浅谈二次计算梁刚度系数
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇浅谈二次计算梁刚度系数范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
【摘 要】对于抗震区普通楼房的计算模型，分二次计算，即刚度模型、内力配筋模型：1、在刚度模型里，选择“刚性楼板假定+梁刚度放大系数按2010规范取值”计算结构的位移、周期等整体信息，以满足规范要求。2、在内力配筋模型里，选择“去掉刚性楼板假定+梁刚度放大系数按1.5取值”计算结构的内力、配筋，以满足规范要求。最后的模型是内力配筋模型，个人认为这样计算“取两个模型各自符合设计概念的结果”是科学的，是符合规范要求的、也是安全的。这问题直接牵涉到楼板刚度的贡献、平时工况的弹性及大震工况下的弹塑性、强柱弱梁的实现、计算的实现。
【关键词】规范的规定；梁刚度放大系数；梁刚度系数取值不同；二次计算
一、相关规范的表述：
1、《混凝土结构设计规范》：（应考虑楼板对梁刚度系数的贡献）
5．2．4 对现浇楼盖和装配整体式楼盖，宜考虑楼板作为翼缘对梁刚度和承载力的影响。梁受压区有效翼缘计算宽度可按表5．2．4所列情况中的最小值取用；也可采用梁刚度增大系数法近似考虑，刚度增大系数应根据梁有效翼缘尺寸与梁截面尺寸的相对比例确定。
5．3．1 结构的弹性分析方法可用于正常使用极限状态和承载能力极限状态作用效应的分析。
5．3．2 结构构件的刚度可按下列原则确定：
1 混凝土的弹性模量可按本规范表4．1．5采用；
2 截面惯性矩可按匀质的混凝土全截面计算；
3 端部加腋的杆件，应考虑其截面变化对结构分析的影响；
4 不同受力状态下构件的截面刚度，宜考虑混凝土开裂、徐变等因素的影响予以折减。
2、《高层建筑混凝土结构技术规程》： （给出参考范围值）
5．2．2 在结构内力与位移计算中，现浇楼盖和装配整体式楼盖中，梁的刚度可考虑翼缘的作用予以增大。近似考虑时，楼面梁刚度增大系数可根据翼缘情况取1.3～2.0。
对于无现浇面层的装配式楼盖，不宜考虑楼面梁刚度的增大。
3、《建筑抗震设计规范》： （对梁刚度增大系数无规定，但提高了框架结构的框架柱端弯矩增大系数;抗震设防三个水准;二阶段设计方法）
第6.2.2条调整框架结构的框架柱端弯矩增大系数ηc：一级由1.4修改为1.7、二级由1.2修改为1.5、三级由1.1修改为1.3、增加四级为1.2；其余结构类型中的框架柱端弯矩增大系数ηc维持不变，增加四级为1.1。
第6.2.3条框架结构的底层柱下端截面组合的弯矩设计值应按照抗震等级一、二、三、四级分别乘以增大系数，由1.5、1.25、1.15修改为1.7、1.5、1.3、1.2。
二、关于梁刚度放大系数，专家们的论述：
1、《建筑抗震设计规范》某主编的论述:
在计算梁端弯矩和配筋时，考虑部分楼板作用形成T形梁，将框架梁抗弯刚度乘于1.5～2.0的放大系数后，计算梁的配筋超强，再加上板的钢筋，使T形梁不但刚度加大，实际承载力大于梁端弯矩，而且与之相交的另一向T形梁对柱子形成约束，在双向水平地震作用下，柱截面处于复杂的双向受力状态；一般情况下，框架柱即便增大了柱端弯矩设计值，计算结果一般只按构造要求配筋；只有当构件抗震等级为9度一级时，规范才要求按照梁的实配钢筋反算柱端弯矩。因此，对于抗震等级为二、三级的构件，实际的结构设计形成的是“强梁弱柱”。本次地震中，钢筋混凝土框架结构大量出现的是柱铰机制而不是梁铰机制，漩口中学主教学楼未完全倒塌的侧楼底层破坏情况，漩口镇某商住楼底层，塑性铰均出现在框架柱柱顶和柱底，而梁与楼板共同工作，没有任何损坏，可是结构已接近倒塌。因此，设计时有必要加大柱子断面和配筋，参与工作的楼板钢筋不能加入梁的配筋，从而减少梁的截面和配筋。
2、对于楼板影响，清华博导叶列平的进一步论述
