 2 0 .1 5 F l 0 .1 7 5 F l
弯矩调幅法的基本规定

简述框架结构梁端弯矩调幅的原因。

简述框架结构梁端弯矩调幅的原因。

简述框架结构梁端弯矩调幅的原因。

在结构设计中,梁的端部受力情况往往会发生变化,特别是在跨
度不规则、荷载分布不均匀的情况下,梁的端部弯曲矩往往会发生显
著的调整。

这种现象称为框架结构梁端弯矩调幅。

框架结构一般由多个受力构件组成,这些构件之间相互承载受力,形成整体。

而梁作为构件之一,往往需要承受来自其他构件的力。


荷载分布变化,或者支座条件等因素发生改变时,对于框架结构中的
梁来说,其受力状态也会发生相应的变化。

由于梁的结构特点,梁的弯曲矩主要集中在端部,因此梁端弯矩
的调整,不仅会影响到梁本身的受力状态,还会进一步影响框架结构
整体的受力状态。

为了保证整个框架结构稳定、安全性能良好,必须
对梁端弯矩调幅进行精确的计算和分析。

在梁端弯矩调幅的研究中,一般采用结构力学的方法进行分析。

其中,考虑荷载作用下的结构受力,对结构的支座情况、截面尺寸和
材料特性等因素进行分析,并确定合适的计算公式。

通过采用数值方
法或者仿真计算,对于不同工况下的梁端弯矩进行预测和计算。

对于框架结构的设计者和工程师来说,框架结构梁端弯矩调幅的
研究和分析,可以对框架结构的受力特性进行更加深入的理解。

通过
科学的计算和分析,可以有效避免梁端弯矩调幅带来的安全隐患,保
证整个结构的稳定性和安全性能。

同时,也为设计和施工提供了重要
的参考和指导。

梁端弯矩调幅

梁端弯矩调幅

进行xx弯矩调幅时,需满足下列条件:1、所取的弯矩分布从静力学的角度考虑应该是可以接受的,也就是说不论对于整体结构或者任何构件,所选的弯矩图都要满足平衡条件;(平衡)2、塑性铰区的转动能力足以使这一假定的弯矩分布在极限荷载下能够形成;(转角相容)3、在使用荷载的开裂和挠度要能满足正常使用极限状态下的相关规定;(适用性)进行弯矩调幅的原因:1、目前对于钢筋混凝土框架结构的内力分析采用的是弹性分析方法,但在进行混凝土构件截面承载力计算却考虑了混凝土塑性变形的影响(如在混凝土受压区采用了等效矩形应力图形;在受拉区则由于混凝土抗拉强度很低而过早出现裂缝,忽略了混凝土的抗拉作用)。

工程实践和大量的试验都证实了钢筋混凝土结构的实际承载力比按弹性设计计算的结构要大,这是由于按弹性设计理论得出的结果,只要构件的一个截面达到承载能力的极限就标志着整个结构的破坏;但是由于钢筋混凝土是一种弹塑性材料,某个截面达到极限承载力,结构承载力并不一定完全丧失,只有当达到极限承载力的截面足够多而是整个结构体系成为几何可变体系时,整体结构才宣告破坏。

所以工程中,我们可以充满利用钢筋混凝土结构的此种特性,考虑其塑性性能,在设计中对梁端进行弯矩调幅,从而能够正确的评估结果的承载力,同时在结构破坏时有较多的截面达到极限承载力,从而从分的发挥结构的潜力,有效地节约材料;(进行弯矩调幅,表示考虑结构的内力重分布,一定程度上利用了结构的塑性性能(弹塑性设计))2、对梁端进行弯矩调幅,可以加大梁的弯曲变形,提高了结构的延性;3、其也能够做到合理的调整钢筋的位置,减少梁端钢筋的数量,简化配筋构造,有利于施工,保证工程质量;设计中应注意的问题:1、调幅不宜过大,要保证结构的适用性;2、由于钢筋混凝土构件在内力重分布过程中形成的塑性铰为单向铰,所以在承受动力荷载与重复荷载的过程中可能产生反向弯矩,故不宜采用;对此,规范规定,调幅只对竖向荷载作用下的弯矩进行调幅,在有地震组合的情况下,先对竖向荷载作用下的框架梁的弯矩进行调幅,再与水平作用的弯矩进行组合。

