版混凝土規(guī)范關(guān)于彎矩調(diào)幅PPT演示課件

1、111.2.5 11.2.5 用彎矩調(diào)幅法設(shè)計連續(xù)用彎矩調(diào)幅法設(shè)計連續(xù)梁、板梁、板塑性設(shè)計方法塑性設(shè)計方法彎矩調(diào)幅法簡稱調(diào)幅法，它是在彈性彎矩的基彎矩調(diào)幅法簡稱調(diào)幅法，它是在彈性彎矩的基礎(chǔ)上，根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)整某些截面的彎礎(chǔ)上，根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)整某些截面的彎矩值。通常是對那些彎矩絕對值較大的截面彎矩值。通常是對那些彎矩絕對值較大的截面彎矩進行調(diào)整，然后，按調(diào)整后的內(nèi)力進行截面矩進行調(diào)整，然后，按調(diào)整后的內(nèi)力進行截面設(shè)計和配筋構(gòu)造，是一種實用的設(shè)計方法。設(shè)計和配筋構(gòu)造，是一種實用的設(shè)計方法。彎矩調(diào)幅法的概念和計算的基本規(guī)定彎矩調(diào)幅法的概念和計算的基本規(guī)定彎矩調(diào)幅法的基本概念3彎矩調(diào)幅法概念彎矩調(diào)幅法

2、概念 由于塑性鉸的轉(zhuǎn)動是有限的，因此調(diào)幅量也有限。由于塑性鉸的轉(zhuǎn)動是有限的，因此調(diào)幅量也有限。4混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范gb50010-2010完善了連續(xù)完善了連續(xù)梁、連續(xù)板考慮塑性內(nèi)力重分布進行內(nèi)力調(diào)幅的設(shè)梁、連續(xù)板考慮塑性內(nèi)力重分布進行內(nèi)力調(diào)幅的設(shè)計方法。計方法。55.4 5.4 基于彈性分析的塑性內(nèi)力重分布分析基于彈性分析的塑性內(nèi)力重分布分析v5.4.1 5.4.1 鋼筋混凝土連續(xù)梁和連續(xù)單向板，可采用基于彈性分析的塑性內(nèi)力重分布方法進行分析。框架、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)以及雙向板等，經(jīng)過彈性分析求得內(nèi)力后，可對支座或節(jié)點彎矩進行調(diào)幅，并確定相應(yīng)的跨中彎矩。6v5.4.2 考慮塑性

3、內(nèi)力重分布分析方法設(shè)計的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，尚應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的要求，并采取有效的構(gòu)造措施。對于直接承受動力荷載的構(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。7v5.4.3 鋼筋混凝土梁支座或節(jié)點邊緣截面的負彎矩調(diào)幅幅度不宜大于25%；彎矩調(diào)整后的梁端截面相對受壓區(qū)高度不應(yīng)超過0.35，且不宜小于0.10。板的負彎矩調(diào)幅幅度不宜大于20%。8彎矩調(diào)幅公式彎矩調(diào)幅公式彎矩調(diào)幅系數(shù)；彎矩調(diào)幅系數(shù)；me按彈性方法計算得的彎矩；按彈性方法計算得的彎矩；ma調(diào)幅后的彎矩。調(diào)幅后的彎矩。()/eaemmm跨中彎矩計算跨中彎矩計算支座彎矩調(diào)幅支座彎矩調(diào)幅9彎矩調(diào)

4、幅法計算步驟彎矩調(diào)幅法計算步驟(1) 按彈性分析方法計算內(nèi)力，按活載最按彈性分析方法計算內(nèi)力，按活載最不利分布進行內(nèi)力組合得出最不利彎不利分布進行內(nèi)力組合得出最不利彎矩圖；矩圖；(2) 對支座彎矩調(diào)幅；對支座彎矩調(diào)幅；(3) 計算支座彎矩調(diào)幅后相應(yīng)的跨中彎矩計算支座彎矩調(diào)幅后相應(yīng)的跨中彎矩值，其彎矩值不得小于彈性彎矩值。值，其彎矩值不得小于彈性彎矩值。10l0l01f1fl0/2 l0/2abamb=-0.188fl0m1=0.156fl0彈性方法求內(nèi)力彈性方法求內(nèi)力兩跨連續(xù)梁兩跨連續(xù)梁11mb=0.038fl0疊加三角形分布內(nèi)力疊加三角形分布內(nèi)力+ +12=m1 =0.156fl0+0.01

