提要：框架結構計算時，框架梁梁端彎矩的調幅，對有震組合與無震組合的比較及風荷載作用下柱的剪力和梁的最大彎矩等容易出錯的問題進行討論，供應試及設計人員參考。

　　關鍵詞：框架結構,彎矩,剪力

　　隨著我國近些年經濟的快速發展，框架結構房屋普遍采用，但框架結構計算的工具書及相關資料，對框架結構設計中部分問題的做法和要求存在差異，因此在框架計算時，應引起設計者的高度重視，本文重點討論這類問題。通過幾個例題進行說明，有助于設計人員對規范條文的理解，供應試及設計人員參考。

　　一、 關于梁端彎矩的調幅

　　框架結構為超靜定結構，在作結構方案時本著“強剪弱彎，強柱弱梁”的原則，對于框架梁來說，是通過彎矩的調幅的作法實現上述目標。在一般的情況下，作結構方案時按塑性設計考慮塑性內力重分布，在豎向荷載作用下對梁端負彎矩進行調幅。

　　規范規定(JGJ3-2010、5.2.3條)，現澆框架的調幅系數為0.8~0.9，裝配式框架的調幅系數為0.7~0.8，但同時規定，只有在豎向荷載作用下梁端彎矩才允許調幅，而水平荷載作用下梁端彎矩不作調幅。而有的資料做法是，在內力組合前對梁端彎矩不作調幅，而配筋計算時將內力組合設計值調幅，這樣一來在水平荷載作用下的彎矩也進行了調幅，不符合規范要求。正確的做法應該先將豎向荷載產生的彎矩進行調幅(同時剪力也應該作相應變化)，然后與水平荷載產生的彎矩組合。梁端彎矩作調幅計算時可采用兩種方法，一是先將梁端的固端彎矩作調幅后，再進行力矩分配，另一種方法是將力矩分配法得到的梁端負彎矩直接乘以調幅系數。

　　二、 梁的柱邊處彎矩計算

　　梁端的實際最大彎矩(包括正、負彎矩)在柱邊進行柱邊處梁的彎矩計算時，應考慮梁端彎矩及剪力設計值的實際狀態，計算公式應為：

　　M=M‘ V’ (a)

　　式中：M為柱邊處梁的彎矩設計值：M‘為梁端彎矩設計值：V’為與M‘對應的剪力設計值;b為柱寬。有的資料介紹，梁端彎矩按(a)式計算取正號，計算結果M有時比M’值小，有時比M‘值大，這就要明確研究對象;判斷對整個構件是有利狀態;不利狀態。

　　事實上， 可能比— 小，也可能比 大。

　　例1：某框架梁，柱寬b為0.5m，考慮“1.2(恒+0.5活)+1.3右震”組合，梁端彎矩受力圖見圖a

　　MA=M’A-V’ b/2=425.6-242.4×0.6/2=352.88KNm

　　考慮“1.2(恒+0.5活)+1.3左震”組合，梁端彎矩受力圖見圖b。正確計算：

　　MA=M’A+V’ b/2=236.7+45.8×0.6/2=250.44 KNm。

　　錯誤計算：MA=M’A-V’ b/2=236.7-45.8×0.6/2=222.96KNm。

 

　　三、 有地震組合與無地震組合的比較

　　根據規范要求，選擇無地震組合內力設計值進行配筋計算時，應根據建筑的重要性等級對內力設計值進行調整，即R= γ0 R’ ( b)

　　式中：R為配筋計算時無地震組合內力設計值;γ0為建筑物重要性系數;R’為組合表中的無地震組合內力設計值。

　　而采用地震組合內力設計值進行配筋計算時要乘以調整系數，即：

　　RE =γER R’E

　　式中：RE 為配筋計算時地震組合內力設計值;

　　γER為承載力抗震調整系數;R’E為組合表中地震組合內力設計值。這樣，在內力組合表中，R’E比R’大，并不一定RE比R大。因此，考慮抗震的多層框架結構設計，在進行配筋計算時，應將RE與R作比較的同時判斷構件有利狀態和不利狀態兩種情況，選擇合適的值作為配筋計算的依據。

 

　　注：γER=0.80 γ0=1.0 彎矩單位KNm，軸力單位KN。

　　四、 風荷載作用下柱的剪力計算

　　不少資料在計算風荷載作用產生的內力時，直接取計算單元(通常為一榀框架)所承受的風荷載面積來計算柱的內力，這種取法應當引起注意;如果建筑物規則、勻稱，這種計算結果誤差較小，但當建筑物不規則或結構構件布置不均勻，這種計算方法所產生誤差較大。如平面呈曲線建筑(尤其是槽形的)，中間榀框架如果按其分擔的受風面積計算柱的內力，計算結果將比實際的內力小很多。作項目結構方案時，考慮風荷載作用，應把研究的對象作一個整體進行分析，現澆框架或裝配框架結構，通常假定樓板在自身平面的剛度無窮大，即樓板在自身平面內無平面外變形，同一層樓層的各柱在水平荷載作用下相對側移相等(剛心與形心不重合而考慮扭轉影響的情況除外)，各柱應按側移剛度的大小來分配樓屋總剪力。每根柱的剪力可用下式計算：

　　Vij=Vij 式中 : Vij、 Dij 分別為第 i層第 j 根柱的剪力和側移剛度;Vi 為第 i 層的層剪力。

　　五、梁跨間彎矩問題

　　均布豎向荷載作用下，梁的跨間正彎矩(不小于豎向荷載作用下按簡支梁計算的跨中彎矩設計值的50%)Mmax=M中。當在豎向荷載與水平荷載組合后，梁的跨間最大彎矩值不位于跨中而通常位于支座不遠處。如果按跨中彎矩值進行配筋，其結果偏于不安全。要作具體構件時，應先求出在各種荷載組合作用下梁的跨間彎矩的最大值Mmax ，風載及地震作用應分別考慮左風(左震)及右風(右震)，然后取最大值 Mmax 進行配筋計算。

　　參考文獻：

　　1、鋼筋混凝土高層建筑結構設計(JGJ3-2010)北京，中國建筑工業出版社，2010

　　2、混凝土結構設計規范(GB50010-2010)北京，中國建筑工業出版社，2010

　　3、建筑抗震設計規范(GB50011-2010)北京，中國建筑工業出版社,2010