结构分析时不考虑梁端刚域,梁端设计弯矩可以取在柱边吗?
黄吉锋
中国建筑科学研究院
1、
引言
目前在结构软件中,关于梁端截面设计,出现了三种计算模型和设计方法:
1
)不考虑梁端刚域、梁端设计弯矩取在柱中心线;
2
)不考虑梁端刚域、梁端设计弯矩取在柱边;
3
)按照高规考虑梁端刚域,梁端设计弯矩取在刚域边。
方法1
工程中经常采用,但它会高估竖向荷载的弯矩、低估水平荷载的弯矩,可以证明:当竖向力主控且等效刚域较小时,这种做法偏于保守;当等效刚域超过一定限值或者水平力主控时,这种做法则偏于不安全。关于方法
1
,作者之前一直认为是偏于保守,现在看也不尽然。
方法2
是最近
YJK
提供并倡导大家使用的方法,认为“非常经济合理”(参见图
1
)。但理性的分析可知,该方法总是会全面低估竖向力和水平力的效应,可能严重偏于不安全,无论在使用状态还是极限承载力状态,恐怕都不能令人接受。
方法3
比较正确、合理,也是高规
5.3.4
条推荐的方法;
值得指出的是,抗规6.3.3
的条文说明中提到的“计算梁端截面纵向受拉钢筋时,应采用与柱交界面的组合弯矩设计值”,应理解为取梁、柱交界面处的“真实弯矩”,然而,当不考虑梁端刚域进行计算时,所得到的对应于梁、柱交界面处的弯矩并非真实弯矩,后面我们会说明,它可能远小于真实弯矩。换言之,方法
2
与抗规
6.3.3
的条文说明不是一回事。
图1 YJK
宣传材料中推荐的梁端截面设计方法
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