连续梁按弹性理论五跨梁内力系数及弯矩分配法
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⼤⼯16秋《钢筋混凝⼟结构课程设计》-满分答案(2)⽹络教育学院《钢筋混凝⼟结构课程设计》题⽬:仓库⼚房单向板设计学习中⼼:专业:年级:学号:学⽣:指导教师:1 基本情况本章需简单介绍课程设计的内容,包括⼚房的尺⼨,板的布置情况等等内容。
1、⼯程概况仓库⼚房,设计使⽤年限为50年,住宅⼩区采⽤砖混结构,楼盖要求采⽤整体式单向板肋梁楼盖。
墙厚370mm ,柱为钢筋混凝⼟柱,截⾯尺⼨为400400mm mm ?。
2、设计资料(1)楼板平⾯尺⼨为19.833m m ?,如下图所⽰:图2.1 楼板平⾯图(2)楼盖做法详图及荷载图2.2 楼盖做法详图楼⾯均布活荷载标准值为:7kN/m 2楼⾯⾯层⽤20mm 厚⽔泥砂浆抹⾯,γ=20kN/m 3, 板底及梁⽤20mm 厚混合砂浆天棚抹底,γ=17kN /m 3 楼盖⾃重即为钢筋混凝⼟容重,γ=25KN /m 3④恒载分项系数1.2;活荷载分项系数为1.3(因⼯业⼚房楼盖楼⾯活荷载标准值⼤于4kN/m 2)⑤材料选⽤混凝⼟:C25钢筋:梁中受⼒纵筋采⽤HRB335级钢筋;板内及梁内的其它钢筋可以采⽤HPB235级。
2 单向板结构设计2.1 板的设计本节内容是根据已知的荷载条件对板进⾏配筋设计,按塑性理论进⾏计算。
2.1.1 荷载板的永久荷载标准值80mm 现浇钢筋混凝⼟板 0.08×25=2 kN/m 220mm 厚⽔泥砂浆抹⾯ 0.02×20=0.4 kN/m 2 20mm 厚混合砂浆天棚抹底 0.02×17=0.34 kN/m 2 ⼩计 2.74 kN/m 2楼⾯均布活荷载标准值 7 kN/m 2永久荷载分项系数取1.2,因⼯业⼚房楼盖楼⾯活荷载标准值⼤于4kN/m 2,所以活荷载分项系数取1.3。
于是板的荷载总计算值:①q=G γk g +?Q γk q =1.2×2.74+0.7×1.3×7=9.658kN/m 2②q=G γk g +Q γk q =1.2×2.74+1.3×7=12.388kN/m 2由于②>①,所以取②q=12.388kN/m 2,近似取q=12kN/m 22.1.2 计算简图次梁截⾯为200mm ×500mm ,现浇板在墙上的⽀承长度不⼩于100mm ,取板在墙上的⽀承长度为120mm 。
为便于应用,单跨双向板按弹性理论计算,已编制成弯矩系数表,供设计者查用。
在教材的附表中,列出了均布荷载作用下,六种不同支承情况的双向板弯矩系数表。
板的弯矩可按下列公式计算:M = 弯矩系数×(g+p)l x2{M=αmp(g+p)l x2 αmp为单向连续板(αmb为连续梁)考虑塑性内力重分布的弯矩系数。
}式中M 为跨中或支座单位板宽内的弯矩(kN·m/m);g、p为板上恒载及活载设计值(kN/m2);l x为板的计算跨度(m)。
2.多跨连续双向板的弯矩计算(1)跨中弯矩双向板跨中弯矩的最不利活载位置图多跨连续双向板也需要考虑活载的最不利位置。
当求某跨跨中最大弯矩时,应在该跨布置活载,并在其前后左右每隔一区格布置活载,形成如上图(a)所示棋盘格式布置。
图(b)为A-A剖面中第2、第4区格板跨中弯矩的最不利活载位置。
为了能利用单跨双向板的弯矩系数表,可将图(b)的活载分解为图(c)的对称荷载情况和图(d)的反对称荷载情况,将图(c)与(d)叠加即为与图(b)等效的活载分布。
在对称荷载作用下,板在中间支座处的转角很小,可近似地认为转角为零,中间支座均可视为固定支座。
因此,所有中间区格均可按四边固定的单跨双向板计算;如边支座为简支,则边区格按三边固定、一边简支的单跨双向板计算;角区格按两邻边固定、两邻边简支的单跨双向板计算。
在反对称荷载作用下,板在中间支座处转角方向一致,大小相等接近于简支板的转角,所有中间支座均可视为简支支座。
因此,每个区格均可按四边简支的单跨双向板计算。
将上述两种荷载作用下求得的弯矩叠加,即为在棋盘式活载不利位置下板的跨中最大弯矩。
(2)支座弯矩支座弯矩的活载不利位置,应在该支座两侧区格内布置活载,然后再隔跨布置,考虑到隔跨活载的影响很小,可假定板上所有区格均满布荷载(g+p)时得出的支座弯矩,即为支座的最大弯矩。
