框架梁截面內力設計值計算

王偉

對于現在所使用的結構計算軟件而言，整體的思路和過程都是一樣的，區別在于在進行地震計算和結構鋼度計算的時候所使用的算法有所區別。在把建筑專業首先將建筑條件圖提出來的時候，首先要做的是對結構的體系作出合理的判斷，對建筑進行結構布置，而此時結構設計人員的概念設計尤為重要。在結構進行計算階段，首先進行的是結構的水平地震力計算，然后將地震力進行調整，將調整后的地震力按照結構剛度進行分配，分配之后的地震力計算出個節點處的截面設計內力，最后進行配筋計算。

在結構進行計算的時候，在地震力計算完畢之后，分配到各個樓層之后，會有一個調整，這個調整被稱之為組合前調整，調整之后的內力值還標準值。這里的調整共有四項：

1、樓層的最小地震剪力控制，也就是常說的剪重比控制；

2、薄弱層的地震剪力控制；

3、框剪結構中，框架部分的地震力調整；

4、部分框支結構中，框支柱地震剪力。

然后進行效應組合形成組合內力，而此時的組合內力并不是設計內力.還要按照結構設計規范的要求進行調整，這個過程稱之為組合后調整.經過調整之后的調整內力才是設計內力。

以下我們以一棟三層框架的框架梁內力計算為例子，介紹框架結構梁梁端內力調整：

本例以pkpm軟件3.1.6版本的計算結果為例，首先讀取結構計算結果中梁的配筋信息，下面表格截取配筋信息的梁端截面內力標準值及配筋計算的內里設計值。

根據上表可知，內力控制組合為第31組和36組：

根據建筑抗震設計規范GB50011-2010，高層建筑混凝土結構技術規程JGJ3-2010歸納框架結構梁內力調整系數：

對于第31組，梁端彎矩-M：

對于第36組，梁端彎矩M：

在梁端內力設計值計算時，根據高層建筑混凝土結構技術規程JGJ3-2010，5.2.3-2的要求進行梁端彎矩調幅，梁端彎矩調幅僅對豎向荷載作用下的內力進行調整。在內力調整之后再進行內力組合。

對于第31組，梁端彎矩V：

在計算梁端剪力設計值時，根據規范要求需要進行強柱弱梁的內力調整，強柱弱梁的內力調整僅僅對水平荷載內力作用下內力進行調整，再對調整之后的的內力進行荷載組合。

對于框架結構柱的柱端彎矩，剪力設計值的計算同梁，但是需要注意的是，對于框架柱柱端剪力的調整系數，需要考慮柱端彎矩調整系數的影響。例如一級框架結構中，中層柱軸壓比大于0.15的情況，柱端彎矩調整系數根據抗規6.2.3的規定為1.7，柱端剪力的調整系數根據抗規6.2.5的規定為1.5.此時在調整時，柱端剪力的調整系數為1.7x1.5=2.55。

此部分的調整是由強柱弱梁，強剪弱彎的考慮，使結構構件在發生受彎破壞前不先發生剪切破壞。用以改善構件自身的抗震性能。

參考文獻：

[1]抗震設計規范 GB50011-2010（2016年版本）

[2]高層建筑混凝土結構技術規程 JGJ3-2010

[3]ETABS說明書（中國設計規范技術報告）

[4]包世華 張銅生 《高層建筑結構設計和計算》上冊 清華大學出版社 2015年12月第一版