楼板一般与框架梁一起现浇,两者结合良好,共同工作能力强,可显著提高框架梁的抗弯刚度和抗弯承载力,图1(j)中的后两个柱铰震害主要是由于这一因素造成的,主要体现在两方面:1 梁端承受正弯矩时,楼板和框架梁共同组成T形截面,增加了框架梁的受压区宽度;2 梁端承受负弯矩时,楼板内配筋相当于增加了框架梁的负弯矩筋。
目前,我国在结构设计中的一些实际做法是,在考虑楼板对框架梁抗弯刚度提高方面,一般将中梁和边梁的刚度按原框架梁矩形截面刚度乘2.0或1.5。这样,由结构分析得到梁端弯矩比按矩形截面梁的分析结果有所增大,但相应梁端抗弯纵筋仍全部配置在梁矩形截面内,同时楼板仍按自身受力考虑另外在楼板中配筋,且在按式(1)计算“强柱弱梁”时,通常不考虑楼板内与梁平行的钢筋。
国内外许多研究者的研究表明 ,楼板内的钢筋会使框架梁的实际抗弯承载力增大20%～30%,甚至有些情况下会增大近1倍。即使在不考虑后面其它因素使框架梁超配筋的情况下,楼板配筋对框架梁端实际受弯承载力的这种增大幅度,对大多数情况下的二级和三级框架,都会超出柱端弯矩增大系数;如果考虑文后其它因素导致框架梁的超配筋情况,则对一级框架可能也会不满足的强柱弱梁要求。
三、对于二次计算、梁刚度系数取值不同，计算专家们的论述
1、PKPM软件某技术负责人：
（1）总体信息模型，梁刚度系数按规范取值，或取1.8,2.0，得出位移、周期等等
（2）内力分析时，梁为T形，而配筋按矩形，翼缘的贡献全进了腹板。加上板筋又照配，所以构造上要提高柱承载力。
（3）应不应该取二次计算，有两个模型？可以。
（4）应不应该取值不同？梁刚度可以取值不同。可以分刚度模型、配筋模型取不同值（内力T，要把配筋减下来）
（5）审图时合并计算书，怎么去解释？解释，说服他，让他认同。
（6）安全上有没问题？会不会出现裂缝？不可能。规范为简支梁，单筋受弯假定，实际是T形梁。汶川映秀镇，现还保存着地震遗址，梁板裂缝，根本没有。
（7）汶川地震，上千张照片，只有一张是梁破坏，而且还是剪切破坏;没有一张是梁出现铰的。抗震设计问题，汶川基本是柱端出问题。
（8）SATWE 6月底新光盘，设计参数中，梁刚度放大系数后，对梁内力有个折减的选项，现正测试。有些专家有不同看法。但是PMSAP已经有了这个新功能。
（9）新混凝土规范把柱筋是最小配筋率上调了。
（10）新抗规把强柱弱梁系数上调了。
2、MIDAS BUILDING上海公司某技术主管：
（1）MIDAS在总体刚度信息时：刚性楼板假定，指标很漂亮，梁刚度放大系数取1.8或2.0
（2）MIDAS在构件设计时：MIDAS按弹性板，壳单元，梁刚度放大系数取1.0
（3）PKPM在构件设计时，若同样取1.8或2.0，肯定不对，因为地震时要允许梁开裂，刚度退化。
3、广厦技术总监：
答：内力要保证梁可出铰，强柱弱梁，保证大震不倒。
（1）小震时按弹性控制，总体刚度组装得出宏观指标（位移、周期等），以弹性状态去估算大震下的情况。刚度模型只与混凝土构件尺寸有关，与钢筋无关。
（2）大震时弹塑性状态，梁要屈服，大震不倒。实配钢筋要对应着出铰，所以内力配筋模型取2.0不对。
（3）若严谨，那就应取两个模型计算。审图师会明白的。若审图师不明白，你自己替换后再送去审查，你明白才是最重要的。
综上所述，个人认为这样计算“取两个模型各自符合设计概念的结果”是科学的，符合规范要求的、也是更经济安全的。
参考文献：
[1]《混凝土结构设计规范》GB50010- 2010;
[2]《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010;
[3]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010;
[4]《实用高层建筑结构设计》（第二版） 傅学怡