这样,所有中间支座均可视为固定支座,边支座则按实际情况考虑,因此可直接由单跨双向板的弯矩系数表查得弯矩系数,计算支座弯距。
混凝土结构设计2_复习题及答案2011_2012年(预应力,梁板结构设计,单层厂房设计,多层级高层框架结构设计)预应力钢筋混凝土梁板结构设计习题一填空1、单向板肋梁楼盖中主梁沿房屋横向布置的优点是()。
2.按弹性理论设计多跨连续梁板时,进行荷载折算的目的是()。
3、采用塑性理论设计多跨梁板结构用钢量将比按弹性理论设计的用钢量()。
4、塑性铰的特点是()()()。
5、对于()()()且跨数超过5跨的连续梁可按5跨计算。
6、按板的()不同,将肋梁楼盖分为单向板肋梁楼盖和()肋梁楼盖。
7、计算简图应表示出结构的()()()及荷载的()()()等8、混凝土楼盖按其施工方法分为()()()三种形式。
9、为保证多跨连续梁板结构在支座截面能形成塑性铰,设计时要满足()。
10、在塑性理论计算中,可通过控制截面()来控制塑性铰出现的情况。
11、产生塑性铰的截面的钢筋一定进入了()阶段。
12、现浇整体式楼盖,按楼板受力和支承条件的不同分为()()()和密肋楼盖。
13、.多跨连续板,板的宽度较大而外载相对较小,一般仅混凝土就足以负担(),故()一般无须验算。
三、选择1、主梁对次梁作为不动铰支座的计算简图在支座处的转角θ与实际结构在支座处的转角θ'相比,是()。
A.相等B.θ>θ'C.θ<θ'2、多跨连续梁求某跨中截面最大弯矩时,活载的布置应为()。
A.本跨布置,然后隔一跨布置B.本跨的左面、右面跨布置C.全部满跨布置3、对于周边与梁整体连接的多跨连续板考虑内拱作用,?可将中间跨中和中间支座的计算弯矩降低()。
A.5%B.10%C.20%D.30%4.按塑性内力重分布理论计算不等跨的多跨连续梁、板时,当计算跨度相差不超过()可近似按等跨连续梁、板内力计算系数查表。
A. 5%B. 10%C. 20%5.钢筋混凝土单向板肋梁楼盖板的荷载按弹性理论计算时()。
A.按g′=g+q/2,q′=q/2折算B. 按g′=g+q/4,q′=3q/4折算C.不进行荷载折算6.钢筋混凝土单向板肋梁楼盖次梁的荷载按弹性理论计算时()。
建筑结构复习提纲混凝土结构一、填空题:1、钢筋和混凝土两种物理力学性能完全不同的材料能共同工作的前提条件是_________ 。
2 、已知热轧HRB335的屈服强度是________,冷拉后的屈服强度是________,如以冷拉Ⅱ级钢筋作为受压钢筋,其屈服强度的取值为______。
3、混凝土的徐变是指____________ 。
4、适筋粱从加载到破坏可分成三个阶段,以_______ 作为承载力计算的依据。
5、受弯构件正截面在弯曲变形后仍保持为平面的假定,是为了确定_____ 。
6、在应用双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算公式中,要求的目的是_________。
7、偏心受压构件根据长细比的不同,可能发生______ 和_______ 两种破坏。
8、偏心受拉构件按纵向力作用点位置不同,可分成两种破坏。
当纵向力作用在______ 时,属于小偏心受拉破坏。
9、根据产生扭曲原因的不同,可把钢筋混凝土受扭构件的扭转分成___ 和______ 。
10、钢筋混凝土极限扭矩的计算模型是_______ 。
11、普通钢筋混凝土粱当时,提高刚度的最有效的措施是_______。
12、《规范》规定的构件裂缝宽度是指_________。
13、表示裂缝间受拉混凝土参加工作的程度,越小,说明_____________________________ 。
14、为了满足粱斜截面受弯承载力的要求,粱内纵向受力钢筋的弯起点应设在_________________;同时弯起钢筋与粱中心线的交点应位于按计算不需要该钢筋的截面以外,以保证_____________。
18、大偏心受压破坏与小偏心受压破坏的根本区别是____________。
20、对于普通钢筋混凝土结构,当其它条件不变的情况下,钢筋的直径细而密,可使裂缝的宽度____ 。
采用变形钢筋会使裂缝______ 。
二、单向选择题(在下列各题备选答案中选出一正确答案,将其序号填在括号内,除说明外,每小题1分,共15分)1、对称配筋矩形截面偏心受压构件,当出现下列情况时,应如何判定哪一种是大偏心受压情况。
