答网友问:钢筋混凝土梁刚接,铰接定义及处理方法
樱花满开
樱花满开 Lv.13
2014年06月23日 14:55:34
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本帖最后由 樱花满开 于 2014-6-23 14:58 编辑 钢筋混凝土梁刚接 铰接定义及处理方法 1、理论力学中刚接 铰接的定义 理论力学中,当该节点不产生弯矩可定义为铰接,当产生支座负弯矩时,可定义为刚接;、 2、混凝土结构中刚接 铰接的定义 对于梁柱节点,当柱子线刚度i2>20 i1(强柱弱梁)时,i1 为梁线刚度,i2为柱线刚度,i=EI/L,梁端可以按完全固接计算,此时梁端弯矩误差在5%以内,反之i1>20i2,强梁弱柱,梁端可以按完全铰接计算;线刚度 20 倍是什么概念,假设L1=L2,b柱 =b梁, 则意味着h1>2.7h2, h1为梁截面高度,h2为柱截面高度,此时可假设梁为刚性梁,则在水平荷载作用下,节点主要位移是水平位移,可以忽略转角。

本帖最后由 樱花满开 于 2014-6-23 14:58 编辑

钢筋混凝土梁刚接 铰接定义及处理方法

1、理论力学中刚接 铰接的定义
理论力学中,当该节点不产生弯矩可定义为铰接,当产生支座负弯矩时,可定义为刚接;、
2、混凝土结构中刚接 铰接的定义
对于梁柱节点,当柱子线刚度i2>20 i1(强柱弱梁)时,i1 为梁线刚度,i2为柱线刚度,i=EI/L,梁端可以按完全固接计算,此时梁端弯矩误差在5%以内,反之i1>20i2,强梁弱柱,梁端可以按完全铰接计算;线刚度 20 倍是什么概念,假设L1=L2,b柱 =b梁, 则意味着h1>2.7h2, h1为梁截面高度,h2为柱截面高度,此时可假设梁为刚性梁,则在水平荷载作用下,节点主要位移是水平位移,可以忽略转角。
实际工程中,理想铰接不存在。因为混凝土梁柱节点是现浇的,而且该节点至少有构造钢筋。在外力作用下,设计为铰接的节点实际会产生一定数值的弯矩。
在SATWE软件中,所有构件的受力都是按刚度分配,次梁梁端点铰后,仍然有刚度存在,也就会分配到力,也从另一个方法说明了不存在弯矩为0的理想铰接。在混凝土结构中将能承担一定弯矩的铰接点称为塑性铰。
强柱弱梁时,柱相对线刚度比梁大很多,在外力作用下,梁端变形受到了柱的约束,在两端产生了支座负弯矩,该负弯矩与外力荷载基本成正比。外力荷载较大时,支座负弯矩也较大,导致梁端支座处钢筋较密集,不利于施工。此时可人为将该梁端设计为塑性铰,降低其支座负弯矩。在混凝土结构中,铰接其实为塑性铰。当梁端弯矩较大,超出了该梁截面的受弯承载力后,该节点分担的支座负弯矩不再增加,等于受弯承载力,不随外力荷载而变化。塑性铰弯矩数值一般较刚接状态下的弯矩数值小。塑性铰设计的本质是弯矩调幅,控制混凝土梁在受力过程的约束条件,释放弯矩。
4、钢筋混凝土梁刚接 铰接的选择原则
1)与剪力墙平面外相连的梁按铰接处理
原因是剪力墙平面外刚度为0,无法约束梁端变形;
2)支座处左右两端梁顶标高相差太大,导致支座负筋无法连通,可按铰接处理

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3)次梁与主梁的交点可设计为刚接或铰接,但必须满足11G101图集要求。
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4)节点为刚接点有两个前提条件:强柱弱梁的线刚度比要求;梁钢筋锚入支座的长度要求;不满足其中任一条件时,都可能点绞;对于抗震框架梁节点,不管为刚接还是铰接,其钢筋锚入支座的水平段长度必须满足0.4Lae.
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4、SATWE非框架梁点绞算例
该算例中,次梁都按主梁输入,一个次梁点铰,一个次梁不点铰,一个取消次梁。
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图1、图2 说明按主梁输入的次梁在点铰后,会影响侧向刚度计算,但很微弱。图3 说明,次梁对整体侧向刚度的贡献:14938/14590=1.0239。仅仅2.39%,不会超过5%。

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图4、图5 的周期继续说明次梁的刚度贡献微弱,点铰不点铰对整体结构的计算都并没有影响。
对于框架结构中,有效抗侧力结构是由框架梁、框架柱组成。而框架结构中的次梁是楼板的组成部分,承受竖向荷载并传递给框架梁,有抗震设计与无抗震设计一样可不考虑延性,次梁箍筋按剪力确定,构造按非抗震时梁的要求,没有135°弯钩及10 倍直径直线段的要求,次梁跨中上铁可设架立筋。所以次梁不参与抗震设计。
值得注意的是,以上的铰接处理,是需要人工进行判断的,并不是什么都可以点铰,过多的铰接会让结构产生大量的塑性内力重分布,内力分配不合理因素加大,使得计算结果的失真。结构分析应真实可靠。同时注意不要让结构产生机构,也就是几何可变体系。


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拉压弯剪扭次郎
2015年10月19日 11:06:29
2楼
:handshake:handshake:handshake
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中国大兵
2017年01月03日 09:14:00
3楼
这么好的文章怎么没人顶啊~~感谢楼主分享~~学到了很多啊啊~~~
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张嘿嘿
2017年03月19日 13:45:57
4楼
谢谢分享。不错不错的
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mark_westlife
2022年08月29日 08:39:52
5楼

真的是好文章,收藏了

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