剛度折減係數,到底有哪些注意點 - 土木智庫

2021-01-08 土木智庫

之前邱博士給大家講過連梁剛度折減係數這個知識點,今天邱博士又專門給大家準備了剛度折減係數的知識。

首先還是老生常談的,大家要熟悉一下我們的學習體系和路徑,深入理解規範體系,才談得上「按規範執行」。我們要知道規範體系的任何一個係數,都應能找到它存在的機理!

工程概念

混凝土結構設計規範[2015修訂]GB 50010-2010 > 5 結構分析 > 5.3 彈性分析

5.3.2 結構構件的剛度可按下列原則確定:

1 混凝土的彈性模量可按本規範表4.1.5採用;

2 截面慣性矩可按勻質的混凝土全截面計算;

3 端部加腋的杆件,應考慮其截面變化對結構分析的影響;

4 不同受力狀態下構件的截面剛度,宜考慮混凝土開裂、徐變等因素的影響予以折減。

條文說明:

混凝土結構設計規範[2015修訂]GB 50010-2010 > 5 結構分析 > 5.3 彈性分析

5.3.2 按構件全截面計算截面慣性矩時,可進行簡化,既不計鋼筋的換算面積,也不扣除預應力筋孔道等的面積。

規範

工程結構可靠性設計統一標準 GB 50153-2008 > 附錄A 各類工程結構的專門規定 > A.2 鐵路橋涵結構的專門規定

A.2.6 鐵路橋涵結構正常使用極限狀態的設計,應根據線路等級、橋梁類型制定以下各種限值:

5 混凝土受彎構件變形計算時應考慮剛度疲勞折減係數對構件計算剛度的影響。

混凝土結構設計規範[2015修訂]GB 50010-2010 > 4 材料 > 4.1 混凝土

4.1.7 混凝土疲勞變形模量Efc應按表4.1.7採用。

表4.1.7 混凝土的疲勞變形模量(×104N/mm2)

高強混凝土結構技術規程 CECS 104:99 > 3 混凝土結構材料計算指標

3.0.4 高強混凝土的疲勞強度設計值應按表3.0.2的規定值乘以疲勞強度修正係數γp確定,其中γp可按《混凝土結構設計規範》GBJ 10-89的規定採用。對於經常受潮的構件,γp應乘折減係數0.8。高強混凝土的疲勞變形模量應按表3.0.3中彈性模量Ec規定值的0.47倍採用。

《高強混凝土應用技術規程》 JGJ/T 281-2012無此規定。

鋼筋混凝土筒倉設計規範 GB50077-2003 > 附錄H

H.0.3 溫度作用下混凝土彈性模量的折減係數βh可按表H.0.3。

高層建築鋼-混凝土混合結構設計規程 CECS 230:2008 > 5 結構計算分析 > 5.1 一般規定

5.1.7 在進行彈性階段的結構整體內力和變形分析時,鋼骨混凝土構件及鋼管混凝土柱的剛度可按下列方法確定:

1 鋼骨混凝土梁、柱及鋼管混凝土柱截面的軸向剛度、抗彎剛度和抗剪剛度可採用鋼骨或鋼管部分的剛度與鋼筋混凝土部分的剛度之和,即:

EA=EcAc+EssAss (5.1.7-1)

EI=EcIc+EssIss (5.1.7-2)

GA=GcAc+GssAss (5.1.7-3)

2 無端柱鋼骨混凝土剪力牆可按相同截面的鋼筋混凝土剪力牆計算軸向、抗彎、抗剪剛度。有端柱鋼骨混凝土剪力牆,可按H形截面混凝土牆計算軸向和抗彎剛度,端柱中的鋼骨可折算為等效混凝土面積後,計入H形截面的翼緣面積。牆的抗剪剛度可只計入腹板混凝土面積。

3 考慮混凝土的開裂及徐變影響時,以及對於結構受力較大的部位,在進行結構變形計算時,宜適當降低鋼筋混凝土部分的抗彎剛度,降低係數可取0.6~0.8,但不得小於相同截面尺寸的鋼筋混凝土構件的抗彎剛度。