思考题第四章P85.864.1 何谓单向板?何谓双向板?如何判别?只答:在板面均布荷载作用下,从板中沿支座正交方向取出的矩形板单元,荷载沿两个方向传递成为单向板;而在板面均布荷载作用下,有一个方向受弯,到周边的支座,故称为双向板。
的板按双向板计算;当对四变支撑的板按单向板计算,对2?l3?lll1212时,宜按双向板计算。
3?ll12结构平面布置的原则是什么?板、次梁、主梁的常用跨度是多少?4.2P86答:单向板肋梁楼盖由板、次梁和主梁组成。
其中,次梁的间距决定了板的单向板、主梁的间距决定了次梁的跨度;柱或墙的间距决定了主梁的跨度。
跨度;次梁、主梁的常用跨度如下:m4?单向板:,荷载较大时取小值。
次梁:4~6m 。
主梁:5~8m单向板中有哪些受力钢筋何构造钢筋?各起什么作用?如何设4.3P94.95置?对于绑答:板中受力钢筋分为承受负弯矩板面负筋和承受正弯矩板底正筋,mm150??150mmh,不宜大于扎钢筋,当板厚时,间距不宜大于200mm;板厚h1.5。
在支梁支座处或连续。
钢筋间距也不宜小于,且不宜大于250mm70mm 板端支座及中间支座处,下部正钢筋伸入支座的长度不应小于5d。
板中构造钢筋及其作用和设置:分布钢筋:分布钢筋布置在受力钢筋的内侧,其作用时与受力钢筋组成钢1.承受由于温度变化和混凝土收缩所产生便于施工中固定受力钢筋的位置;筋网,可承受在计算中承受并分布板上局部荷载产生的内力;对四边支撑板,的内力;未计及但实际存在的长跨方向的弯矩。
沿墙边和墙角处设置板面附加钢筋,承受板上部拉应力,钢筋直径不小于2.7l,伸出墙边长度大于等于200mm8mm,间距不大于。
0垂直于主梁的板面附加钢筋:承受主梁边缘处板面产生的支座负弯矩,在3.主梁上部的板面配置,数量不小于8@200,且主梁单位长度内的总截面面积不13;小于板中单位宽度内受力钢筋截面积的4.板角附加短钢筋:两边嵌入砌体墙内的板内的板角部分,应在板面双面配置附加的短负钢筋。
混凝土结构设计(专升本)单选题1. 五跨等跨连续梁,现求第二跨跨中最大弯矩,活荷载应布置在_______跨。
(5分)(A) 1,2,3(B) 2,4(C) 2,4,5(D) 1,3,5标准答案是:B2. 单向板肋梁楼盖中横向抗侧刚度最大的梁布置形式是_______。
(5分)(A) 主梁纵向布置,次梁横向布置(B) 主梁横向布置,次梁纵向布置(C) 只设次梁,不设主梁(D) 只设主梁,不设次梁标准答案是:B3. 五跨等跨连续梁,现求第三跨跨中最大弯矩,活荷载应布置在_______跨。
(5分)(A) 1,2,3(B) 1,2,4(C) 2,4,5(D) 1,3,5标准答案是:D4. 工程实践表明,次梁常用的跨度为_______。
(5分)(A) 4~6m(B) 5~7m(C) 6~7m(D) 3~5m标准答案是:A5. 钢筋混凝土超静定结构中存在内力重分布是因为_______。
(5分)(A) 混凝土的拉压性能不同(B) 结构由钢筋和混凝土两种不同材料组成(C) 各截面刚度不断变化,塑性铰的形成(D) 受拉混凝土不断退出工作标准答案是:C多选题6. 在主次梁相交处,主梁内需设置_______。
(5分)(A) 附加箍筋(B) 吊筋(C) 附加横向钢筋(D) 腰筋标准答案是:A,B,C7. 双向板配筋形式有_______。
(5分)(A) 弯起式(B) 焊接式(C) 螺旋式(D) 分离式标准答案是:A,D8. 平台梁承重的钢筋混凝土现浇楼梯形式有_______。
(5分)(A) 螺旋式(B) 立柱式(C) 板式(D) 梁板式标准答案是:C,D9. 单向板中钢筋有_______。
(5分)(A) 纵向受力钢筋(B) 分布钢筋(C) 箍筋(D) 腰筋标准答案是:A,B10. 单向板一般包括的情况是_______。
(5分)(A) 悬臂板(B) 对边支承板(C) 主要在一个方向受力的四边支承板(D) 双向受力四边支承板标准答案是:A,B,C判断题11. 单向板和双向板是根据板的支承情况确定的。
混凝⼟结构课后思考题答案10.1⼯程设计的过程和要求初步设计、技术设计、施⼯图设计初步设计:对地基、上下部结构等提出设计⽅案,并进⾏技术经济⽐较,从⽽确定⼀个可⾏的结构⽅案;同时对结构设计的关键问题提出技术措施。