5、9fl0=0.175fl0mb =-0.150fl00.5mb m1 m0調(diào)幅后的彎矩調(diào)幅后的彎矩跨中彎矩跨中彎矩支座彎矩支座彎矩13%202 . 0188. 0038. 0bbbmmm支座彎矩調(diào)幅系數(shù)支座下調(diào)的彎矩去哪里了？支座下調(diào)的彎矩去哪里了？14滿足力的平衡條件1000000 510 0750 1750 2504b. m m .fl.fl.flflmm1 =0.156fl0+0.019fl0=0.175fl0mb =-0.150fl00.5mb m1 m0m0為按簡支梁確定的跨度中點彎矩。1516附加三角形彎矩圖flmb038.0跨中彎矩計算：法一跨中彎矩計算：法一附加三角形彎矩圖17

6、這相當(dāng)于在原來彈性彎矩圖形上疊加上一這相當(dāng)于在原來彈性彎矩圖形上疊加上一個高度為個高度為flmb038. 0的倒三角形的倒三角形此時跨度中點的彎矩改變成此時跨度中點的彎矩改變成11110 1560 0380 17522bmmm.fl.fl.fl 18跨中彎矩計算：法二跨中彎矩計算：法二由平衡條件求得m1 mb =-0.150fl00.5mb m1 m019設(shè)m0為按簡支梁確定的跨度中點彎矩101110 150 175242ammmfl.fl.fl 20彎矩調(diào)幅法的基本規(guī)定21彎矩調(diào)幅法的基本規(guī)定1*連續(xù)梁任一跨調(diào)幅后的兩端支座彎矩ma、mb絕對值的平均值，加上跨度中點的彎矩m1 之和，應(yīng)不小于

7、該跨按簡支梁計算的跨中彎矩m0，即22/0101babammmmmmmm22abmb mb 平衡關(guān)系求得的彎矩最不利彎矩1mflmu15. 00m1mam5 . 023abmb mb 平衡關(guān)系求得的彎矩最不利彎矩202. 101bammmmaxm彎矩彈性分析得出的最不利具體地具體地24（1）鋼筋宜采用）鋼筋宜采用、熱軋鋼筋。熱軋鋼筋。（2）調(diào)幅系數(shù)）調(diào)幅系數(shù)25%。（3） 0.1 =x/h0 0.35（4）調(diào)幅后必須有足夠抗剪能力。）調(diào)幅后必須有足夠抗剪能力。（5）按靜力平衡計算跨中彎矩，支座調(diào)幅后）按靜力平衡計算跨中彎矩，支座調(diào)幅后跨中彎矩不小于彈性計算值?？缰袕澗夭恍∮趶椥杂嬎阒怠澗卣{(diào)幅

8、法的基本規(guī)定2、3、425使用彎矩調(diào)幅法時，為什么要限制？ 時為適筋梁，可以形成塑性鉸。值越小，塑性鉸的轉(zhuǎn)動能力越大，因此要限制。bb35. 0答：因為為相對受壓區(qū)高度，其值的大小直接影響塑性鉸的轉(zhuǎn)動能力。時為超筋梁，受壓區(qū)混凝土先破壞，不會形成塑性鉸。一般要求26彎矩調(diào)幅法的基本規(guī)定5箍筋面積增大的區(qū)域1.05h01.05h01.05h0箍筋面積增大的箍筋面積增大的區(qū)域區(qū)域按荷載的最不利位置和調(diào)幅彎矩由平按荷載的最不利位置和調(diào)幅彎矩由平衡關(guān)系計算的衡關(guān)系計算的滿足斜截面抗剪承載力滿足斜截面抗剪承載力要求所需的箍筋面積應(yīng)增大要求所需的箍筋面積應(yīng)增大20%。yvtsvsvffbsa/34. 0m