框架梁调幅,规范

框架梁调幅,规范

框架梁调幅,规范篇一:高规-听课笔记《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002培训班(主讲人:副主编黄小坤)听课笔记(规程及条文说明中没有的部分)1.本规程较原规程已适当提高安全度5~10%(其余新规范、新规程亦然)2.第3.2.3条中的D类地面粗糙度慎用!3.第3.2.7条中的相互干扰增大系数约为1.1~1.3。

4.根据第3.3.1条第2款规定,6度高层也要算地震作用。

5.第3.3.2条规定会使截面较原规程增加。

6.7度建筑要用100年,计算时大约可取7.5度。

7.第3.3.13条规定为剪重比的限值。

8.第3.3.16条(强制性条文)只是原则规定结构自重周期应考虑非承重墙体的刚度影响应予折减,但具体数值在第3.3.17条并不强制。

对于剪力墙结构,开间、进深大时才折减,短肢墙也可折减。

9.根据第4.1.3条规定,单跨框架不允许做。

10.注意楼盖的重要性(各章均有体现)。

11.建设部部长令中已没有关于最大高宽比的超限审查。

12.第4.3.6条规定的楼板在任一方向最小净宽度不宜小于5m已近危险。

13.第4.4节中违反其中一条,即为不规则结构,要专家审查。

14.第4.4.2条规定主要是限制下部刚度比上部小。

15.第4.4.6条限制外挑主要是考虑竖向地震的影响,实际上7度时竖向地震的影响已是比较大了。

16.第4.5.2条限制砼不高于C40,主要是考虑高于C40时易开裂。

17.第4.6.3条注意取层间最大位移,而不是质心位移。

18.第4.6.3条第2款规定1/500,主要是考虑下层位移引起的上层无害位移。

19.表4.8.2中筒体应分为框架-核心筒和筒中筒。

20.对特一级的要求大多在第4.9.2条规定了,另外在第11章中对特一级框支梁有规定,还有在第10.2.14条也有特一级的规定。

21.第5.1.4条中的薄壁杆系是指墙高/厚大于5。

22.第5.1.9条施工过程的模拟理论上应分析n个结构(从1层到n层),但现有计算软件值计算一个n层的结构,荷载分层添加。

弹性分析法与弯矩调幅法比较

弹性分析法与弯矩调幅法比较

弹性分析法与弯矩调幅法比较张志俊【摘要】文章从达到承载力极限状态的标志、内力与外力满足的条件、与砼结构(载)面承载力设计的四(起)性,在砼框架结构分析中运用的作用和在砼框架结构分析中运用范围几个方面对砼框架结构分析中弹性分析法与弯矩调幅法进行了比较,有利于结构设计人员在砼框架结构分析中正确运用弹硅分析法与弯矩调幅法.【期刊名称】《淮南职业技术学院学报》【年(卷),期】2011(011)001【总页数】2页(P33-34)【关键词】框架结构;弹性分析法;弯矩调幅法;比较【作者】张志俊【作者单位】黄冈职业技术学院建筑学院,湖北黄冈,438002【正文语种】中文【中图分类】TU375.4砼框架结构分析中常用弹性分析法与考虑塑性内力重分布的弯矩调幅法。

弹性分析法是在砼框架结构分析中应用连续、均匀和各向同性假设,视构件为理想弹性体,完全不考虑材料的塑性,在框架结构的内力计算中直接采用结构力学的方法进行,通过最不利荷载组合下弯矩和剪力包络图的绘制,获取砼框架结构控制截面最大内力进行截面设计。

弯矩调幅法是在弹性分析法计算框架最不利内力的基础上,考虑到框架梁支座截面出现塑性铰,将框架梁支座截面负弯矩调整降低的一种考虑塑性内力重分布的计算方法。

弹性分析法与弯矩调幅法在砼框架结构分析中诸多方面不同,现比较如下:砼框架结构分析采用弹性分析法,在弹性分析法中砼框架结构要进行最不利荷载组合,绘制弯矩和剪力包络图,通过弯矩和剪力包络图获取砼框架结构控制截面最大内力进行截面设计。

通常认为砼框架结构任一控制截面达到最大内力则砼框架结构达到承载力极限状态;而砼框架结构分析采用弯矩调幅法,砼框架结构达承载力极限状态的标志不再是任一控制截面达到最大内力则砼框架结构达到承载力极限状态,而是框架梁端必须出现足够的塑性铰,多个框架梁端截面达到承载力极限状态,塑性铰的数目使砼框架结构形成几何可变体系时砼框架结构才达承载力极限状态。

