梁内力计算与活载最不利布置

一、求某跨跨内最大正弯距时,应在本跨布置,然后隔跨布置。

二、求某跨内最大负弯距时,本跨不布置活荷载,在相邻布置,然后隔跨布置。三、求某支座最大负弯距值,应在支座左右两跨布置活荷载,然后隔跨布置。

通过对连续梁不同跨度、不同恒载与活载比例情况下,分析考虑与不考虑活载的最不利位置布置对连续梁各种内力计算结果误差大小的影响,提出了一些在实际设计工作中应如何恰当地考虑活载最不利位置布置的建议。

连续梁和多跨连续双向板最不利荷载布置
一、连续梁
跨数超过五跨的连续梁、板,当各跨荷载相同且跨度相差不超过10%时,可按5跨的等跨连续梁、板计算。
等跨连续梁,当跨数超过五跨时,除边跨第一跨、边跨第二跨的中间各跨的内力与第三跨非常接近,故为减少计算工作量,所有中间跨的内力和配筋都可以按第三跨处理。
连续梁活荷载(竖向)最不利布置的规律:
(1) 求某跨跨内最大正弯矩时,应在本跨布置活荷载,然后隔跨布置;
(2) 求某跨跨内最小正弯矩(或最大负弯矩)时,本跨不布置活荷载,而在其左右邻跨布置,然后隔跨布置;
(3) 求某支座最大负弯矩时,应在该支座左右两跨布置活荷载,然后隔跨布置;
(4) 求某支座左、右最大剪力时,活荷载布置方式与求该支座最大负弯矩时的布置相同。
永久荷载(恒荷载)应按实际情况布置。
相关规范条文:
《高层建筑混凝土结构规程》(JGJ 3-2002、J 186-2002)第5.1.8条:
高层建筑结构内力计算中,当楼面活荷载大于4kN/m^2时,应考虑楼面活荷载不利布置引起的梁弯矩的增大。
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2006年版)第3.2.5条第2款第二项:
(可变荷载的分项系数)对标准值大于4kN/m^2的工业房屋楼面结构的活荷载取1.3。
在第3.2.5条的条文说明中,未明确限定为工业房屋的楼面结构,只是说“对于标准值大于4kN/m^2的楼面活荷载……”。

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二、多跨连续双向板
多跨连续双向板的计算多采用以单区格板计算为基础的实用计算方法。此法假定:支承梁不产生竖向位移且不受扭。为免计算误差过大,双向板沿同一方向相邻跨度的比值lmin/lmax≥0.75。
(1) 求跨中最大正弯矩
对荷载进行分解。荷载g+q/2满布,±q/2间隔布置。g是均布恒荷载,q是均布活荷载。对于满布荷载g+q/2,近似认为各区格板都固定支承在中间支座上;对于间隔布置荷载±q/2,近似认为各区格板在中间支座处都是简支的。沿板周边按实际支承情况确定。
(2) 求支座最大负弯矩
支座最大负弯矩可近似按漫布活荷载时求得。这时近似认为各区格板都固定在中间支座上,沿板周边仍按实际支承情况确定。由相邻区格板分别求得的同一支座负弯矩不相等时,取绝对值较大值作为该支座最大负弯矩。

对连续梁结构,活荷载在不同跨的不同布置,对梁的支座弯矩和跨中弯矩的影响是不同的,即通过活荷载的不利布置可以得到支座截面或跨中截面的不利设计弯矩和剪力。对高层空间结构而言,同样存在楼面活荷载不利布置问题,只是活荷载不利布置方式比连续梁结构更为复杂,通常以楼面梁围成的平面区域(房间)为单位考虑活荷载的不利布置,其计算工作量比连续梁成倍增加。一方面,高层建筑结构层数很多,每层的房间也很多,活荷载在各层间的分布情况极其繁多,难以一一计算。所以,一般考虑楼面活荷载不利布置时,也仅考虑活荷载在同一楼层内的不利布置,而不考虑不同层之间的相互影响,这种做法在国际上也是常用的,其精度可以满足实际工程设计的要求。
另一方面,目前国内混凝土结构高层建筑由永久荷载和活荷载引起的单位面积重力荷载,框架与框架-剪力墙结构约为12~14kN/m^2,剪力墙和简体结构约为13~16kN/m^2,而其中活荷载部分约为2~3kN/m^2,只占全部重力的15~20%,活荷载不利分布的影响较小。所以,一般情况下,可不考虑考虑楼面活荷载不利布置的影响。
除进行活荷载不利分布的详细计算分析外,也可将未考虑活荷载不利分布计算的框架梁弯矩乘以放大系数予以近似考虑,该放大系数通常可取为1.1~1.3,活载大时可选用较大数值。近似考虑活荷载不利分布影响时,梁正、负弯矩应同时予以放大,而并非只考虑梁跨中正弯矩的增大。这种方法,在我国工程设计中已经广泛应用,实践证明大多数情况下也是切实可行的。
高层建筑结构内力计算中,如果活荷载较大,其不利分布对梁弯矩的影响会比较明显,计算时应予考虑,所以规程有第5.1.8条的规定。对柱、剪力墙的影响相对不明显。
须注意,实际计算时楼面活荷载应按满布和不利布置分别考虑。

