为什么要弯矩调幅
[转载]为什么要弯矩调幅
问题:
1、在进行结构设计计算时,都会对框架梁端进行弯矩调幅,有没有想过,为什么要调幅呢?又是怎么样调幅的呢?
分析解答过程:
调幅与“强柱弱梁“并无直接关系
弯矩调幅是对同一构件的正负弯矩区而言的,强柱弱梁,那完全是张冠李戴!上面还说到为了施工方便,这个概念更加不对,你说为了施工方便,我就能把弯矩幅值调下来?这在原则上来说完全是鼓励偷工减料!
弯矩调幅来源于受力全过程和截面的塑性特性。
要理解弯矩调幅首先要知道塑性铰的概念,塑性铰主要来源于钢筋屈服以及混凝土塑性变形所产生的塑性,它的力学特征是在截面所承受的弯矩不变的情况下有一定的转动能力,(类似与铰,区别在于铰不能承受弯矩,而塑性铰可以承受弯矩)。
塑性铰的的出现导致了连续梁的内力重分布,负弯矩的弯矩保持不变,而跨中弯矩增大,最终跨中也达到极限承载力而破坏!
在工程设计中,每次按两阶段来设计不仅繁琐,而且增加难度;因此引入了弯矩调幅这个方法,弯矩调幅,通过调低支座弯矩,来实现内力重分布的目的,但是调幅的目的不是简单的调低弯矩,而是调整跨中和支座的负弯矩!因此可以不变支座配筋通过增加跨中配筋来提高构件的极限承载力,也可以通过减少支座配筋(同时可能要增加跨中配筋)来保持按弹性计算所需的承载力。
总结:弯矩调幅法是考虑塑性内力重分布的分析方法,是与弹性设计相对的。
其目的是增加构件的承载能力,充分发挥材料的能力。
所以用了弯矩调幅法,不一定要减少支座配筋。
这里的关键是塑性铰和内力重分布。
千万不要再说强柱弱梁或者施工方便了。
对于弯矩调幅法也不是到处能用的,对于承受动力荷载,使用上要求不出现裂缝的以及处于腐蚀性环境的都不能用该方法。
1、求得结构的经济。
充分挖掘混凝土结构的潜力和利用其优点。
增加支座的配筋不如增加跨中的配筋来的经济,因为跨中还可以利用T形截面的优势,而支座不能。
2、增加结构的抗震性能及可靠度。
道理楼上几楼的都说的有道理。
3、使得内力均匀。
这点我想说一下,框架结构的边框架柱子顶层,这里如果不调幅的话,柱子的配筋是比较大的。
2、我想知道为什么弯矩调幅仅对竖向荷载作用下产生的弯矩进,水平力作用下产生的弯矩为什么不调?
弯矩调幅只针对竖向荷载作用下进行,只是规范的的一种规定而已(见2002高规5.2.3条)。
在重庆建筑大学主编的CECS51:93《钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程》中第5.1.1条规定钢筋混凝土框架仅对框架梁的弯矩进行调整:对无侧移框架只进行竖向作用调幅;对有侧移框架,将竖向和水平荷载作用下产生的弹性总弯矩进行调整。
而且听同学说,其他国家规范也有针对水平力调幅的规定。
但是通过询问夏老师,夏老师认为,弯矩调幅虽然是由于塑性内力重分布,但是还有一个附加的不可忽视的作用是减缓顶部钢筋拥挤情况、将顶部钢筋通过调幅移至底部,这样便于混凝土的浇筑。
从施工方面考虑水平力作用下调幅不能达到此目的,实际意义不大。
至于为什么只对竖向荷载作用下调幅,由于本人水平有限,尚需进一步讨论和研究。
弯矩调幅
箍筋面积增大 的区域
箍筋面积增大的 区域
考虑内力重分布后,结构构件必须有足够 的抗剪能力。 并且应注意,经过弯矩调幅以后,结构在 正常使用极限状态下不应出现塑性铰。
连续梁各控制截面的剪力设计值
可按荷载最不利布置,根据调整后的支 座弯矩用静力平衡条件计算;也可近似 取用考虑荷载最不利布置按弹性方法算 得的剪力值。
求:采用弯矩调幅法确定该梁的内力。
q1 24 KN / m
q2 q3 18KN / m