技术设计:进⾏结构平⾯布置和结构竖向布置;对结构的整体进⾏荷载效应分析,必要时尚应对结构中受⼒状况特殊的部分进⾏更详细地结构分析;确定主要的构造措施以及重要部位和薄弱部位的技术措施。
施⼯图设计:给出准确完整的各楼层的结构平⾯布置图;对结构构件及构件的连接进⾏设计计算,并给出配筋和构造图;给出结构施⼯说明并以施⼯图的形式提交最终设计图纸;将整个设计过程中的各项技术⼯作整理成设计计算书存档。
对重要建筑物,当有需要时,还应按实际施⼯情况,给出竣⼯图。
10.2分析不同结构体系的荷载传⼒途径,⽔平结构体系和竖向结构体系分别有哪些作⽤? ⽔平结构体系⼀⽅⾯承受楼,屋⾯的竖向荷载并把竖向荷载传递给竖向结构体系,另⼀⽅⾯把作⽤在各层的⽔平⼒传递和分配给竖向结构体系。
竖向结构体系的作⽤是承受由楼和屋盖传来的竖向⼒和⽔平⼒并将其传递给下部结构10.3荷载分类按作⽤时间的长短和性质:永久荷载、可变荷载、偶然荷载按空间位置的变异:固定荷载、移动荷载按结构对荷载的反应性质:静⼒荷载、动⼒荷载10.4说明有哪些荷载代表值及其意义?在设计中如何采⽤不同荷载代表值?荷载的代表值是在设计表达式中对荷载所赋予的规定值。
永久荷载只有标准值;可变荷载可根据设计要求采⽤标准值、频遇值、准永久值和组合值。
(1)荷载标准值是结构按极限状态设计时采⽤的荷载基本代表值,是指结构在设计基准期内,正常情况下可能出现的最⼤荷载值。
(2)荷载频遇值系指在设计基准期内结构上较频繁出现的较⼤荷载值,主要⽤于正常使⽤极限状态的频遇组合中。
(3)荷载准永久值系指在结构上经常作⽤的荷载值,它在设计基准期内具有较长的总持续时间Tx ,其对结构的影响类似于永久荷载,主要⽤于正常使⽤极限状态的准永久组合和频遇组合中。
(一)双向板按弹性理论的计算方法1.单跨双向板的弯矩计算为便于应用,单跨双向板按弹性理论计算,已编制成弯矩系数表,供设计者查用。
在教材的附表中,列出了均布荷载作用下,六种不同支承情况的双向板弯矩系数表。
板的弯矩可按下列公式计算:M = 弯矩系数×(g+p)l x2式中M 为跨中或支座单位板宽内的弯矩(kN·m/m);g、p为板上恒载及活载设计值(kN/m2);l x为板的跨度(m)。
显示更多隐藏2.多跨连续双向板的弯矩计算(1)跨中弯矩双向板跨中弯矩的最不利活载位置图多跨连续双向板也需要考虑活载的最不利位置。
当求某跨跨中最大弯矩时,应在该跨布置活载,并在其前后左右每隔一区格布置活载,形成如上图(a)所示棋盘格式布置。
图(b)为A-A剖面中第2、第4区格板跨中弯矩的最不利活载位置。
为了能利用单跨双向板的弯矩系数表,可将图(b)的活载分解为图(c)的对称荷载情况和图(d)的反对称荷载情况,将图(c)与(d)叠加即为与图(b)等效的活载分布。
在对称荷载作用下,板在中间支座处的转角很小,可近似地认为转角为零,中间支座均可视为固定支座。
因此,所有中间区格均可按四边固定的单跨双向板计算;如边支座为简支,则边区格按三边固定、一边简支的单跨双向板计算;角区格按两邻边固定、两邻边简支的单跨双向板计算。
在反对称荷载作用下,板在中间支座处转角方向一致,大小相等接近于简支板的转角,所有中间支座均可视为简支支座。
因此,每个区格均可按四边简支的单跨双向板计算。
将上述两种荷载作用下求得的弯矩叠加,即为在棋盘式活载不利位置下板的跨中最大弯矩。
(2)支座弯矩支座弯矩的活载不利位置,应在该支座两侧区格内布置活载,然后再隔跨布置,考虑到隔跨活载的影响很小,可假定板上所有区格均满布荷载(g+p)时得出的支座弯矩,即为支座的最大弯矩。
这样,所有中间支座均可视为固定支座,边支座则按实际情况考虑,因此可直接由单跨双向板的弯矩系数表查得弯矩系数,计算支座弯距。
同济⼤学课程考核试卷A卷试题及答案同济⼤学课程考核试卷(A卷)答案2013 — 2014 学年第⼆学期命题教师签名:审核教师签名:课号:课名:建筑混凝⼟结构设计考试(√)考查()此卷选为:期中考试( )、期终考试(√)、重考( )试卷,开卷()、闭卷(√)年级专业学号姓名得分⼀、填空题(共15题,每题1分,共15分):1.常见的楼盖结构型式有:肋梁楼盖、井式楼盖、⽆梁楼盖、密肋楼盖和扁梁楼盖(3个即可)等2.楼盖结构的板⼀般不进⾏抗剪承载⼒验算,这是因为(⼤意)楼盖结构的板⼀般属于薄板,⽽根据弹性薄板理论和钢筋混凝⼟板试验结果,楼盖结构的板破坏⼀般由受弯控制,受剪破坏不起控制作⽤。
