技术周刊 | 设置了弹性板6就可以不考虑中梁刚度放大了么?

Q1：钢结构二维设计中，一键雪荷和活荷载布置里面的u1是什么意思，为什么是灰色的，什么情况下是激活的？

A：

门式刚架带女儿墙时，按照荷载规范表7.2.1的第9项要求，考虑女儿墙处的积雪堆积会用到ur，m，在程序中对应的u1此时就被点亮了，根据荷载规范考虑计算积雪堆积的分布系数进行确定。

如上图，缺省值1.8按照荷载规范公式得到：1.5h/S0=1.5*0.6/0.5=1.8，h为女儿墙高度。

Q2：为何JCCAD中上部荷载显示校核的柱底弯矩设计值按照单工况弯矩加和校核不上？

A：

按照内力加和得到的20号组合的x向弯矩为：

Mx=-465.5-75.3*0.5-0.2*222.4-441.6=-989.23kN*m

此时查看基础的参数定义，我们发现参数中考虑了抗规6.2.3的柱底弯矩放大调整系数

根据地基规范8.4.17的要求：对有抗震设防要求的结构，当地下一层结构顶板作为上部结构嵌固端时，嵌固端处的底层框架柱下端截面组合弯距设计值应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定乘以与其抗震等级相对应的增大系数。

此时校核弯矩，Mx=-989.23*1.2=-1187.076 与程序显示一致。

由于抗规范6.2.3是针对框架结构的强柱根调整，基础模块没有结构体系，基础的柱底内力都是调整前单工况值，因此，如果考虑了此条要求时，需要程序故需要用户在满足地基规范8.4.17条件时通过参数填写，以便进行柱底内力的放大。

Q3：模型中已经设置了弹性板6，中梁刚度放大系数是不是可以不用考虑了？

A：

中梁刚度放大的初衷是因为梁与板是一起浇筑而成型，楼板作为梁的翼缘，客观上提高了楼面梁的刚度，因此按照混凝土规范5.2.4规定的梁有效翼缘计算宽度bf’确定的T型截面与矩形截面的相对关系中梁刚度放大系数得到，当模型中的楼板定义为弹性板6时，程序的计算模型是什么样的呢？在不勾选“考虑梁板顶面对齐”时，梁与板的协调关系也依然是梁的中和轴和板的中和轴对齐，实际上构成了一个十字型截面，梁刚度放大系数主要体现在梁的抗弯刚度的提高上，因此我们来看一下十字型截面的惯性矩情况，相比梁的矩形截面，十字形截面仅比矩形截面惯性矩多了翼缘惯性矩，由于翼缘和腹板中和轴相同不需要移轴，此时的截面惯性矩可以近似表示为

由于楼板一般比较薄，所以翼缘惯性矩对于整体截面惯性矩增加并不明显，中梁刚度放大系数按照T型截面考虑，我们再来看看T型截面惯性矩情况，考虑了T型截面后，由于楼板翼缘的中和轴和作为腹板的梁中和轴和T型截面形心轴不在同一位置，所以在确定T型截面惯性矩需要采用移轴公式进行计算，

数值上看一般要远大于

所以矩形截面、十字截面惯性矩、T型截面惯性矩大小关系如下：

综上我们在确定中梁刚度放大系数时，主要是通过考虑矩形梁和T型截面的抗弯刚度比例得到，定义弹性板6后，形成的十字形截面与T型截面依旧有较大差距，因此此时还需要考虑中梁刚度放大系数，此时的中梁刚度放大系数可能比考虑弹性板6之前的矩形梁有所减小，但减小的幅度一般不会很大。

Q4：在二维门式刚架模块如何设置才能按照门规考虑构件屈曲后强度利用的相关要求？程序是如何执行新钢标的有效截面验算？

A:

1）规范选择门规的时候，需要设置构件的横向加劲肋，根据门规7.1.1-4：“工字形截面构件腹板的受剪板幅，考虑屈曲后强度时，应设置横向加劲肋，板幅的长度与板幅范围内的大端截面高度相比不应大于3。”

此时可以右键点击构件，可进行横向加劲肋的设置，如下图所示：设置后程序按照门规要求考虑屈曲后强度利用的相关要求。

2）如果采用新钢标进行设计，只要超出了S4宽厚比等级限值，但是没有超出抗规的限值时，程序会自动考虑有效截面进行强度和稳定的验算，无需设置加劲肋，但仅限于焊接箱形、H形、实腹式组合截面按0度、180度布置的情况。

Q5：为什么框架结构首层布置了支撑，在竖向构件剪力统计时候，支撑部分的剪力+框架柱的剪力百分比不等于100%？

A：

模型没有地下室，但是定义了室外地面与结构最底部的高差为1.5m，同时定义了土的抗侧刚度，所以地上首层的一部分楼层剪力被土体承担，导致柱+斜撑≠楼层总剪力

参数修改之后，重新计算，结果符合预期，支撑部分的剪力+框架柱剪力百分比等于100%。

投稿人：高磊

审稿人：刘孝国