g 8KN / m
4.5m
4.5m
4.5m
梁的计算简图
弹性弯矩值
可以看出,和梁上各控制截面最大弹性弯矩 相对应的荷载组合是各不相同的,因此调整 弯矩时,一方面要尽量使各控制截面的配筋 能同时被充分利用。另一方面则要调整两个 内支座截面和两个边跨的跨内截面的弯矩, 使两支座或两边跨内的配筋相同或相近,这 样可方便施工。
MB A 平衡关系求得 的弯矩 B MB
最不利弯矩
弯矩调幅法的基本规定2、3、4
(1)钢筋宜采用Ⅱ、Ⅲ热轧钢筋。 (2)调幅系数≤25%。 (3) 0.1≤ ξ=x/h0 ≤0.35 (4)调幅后必须有足够抗剪能力。 (5)按静力平衡计算跨中弯矩,支座调幅 后跨中弯矩不小于弹性计算值。
使用弯矩调幅法时,为什么要限制 ?
g
A
RA
q
x
M B 0.0909( g q )l 2
边跨内最大弯矩 ——按平衡方法
M B 0.0909( g q )l 2
M B 0.0909( g q)l 2
gq
x
M B 0.0909( g q)l 2
梁端负弯矩调幅系数规范
梁端负弯矩调幅系数规范篇一:弯矩调幅小论《弯矩调幅——塑性内力重分布》小论《弯矩调幅——塑性内力重分布》首先,我们对结构进行分析时,会根据结构类型,构件布置,材料性能,受力特点以及破坏机理等选择合适的结构分析方法,不同的分析方法有不同的假设,因此也会对应不同的适用范围。
结构分析方法一般主要有以下几种:——线弹性分析方法,——考虑塑性内力重分布的分析方法——塑性极限分析方法——非线性分析方法——实验分析方法弯矩调幅是建立在塑性内力重分布的分析方法的基础上的实际计算理论,是对超静定结构内力自平衡的一种预先判断,是“弹性内力,塑性设计”理论的实际应用。
在理想的线弹性模型中梁柱的连接为刚接,即假设梁柱在受力变形前后保持不变。
然而由于实际结构在受力过程中与理想模型有一定的差别,比如存在严重的应力集中,材料缺陷等,都会使节点处产生裂缝,以致刚度有所下降,。
从而使梁端实际弯矩值降低,跨中弯矩值增大,梁内力出现重新分布现象。
进行弯矩调幅的具体意义:(1)追求与实际相符的受力(2)减小梁端负弯矩,可减小支座处负弯矩钢筋,改善结点区钢筋过于密集的状况,便于混凝土浇注,保证结点区的强度。
原则:按某一比例减小梁端弯矩;再按平衡条件求出增加后的跨中弯矩。
弯矩调幅系数:对于现浇式框架取0.8~0.9;对于装配式框架取0.7~0.8;注意:(1)先对竖线荷载作用下的梁端弯矩进行调幅,然后再与水平荷载作用下的梁端弯矩值进行组合;(2)跨中截面弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的一半;(3)弯矩调幅概念区别于“强柱弱梁”概念,强柱弱梁是基于塑性极限分析方法对结构延性储备的一种考虑,属于抗震概念设计的内容;(4)对于直接承受动力荷载的结构,以及要求不出现裂缝或处于侵蚀环境下的结构,不得采用塑性内力重分布的分析方法;(5)对于钢结构,不需进行弯矩调幅,因为钢结构设计分析一般采用塑性。
篇二:结构设计各种调整系数程序总信息中各种调整系数取值《建筑结构荷载规范》(GB5009-2001)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)选自《建筑结构设计新规范综合应用手册》朱炳寅编。
钢筋混凝土框架梁端弯矩调幅法
钢筋混凝土框架梁端弯矩调幅法论文【摘要】调幅时应与其它因素综合考虑:所取的弯矩分布从静力学的角度考虑应该是可以接受的,也就是说不论对于结构或者任何构件,所选的弯矩图都要满足平衡条件(平衡)。