3.按弹性理论计算⽆梁楼盖的内⼒(弯矩)的⽅法有:弯矩系数法或等代框架法(填⼀个⽅法的名称即可)。
计算⽆粘结预应⼒混凝⼟楼盖的内⼒(弯矩)的⽅法有等效荷载法(填⼀个⽅法的名称即可)。
4.铺板式装配式楼盖设计中,如果预制板铺排后还剩有空隙,可采⽤采⽤调缝板、扩⼤板缝、跳砖、局部现浇(填写2个即可)措施加以处理5.⼤型屋⾯板与屋架上弦有三点焊接时,可以认为屋⾯板起到了上弦⽔平⽀撑的作⽤。
6.当⼭墙抗风柱与屋架下弦连接时,应设置下弦横向⽔平⽀撑。
7.在起重量和⼩车⾃重相同的条件下,软钩吊车的横向⽔平制动⼒⽐硬钩吊车的⼩。
8.钢筋混凝⼟屋架的主要形式有三铰拱屋架、折线形屋架、梯形屋架等。
9.在地震设防区建造钢筋混凝⼟多层框架结构房屋,应采⽤纵横向框架混合承重⽅案。
10、当框架的层数不多或⾼宽⽐不⼤时,框架结构的整体变形主要呈现为剪切型,框架结构的总体弯曲变形主要是由柱的轴向变形引起的。
11.关于框架结构的反弯点,上层梁的线刚度增加会导致本层柱反弯点下移。
12.确定框架竖向可变荷载的最不利位置时,可采⽤满布荷载法的条件是当活荷载产⽣的内⼒远⼩于恒荷载及⽔平⼒所产⽣的内⼒时。
13.剪⼒墙墙肢的斜截⾯破坏可归纳为三种破坏形态,即斜拉破坏、斜压破坏、剪切破坏。
附表25:等截面等跨连续梁在常用荷载作用下按弹性分析(de)内力系数(五跨梁).弯矩分配法(弯矩分配法计算连续梁和刚架及举例)一、名词解释弯矩分配法在数学上属于逐次逼近法,但在力学上属于精确法(de)范畴,主要适用于连续梁和刚架(de)计算.在弯矩分配法中不需要解联立方程,而且是直接得出杆端弯矩.由于计算简便,弯矩分配法在建筑结构设计计算中应用很广.(一)线刚度i杆件横截面(de)抗弯刚度EI 被杆件(de)长度去除就是杆件(de)线刚度i : (a ) 当远端B 为固定支座时,对于A 点处,AB 杆(de)转动刚度i S AB 4=; (b ) 当远端B 为铰支座时,对于A 点处,AB 杆(de)转动刚度i S AB 3=; (c ) 当远端B 为滑动支座时,对于A 点处,AB 杆(de)转动刚度i S AB =; (d ) 当远端B 为自由端时,对于A 点处,AB 杆(de)转动刚度0=AB S .连续梁和刚架(de)所有中间支座在计算转动刚度时均视为固定支座.(二)转动刚度S转动刚度表示靠近节点(de)杆件端部对该节点转动(de)反抗能力.杆端(de)转动刚度以S 表示,等于杆端产生单位转角需要施加(de)力矩,θ/M S =.施力端只能发生转角,不能发生线位移.AB S 中(de)第一个角标A 是表示A 端,第二个角标B 是表示杆(de)远端是B 端.AB S 表示AB 杆在A 端(de)转动刚度.(三)分配系数μ各杆A 端所承担(de)弯矩与各杆A 端(de)转动刚度成正比.Aj μ称为分配系数,如AB μ表示杆AB 在A 端(de)分配系数.它表示AB 杆(de)A 端在节点诸杆中,承担反抗外力矩(de)百分比,等于杆AB(de)转动刚度与交于A 点各杆(de)转动刚度之和(de)比值.总之,加于节点A(de)外力矩,按各杆(de)分配系数分配于各杆(de)A 端.(四)传递系数CijC 称为传递系数.传递系数表示当近端有转角(即近端产生弯矩)时,远端弯矩与近端弯矩(de)比值.因此一般可由近端弯矩乘以传递系数C 得出远端弯矩. 当远端为固定(de)边支座或为非边支座21=C ; 当远端为滑动边支座 1-=C ;当远端为铰支边支座 0=C .节点A 作用(de)外力矩M,按各杆(de)分配系数μ分配给各杆(de)近端;远端弯矩等于近端弯矩乘以传递系数.(五)杆端弯矩弯矩分配法解题过程中所指(de)杆端弯矩是所有作用于杆端(de)中间计算过程(de)最后总(de)效果.计算杆端弯矩(de)目(de),是因为杆端弯矩一旦求出,则每相邻节点之间(de)“单跨梁”将可以作为一根静定(de)脱离体取出来进行该杆(de)内力分析.其上作用(de)荷载有外荷载,每一杆端截面上一般有一个剪力和一个弯矩,两端共有二个剪力和二个弯矩.