关于框架梁梁端点铰的一些商榷

▲素材:《2020年江苏省……技术问答》(选段)

 

就本书中关于框架梁梁端点铰的一些内容,段老师给出一些非正式的看法,旨在较为准确的在宏观上理解结构设计的基本概念、逻辑和做法,本书中也有其他关于盲目包络的问题,我们在之前的文章中也在逻辑上和合规上做了论述,这里也不再浪费笔墨。由于水平有限,讨论内容可能在表达方式和知识准确性方面有不妥之处,欢迎广大同行批评指正!

 

 

模型符合构造一般现浇钢筋混凝土结构较难出现铰,经常见有些设计人员算不过就点铰,不再深思自己所点的铰能不能形成?是不是需要配合特殊的构造才能形成?构件点铰属于模型假定的范畴,而结构的分析模型应根据结构实际情况确定,且能够较为准确地反映结构中各构件实际受力状况

 

▲图一:10版《高规》
 
合理点铰由于建筑工程中大部分的主梁截面不是很大,故而当其作为边主梁支承次梁时,通常主梁的抗扭刚度比较小且容易受扭开裂而进一步退化其抗扭刚度。所以结构设计中可以假定次梁端部为铰接,如图二所示,注意,经常有人误以为次梁端部的铰接是由于次梁梁端本身裂缝开展过大导致,这在混凝土结构设计中是不对的。因为混凝土结构构件为了不影响结构正常使用、耐久性和观感,都是要严控裂缝的。
框架通常都框架柱和框架梁刚接,这样在不提高构件截面和改变结构布置的前提下,结构的刚度才能大幅提高。个别情况下如果需要框架柱和框架梁铰接,则应该对于梁端采取特殊的构造,如图二所示在梁端开深凹口,这样框架柱就不能直接有效地约束梁本体的转动,使其接近铰接。所以,实际工程中几乎不会对于框架梁点铰,其主要原因就是后期满足铰接的构造比较麻烦。
 
▲图二:混凝土结构中的合理点铰范例
 

不合理点铰对于次梁中的连续梁,由于次梁端受到支座梁扭转刚度和相邻跨梁端转动刚度的共同约束,次梁端如果没有特殊的构造,它在实际工程设计中是没有成铰机理的,不应点铰。等截面框架梁由于受到框架柱的约束,且基于“强柱弱梁”的概念设计,框架柱对于框架梁的转动约束很强。所以,框架梁端如果没有特殊的构造,亦不具备成铰机理,不应点铰。

 

▲图三:混凝土结构中的不合理点铰范例
 

总结基于上述成铰机理分析,我们认为素材对于框架梁端点铰的阐述存在无意间的误导,容易导致设计人员在没有后期构造的情况下盲目点铰,导致结构分析模型无法反应实际结构构件的真实受力,无法满足工程对于裂缝的控制。

 

 


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