关于PKPM中梁的铰接的问题

关于PKPM中梁的铰接的问题我在工程中常常碰到两根梁搭在一起,下面没有柱子,从而使一个梁的扭矩很大. 我就把梁连接设成铰接释放掉扭矩. 想知道 在什么情况下 梁的连接可以设成铰接主要是看刚度比，如果支座梁对其它的梁约束不大的情况下可以设定为铰接。有时候次梁是当成主梁输入的，可能就会出现扭矩较大的情况。另：我说的是端支座的情况，中间支座倒是没有涉及到。框梁跨中的次梁和靠支座的次梁截面大小也一样的,那为什么跨中不扭而支座会扭呢,因为跨中的梁线刚度和支座处的梁线刚度是不一样的,大家知道刚度其实构件抵抗变形的能力,线刚度越大,那么说明其抵抗变形的能力就会大.显然,靠近支座处的框梁受到框柱及其他框梁的约束,使得该部位的线刚度非常大,而跨中的部位线刚度较之支座处小,因而导致框梁的这个部位最易变形,轻松释放掉次梁传递来的扭距,反观同一根框梁的支座处,刚度太大,能量集中,扭距不能得到释放,导致这个部位容易出现抗扭不足的情况.就好比我们想掰弯一根棍子,施同样的力,在跨中变形很明显,在支座附近就不明显.但是问题又来了,目前针对这一问题的做法都是把靠支座处的梁设为铰结,这样就接近于跨中的受力情况,这样一来,电算是容易通过了,可是和真实情况是有差异的,实际上,靠支座处的框梁的扭距还是会比跨中的扭距大的,可我们人为把它忽略了,不是矛盾了么pkpm这样的问题感觉很多,刚度相差较大的话,应该做成铰接,这样跟接近实际受力状况我倒是有不同的看法，是否铰接，根线刚度比是没有什么关系的，原因很简单，框架结构中有的梁的线刚度要比柱的线刚度大好多，也没有人把柱端看作铰接，铰接和固接是通过构造措施保证的。作为梁端铰接，就是要保证梁端有一定的转动能力；固接，就是要限制梁端的转动能力；实际上没有完全的铰接也没有完全的固接，我们所能做的就是使我们的构造措施能满足工程的需要。我们认为假定梁端为铰接的结构，实际上梁端仍然有一定的弯矩，因此混凝土规范10.2.6条对此作出了规定，要求上部配置构造钢筋，就是这个道理。但是新规范规定，构造钢筋截面面积不得小于下部钢筋的1/4，这一点只得商榷，构造钢筋不能太多，多了梁的转动能力受限，就不能看作铰接了，新规范颁布之前，很多设计院设计的上部构造钢筋只有两根圆12，甚至圆10，用了几十年，也没见有什么问题。同样的道理，砖混结构中，如果梁是搭在构造柱上，需要注意，构造钢筋不能太大，如果太大，构造柱端必然产生较大玩具，而一般构造柱的配筋只有4根圆12，容易造成配筋不足。 建议大家看看建筑结构2005年第四期的对混凝土结构设计规范若干问题的讨论，个人认为非常精彩，虽然有些观点值得商榷，但是对我们深入的学习规范还是有很大帮助的。建筑结构2005年第10期，有专门针对该文章进行讨论的文章，作者是程懋坤，规范编写人，两种思路的碰撞很是精彩。第四期论坛上有，第十期我只有复印件，没法上传，不过我相信很快就有好心人上传了。连续次梁的端跨支座，以及单跨次梁的左右两跨支座均可以设成铰接，但要注意，按铰接设计的梁端负筋一定不能过大，满足构造要求即可；否则塑性铰很难形成，不能形成塑性铰则次梁弯矩对主梁造成的协调扭矩依然存在，但计算又未考虑该协调扭矩，有可能造成主梁抗扭不足。这里的铰是指的假想铰，并非一定要构造上满足铰接构造，而是要保证支座负筋首先屈服，造成内力的卸载和重分布，分布后达到和铰接类似的受力情况，所以并没有什么可担心的，你正筋只要配足你还怕谁？