这两个弯矩就是两端(de)杆端弯矩,既然它们已经求出,那么余下(de)两个剪力可由两个静力平衡方程解出.(六)近端弯矩和远端弯矩二、弯矩分配法(de)思路在求杆端弯矩时,其主要(de)目标是:(1)由于节点上有两根或多根杆件汇集,因此需确定每一根杆在维持节点不转动平衡过程中所作出(de)贡献.这需要用到分配系数μ以及与分配系数μ有关(de)转动刚度S、线刚度i、截面刚度EI等值.(2)影响节点产生转动(de)力矩大小及方向.这需要涉及到单跨梁(de)固端弯矩M,它(de)含义是:将每相邻节点之间(de)杆件视为一根两端支座为固定支座或一端固定一端铰支(de)单跨梁,这样(de)梁在各种外荷载作用下(de)杆端弯矩叫做固端弯矩.两端铰支(de)单跨梁无固端弯矩,即两端铰支(de)单跨梁(de)两铰支端(de)固端弯矩为零.只有固定端才有固端弯矩,铰支端(de)固端弯矩为零(单跨梁).固定端不允许转动所以产生固端弯矩,而铰支端允许转动不产生固端弯矩.三、弯矩分配法(de)运算步骤连续梁或刚架弯矩分配法运算过程:(1)求各杆件(梁或柱)(de)线刚度i、杆端(梁端或柱端)转动刚度S和分配系数μ(对于刚架,参加分配系数计算(de)不仅有梁,还有柱).(2)根据各个“单跨”梁或柱(de)荷载情况和支座特征查表求出各“单跨”杆件在杆端(de)固端弯矩M.这里需注意(de)是固端弯矩是带符号(de),可以用“左负右正”四个字来帮助记忆.即对每一“单跨”梁而言,左端(de)M取负值或零,右端(de)M取正值或零.当“单跨”(de)边支座为铰支座时,它不能抵抗杆件(de)转动,所以边支座为铰支座时(de)M=0;但对于所有非边支座,则一律视为固定端支座.(3)将与同一支座相连接(de)各杆(de)固端弯矩M取代数和后反号按分配系数分配到与支座相连(de)各杆杆端.这一步(de)注意点是将固端弯矩代数和反号再分配.(4)将分配得到(de)弯矩视该节点各杆远端支座特征决定是否向远端传递.这种分配、传递将可能进行多次.这种次数只要进行(de)足够,从理论上讲将可以达到任意要求(de)精确度.但是工程实践上则只要进行2~3个循环即可满足正式结构设计(de)要求.(5)将上面四步运算之后(de)与同一节点相连(de)每根杆件杆端(de)固端弯矩、分配弯矩、传递弯矩分别求代数和,即为各杆(de)杆端弯矩.这一步(de)注意点是与同一支座相连(de)各杆(de)杆端弯矩代数和必定为零,否则说明计算上有错,或尚需进一步分配、传递.静定结构(de)内力只按静力平衡条件即可确定,其值与结构(de)材料性质和截面尺寸无关.超静定结构(de)全部反力和内力如只按静力平衡条件则无法确定,还必须同时考虑变形协调条件(即各部分(de)变形必须符合原结构(de)联接条件和支承条件)才能得出确定(de)解答,故超静定结构(de)内力状态与结构(de)材料性质和截面尺寸有关.在荷载作用下,超静定结构(de)内力只与各杆刚度(de)相对比值有关,而与其绝对值无关;在温度改变、支座移动等因素影响下,超静定结构(de)内力则与各杆刚度(de)绝对值有关,并且一般是与各杆刚度(de)绝对值成正比(de).对非结构专业来说,特别是对建筑学专业,不可能花大量(de)精力去从事对超静定结构(de)矩阵分析,因此弯矩分配法这样简明适用(de)方法就更有它(de)实际意义.一方面,弯矩分配法可以满足对一般正式结构设计(de)要求;另一方面,可以使建筑师加强对结构(de)概念设计.所以其优越性是显而易见(de). 例8-1 图示一连续梁,用弯矩分配法作弯矩图.解:(1)求分配系数a. 杆AB 和杆BC(de)线刚度lEI i =相等. b. 转动刚度:c. 分配系数:d. 校核:BA μ+BC μ=1,分配系数写在节点B 上面(de)方框内.(2)求固端弯矩M ,把梁看成两根独立(de)单跨梁.查表:AB 跨属表8-1编号5,而BC 跨属表8-1编号2.将结果写在相应杆端(de)下方.在节点B,BA 梁与BC 梁在B 端(de)固端弯矩代数和为(3)分配并传递,将节点B(de)固端弯矩代数和反号得被分配(de)弯矩为-6kN ·m,此弯矩按分配系数分配于两杆(de)B 端;并由于A 端为固端边支座,所以由BA 杆(de)B 端向A 端传递去B 端弯矩(de)一半;C 端由于是铰支边支座,故传递系数为零,即不向C 端传递.a. 