砼框架结构分析采用弹性分析法,内力和外力既要满足平衡条件,还须满足变形协调关系和本构关系(应力与应变的线性关系)。

钢筋混凝土延性框架设计中梁端弯矩调幅的探讨

钢筋混凝土延性框架设计中梁端弯矩调幅的探讨

能量 , 证 结 构 具有 足 够 的 抵 抗 变 形 的 能力 , 保 保 确
结构 的安 全 性 。在 工程 结 构 设计 中利用 钢 筋混 凝 土
比例 关系 一 致 。进 入 带 裂 缝 工 作 阶 段 后 , 截 面 之 各
间 的 刚度 比值 发 生 了变 化 , 各个 截 面 问 出现 了 内力 重 分布 的现 象 。如 果继 续 加荷 直 至 某 一截 面 的受 拉 钢 筋 屈服 时 , 时该 截 面 的 承 载 能 力不 再会 有 太 大 这
在 工 程 实 践 中考 虑 塑 性 内力 重 分 布 的方 法 是 解 决 上述 问题 的 一个 较好 的方 法 。该 方法 不 仅 有可
结 构 的实 际 承载 能力 比 按弹 性计 算 的 结果 要 大 。 这 是 由于 按弹 性 理 论得 出 的结 果 , 要 构件 的一 个 截 只
面达到承载能力的极 限就标志着整个结构的破坏 。
1 弹 性 分析 与 塑 性 分 析
目前 对 于 钢 筋 混 凝 土 框 架 结 构 的 内力 分 析 采
的计 算 图式 ( 面 将 论 述 ) 这 样 , 构 破 坏 形 式 会 下 , 结 与 按 弹性 计 算方 法 的破 坏 形 式有 很 大 的不 同 。 筋 但 混 凝 土 构 件 的截 面 承 载 力 计 算 ( 配 筋 等 ) 考 虑 如 却
[o o 图分类号】 U3 1 U3 54 T l; 7 . T
【 文献标志码】 B
钢 筋 混凝 土 框 架结 构 是一 种 由梁 、柱组 成 的超 静 定 结 构 体 系 , 地 震作 用 、 在 风荷 载 等 各 种 荷 载 组
合 作 用 下 需设 计 成 延性 结构 , 以很 好 地 吸 收 和 耗 散

弯矩调幅

弯矩调幅

跨中弯矩计算:法二
——由平衡条件求得
MB=-0.150Fl0
0.5MB M1 M0
M1
设M0为按简支梁确定的跨度中点弯矩
1 1 1 M 1` M 0 M a Fl 0.15Fl 0.175Fl 2 4 2
弯矩调幅法的基本规定
弯矩调幅法的基本规定1
*连续梁任一跨调幅后的两端支座弯矩MA、 MB绝对值的平均值,加上跨度中点的弯矩 M1 之和,应不小于该跨按简支梁计算的 跨中弯矩M0,即
M
A
M B / 2 M1 ' M 0 M1 ' M 0
MA MB 2
MB A B
MB 最不利弯 矩
M u 0.15Fl
M0 M 1 0.5M
a
平衡关系求得 的弯矩


M 1
具体地
弹性分析得出的最不利弯矩 M 1 ' Max MA MB 1.02M 0 2
A
梁、板搁置 在墙上 0

1/11
B

C


-1/16 与梁整 梁 浇连接 -1/24
梁与柱整浇 -1/16 连接
2跨 连续: 1/14 -1/10 3跨以 上连续: 1/14 -1/11
1/16
-1/14
1/16
连续梁的剪力计算系数
截面位置 支承情况 端支座内 侧Ain 0.45 距端第二支座 外侧Bex 0.60 内侧Bn 中间支座 外侧Cex 内侧Cin
弯矩调幅公式
(M e M a ) / M e
——弯矩调幅系数;
Me——按弹性方法计算得的弯矩; Ma——调幅后的弯矩。

关于弯矩调幅的规范规定

关于弯矩调幅的规范规定

关于弯矩调幅的规定《高规》5.2.3及其条文说明5.2.3 在竖向荷载作用下,可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅,并应符合下列规定:1 装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.7~0.8;现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8~0.9;2 框架梁端负弯矩调幅后,梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大;3 应先对竖向荷载作用下框架梁的弯矩进行调幅,再与水平作用产生的框架梁弯矩进行组合;4 截面设计时,框架梁跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%。