9、in27v考慮內(nèi)力重分布后，結(jié)構(gòu)構(gòu)件必須有足夠的考慮內(nèi)力重分布后，結(jié)構(gòu)構(gòu)件必須有足夠的抗剪能力?？辜裟芰?。v并且應(yīng)注意，經(jīng)過彎矩調(diào)幅以后，結(jié)構(gòu)在正并且應(yīng)注意，經(jīng)過彎矩調(diào)幅以后，結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下不應(yīng)出現(xiàn)塑性鉸。常使用極限狀態(tài)下不應(yīng)出現(xiàn)塑性鉸。28連續(xù)梁各控制截面的剪力設(shè)計值連續(xù)梁各控制截面的剪力設(shè)計值 可按荷載最不利布置，根據(jù)調(diào)整后的支可按荷載最不利布置，根據(jù)調(diào)整后的支座彎矩用靜力平衡條件計算；也可近似座彎矩用靜力平衡條件計算；也可近似取用考慮荷載最不利布置按彈性方法算取用考慮荷載最不利布置按彈性方法算得的剪力值。得的剪力值。29 v6.3.6 計算彎起鋼筋時，截面剪力設(shè)計值可按下列規(guī)定

10、取用（圖6.3.2a）：v1 計算第一排（對支座而言）彎起鋼筋時，取支座邊緣處的剪力值；v2 計算以后的每一排彎起鋼筋時，取前一排（對支座而言）彎起鋼筋彎起點處的剪力值。3031按塑性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力等跨、不等跨梁板的內(nèi)力計算32* 跨度相差不大于10%，q/g = 1/35，可直接查表求出內(nèi)力系數(shù)，再求內(nèi)力，教材表2-3、表2-4等跨等荷載連續(xù)梁、板實用計算法：等跨等荷載連續(xù)梁、板實用計算法：m=(g+q)l02 v=(g+q)ln式中：式中：、-彎矩剪力系數(shù)，查表。彎矩剪力系數(shù)，查表。33支承情況支承情況 截面位置截面位置 端端支座支座邊跨邊跨跨中跨中 距端第距端第二支座二

11、支座 距端第二距端第二跨跨中跨跨中 中間中間支座支座 中間跨中間跨跨中跨中 a b c 梁、板擱置梁、板擱置在墻上在墻上 0 1/11 2跨跨連續(xù)：連續(xù)：-1/103跨以跨以上連續(xù)：上連續(xù)：-1/11 1/16 -1/14 1/16 板板與梁整與梁整澆連接澆連接 -1/16 1/14 梁梁-1/24 梁與柱整澆梁與柱整澆連接連接 -1/16 1/14 連續(xù)梁和連續(xù)單向板的彎矩計算系數(shù)連續(xù)梁和連續(xù)單向板的彎矩計算系數(shù)34連續(xù)梁的剪力計算系數(shù)連續(xù)梁的剪力計算系數(shù)支承情況支承情況 截面位置截面位置 端支座內(nèi)端支座內(nèi)側(cè)側(cè)ain 距端第二支座距端第二支座 中間支座中間支座 外側(cè)外側(cè)bex 內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)bn

12、外側(cè)外側(cè)cex內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)cin 擱置擱置在墻上在墻上 0.45 0.60 0.550.550.55與梁或柱與梁或柱整澆連接整澆連接 0.50 0.55 35(1)先按彈性方法求出彎矩包羅圖，再調(diào)幅，先按彈性方法求出彎矩包羅圖，再調(diào)幅，剪力仍取彈性剪力值；剪力仍取彈性剪力值；(2)根據(jù)平衡條件求跨中最大彎矩根據(jù)平衡條件求跨中最大彎矩,取與彈性取與彈性計算的計算的最大值最大值.不等跨或不等荷載連續(xù)梁不等跨或不等荷載連續(xù)梁: :36不等跨或不等荷載連續(xù)板不等跨或不等荷載連續(xù)板: :16/)20/)11/)14/)20202020lqglqglqglqg（其他跨（邊跨(2)由跨中彎矩由跨中彎矩,根據(jù)平衡