分配弯矩:b. 传递力矩:用箭头表示弯矩传递(de)方向.(4)将以上结果竖向叠加,即得到最后(de)杆端弯矩.可列表进行,最下面一行表示最后结果.注意B 节点应满足平衡条件:注意A 端是固定边支座,只有一根杆AB,其分配系数为1,故它虽有固端弯矩m kN M AB ⋅-=15,但不存在分配或向B 端传递(de)问题,可A 端却可以接受从B 端传递过来(de)弯矩.(5)计算跨中弯矩a. 将AB 梁按简支梁画出计算简图,其上(de)荷载有两种,一是本来存在(de)集中荷载,二是在它两端按弯矩分配法算出(de)杆端弯矩,以集中力偶(de)形式作用于A 、B 两杆端处.见图8-10(a ).b. 将AB 梁按两端简支梁情况下,仅作用有集中荷载时求出在中点(de)弯矩,见图8-10(b ).m kN M ⋅=⨯=⋅30310荷载中c. 将AB 梁按两端简支梁情况下,仅在两端分别有杆端弯矩作用下求出中点(de)弯矩,实际上是一个几何梯形(de)中位线长度纵坐标,见图8-10(c ).d. 跨中点弯矩(de)最终结果为b 、c 两步纵坐标(de)代数和.梁段上(de)其它任一点(de)弯矩也可以参照以上方法求出.中点弯矩为(6)在计算有多个节点(de)连续梁或刚架时,若将两个节点同时分配和传递,这两个节点既可相邻也可是被一个节点在当中隔开(de)形式.若从不平衡力矩(即节点四周各杆(de)杆端弯矩(de)代数和)较大(de)节点开始,可使收敛较快.(7)作弯矩图a. 用弯矩分配法列表计算出(de)都是各杆带正号或负号(de)杆端弯矩.正顺负逆(顺正逆负)b. 带+号(正号一般省略不写)(de)杆端弯矩使杆端作顺时针旋转,此时想象杆端往远端方向稍远一些(de)横截面固定不动.比如图8-9中AB 杆在B 端(de)杆端弯矩m kN M BA ⋅+=57.11,想象离B 端稍往左处(de)杆截面(图8-9中(de)D-D 截面)固定不动,由于正号杆端弯矩+·m,所以它使B 端绕这个想象中被固定(de)横截面作顺时针旋转.显然这个+·m(de)杆端弯矩使AB 上这小段杆件BD(de)上部纤维受拉,下部纤维受压.我们总是把弯矩图画在杆件(de)受拉纤维一侧.因此AB 杆在B 端(de)杆端弯矩+·m 应画在杆(de)横线(de)上方.c. 带负号(de)杆端弯矩使杆端作逆时针旋转,此时也同样想象离杆端往远端方向稍远一些(de)横截面固定不动.比如图8-9中AB 杆在A 端(de)杆端弯矩m kN M AB ⋅-=72.16,想象离A 端稍往右处(de)杆截面(图8-9中(de)E-E 截面)固定不动,由于是负号杆端弯矩·m,所以它使A 端绕这个想象中被固定(de)横截面作逆时针旋转.显然这个·m(de)杆端弯矩使AB 上(de)这一“小段”杆件AE(de)上部纤维受拉,下部纤维受压.根据弯矩图总是画在杆件(de)受拉纤维一侧(de)规定,因此AB 杆在A 端(de)杆端弯矩·m 也应画在代表杆(de)横线(de)上方.d. 至于每一单跨上(de)跨中弯矩,只需凭弯矩图总是画在受拉纤维一侧这个规定和跨中弯矩(de)计算过程就可以正确(de)决定它是画在代表杆(de)横线上方还是下方.(8)计算剪力a. 按每一单跨杆件分别取脱离体求剪力.把每一单跨梁看成简支梁,它(de)荷载有三种:第一种是原来就作用在单跨上(de)荷载.第二种是用弯矩分配法算出来(de)杆端弯矩.第三种是简支梁(de)两端两个支座反力,它们是未知(de),由于脱离体可列出两个静力平衡方程,而支座反力也恰好为两个,故可顺利求出.而这两个支座反力,就是我们要求(de)剪力.杆端剪力在这里起了“支座反力”(de)作用.因此将“支座反力”用箭头表示,方向和大小假定,先不考虑它(de)真实指向和大小.b. 按简支梁求支座反力(de)方法列出平衡方程可求出箭头所示力(de)大小和正负号.剪力大小即等于支座反力,从解方程直接得出,剪力(de)方向视箭头所示力(de)正负号而定.如果是正号,说明箭头指向就是真正(de)指向;如果是负号,说明与原假定(de)指向相反.画出剪力图.例8-2 试计算图8-11连续梁(de)杆端弯矩和跨中弯矩.并作弯矩图.解:(1)求固端弯矩:(2)求分配系数:a. 