問題描述:
如下所示,ETABS 美標(biāo)混凝土框架梁設(shè)計中的邊梁“剪扭驗算不通過”,但國標(biāo)驗算可以通過,這是為什么呢?
圖1:框架結(jié)構(gòu)邊梁抗彎縱向鋼筋配筋示意圖(高亮部分為邊梁剪扭不通過)
圖2:美標(biāo)混凝土梁的剪扭設(shè)計細(xì)節(jié)
解答:
《高規(guī)》JGJ3-2010 第 5.2.4 條規(guī)定,高層建筑結(jié)構(gòu)樓面梁受扭計算中未考慮樓蓋對梁扭轉(zhuǎn)的約束作用時,可對梁的計算扭矩乘以折減系數(shù)予以折減。國產(chǎn)軟件一般取梁扭矩的折減系數(shù)為 0.4。但是,該折減只是在設(shè)計階段把扭矩直接乘以 0.4,只會影響設(shè)計結(jié)果,不會影響分析結(jié)果。
美標(biāo)處理此類扭矩過大問題,首先需區(qū)分扭轉(zhuǎn)類型:力的平衡扭轉(zhuǎn)和變形協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)。其中,力的平衡扭轉(zhuǎn)是指扭矩起到力的平衡作用,一旦扭矩失效,構(gòu)件將無法保持平衡。比如,懸挑雨棚端部的扭轉(zhuǎn)即屬于力的平衡扭轉(zhuǎn),一旦端部抗扭失效,雨棚將無法維持力的平衡。
變形協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)指混凝土梁開裂后,抗扭剛度降低,混凝土梁和相連樓板發(fā)生協(xié)調(diào)變形,原來梁上的扭矩將轉(zhuǎn)移為相連樓板的彎矩。
對于力的平衡扭轉(zhuǎn),美標(biāo)規(guī)定不能折減梁的抗扭剛度。對于變形協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn),美標(biāo)允許對框架梁的抗扭剛度進(jìn)行折減,折減系數(shù)根據(jù)工程師個人習(xí)慣,一般可取 0.35,0.1,0.01 數(shù)值。
如圖 3 所示,對于與樓板相連的框架梁,扭轉(zhuǎn)常數(shù)折減為 0.01,即抗扭剛度折減為 0.01 倍。再次運(yùn)行分析設(shè)計,則設(shè)計通過。
圖3:框架梁截面屬性修正
圖4:框架結(jié)構(gòu)邊梁抗彎縱向鋼筋配筋示意圖(已折減抗扭剛度)