混凝土规范上都有专门针对这种按铰接设计但实际并非完全铰接梁的负筋构造条文，更说明该方法是可行的。如果将次梁端部设铰,但实际构造为固接时,对主梁是不利的,纽炬较大时主梁可能发生受纽破坏.建议大家看看建筑结构2005年第四期的对混凝土结构设计规范若干问题的讨论，个人认为非常精彩，虽然有些观点值得商榷，但是对我们深入的学习规范还是有很大帮助的。建筑结构2005年第10期，有专门针对该文章进行讨论的文章，作者是程懋坤，规范编写人，两种思路的碰撞很是精彩。第四期论坛上有，第十期我只有复印件，没法上传，不过我相信很快就有好心人上传了。窃以为电算建模最重要就是要让模型的主要力学模型接近实际构件.如设滑动支座就应在构造上采取用油毡隔离等措施保证内力达到对构件不利前支做可以滑动卸荷.次梁设假想铰危险不在次梁,而在主梁,实际结构次梁端未能按模型形成塑性铰有效卸荷,对主梁依然存在的扭距将对主梁不利.次梁以按铰支考虑不会有危险.我认为可以设计为铰接,但配筋也要加大底筋,减小上部钢筋.使梁受力时更附合铰接的受力特性当主梁作为次梁的端部支座时，我一般情况下将次梁端部设为铰接，这样作，首先，可以降低主梁的扭矩，防止主梁发生过大的扭转变形，其次，主梁宽度较小时，可以保证次梁负筋在主梁内的锚固长度要求（因为，次梁设铰后，支座仅需构造配筋，负筋直径较小，La及0.4La较易满足）。回答13楼兄弟的问题：设为铰接梁就是允许此段梁先破坏，这样理解可否？ 我们人为设置铰接梁，是允许此梁在两端形成朔性铰而产生裂缝，但是不会破坏，就是说形成朔性铰之后，此梁由超静定变成静定结构（这也是结构设计一般不设计静定结构的原因，即多手准备，即使一个支座破坏也不会造成整个结构破坏），由两端固接变成两端铰接的简支梁而已，但是不一定是先破坏；我们设计人员一定都在设计之初学习了理论力学、材料力学，结构力学等，其中材料力学主要就是要我们寻求安全与经济的平衡点，争取在安全的前提下尽可能的节省，也就是做到整个结构一起破坏，即所有截面同时达到极限而破坏，这个也是我们结构的最高境界，但是这是不可能实现的，但是可尽可能的接近这个目标，因为结构有很多不确定的因素：首先荷载就无法计算准确，其次施工质量，材料强度等都是一些概率值 我们追求的目标是整个结构在破坏时同时达到极限，但是实际确实很难做到，所以我们无法说清楚破坏时，是否是这个被我们设置成铰接的构件先破坏，（但我们却可以肯定加入要破坏，那也是梁先于柱子而破坏）因为我们设置成铰接并不是要它先于框架梁破坏，只是要它的受力更接近于实际而已。大家看看下图，还是同一个模型，除了那个圆弧那里特殊之外，其他地方都没有设置铰接，主次梁相交的地方没有设置任何铰接，所以我们的钢筋混凝土结构还是不要轻易人为设置铰接，一般软件会自己根据刚度来分配荷载，我们无需人为干涉，我也查了03G101-1等施工图集，上面没有主次梁相交的接点大样，也就是规范更本没有强调，所以我们无需满足那个锚固长度，我也看了好多模型，此梁端部配筋一般都很小，也就是软件已经帮先于我们考虑了这个问题，所以我们也就无需人为的设置此梁为铰接了，（试想如果我们计算，每次都要人为的去调整主次梁相交的地方为此梁铰接，那么这个软件是不是太次了？