塑性铰区的转动能力足以使这一假定的弯矩分布在极限荷载下能够形成(转角相容)。
在使用荷载作用下结构的开裂和挠度能够满足正常使用极限状态下的相关规定(适用性)。
一、引言钢筋混凝土框架作为一种常用的结构形式,具有传力明确、结构布置灵活、抗震性能和整体性好的优点,目前以广泛应用于各类民用和工业建筑中。
钢筋混凝土框架梁在荷载作用下,由于混凝土裂缝的出现和扩展、钢筋的锚固滑移以及塑性铰的形成和转动等原因、其内力明显的不同于弹性理论计算值,通常把这种差别叫做塑性内力重分布。
考虑内力重分布的方法有好几种,目前工程界普遍采用“弯矩调幅法”。
常将梁端内力(弯矩)进行调幅,即下调10%~20%(根据结构情况而定),并考虑了梁截面受压区混凝土的塑性发展和受拉区钢筋的强度贮备。
这样做也节约钢材且有利于满足“强柱弱梁”延性抗震的要求。
二、进行弯矩调幅的原因(1)、目前对于钢筋混凝土框架结构的内力分析采用的是弹性分析方法,但是在进行混凝土构件截面承载力计算却考虑了混凝土塑性变形的影响(如在混凝土受压区采用了等效矩形应力图;在受拉区则由于混凝土抗拉强度很低过早出现裂缝,忽略了混凝土的抗拉作用)。
工程实践和大量的实验都证实了混凝土结构的实际承载力比按弹性设计计算的结果要大,这是由于按弹性设计理论得到的结果,只要构件的一个截面达到极限承载能力状态就标志着整个结构的破坏;但是由于钢筋混凝土是一种弹塑性材料,某个截面达到极限承载力,结构承载力并不一定完全丧失,只有当达到极限承载力的截面足够多使整个结构体系成为一个几何可变体系时,结构丧失稳定性才宣告破坏。
所以工程中,我们可以充分利用钢筋混凝土结构的此种特性,考虑其塑性性能,在设计中对梁端负弯矩进行调幅,从而能够正确的评估结构的承载力,同时在结构破坏时有多个截面达到极限承载力,充分发挥结构塑性的潜力,有效的节约材料。
框架连续梁的弯矩调幅系数
框架连续梁的弯矩调幅系数文档下载说明Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document 框架连续梁的弯矩调幅系数can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!框架连续梁是指由多个梁段组成的结构体系,通过支座将这些梁段连接在一起,形成一个整体。
在框架连续梁设计中,弯矩调幅系数是一个非常重要的参数。
弯矩调幅系数反映了结构在不同荷载作用下的弯矩抵抗能力,是保证结构稳定性和安全性的关键。
弯矩调幅系数是指在结构受到不同荷载作用时,其抗弯能力相对于设计荷载的调整系数。
弯矩调幅系数越大,结构在受到荷载作用时承受的弯矩越大,反之则越小。
支座弯矩调幅
支座弯矩调幅是指在桥梁等工程结构中,通过调整支座的位置和形式,来减小结构受力的变形和变形对结构的影响,达到平衡和稳定的目的。
它在设计和施工过程中起着重要的作用。
调幅的基本原理是根据结构的力学特性,通过调整支座的位置和形式来改变结构的受力状态,从而达到减小弯矩和变形的目的。
常见的调幅方法包括以下几种:
改变支座的位置:通过调整支座的位置,使得结构在受力时产生较小的弯矩。
例如,在桥梁的设计中,可以将支座放置在跨度的强度剪力中心处,从而减小弯矩的大小。
使用特殊形状的支座:设计支座时可以采用特殊的形状,如球形、圆柱形等,通过这些形状的变化来改变支座的刚度和受力特性,进而减小结构的弯矩。
增加支座的刚度:通过增加支座的刚度,可以分担更多的结构荷载,减小结构的弯矩和变形。
常见的方法包括增加支座的支撑面积、材料的选择等。
