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混凝土構(gòu)件可采用考慮塑性內(nèi)力重分布方法
【學(xué)員問題】鋼筋混凝土構(gòu)件可采用考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法?
【解答】(1)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010—2002第5章5.3節(jié)中規(guī)定:
房屋建筑中的鋼筋混凝土連續(xù)粱和連續(xù)單向板,宜采用考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法,其內(nèi)力值可由彎矩調(diào)幅法確定??蚣堋⒖蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)的梁以及雙向板等,經(jīng)過彈性分析求得內(nèi)力后,也可對支座或節(jié)點(diǎn)彎矩進(jìn)行調(diào)幅,并確定相應(yīng)的跨中彎矩。
按考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件,尚應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的要求或采取有效的構(gòu)造措施。
對于直接承受動(dòng)力荷載的構(gòu)件,以及要求不出現(xiàn)裂縫或處于侵蝕環(huán)境等情況下的結(jié)構(gòu),不應(yīng)采用考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法。承受均布荷載的周邊支承的雙向矩形板,可采用塑性鉸線法或條帶法等塑性極限分析方法進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì),同時(shí)應(yīng)滿足
正常使用極限狀態(tài)的要求。
?。?)《高規(guī)》第5章第5.l節(jié)和5.2節(jié)中規(guī)定:
高層建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與位移可按彈性方法計(jì)算??蚣芰杭斑B梁等構(gòu)件可考慮局部塑性變形引起的內(nèi)力重分布。
在豎向荷載作用下,可考慮框架梁端塑性變形內(nèi)力重分布對梁端負(fù)彎矩乘以調(diào)幅系數(shù)進(jìn)行調(diào)幅,并應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)裝配整體式框架梁端負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)可取為O.7~0.8;現(xiàn)澆框架梁端負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)可取為0.8~0.9.
2)框架梁端負(fù)彎矩調(diào)幅后,梁跨中彎矩應(yīng)按平衡條件相應(yīng)增大;
3)應(yīng)先對豎向荷載作用下框架梁的彎矩進(jìn)行調(diào)幅,再與水平作用產(chǎn)生的框架梁彎矩進(jìn)行組合;
4)截面設(shè)計(jì)時(shí),框架梁跨中截面正彎矩設(shè)計(jì)值不應(yīng)小于豎向荷載作用下按簡支梁計(jì)算的跨中彎矩設(shè)計(jì)值的50%.
在內(nèi)力與位移計(jì)算中,抗震設(shè)計(jì)的框架一剪力墻或剪力墻結(jié)構(gòu)中的連梁剛度可予以折減,折減系數(shù)不宜小于O.5.
?。?)鋼筋混凝土材料的結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有塑性變形內(nèi)力重分布的性能。連續(xù)單向板及雙向板按塑性計(jì)算降低支座彎矩加大跨中彎矩,如果施工中操作人員踩支座鋼筋減小板計(jì)算有效高度`h_o`.對提高板的承載力是有利的??蚣芰汉瓦B粱在豎向荷載作用下梁端彎矩進(jìn)行調(diào)幅加大跨中彎矩,對活荷載的不利分布影響是有效的措施。
(4)梁和板考慮塑性變形內(nèi)力重分布及按彈性計(jì)算時(shí),在正常使用情況下都不應(yīng)出現(xiàn)裂縫。
《鋼筋混凝土連續(xù)梁和框架考慮內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)規(guī)程》CECS51:93第3.0.5條規(guī)定:經(jīng)彎矩調(diào)整后,構(gòu)件在使用階段不應(yīng)出現(xiàn)塑性鉸;同時(shí),構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)下的變
形和裂縫寬度應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。
受彎構(gòu)件按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長期作用影響的最大裂縫寬度(mm)公式為:
`ω_max`=`α_oT`phi`(δ_θK)/(E_δ)`(1.9C+0.08`(d_eg)/(p_te)`)(3-19)
式中構(gòu)件縱向受拉鋼筋的等效應(yīng)力為:
`δ_θK`=`(M_k)/(0.87h_OA_v)`(3-20)
從式(3-19)、(3-20)可以看出,裂縫寬度與`δ_θK`成正比,而`δ_θK`又與彎矩值`M——k`成正比,構(gòu)件按彈性計(jì)算或按塑性計(jì)算。當(dāng)受拉鋼筋的等效應(yīng)力選到某一值時(shí)均有可能裂縫寬度超過規(guī)定。
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