[上海市]預應力混凝土結構設計規程 DGJ08-69-2007 > 10 超長結構的預應力設計 > 10.2 超長結構設計要點

10.2.7 混凝土徐變的作用可採用徐變應力折減係數法近似考慮,將彈性方法分析結果乘以徐變應力折減係數,徐變應力折減係數可根據工程經驗確定。

預應力混凝土結構設計規範 JGJ 369-2016 > 8 預應力型鋼混凝土及預應力鋼與混凝土組合梁設計 > 8.1 一般規定

8.1.5 預應力鋼與混凝土組合梁的計算應符合下列規定:

3 組合梁進行撓度及開裂分析時,應考慮混凝土收縮徐變的影響。計算換算截面特性時,可將混凝土板的寬度根據彈性模量比折算成鋼截面寬度後進行計算。對荷載的準永久組合應採用有效彈性模量比。收縮應變及徐變係數取值,按現行國家標準《混凝土結構設計規範》GB 50010規定進行計算。

公路鋼混組合橋梁設計與施工規範 JTG/T D64-01-2015 > 7 組合梁計算 > 7.1 作用效應計算

7.1.2 連續組合梁的整體分析應符合下列規定:

1 混凝土板按全預應力混凝土或部分預應力混凝土A類構件設計時,應採用未開裂分析方法,組合梁截面剛度取未開裂截面剛度EIun。

2 當混凝土板按部分預應力混凝土B類或普通鋼筋混凝土構件設計時,應採用開裂分析方法,中間支座兩側各0.15L(L為梁的跨度)範圍內組合梁截面剛度取開裂截面剛度EIcr,其餘區段組合梁截面剛度取未開裂截面剛度EIun。

高聳結構設計規範 GB 50135-2006 > 6 混凝土圓筒形塔 > 6.2 塔身變形和塔筒截面內力計算

6.2.2 計算結構自振特性和正常使用極限狀態時,可將塔身視為彈性體系。其截面剛度可按下列規定取值:

計算結構自振特性時,混凝土高聳結構取0.85EcI,預應力混凝土高聳結構取1.0EcI;

計算正常使用極限狀態時,混凝土高聳結構取0.65EcI,預應力混凝土高聳結構取βEcI,其中β為剛度折減係數,按表6.2.2取值。

公路鋼混組合橋梁設計與施工規範 JTG/T D64-01-2015 > 7 組合梁計算 > 7.6 變形計算

7.6.2 組合梁的剛度計算應符合下列規定:

1 計算組合梁正常使用極限狀態下的撓度時,簡支組合梁截面剛度可取考慮滑移效應的折減剛度。連續組合梁採用未開裂分析方法時,全橋均應採用考慮滑移效應的折減剛度:連續組合梁採用開裂分析方法時,中支座兩側0.15L範圍以內區段組合梁截面剛度應取開裂截面剛度,其餘區段組合梁截面剛度可取考慮滑移效應的折減剛度。

混凝土結構設計規範[2015修訂]GB 50010-2010 > 附錄B 近似計算偏壓構件側移二階效應的增大係數法

B.0.5 當採用本規範第B.0.2條、第B.0.3條計算各類結構中的彎矩增大係數ηs時,宜對構件的剛度EcI乘以折減係數:對梁,取0.4;對柱,取0.6;對剪力牆肢及核心筒壁牆肢,取0.45;

當計算各結構中位移的增大係數ηs時,不對剛度進行折減。

註:當驗算表明剪力牆肢或核心筒壁牆肢各控制截面不開裂時,計算彎矩增大係數ηs時的剛度折減係數可取為0.7。

總結

1、可能引起剛度折減的因素:開裂、徐變、溫度、疲勞;

2、這些調整 主要 用於 計算位移/撓度;

3、二階效應的增大係數法,計算彎矩增大係數時,折減剛度。計算位移時不折減。

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