使用特殊材料:选择适当的材料可以改变支座的刚度和受力特性,从而减小结构的弯矩。
常见的特殊材料包括橡胶材料和聚合物材料等。
通过以上方法进行支座弯矩调幅可以有效控制结构的受力状态,提高结构的稳定性和安全性,保证结构的正常使用和寿命。
在实际的工程中,需要根据具体的情况来选择合适的调幅方法。
弯矩调幅系数
弯矩调幅系数
1 简介
弯矩调幅系数,又称为弯矩变比系数,是一种用于测试电机特性
的重要技术参数。
它反映了电机在不同电流,频率和速度下表现出来
的变化程度,在电机驱动方案中,弯矩调幅系数是衡量电机性能的一
项重要指标。
2 弯矩调幅系数的定义
弯矩调幅系数是一个百分比的数值,表示电机的输出扭矩在电流、频率、和速度变化时有多大的变化程度。
它的公式定义为:调整单位
下的最大输出扭矩KMt的百分比,KMt(反向)为反向最大输出扭矩,KM正向(正向)为正向最大输出扭矩,KM调幅变量(调幅)为调幅扭矩。
TMd为调整单位。
3 弯矩调幅系数的重要性
弯矩调幅系数反映了电机在电流、频率和速度变化时有多大的性
能变化。
因此,调幅系数是衡量电机的一项重要技术参数,在设计电
气驱动系统中也有重要的作用。
一般来说,调幅系数越小,表明电机
性能改变越少,从而提高了驱动系统的整体性能和可靠性。
4 测量弯矩调幅系数
为了测量弯矩调幅系数,需要使用一台专用的电机测试仪和一台DSP测试控制系统。
首先,将电机连接到电机测试仪上,然后使用DSP
测试控制系统调节电机的电流、频率和速度,绘制出脉动图,计算出最大正向和反向输出扭矩,最后按定义的计算公式计算出马达的弯矩调幅系数,以了解电机的变化性能。
5 结论
弯矩调幅系数是衡量电机性能的一项重要参数,其值越小表明电机性能变化越小,有利于提高驱动系统的性能和可靠性。
测量弯矩调幅系数时,需要使用专用仪器和DSP测试控制系统,测量出最大正向和反向输出扭矩,并按定义的计算公式计算出马达的弯矩调幅系数。
梁端弯矩调幅
梁端弯矩调幅
梁端弯矩调幅
1. 引言
在结构设计和计算过程中,梁端弯矩是一个非常重要的参数。
它直接关系到结构的稳定性和耐久性。
因此,梁端弯矩调幅是结构设计和计算中的一项重要工作。
2. 梁端弯矩的定义
梁端弯矩是指梁的两端产生的弯曲力矩。
它是由外力和内力共同作用产生的。
在结构设计和计算中,梁端弯矩的计算是非常复杂的,需要考虑到多种因素。
3. 梁端弯矩调幅的意义
梁端弯矩的大小对结构的运行和使用具有很大的影响。
如果梁端弯矩过大,将会导致结构的变形过大,甚至发生破坏。
因此,梁端弯矩调幅的作用是减小梁端弯矩的大小,从而保证结构的稳定性和安全性。
4. 梁端弯矩调幅的方法
梁端弯矩调幅的方法主要包括以下几种:
(1)加固法:通过增加梁的截面面积或安装加强件来增加梁的承载能力,从而减小梁端弯矩的大小。
(2)缩短支跨距:通过缩短支跨距来降低梁的受力,从而减小梁端弯矩的大小。
(3)减小荷载:通过减小荷载的大小来降低梁的受力,从而减小梁端弯矩的大小。
5. 结论
梁端弯矩是结构设计和计算中的一个重要参数。
为了保证结构的稳定性和安全性,必须对其进行调幅。
梁端弯矩调幅的方法主要包括加固法、缩短支跨距和减小荷载。
在实际工程设计和计算中,应根据结构的具体情况来选择相应的调幅方法,并进行合理的计算和分析。
只有这样才能保证结构的安全性和可靠性。
2010版混凝土规范关于弯矩调幅
搁置 在墙上 与梁或柱 整浇连接
0.50
0.55
不等跨或不等荷载连续梁:
(1)先按弹性方法求出弯矩包罗图,再调幅, 剪力仍取弹性剪力值; (2)根据平衡条件求跨中最大弯矩,取与弹性 计算的最大值.