5.2.4 高层建筑结构楼面梁受扭计算中应考虑楼盖对梁的约束作用。

当计算中未考虑楼盖对梁扭转的约束作用时,可对梁的计算扭矩乘以折减系数予以折减。

梁扭矩折减系数应根据梁周围楼盖的情况确定。

《高规》条文说明:5.2.3 在竖向荷载作用下,框架梁端负弯矩很大,配筋困难,不便于施工。

因此允许考虑塑性变形内力重分布对梁端负弯矩进行适当调幅。

钢筋混凝土的塑性变形能力有限,调幅的幅度必须加以限制。

框架梁端负弯矩减小后,梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大。

截面设计时,为保证框架梁跨中截面底钢筋不至于过少,其正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩之半。

《砼规范》第5.3.1条房屋建筑中的钢筋混凝土连续梁和连续单向板,宜采用考虑塑性内力重分布的分析方法,其内力值可由弯矩调幅法确定。

框架、框架-剪力墙结构以及双向板等,经过弹性分析求得内力后,也可对支座或节点弯矩进行调幅,并确定相应的跨中弯矩。

按考虑塑性内力重分布的分析方法设计的结构和构件,尚应满足正常使用极限状态的要求或采取有效的构造措施。

对于直接承受动力荷载的构件,以及要求不出现裂缝或处于侵蚀环境等情况下的结构,不应采用考虑塑性内力重分布的分析方法。

条文说明:5.3.1 弯矩调幅法是钢筋混凝土结构考虑塑性内力重分布分析方法中的一种。

该方法计算简便,已在我国广为应用多年。

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钢筋混凝土框架梁端弯矩调幅法论文
【摘要】调幅时应与其它因素综合考虑:所取的弯矩分布从静力学的角度考虑应该是可以接受的,也就是说不论对于结构或者任何构件,所选的弯矩图都要满足平衡条件(平衡)。

塑性铰区的转动能力足以使这一假定的弯矩分布在极限荷载下能够形成(转角相容)。

在使用荷载作用下结构的开裂和挠度能够满足正常使用极限状态下的相关规定(适用性)。

一、引言
钢筋混凝土框架作为一种常用的结构形式,具有传力明确、结构布置灵活、抗震性能和整体性好的优点,目前以广泛应用于各类民用和工业建筑中。

钢筋混凝土框架梁在荷载作用下,由于混凝土裂缝的出现和扩展、钢筋的锚固滑移以及塑性铰的形成和转动等原因、其内力明显的不同于弹性理论计算值,通常把这种差别叫做塑性内力重分布。

考虑内力重分布的方法有好几种,目前工程界普遍采用“弯矩调幅法”。

常将梁端内力(弯矩)进行调幅,即下调10%~20%(根据结构情况而定),并考虑了梁截面受压区混凝土的塑性发展和受拉区钢筋的强度贮备。

这样做也节约钢材且有利于满足“强柱弱梁”延性抗震的要求。

二、进行弯矩调幅的原因
(1)、目前对于钢筋混凝土框架结构的内力分析采用的是弹性分析方法,但是在进行混凝土构件截面承载力计算却考虑了混凝土塑性变形的影响(如在混凝土受压区采用了等效矩形应力图;在受拉区则
由于混凝土抗拉强度很低过早出现裂缝,忽略了混凝土的抗拉作用)。

工程实践和大量的实验都证实了混凝土结构的实际承载力比按弹性设计计算的结果要大,这是由于按弹性设计理论得到的结果,只要构件的一个截面达到极限承载能力状态就标志着整个结构的破坏;但是由于钢筋混凝土是一种弹塑性材料,某个截面达到极限承载力,结构承载力并不一定完全丧失,只有当达到极限承载力的截面足够多使整个结构体系成为一个几何可变体系时,结构丧失稳定性才宣告破坏。

所以工程中,我们可以充分利用钢筋混凝土结构的此种特性,考虑其塑性性能,在设计中对梁端负弯矩进行调幅,从而能够正确的评估结构的承载力,同时在结构破坏时有多个截面达到极限承载力,充分发挥结构塑性的潜力,有效的节约材料。

(2)、梁端弯矩调幅一定程度上考虑了梁端塑性铰出现后混凝土会开裂,而且由于梁端混凝土开裂则梁的刚度退化会产生内力重分布,跨中的正弯矩会显著的增大,所以才需要进行弯矩调幅,调幅为0的话就接近于点铰接(但并不像铰这样完全释放杆端弯矩),近似于按照简支梁来计算,这样计算出来的结果是允许结构梁端开裂,但是保证跨中不会开裂,保证了梁的承载力在使用阶段不会出问题,同时对梁端进行弯矩调幅,可以加大梁的弯曲变形,提高了结构的延性。