这样的软件现在是不会得到普及的）当然有时一个框架梁上面搭的左右两个次梁不在同一直线上，即不是一条连续梁，在主梁上的作用点不同，这种情况下主梁很容易在两个此梁之间的一段受扭不满足，这种情况下我们也不要轻易铰接此梁，看看能不能加宽主梁，如果实在不行，不能加宽也不能加高那才考虑铰接；有时也有边框梁上面搭一个此梁，使得框梁满足不了受扭，这种情况要么柱网布置不太好，看看能不能调整柱网，把荷载大的争取放在主梁（框架）上面，如果不能变动柱网，那就看看能不能加宽或加高框架梁，或者减小此梁截面，如果还是不行，那才考虑铰接。 总之钢筋混凝土结构还是尽量不要人为设置铰接。砖混中的铰接梁很多，我们就不说了 钢筋混凝土结构，很少做人为铰接的； 我们做设计，建模最主要的是模型与实际结构受力要一致，不要模型是铰接，可是实际却是固接，或者模型是固接，可是实际却固接不起来，就像下面附图中显示的一样：右边这个框架梁很大250X700，然后左边圆弧上柱子上面申过来一根小梁200X300，很明显小梁无法做成悬挑梁，抬不动大的框架梁，而且如果这样计算了，那么大框架梁配筋肯定会比没有此小梁时的配筋小，到时候施工好了之后，小梁发生了朔性铰，那么大梁的配筋就会不足，肯定是非常危险的，所以像这种情况我们还是得将此梁设置为两端铰接；还有一种处理办法就是我们按照小梁固接与柱子上面，计算小梁的配筋，然后再按小梁铰接，计算大框架梁的配筋，这样我们就有了两手准备，一、小梁固接于柱子上面最好，两个梁都会相安无事；二、假如小梁抬不动大梁，那也没有危险，因为我们的配筋（指大框架梁）也没有考虑小梁的悬挑作用啊。 总之我们设计人员一定要头脑清晰，因为我们责任重大，稍有疏忽就会为国家和人民带来巨大的损失。因此我们的模型一定要做到：模型简单，受力明确，如果有些地方做不到受力明确，那么就应该像上面这个例子一样做到两手准备，保证万无一失。回答23楼的问题：井字楼盖，如果在楼盖的边缘处的梁超筋，就可以设为铰接? 不能。如果在楼盖的边缘处的梁超筋，即使设为铰接一样会超筋，因为那个框架梁超筋与否与次梁是固接于框架梁还是铰接于框架梁无关。当框架梁截面定了之后，它是否超筋取决于梁上的荷载与跨度；而梁的荷载包括板的荷载，填充墙的荷载，还有就是次梁的荷载。前两者与次梁的搭接类型（铰接，固接）无关，次梁传给框梁的荷载与次梁的搭接类型有关。区别在于：次梁固接时，传给框梁的扭矩不可忽略；而铰接时，传给框梁的扭矩可忽略不计。但是不论次梁固接还是铰接于框架梁，它传给框架梁的竖向荷载都是一样的。因此次梁的固接、铰接只会影响框架梁的抗扭作用，对是否超筋不会有影响。 所以，当框架梁超筋时最好把框架梁加高；当框架梁受扭不满足时最好把框架梁加宽，如果条件所限不能加宽，那就看看能不能铰接次梁（当然实际中不是铰接，那就最好不要铰接）；当框架梁受剪不满足时好把框架梁加宽。我觉得x2h12005说的很有道理,特别是第22楼的观点我完全赞同. 我以往做的工程中几乎没有在次梁上主动设铰接的, 其中做过的一个框剪高层,有次梁一端搭在框架梁上另一端搭在剪力墙上, 我将搭在剪力墙的一端设成了铰接,因为PKPM在计算时分配的刚度很容易让这样的次梁超筋, 而事实上实际的框剪结构在抗震过程中,也应该是剪力墙部分先与框架部分破坏.人为主动点铰的,很少,通常在梁超筋的时候(主要是扭矩太大引起),把次梁点为铰接.铰接只传递竖向力,不传递弯矩和扭矩. 