PKPM中次梁按主梁输入端部铰接问题.doc

1、 关于PKPM次梁按主梁输入，端部是否要设为铰接，若不设铰接，程序计算时按刚接计算，梁支座上部钢筋是否应按充分受拉考虑，通常在计算时没设铰接，而图纸中也未注明按充分受拉考虑，施工单位怎么处理？若施工单位按铰接锚固考虑，跨中钢筋是否配小了？PKPM程序怎么考虑这个问题？个人理解：设计中所认为的铰接和刚接是一种理想的假设。实际情况可能达不到纯粹的铰接和刚接。次梁按主梁输入是否需要设铰，要看结构具体情况。PKPM建模次梁按主梁输入时，当梁端不设铰，程序是按刚接节点计算内力的。通过主梁计算结果可以看出次梁弯矩是否传递给主梁，以及对主梁影响的大小。一般当主梁两侧均有楼板，或者两侧次梁连续且荷载差异不大，次梁对主梁的扭转效应很小，甚至没有。当出现以下几种情况时，通常次梁对主梁会产生较明显的扭转效应。1、 主梁两侧有楼板，但一侧有较大开孔。2、 边梁，一侧有板一侧无板。3、 主梁两侧次梁错开不连续，间距比较小，形成剪刀效应。4、 次梁支座在主梁上的位置距离框架柱比较近。首先当次梁刚接对主梁没有产生明显的扭转效应时，次梁铰接或者刚接对于主梁来说影响不大，主梁问题可不考虑。而对于次梁本身来说，铰接和刚接有以下区别：铰接：跨中弯矩增大，跨中配筋相应增大，支座区上部设置构造钢筋。这种情况次梁在实际工作中不是完全的铰接，支座转动会受到部分约束，跨中配筋偏安全。支座因为配置构造负弯矩筋而分担的弯矩对主梁影响小，可以不考虑。刚接：支座出现负弯矩，跨中弯矩减小。支座负弯矩对主梁影响小，可以不考虑。次梁支座上部钢筋应按充分受拉考虑，这样就要求主梁有足够的宽度来满足受拉钢筋锚入支座水平长度0.6lab的要求。设计图纸中通常没有注明支座钢筋是按铰接或是按充分受拉考虑，那么施工单位按以上两种情况施工的可能性都有，若按充分受拉施工，与设计原意相符没有问题。若主梁宽度不满足按充分受拉锚固的水平长度要求，个人认为施工单位会按铰接来做，或者主梁宽度满足要求，而施工单位为省钢筋按铰接施工。这样会出现支座受拉钢筋锚固不充分达不到设计所要求的抗拉效果，一旦上部混凝土出现裂缝，次梁会产生塑性内力重分布，支座弯矩减小，跨中弯矩增大，可能导致跨中配筋不够。来看下PKPM的计算过程，首先程序是按刚接计算的内力来进行配筋的，参数设定里面的梁端负弯矩调幅系数只对框架梁进行弯矩调幅对非框架梁不进行调幅。这样若按pkpm计算结果配筋，支座钢筋又没有按充分受拉来施工，出现弯矩调幅后，跨中配筋就小了。鉴于以上情况，当次梁刚接对主梁扭转影响不大时，可采取以下设计方法：1、次梁端支座铰接。2、刚接，主梁宽度能满足钢筋充分受拉锚固要求，同时图纸中注明支座配筋按充分受拉考虑。3、按刚接计算面积配支座负弯矩钢筋，按铰接锚固要求施工，按实际配筋情况考虑弯矩调幅，增加跨中配筋面积。4、刚接，按计算结果配跨中钢筋，支座按铰接锚固，增加支座负弯矩配筋面积，达到与充分锚固相当的效果，此做法可能导致支座配筋超筋。再来说当次梁刚接对主梁扭转效应比较明显，甚至出现主梁抗扭超限的情况。若对次梁设铰，对次梁本身计算没有问题，而对主梁来说就得权衡一下，并采取相应的措施了。具体分析如下：一般次梁设铰有两个原因，一是主梁扭转算不过，二是主梁宽度不能满足次梁支座钢筋充分受拉锚固要求。次梁铰接后是按纯粹的简支梁计算的，对主梁只传递竖向力，不传递弯矩。而实际情况并非如此，首先次梁支座上部要配置不小于跨中纵向受力钢筋面积四分之一的构造负弯矩筋，当次梁跨度较大时，此构造钢筋可能比按次梁刚接计算出来的支座负弯矩筋还要大。其次次梁相对于主梁的刚度影响也很大，甚至当主次梁截面相当时，二者可能出现互为支座的情况。所以实际情况中次梁很难达到完全的铰接。若用铰接次梁来处理主梁扭转过大的问题，就不符合实际了，对主梁来说就是人为的取消了次梁对主梁的扭转做用，次梁得到了加强，主梁本该受扭加强却没有考虑，设计偏不安全。鉴于此，个人认为PKPM计算模型中对次梁设铰要慎重，根据不同情况采取相应的措施。对于主梁受扭通过调整板、侧向支撑、主梁自身截面能解决的，尽量不对次梁设铰。若以上方法调整不过，计算时次梁设铰，并应根据次梁支座按构造配置的负弯矩筋所能承担的弯矩，反算出次梁对主梁的扭转作用，并根据此来复合主梁配筋。本文的立意有问题1. 如果计算按铰接，端支座上部纵筋应按规范9.2.6条和构造手册（第四版）三章二节三、4.的构造要求设置。反之是不成立的，即：计算按梁端上部纵筋受拉考虑，而构造时钢筋不满足锚固要求，那么该设计是错误的。2. 端支座是否可以作为刚接，那是另一个问题。支座的约束能力决定了刚接的程度，即无转动时为完全刚接，有较小转动时为不完全刚接。此外，钢筋混凝土梁在支座处的顶面裂缝大小同样会影响支座的约束作用。要分析支座的约束能力，除你提到的这些情况外，影响因素很多。其最重要的指标就是支座梁