13、條件求支座彎矩根據(jù)平衡條件求支座彎矩;(3)由支座彎矩及上式由支座彎矩及上式,計算鄰跨計算鄰跨(1)從較大跨度開始從較大跨度開始,按下式計算跨中彎矩最按下式計算跨中彎矩最大值大值,37考慮內(nèi)力重分布方法的適用范圍下列情況不能用內(nèi)力重分布不能用內(nèi)力重分布方法： 1、直接承受動力荷載的工業(yè)與民用建筑 2、使用階段不允許出現(xiàn)裂縫的結(jié)構(gòu) 3、輕質(zhì)混凝土結(jié)構(gòu)、特種混凝土結(jié)構(gòu) 4、受侵蝕氣體或液體作用的結(jié)構(gòu) 5、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)和疊合結(jié)構(gòu) 6、肋梁樓該蓋中的主梁主梁38舉例說明舉例說明、來源：來源：以承受均布荷載的五跨連續(xù)梁為例，用彎以承受均布荷載的五跨連續(xù)梁為例，用彎矩調(diào)幅法來闡明表中彎矩系數(shù)的確定方法

14、。矩調(diào)幅法來闡明表中彎矩系數(shù)的確定方法。abcdef12345)(a124qg)(bq135g)(d)(c123gq40于是3/gq取qqqqg3/43/gggqg43或)(43qgq)(41qgg次梁的折算荷載)(437. 0)(4341)(4141qgqgqgqgg)(563. 0)(434343qgqgqq42按彈性方法，邊跨支座按彈性方法，邊跨支座b彎矩最大時彎矩最大時(絕絕對值對值)活荷載應(yīng)布置在一、二、四跨，活荷載應(yīng)布置在一、二、四跨，222max)(1129. 0119. 0105. 0lqglqlgmb考慮調(diào)幅20(不超過允許最大調(diào)幅值25)，則:22max0.80.8 0.1

15、129()0.09032()bbmmgq lgq l 按不利布置支座支座b彎矩彎矩相當(dāng)于支座調(diào)幅值為19.5表111中取2210 09090 811bbmaxm( gq )l.( gq )l. m 支座支座b彎矩彎矩按查表44當(dāng)當(dāng)mbmax下調(diào)后，下調(diào)后，根據(jù)根據(jù)第一跨第一跨力的力的平衡條件，相應(yīng)平衡條件，相應(yīng)的跨內(nèi)最大彎矩的跨內(nèi)最大彎矩出現(xiàn)在距端支座出現(xiàn)在距端支座x=0.409l處，處，gqaxar邊跨內(nèi)最大彎矩邊跨內(nèi)最大彎矩20 0909bm.( gq )l 按平衡方法4520 0909bm.(gq)lxgq2)(0909. 0lqgmb邊跨內(nèi)最大彎矩邊跨內(nèi)最大彎矩按平衡方法46下調(diào)后1跨

16、跨中最大彎矩其值為(圖中紅線所示)2212(0.409 ) ()(0.409 )0.5()0.0836()mlgqlgqgq l邊跨內(nèi)最大彎矩邊跨內(nèi)最大彎矩220 50 09090 409ar. ( gq)l.( gq)l/ l.( gq)lxgq2)(0909. 0lqgmb按平衡方法47按彈性方法，邊跨跨按彈性方法，邊跨跨內(nèi)的最大正彎矩出現(xiàn)內(nèi)的最大正彎矩出現(xiàn)于活荷載布置在一、于活荷載布置在一、三、五跨三、五跨(蘭色曲線蘭色曲線)，其值為：其值為：2max1)(093. 0lqgm曲線1曲線20.195mbmaxmaxbm邊跨內(nèi)最大彎矩邊跨內(nèi)最大彎矩按不利布置2221max210.0780.

17、10.093()0.0836()mg lq lgq lmgq l按平衡方法可知，第一跨跨內(nèi)彎矩最大值仍應(yīng)按m1max計算，為便于記憶，取，2max1)(111lqgm2max1)(093. 0lqgm曲線1曲線20.195mbmaxmaxbm邊跨內(nèi)最大彎矩邊跨內(nèi)最大彎矩按不利布置m5 . 4m5 . 4m5 . 4mkng/8mknq/241mknqq/1832梁的計算簡圖例題求：采用彎矩調(diào)幅法確定該梁的內(nèi)力。已知：04.5lm8/gkn m124/qkn m2318/qqkn m彈性彎矩值彈性彎矩值51可以看出，和梁上各控制截面最大彈性彎矩相對應(yīng)的荷載組合是各不相同的，因此調(diào)整彎矩時，一方面