我曾经做过一个工程,把框架梁点铰了.一个建筑,左侧单层厂房,右侧4层办公楼.(不讨论方案是否违规,甲方就要这么干,厂房与办公楼衔接部位还不能设缝).考虑到两侧重量相差悬殊,容易产生不均匀沉降,我把连接部位的两根框架主梁点铰,施工时也是分开浇注,埋件连接,真正做到铰接.不知道这么做合理不?希望大家指正. 还有就是,我在参加结构师培训课程时,听一位老总跟我说过,不建议次梁点铰.要是点铰,就该真正做到铰接,而且还跟我说了一个铰接的构造做法,是个钢筋的做法,可惜忘记了.因为主次梁整浇时,是不可能形成铰接的.一端落在框架柱上的梁能设为铰接梁吗？现在概念很不清，向各位请教了当然可以，但是最好不要，还是我说的那句话：不到万不得已，最好不要人为设置铰接，不论在哪里(指钢筋混凝土结构)，都不要人为设置铰接。 梁搭在柱子上面也可以设置铰接，这个也没有违反我们的“强柱弱梁”的这种思想啊。我们是要求施工好了之后，经过加载变形，梁在柱边发生朔性铰，对柱子不会有任何影响。但是我们的施工能不能保证在那里发生朔性铰就要看我们的了，如果我们设计人员给梁端配置很多钢筋，那就不一定了哦；如果我们按照构造要求，即最小配筋率的要求给梁端配筋，那就在柱边发生朔性铰的可能很大。 各位，结构设计就是需要我们胆大心细，只要我们的模型传力明确，又和实际很接近，然后我们的施工图图面清晰整洁，就不会有问题，放心。铰接是允许此粱再端部形成塑性铰而产生裂缝,但不会破坏,此时就变成了静定结构.结构设计一般都不设静定结构,绝大多数是超静定结构.这样一个破坏不会对整个结构体系影响很大.对一些粱点铰,那端部钢筋一般都会使构造配筋,此时肯定会出现裂缝,但是对主梁的影响就小多了,主梁不破坏,对结构更好些.请教31楼天干北斗，你在上面那根短梁的另一端加一根柱子后使框架梁的导力路径发生了明显的改变，使得框架梁把大部分竖向荷载传给了新加上的柱子。那么新加的这根柱子的截面岂不是好大？看样子你这根柱子应该是整个高度范围内都有吧，这样处理是否经济？多道防线才是最安全经济的方法，同时破坏就只有一道防线，看起来是都发挥作用了，但是都是同时发生就不安全了，如果能保留主要构件不破坏，等震后再修，不是很经济吗，而且大震不倒只是安全问题，设计并不是按大震不破坏设计，所以经济不会带来很多问题，可以举911作为例子，双子楼旁边的一个矮一点的酒店就是生生被北塔倒下来砸坏的。这个问题不能一概而论。要分情况分析。首先要清楚一个问题：框架结构受弯构件对于荷载的承受能力与自身的抗弯刚度有关，而抗弯刚度主要取决于受弯构件截面。 一 框架梁节点在没有特别情况下我不主张设置铰接，这会改变结构的实际受力状态，30楼讲得好，要受力明确，模型正确，不要担心。 二 这也是我一个有疑问的地方。当主次梁交接的时候，我的看法是：当主次梁截面相差不大（宽、高，主要是高不大于50mm。）我一般不设置铰接，因为两者刚度差别很小，而且上部荷载可能差别也不大（不然次梁截面没必要取那么大。）。当主次梁差别较大时，次梁端部可以设置铰接，或进行弯矩调幅，以缓解支座超筋。 以上观点有不足之处欢迎大家批评指正！谢谢与柱相连的框架梁在有些情况下是可以设为铰的，比如以上各位所说的，这在规范上也是有规定的，如高规的6.1.1条就有说明，另外当主次梁设置铰接时，梁上下的钢筋比应不小于25。