(3)、在混凝土框架结构抗震设计中,由于在地震荷载作用下框架梁端负弯矩较大,考虑到地震作用的偶然性,为了减少支座的配筋量,使支座配筋的拥挤状况有所改善,便于节点浇灌混凝土,确保混凝土框架节点施工质量,很有必要运用弯矩调幅法对竖向荷载作用下
框架梁端负弯矩调幅。

三、框架梁端弯矩调幅的计算比较
考虑到梁端负弯矩较大,通常框架梁端负弯矩为跨中正弯矩的1.6~2倍,在柱梁节点处配筋较多且施工不便,所以在竖向荷载作用下,考虑塑性内力重分布,将梁端负弯矩降低来配筋。

《高规》JGJ3-2010的5.2.3条要求,装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可以取为0.7~0.8,现浇框架梁端负弯矩的调幅系数可以取为0.8~0.9,PKPM一般默认取值为0.85。

同时注意的是,规范规定只有在竖向荷载作用下梁端负弯矩才允许调幅,而水平荷载作用下的梁端弯矩不做调幅。

正确的计算是应该先将竖向荷载作用下的弯矩进行调幅,然后与水平荷载产生的弯矩进行组合。

现以某一钢筋混凝土多层框架结构某梁端为例,已知该梁端弯矩标准值如下:永久荷载作用下:MGK=171 KN·M、可变荷载(楼层满布时)作用下:MQK=56.4KN·M、水平地震荷载作用下:MEK=73.6KN·M按《荷载规范》要求,组合后设计值应按以下两式计算取较大值:
M=Max{γ。

(1.35MGK+1.4 MQK)、γRE [1.2 (MGK +0.5 MQK)+1.3 MEK] }
式中:γ。

—结构重要性系数,本结构取γ。

=1.0。

γRE—承载力抗震调整系数,取γRE =0.75。

(1)弯矩调幅法——竖向荷载作用下的梁端弯矩向下调幅15%。

M =1.0 × (1.35 ×171 ×0.85 +1.4 ×56.4 ×0.85) = 263.3 KN· m
M =0.75 × [1.2 (171 ×0.85 +0.5 ×56.4 ×0.85) +1.3 ×73.6] =245.7 KN· m
设计值取M=263. 3 KN·m
已知采用矩形梁截面:宽×高=b×h=300×700, As=30mm,h0=670mm,ξb=0.35
混凝土采用C30, fc=14.3N/ ;HRB400 级钢筋fy =360N/
配筋计算: =0.137
ξb=0.35
则: 1.0x14.3x300x670x0.148/360=1181.7
( =300x670x0.3%=603 )
配筋:选用420, =1256 =1256/300x670=0.62%>0.3%且<2.5%
(2)按弯矩不调幅法且可变荷载作用下的M扩大10%~30%(考虑可变荷载作用最不利布置),这里取20%。

M =1.0 × (1.35 ×171 +1.4 ×56.4 ×1.2)= 325.6 KN· m M =0.75 × [1.2 (171 +0.5 ×56.4 ×1.2)+1.3 ×73.6] =256.1 KN· m
设计值取M=325.6KN·m
配筋计算: =0.169
ξb=0.35
则: 1.0x14.3x300x670x0.186/360=1485.1
( =300x670x0.3%=603 )
配筋:选用520 =1570 =1570/300x670=0.78%>0.3%且<2.5%
(3)比较弯矩调幅法与弯矩不调幅法的对比。

M (KN·m)计算面积
配筋面积
配筋相对值
调幅 263.3 1181.7 1256 0.79
不调幅 325.6 1485.1 1570 1
由表格数据对比分析可知:在框架梁端负弯矩调幅系数0.85下,梁端配筋面积为梁端负弯矩调不调幅的0.79倍,更加有利于梁端钢筋的摆放,给施工带来极大的方便。

四、结语
综上所述,调幅时应与其它因素综合考虑:所取的弯矩分布从静力学的角度考虑应该是可以接受的,也就是说不论对于结构或者任何构件,所选的弯矩图都要满足平衡条件(平衡)。

塑性铰区的转动能力足以使这一假定的弯矩分布在极限荷载下能够形成(转角相容)。

在使用荷载作用下结构的开裂和挠度能够满足正常使用极限状态下的相关规定(适用性)。

参考文献
[1] GB50009—2012 《建筑结构荷载规范》
[2] GB50010—2010 《混凝土结构设计规范》
[3] JGJ 3—2010 《高层建筑混凝土结构技术规程》。

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