不等跨或不等荷载连续板:
(1)从较大跨度开始,按下式计算跨中弯矩最 大值,
边跨 (g q )l0 / 14 (g q )l0 / 11
M0为按简支梁确定的跨度中点弯矩。
跨中弯矩计算:法一
——附加三角形弯矩图
附加三角形弯矩图
M B 0.038Fl
这相当于在原来弹性弯矩图形上叠加上一 个高度为
M B 0.038Fl 的倒三角形
此时跨度中点的弯矩改变成
1 1 M 1` M 1 ΔM B 0.156 Fl 0.038Fl 0.175Fl 2 2
调幅后的弯矩
支座弯矩调幅系数
M B M B ' 0.038 0.2 20% MB 0.188
支座下调的弯矩去哪里了?
MB=-0.150Fl0
满足力的平衡条件
0.5MB M1 M0
M1 =0.156Fl0+0.019Fl0=0.175Fl0
0.5M B ' M1 ' 1 0.075Fl0 0.175Fl0 0.250 Fl0 Fl0 4 M0
1)调整支座弯矩:
使支座B截面的最大弯矩降低25%,并使B、C两 支座截面调幅后的弯矩最大值相等。因此,应 将组合C的弯矩图叠加一个附加三角形弯矩图
B支座弯矩调整
M B ,M1
C支座弯矩调整
M C ,M 3
C支座弯矩调整
M C ,M 3
弯矩调幅基本原则
弯矩调幅基本原则弯矩调幅是结构工程中非常重要的一项技术,它在设计和施工过程中起着至关重要的作用。
本文将介绍弯矩调幅的基本原则,包括定义、作用、调幅原理和调幅方法等。
1. 弯矩调幅的定义和作用弯矩调幅是指在结构设计和施工过程中,通过优化结构的刚度分布,使得结构的弯矩分布更加合理、均匀,达到最佳工作状态的过程。
弯矩调幅的作用主要有以下几个方面:•提高结构的抗弯能力:合理调幅后,结构弯矩的分布更加均匀,能够充分发挥材料的强度,提高结构的抗弯性能。
•减小结构的挠度:调幅后,结构的挠度分布更加合理,可以有效降低结构的挠度,提高结构的使用性能。
•提高结构的稳定性:调幅可以改变结构的刚度分布,增加结构的稳定性,减小结构受外力作用时的变形和位移。
2. 弯矩调幅的原理弯矩调幅的原理是基于结构的刚度分布进行调整,使结构的刚度在整体上趋于均匀。
调幅的原理主要有以下几点:•在结构的设计阶段,通过调整结构的几何形状、尺寸和材料等因素,使得结构的刚度在整体上达到最优。
•在施工阶段,通过采用合适的施工工艺和工艺措施,控制结构的施工误差,确保结构的刚度分布与设计一致。
3. 弯矩调幅的方法和步骤弯矩调幅的方法和步骤包括以下几个方面:•确定结构的调幅目标:在设计前,需要明确结构的调幅目标,根据具体要求进行设计和分析。
•选择合适的调幅方法:根据结构的特点和调幅目标,选择合适的调幅方法。
常用的调幅方法有:增加梁的刚度、调整柱的截面尺寸、加设抵抗弯矩的构件等。
•进行示意计算和优化设计:根据结构的调幅目标和调幅方法,进行示意计算和优化设计。
通过计算和分析,确定最佳的调幅方案。
•绘制调幅工程图纸:根据最佳调幅方案,绘制详细的调幅工程图纸。
图纸应包括结构的调幅设计和施工要求等信息。
•施工和监理:根据调幅工程图纸,进行结构的调幅施工。
监理人员应对施工过程进行监督和检查,确保施工质量符合要求。
