框架梁截面内力设计值计算

王伟

对于现在所使用的结构计算软件而言，整体的思路和过程都是一样的，区别在于在进行地震计算和结构钢度计算的时候所使用的算法有所区别。在把建筑专业首先将建筑条件图提出来的时候，首先要做的是对结构的体系作出合理的判断，对建筑进行结构布置，而此时结构设计人员的概念设计尤为重要。在结构进行计算阶段，首先进行的是结构的水平地震力计算，然后将地震力进行调整，将调整后的地震力按照结构刚度进行分配，分配之后的地震力计算出个节点处的截面设计内力，最后进行配筋计算。

在结构进行计算的时候，在地震力计算完毕之后，分配到各个楼层之后，会有一个调整，这个调整被称之为组合前调整，调整之后的内力值还标准值。这里的调整共有四项：

1、楼层的最小地震剪力控制，也就是常说的剪重比控制；

2、薄弱层的地震剪力控制；

3、框剪结构中，框架部分的地震力调整；

4、部分框支结构中，框支柱地震剪力。

然后进行效应组合形成组合内力，而此时的组合内力并不是设计内力.还要按照结构设计规范的要求进行调整，这个过程称之为组合后调整.经过调整之后的调整内力才是设计内力。

以下我们以一栋三层框架的框架梁内力计算为例子，介绍框架结构梁梁端内力调整：

本例以pkpm软件3.1.6版本的计算结果为例，首先读取结构计算结果中梁的配筋信息，下面表格截取配筋信息的梁端截面内力标准值及配筋计算的内里设计值。

根据上表可知，内力控制组合为第31组和36组：

根据建筑抗震设计规范GB50011-2010，高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010归纳框架结构梁内力调整系数：

对于第31组，梁端弯矩-M：

对于第36组，梁端弯矩M：

在梁端内力设计值计算时，根据高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010，5.2.3-2的要求进行梁端弯矩调幅，梁端弯矩调幅仅对竖向荷载作用下的内力进行调整。在内力调整之后再进行内力组合。

对于第31组，梁端弯矩V：

在计算梁端剪力设计值时，根据规范要求需要进行强柱弱梁的内力调整，强柱弱梁的内力调整仅仅对水平荷载内力作用下内力进行调整，再对调整之后的的内力进行荷载组合。

对于框架結构柱的柱端弯矩，剪力设计值的计算同梁，但是需要注意的是，对于框架柱柱端剪力的调整系数，需要考虑柱端弯矩调整系数的影响。例如一级框架结构中，中层柱轴压比大于0.15的情况，柱端弯矩调整系数根据抗规6.2.3的规定为1.7，柱端剪力的调整系数根据抗规6.2.5的规定为1.5.此时在调整时，柱端剪力的调整系数为1.7x1.5=2.55。

此部分的调整是由强柱弱梁，强剪弱弯的考虑，使结构构件在发生受弯破坏前不先发生剪切破坏。用以改善构件自身的抗震性能。

参考文献：

[1]抗震设计规范 GB50011-2010（2016年版本）

[2]高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2010

[3]ETABS说明书（中国设计规范技术报告）

[4]包世华 张铜生 《高层建筑结构设计和计算》上册 清华大学出版社 2015年12月第一版