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梁受弯加固计算时,弯矩是否应该直接取内力包络图中最大值?
来源: | 作者:李海乐 | 发布时间: 2024-02-07 | 681 次浏览 | 分享到:

我们在混凝土梁受弯加固计算时,弯矩设计值M通常习惯性取弯矩包络图中最大弯矩值,我们今天通过一个计算实例来验证下这种做法是否妥当。


  01   工程概况                                          

在8度区(0.2g)某框架结构中,某框架梁抗震等级一级,混凝土等级C30,纵筋等级HRB400,截面300x800,原梁底配筋4F18(As0=1018mm²),见图1。经YJK复核改造后配筋计算值1200mm²,见图2,可以判定梁底配筋不足

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图1 梁原始配筋图

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图2 梁改造后计算配筋简图
我们从YJK中可以得到该梁的弯矩包络图见图3。

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图3 梁改造后弯矩包络图

  02   信息录入     

按照以上信息在JGTOOL中输入参数信息见下图。

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图4 梁原截面参数

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图5 梁原配筋参数


  03   加固验算(取弯矩包络值)    

我们采用JGTOOL软件进行加固计算,设计弯矩我们取图3中梁底包络图中最大值M=334kN。此处特别注意,该弯矩是否为地震作用组合一定要判断准确,从图3可以看出该弯矩并非出现在跨中部位,应该主要为地震作用产生的,可以先判定为地震作用组合后面可以在YJK构件信息中进一步验证其准确性。
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图6 梁改造后内力参数

根据以上信息进行验算,验算结果如下图7.

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图7 梁加固计算结果

通过以上计算,我们发现YJK计算配筋不足的梁,经过我们手算,承载力竟然是满足要求的。

这个时候,在其他构件参数都不可能出错的情况下有很大概率是我们选取的弯矩设计值出问题了点开该梁在YJK中的构件信息,见下图8。

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图8 梁构件信息

通过构件信息我们可以看出:

我们选取的弯矩包络值对应的荷载组合号为27,说明是地震作用组合(可以通过YJK每根构件信息末尾的荷载组合列表判断)前面所填参数无误
★我们选取的弯矩包络值(M=334)对应的梁底计算配筋是942小于跨中弯矩值(M=297对应的计算配筋值1120
跨中弯矩值M=297对应的荷载组合号为7,为非地震作用组合
通过以上分析,我们发现跨中相对较小的弯矩,算出的配筋比弯矩包络值还要大,造成这种情况的原因应该是荷载组合方式的差异,两种荷载组合下的承载力计算公式分别是:
★地震作用组合时,S1≤R/γRE本案例S1为弯矩包络值334kN.m,γRE=0.75
★非地震作用组合时,S2≤R,本案例S2为弯矩包络值297kN.m;
承载力设计值R不变的情况下,S1*γRE=250.57kN.m<S2=297kN.m,显然是非地震作用组合下更为不利
这充分说明,我们在该梁加固计算时,简单粗暴的直接选取弯矩包络值是不恰当的。
下面我们将选取配筋的控制值M=297kN.m再次进行加固计算。

  04   加固验算(取配筋控制弯矩)    

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9 梁改造后内力参数
按图9更新过内力后,重新计算,计算结果见图10。

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10 梁改造后内力参数
选取配筋控制弯矩重新计算后,我们发现手算的鉴定结论和YJK配筋计算结论是一致,该梁承载力不足,确实需要加固。

  05   结论及设计建议                                      

通过以上案例的分析,我们建议在进行混凝土梁受弯加固设计时:

(1)对于非框架梁,可以直接选用弯矩包络值进行计算;
(2)对于框架梁,应打开模型中构件信息,选用最大计算配筋对应的弯矩设计值进行计算,并应注意区分是否为地震作用组合,不应直接选用弯矩包络值进行计算;
如果觉得以上方法效率太低,可以直接用JGTOOL的导入数据功能,软件将自动判断配筋控制弯矩。