18、要盡量使各控制截面的配筋能同時被充分利用。另一方面則要調(diào)整兩個內(nèi)支座截面和兩個邊跨的跨內(nèi)截面的彎矩，使兩支座或兩邊跨內(nèi)的配筋相同或相近，這樣可方便施工。52使支座b截面的最大彎矩降低25，并使b、c兩支座截面調(diào)幅后的彎矩最大值相等。因此，應(yīng)將組合c的彎矩圖疊加一個附加三角形彎矩圖 1)調(diào)整支座彎矩：調(diào)整支座彎矩：53b支座彎矩調(diào)整1bm ,m54c支座彎矩調(diào)整3cm ,m55c支座彎矩調(diào)整3cm ,m56調(diào)整第一跨的跨內(nèi)最大彎矩，使m1max降低為57.83kn-m。這樣，相應(yīng)的b支座截面彎矩應(yīng)為mb=-50.24kn-m，即應(yīng)在組合的彎矩圖上疊加三角形彎矩圖的縱坐標(biāo) 2)2)調(diào)整跨內(nèi)彎矩：調(diào)

19、整跨內(nèi)彎矩：5758 調(diào)整第三跨的跨內(nèi)最大彎矩，使m3max降低為43.09knm，即應(yīng)在組合的彎矩圖上疊加一個三角形彎矩圖，其支座c處的縱坐標(biāo)為60本例中，經(jīng)人為調(diào)整彎矩后，使支座的b、c截面和第一、三跨的跨內(nèi)都將出現(xiàn)塑性鉸。這四個控制截面的配筋量會比按彈性計算時減少，而且也使支座的配筋構(gòu)造得到了簡化。621.一個兩端固定梁，跨中點作用集中力一個兩端固定梁，跨中點作用集中力p,當(dāng)用調(diào)幅當(dāng)用調(diào)幅法進行正截面計算時，發(fā)生充分內(nèi)力重分布，支法進行正截面計算時，發(fā)生充分內(nèi)力重分布，支座和跨中抗彎強度座和跨中抗彎強度mua=mub，mcu=mua. 試證明支座彎矩調(diào)幅系數(shù)試證明支座彎矩調(diào)幅系數(shù)= (-

20、1) /(1+)塑性計算例題：塑性計算例題：ablppablp解解： (1)彈性計算：彈性計算：114114)2(8auaauauauaammmplmplmmplm塑性計算：2.如圖鋼筋混凝土懸臂梁，如圖鋼筋混凝土懸臂梁，bh=200400mm，上下，上下縱筋各縱筋各216(as=402mm2）fy=280n/mm2，as=as=35mm，fc=22n/mm2，假定梁不會發(fā)生剪，假定梁不會發(fā)生剪切破壞，不計梁自重，求切破壞，不計梁自重，求(1)=1/2、1/4、1/8時，塑性鉸在何處出現(xiàn)？能否實時，塑性鉸在何處出現(xiàn)？能否實現(xiàn)完全內(nèi)力重分布？現(xiàn)完全內(nèi)力重分布？(2)截面承載力充分發(fā)揮時，極限荷載

21、截面承載力充分發(fā)揮時，極限荷載pu最大最大, pu=?pp2m2m2macb解：解：(1)按彈性計算，按彈性計算，=1/2時，時，3234164163plmplmplplplmcba由于截面抗彎強度相同（配筋、截面相同），所以由于截面抗彎強度相同（配筋、截面相同），所以b截面處先出現(xiàn)塑性鉸，由于懸臂端此時為可變體截面處先出現(xiàn)塑性鉸，由于懸臂端此時為可變體系，系，所以所以=1/2時不能充分內(nèi)力重分布。時不能充分內(nèi)力重分布。84/1plmmmcba66plmplmplmcba649161325a,b,c三個截面同時為塑性鉸，在破壞階段三個截面同時為塑性鉸，在破壞階段無內(nèi)力重分布。無內(nèi)力重分布。=1/8時，時，1011a280 40225.60.3522 200yscssysssysccf af bxaf aaf axmmhf bf b在 處先出現(xiàn)塑性鉸，又有足夠轉(zhuǎn)動能力。(2)當(dāng)當(dāng)pu最大時，梁成為可變體系的方式最大時，梁成為可變體系的方式: 1.b出現(xiàn)塑性鉸出現(xiàn)塑性鉸-ab段承載力未發(fā)揮，段承載力未發(fā)揮