框架边梁与次梁约束力矩计算

《框架边梁与次梁约束力矩计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、艇浆勾襞次受)第1期建筑科学BUILDINGSCIENCE1994拒、√一框架边梁与次梁约束力矩计算一1王富康。／(_合肥市煤炭设计研究院)L”u1前官相趸，廿端为投有转动的瑚端。图1(b)中的放框架边梁的受扭已在设计中得到了重视。松弯矩为．《建筑科学》1990年第3期发表的《框架边梁Mi：4告(2)设计时抗扭问题的考虑》】一文对框架边梁图I(c)中边梁L受扭矩Mj作用时，粱的抗扭问题作了清晰的分析，并提出了实用的的支座扭矩分别为；计算公式。但在实际应用时，仍感到不足，因为文献I]讨论的出发点是一根次粱与边梁中MI=亡Mj(3)点相交的情况，而

2、在工程实践中，次梁与边梁的相交点不一定在边粱的中点，且更多的情况M=亡MI(4)是=根或三根次梁与一根边粱相交。为了设计边梁在A点的扭转角t即次梁L，支座转角应用方便，并进一步探明次粱与边梁间的相互为：作用规律，本文将对次梁与边梁任意位置相交及二根、兰根次梁与边梁相交等情况作分析。器(5)从实用性考虑，本文仅讨论次梁远端固定和远将式(5)代入式(2)端简支两类情况。对于整浇的主次梁结点，假定为具有一定Mi一龄(6)转动的固结点。如结点的晟终转角为日，次梁再将式(6)代入式(I)并整理得：放松弯矩为M‘，固端弯矩M，则次梁在该结M；=M(7)点处

3、的支座负弯矩即边梁与次梁的约束力矩舯I为I+百亡M一M一M‘(I)2’一根次梁与边梁相交=器为次梁L，抗弯线剐度与2．1远端为固定端如图1所示，次梁L，与边粱L：任意位置边粱L抗扭线刚度之比。Cc十什(c)682．2远端为简支端—J上，则式(10)变为：如图2所示，次粱A端与边梁固接。图纠，2(b)的放松弯矩M为：Mj：眦i=粤OA(8)I+昔雪这正是文献[1]所给出的公式，因此本文的公式更具有通用性。(2)如b≥口，设b一Ⅱ=28则面=(争一。)(争+。)卜L一=‘)‘b))圈2因为8≥o，所以曲≤(-)边梁的受力简图同图1(c)，也可用式因

4、此当次梁与边粱中心拥交时，M值最(5)计算，将式(5)代入式(8)得：小。M=(9)(3)如b>a，当詈越小，8越矢，ol,将式(9)代入式(I)经整理后得值越小，Mj越大。当口一0时，Mj—Mj。M=：眦{(10)由此可知，次梁越靠近边梁支座，边梁所舯仇。1受的扭矩越大，次梁与边梁的连接点越接近于l+0■雪次梁的固定端．对式(10)作如下分析。为了进一步了解约束力矩的特性，将、(1)当次梁与边梁中点相交时，a=b=值计算结果列于表I．裹1'?，位＼236a10Z_＼0．05／n72，／0_-／-8／／／．二／0．34．／㈨／O．L／／，一／O

5、．2／／1q二00．3A／．17／、0．4一0．5／1，／、一一、。：69由表l可知，次粱与边梁相交的位置对约舯仉束力矩影响较大，而次梁抗弯线蹦度与边梁抗扭线刚度的比值影响次之。按传统的设计方与一根次梁和边梁相交的情况作比较如祛，次粱在边梁处铰支按构造规定，钢筋混下：凝土次粱与边梁整体浇筑时次梁支座配有构造负筋其截面面积不宜小于跨中下部纵向钢(1)当。=时，则筋的i／4。这反映了主梁对次梁的约束影响。当远端简支时如次粱作用均布荷载q则眦j。一_L+百M=音口L；与相同荷载作用下简支梁的跨仅有一根次粱AB与边梁相交时，中弯矩相等因此可以认为，当约

6、束力矩小于BF啦--‘Mi时，次粱设计可以不考虑约束力矩的影1+÷A响。表1粗线以下范周内，约束力矩均未超过Mj．>Mj．=根次梁和边梁相连与一根次梁和边粱相{连作比较边粱与次梁间的约束力矩有所减3=根次粱与边粱相交少。5．1远端为固定端(2)边梁的控制扭矩分别为：两根次梁的相交关系如图3(a)所示。假设M：；Mj：：}两根次梁截面特征及受力状态均相同。应用对l+i称性，A、E两点的转角相等，两根粱的端部放松弯矩相等，即：M5l喜因此M5

7、根梁单独作用产生的控制十_—一扭矩之和。5．2远端为铰支围3仍可参考图3仅需把图3(a)的B、F端改为简支端，用上述相同的分析方法可得：M：M=口(11)Mj一仇M(13)边粱CD受约束扭矩如图3(b)所示边梁在Mj和M的共同作用下产生的支座扭矩为：舯玑一高M5=M=Mi=M为了便于比较将部分，、．值列于表2．4三根次粱与边粱相交：鬻4．1远端为固定端代入式(11)，再代入式(1)经整理后三根次粱与边梁相交关系如图4(a)所示．得：假设兰根次梁断面特征及受力状态相同。由对Mj=，Mi(12)称性可知：7D表2／值＼4510L＼’。0．I／，，·

8、一，4n≥／一’0．ii0．3≥一／／．，，，q。0．4，／“：：●●●●，‘●●r●●将、a分别代人式(14)、(15)，并上r十士再分别代人式(1