4. 弯矩调幅的应用范围弯矩调幅广泛应用于各种建筑和工程结构中,特别是对于大跨度和高层建筑结构来说,弯矩调幅显得尤为重要。
弯矩调幅
一、弯矩调幅法(一)弯矩调幅法的概念所谓弯矩调幅法,就是对结构按弹性理论所算得的弯矩值和剪力值进行适当的调整(通常是对那些弯矩绝对值较大的截面弯矩进行调整),然后按调整后的内力进行截面设计和配筋构造的设计方法。
截面弯矩的调整幅度用弯矩调幅系数β来表示:(1-15)其中:M e——按弹性理论计算的弯矩值(见图);M a——调幅后的弯矩值。
(二)弯矩调幅的原则为满足结构承载力极限状态和正常使用极限状态的要求,从下面几个方面考虑,对弯矩调幅提出以下原则:1、不因弯矩调幅而影响结构的承载力原则:◆弯矩调幅后引起结构内力图形和正常使用状态的变化,应进行验算,或有构造措施加以保证。
2、出铰不要过早,防止裂缝宽度、挠度过大原则:◆正常使用阶段不应出现塑性铰;◆截面的弯矩调幅系数β不宜超过0.20。
3、保证塑性铰有足够的变形能力,以实现弯矩调幅原则:◆受力钢筋宜采用HRB335级、HRB400级热轧钢筋,混凝土强度等级宜在C20~C45范围;◆截面相对受压区高度ξ应满足0.10≤ξ≤0.35。
4、弯矩调幅后仍应满足静力平衡条件5、从钢筋屈服到达到极限强度尚有一定距离(通常M y=0.95M u)。
故形成三铰破坏机构时,三个塑性铰截面并不一定同时达到极限强度。
原则:◆结构中的跨中截面弯矩值应取弹性分析所得的最不利弯矩值和按式1-16计算值中的较大值(见图);(1-16)其中:M0——按简支梁计算的跨中弯矩设计值;、——连续梁或连续单向板的左、右支座截面弯矩调幅后的设计值。
◆各控制截面的剪力设计值按荷载最不利布置和调幅后的支座弯矩由静力平衡条件计算确定。
6、构造要求、传统习惯◆调幅后,支座和跨中截面的弯矩值均不应小于M0的1/3。
二、用调幅法计算等跨连续梁、板 (一)等跨连续梁1、在相等均布荷载,抑或在间距相同、大小相等的集中荷载作用下,等跨连续梁跨中和支座截面的弯矩设计值M 可分别按式1-17、式1-18计算: 承受均布荷载时:(1-17)承受集中荷载时:(1-18)其中:g 、q ——沿梁单位长度上的恒荷载设计值、活荷载设计值; G 、Q ——一个集中恒荷载设计值、活荷载设计值;——连续梁考虑塑性内力重分布的弯矩计算系数,按表采用;连续梁和连续单向板考虑塑性内力重分布的弯矩计算系数支承情况截 面 位 置端支座边跨跨中离端第二支座离端第二跨跨中 中间支座中间跨跨中A ⅠB ⅡC Ⅲ梁、板搁支在墙上0 1/11 两跨连续:-1/10;三跨以上连续:-1/11 1/16 -1/14 1/16板与梁整浇连接-1/161/14梁-1/24梁与柱整浇连接-1/16 1/14——集中荷载修正系数,按表采用;集中荷载修正系数荷载情况截面A ⅠB ⅡC Ⅲ当在跨中中点处作用一个集中荷载时 1.5 2.2 1.5 2.7 1.6 2.7 当在跨中三分点处作用两个集中荷载时 2.7 3.0 2.7 3.0 2.9 3.0 当在跨中四分点处作用三个集中荷载时 3.8 4.1 3.8 4.5 4.0 4.8l0——计算跨度,按表采用。