以下是引用tonywebao在2007-10-24 14:51:05.0发表的内容： 天干-北斗同志，对于21楼观点的一点疑问，您说的结构同时达到破坏好像跟“小震不坏，中震可修，大震不倒”理念不相符，在全国注册结构工程师继续教育必读系列教材（之四）“高层建筑结构概念设计”里面举了一个例子，林同炎教授在尼加拉瓜设计的马那瓜美洲银行在当地1972年的罕遇地震里不倒，就是设计了四个小核心筒连梁遇震破坏，消耗掉部分地震能量，又使整个结构刚度削弱，震动周期加大，耗能能力加大，达到了中震可修，大震不倒的要求，全市一万多间房屋倒塌，这栋楼18层，61米，为当时当地最高建筑，地震强度0.35g，比当时美国规范的规定0.06g大6倍，相当于里氏6.36.5级，当时这个事情也引起世界结构同行的高度关注，书中也说到ATC规程编制者Ronald Sharpe的话“到目前为止，抗震设计还不是科学，是一门艺术”首先感谢北斗同志！学习中 关于同时破坏，和多道设防的问题，二者并不矛盾！ 二者的针对的对象不同，同时破坏是针对某一构件来说的，因为一构件的任何一个截面的破坏都意味这这个构件无法使用了！大型工业建筑中的鱼腹梁就依此设计的！当然我们可以把这个构件的概念外延一下扩展到一个结构体系，在该体系中任何一个截面破坏都会使整个体系完全失去作用。“同时破坏”达到了材料利用的极限！ 而在实际工程中： 1、这是不可能实现的，所有只能让一些相对次要的构件先破坏，比如我们有意识的让某个构件先破坏以达到一些安全上的要求，强柱弱梁就是个典型的例子！ 2、某些构件破坏了以后，其他的构件还可以继续工作（不符合我们说的构件的概念），这就是你上面举的例子。并且因为部分构件的破坏，结构受力发生了变化，从而达到了多道设防的目的！ 想要表达一下的是，林同炎牛不牛我没权利做出评价，但是他做的马那瓜美洲银行大楼绝对是抗震设计的典范！这个国际上也给了很高的评价是勿庸置疑的！对于静定结构确实需要让所有构件同时破坏最经济，好比单根梁也应该是让混凝土跟钢筋同时破坏比较好，要不然就没有超筋这一说，个人看法。 关于铰接问题，个人认为连梁不能设铰，主框架梁不能设，转换梁不能设铰，其他的好像规定没有，也不需要限制。呵呵，北斗只是引用林伯安的文章没做修改，一点小失误，没必要这么批吧！北斗的专业素质还是相当过硬的！ 不允许超筋是防止脆性破坏，适筋可以使梁在破坏前，钢筋先屈服，发生较大变形，从而发生延性破坏。 钢筋混凝土梁，即使从理论上讲，也不可能混凝土和钢筋同时破坏的，楼上的可以再了解下它的破坏过程！正常的破坏过程应该是钢筋先屈服混凝土被压碎。 当然钢筋屈服和混凝土压碎在超筋的界限点时是理论上是同时发生的，但钢筋的屈服了，离破坏还是有一段距离的呀！不知道你说的具体情况,但是我认为在平法立面,梁的上不钢筋要在框架主立面锚固0.4lae,比如说一根梁一端锚固在柱子里,一般满足0.4lae,另外一端搁置的梁上,如在梁上的锚固不满足0.4lae,就应该设置为铰接.框架柱与框架梁连接处点铰要出大样，有这个说法吗？没听过，钢筋的锚固对是否刚结或铰接关系不大，要是真形成了铰接点的话，钢筋的锚固就显得更加重要了。 瞎想象一下，如要成为铰接，则梁端必须出现裂缝，事实上一般工程中正常使用环境下，是不太可能出现裂缝的（也不允许，要不甲方要吵死了）。所以即使按铰接计算了，但事实上梁端弯矩悉数传给了被支撑的主梁，那主梁反而危险了。话再说回来