1、简述现浇肋梁楼盖的组成及荷载传递途径。
答:现浇肋梁楼盖由板、次梁和主梁组成,荷载的传递途径为荷载作用到板上,由板传递到次梁,由次梁传递到主梁,由主梁传递到柱或墙,再由柱或墙传递到基础,最后由基础传递到地基。
2、什么是钢筋混凝土超静定结构的塑性内力重分布?
答:在混凝土超静定结构中,当某截面出现塑性铰后,引起结构内力的重分布,使结构中内力的分布规律与一般力学计算方法得到的内力(弹性理论得到的内力)不同。这种由于塑性铰的形成与开展而造成的超静定结构中的内力重新分布称为钢筋混凝土超静定结构的塑性内力重分布。
3、什么是单向板?什么是双向板?
答:单向受力,单向弯曲(及剪切)的板为单向板;双向受力,双向弯曲(及剪切)的板为双向板。单向板的受力钢筋单向布置,双向板的受力钢筋双向布置。
4、单向板和双向板是如何区分的?
答:两对边支承的板为单向板。对于四边支承的板,当长边与短边长度之比小于或等于2.0时,按双向板考虑;当长边与短边长度之比大于2.0但小于3.0时,宜按双向板考虑,也可按单向板计算,但按沿短边方向受力的单向板计算时,应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋;当长边与短边长度之比大于或等于3.0时,可按沿短边方向受力的单向板考虑。
5、单向板肋梁楼盖中,板内应配置有哪几种钢筋?
答:单向板肋梁楼盖中,板内应配置有板内受力钢筋和构造钢筋。
板内受力钢筋种类一般采用HPB235,板中受力钢筋的间距,当板厚≤150mm时,不宜大于200mm,当板厚>150mm时,不宜大于1.5h,且不宜大于250mm。连续板中配筋形式采用分离式配筋或弯起式配筋。
构造钢筋包括:分布钢筋、沿墙处板的上部构造钢筋、主梁处板的上部构造钢筋和板内抗冲切钢筋。
6、说明单向板肋梁盖中板的计算简图。
答:在计算中,取1m宽板作为计算单元,故板截面宽度b=1000mm,为支承在次梁或砖墙上的多跨板,为简化计算,将次梁或砖墙作为板的不动饺支座。因此,多跨板可视为多跨连续梁(板宽度b=1000mm)。
按弹性理论分析时,连续板的跨度取相邻两支座中心间的距离。对于边跨,当边支座为砖墙时,取距砖墙边缘一定距离处。

a为板支承在砖墙上的长度,通常为120mm。
对于等跨连续板,当实际跨度超过5跨时可按5跨计算;不足5跨时,按实际跨数计算。
7、说明单向板肋梁盖中次梁的计算简图。
答:次梁也按连续梁分析内力,支承在主梁及砖墙上,主梁或砖墙作为次梁的不动铰支座。 作用在次梁上的荷载为次梁自重,次梁左右两侧各半跨板的自重及板上的活荷载,荷载形式为均布荷载。   次梁的计算跨度:   中间跨      cll   边跨(边支座为砖墙) 2
025.122b
lballnn
   其中cl为支座轴线间的距离,次梁的支座为主梁;nl为次梁的净跨;b为主梁截面宽度;a为次梁在砖墙上的支承长度,通常为240mm。
对于等跨连续梁,当实际跨度超过5跨时可按5跨计算;不足5跨时,按实际跨数计算。
8、说明单向板肋梁盖中主梁的计算简图。
主梁的计算简图根据梁与柱的线刚度比确定,一般结构中柱的线刚度较小,对主梁的转动约束不大,可将柱作为主梁的不动铰支座,这时主梁仍可按支承在柱或砖墙上的连续梁分析。当结构中柱的线刚度较大,即节点两侧梁的线刚度之和与节点上下柱的线刚度之和的比值小于3时,应考虑柱对主梁转动的约束,此时应按框架进行内力分析。
主梁上作用的荷载为主梁的自重和次梁传来的荷载,次梁传来的荷载为集中荷载,主梁自重为均布荷载,而前一种荷载影响较大,后一种荷载影响较小,因此,可近似地将主梁自重作为集中荷载考虑,其作用点位置及个数与次梁传来集中荷载的相同。   主梁的计算跨度:   中间跨     cll   边跨(边支座为砖墙)2
025.122blballnn
   其中cl为支座轴线间的距离,主梁的支座为柱; nl为主梁边跨的净跨; b为柱截面宽度; a为主梁在砖墙上的支承长度,通常为370mm。

理论上任何时候都要考虑的,一般来说,当结构中活荷载不利布置影响较小,考虑不利布置比较繁琐,可以不考虑活荷载不利布置,但可以通过活荷载内力调整来近似考虑活荷载不理布置,或者通过放大活载值来近似考虑。
但是,当结构跨数比较多时,一般三跨以上,而且活荷比较大的时候,要考虑活荷载最不利布置。规范要求活荷载大于4KN/M2时,必须要考虑活荷载的不利布置。

http://v.youku.com/v_show/id_XMjY1NjM4MTU4OA==.html?spm=a2h0w.8278793.2736843.4

目前国内混凝土结构高层建筑由永久荷载和活荷载引起的单位面积重力荷载,框架与框架-剪力墙结构约为12~14kN/m^2,剪力墙和简体结构约为13~16kN/m^2,而其中活荷载部分约为2~3kN/m^2,只占全部重力的15~20%,【活荷载不利分布的影响较小】。所以,一般情况下,可不考虑考虑楼面活荷载不利布置的影响。除进行活荷载不利分布的详细计算分析外,也可将未考虑活荷载不利分布计算的框架梁弯矩乘以放大系数予以近似考虑,该放大系数通常可取为1.1~1.3,活载大时可选用较大数值。近似考虑活荷载不利分布影响时,梁正、负弯矩应同时予以放大,而并非只考虑梁跨中正弯矩的增大。
高层建筑结构内力计算中,如果活荷载较大,其不利分布对梁弯矩的影响会比较明显,计算时应予考虑,所以规程有第5.1.8条的规定。对柱、剪力墙的影响相对不明显。
须注意,实际计算时楼面活荷载应按满布和不利布置分别考虑。

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