对节点B,相邻两杆BA 、BC(de)转动刚度所以b. 同理,对节点C 有:(3)分配结果见图8-11.(4)求跨中弯矩a. 对AB 跨:b. 对BC 跨:c. 对CD 跨见图8-12.在集中力作用下,CD 跨(de)最大跨间弯矩发生在集中力P=160kN 作用点. (a )在集中力作用下,该点(de)简支梁弯矩(图8-12b )(b )在杆端弯矩作用下,该点(de)负弯矩为(图8-12c )(c) 该点(de)弯矩为1M 和2M (de)代数和.(5)作出连续梁(de)弯矩图.例8-4 试用弯矩分配法计算图8-14(a )所示等截面连续梁(带悬臂梁)(de)各杆端弯矩.并作弯矩图.已知各杆EI 值为:AB 为6,BC 为4,CD 为4,DE 为6 .解:此梁(de)悬臂EF 为一静定部分,该部分(de)内力根据静力平衡条件便可求得: kN V m kN M EF EF 20,40=⋅-=.若将该悬臂部分去掉,而将EF EF V M 和作为外力作用于节点E,图8-14(b ),节点E 便化为铰支端,整个计算即可按此考虑.计算分配系数时,其中计算固端弯矩时,对杆DE,将相当于一端固定另一端铰支(de)单跨梁,除跨中受集中力作用外,并在铰支端E 处受一集中力和一集中力偶(de)作用.其中作用在E 端(de)集中力为支座直接承受,在梁内不引起弯矩,而E 端(de)力偶40kN ·m 将使杆DE 引起固端弯矩,其值DE M 为DE 跨在D 端(de)固端弯矩DEM '(编号1)与EF 跨在E 端(de)固端弯矩EF M 向远端D(de)传递弯矩DEM ''之代数和,即 其余固端弯矩均可查表求得.分配及弯矩图见8-14.例8-5 求图8-15所示刚架(de)弯矩图.解:(1)转动刚度:(2)分配系数:节点B :节点C :(3)固端弯矩:由于只有梁有外荷载,故也只有梁才有固端弯矩,它们为(4)力矩分配:按C 、B 顺序分配两轮,计算见图8-16(a ),放松节点(de)次序可以任取,并不影响最后(de)结果.但为了缩短计算过程,最好先放松不平衡力矩较大(de)节点,在本例中,先放松节点C 较好.(5)作弯矩图.图8-16(b ).讨论:(1)当刚架竖柱比横梁(de)线刚度大很多时,即梁柱i i >>,则∑∑+梁柱柱i i i 接近于1(如梁柱i i 20≥,误差在5%以内).杆端(柱端)弯矩接近于固端弯矩.此时,竖柱对横梁而言,起固定支座(de)作用.也就是说,在这种情况下,每相邻两个节点之间(de)横梁,可以当作两端固定(de)单梁来计算,不必用弯矩分配法来求解了.(2)当刚架横梁比竖柱(de)线刚度大很多时,即柱梁i i >>,则∑∑+梁柱柱i i i 接近于零(如柱梁i i 20≥,误差在5%以内).杆端(柱端)弯矩接近于零.此时,竖柱对横梁而言,起铰支座(de)作用.这种情况下,横梁(de)每个支座都将视作铰支座(习惯上是一个固定铰支座,其余则为活动铰支座),横梁演化为一根以柱为支点(de)连续梁,用弯矩分配法可求出每一杆端弯矩.(3)当∑∑+梁柱柱i i i 介于上述两者之间时,其计算简图为刚架,用弯矩分配法求解. 四、弯矩分配法与电算结果(de)比较下图中括号外为弯矩分配法计算结果,括号内为电算计算结果.。
《混凝土结构与砌体结构(下)》第01章在线测试《混凝土结构与砌体结构(下)》第01章在线测试剩余时间:55:03答题须知:1、本卷满分20分。
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第一题、单项选择题(每题1分,5道题共5分)1、用调幅法计算钢筋混凝土连续梁内力时,工程结构设计中常用的做法是:A、降低支座负弯矩,减小跨中弯矩B、降低支座负弯矩,增大跨中弯矩C、增大支座负弯矩,减小跨中弯矩D、增大支座负弯矩,增大跨中弯矩2、按弹性理论计算单向板肋形楼盖时,对板和次梁采用折算荷载进行计算的原因是A、考虑支座的弹性约束B、考虑塑性内力重分布C、沿板长跨方向传递荷载D、沿板短跨方向传递荷载3、钢筋混凝土肋梁楼盖中的单向板,除按计算配置纵向受力钢筋外,还应配置构造钢筋,其中包括:A、架立钢筋B、箍筋C、分布钢筋D、吊筋4、塑性铰的转动能力与截面的相对受压区高度有关, 增大相对受压区高度,塑性铰的转动能力降低,为使塑性铰有足够的转动能力,应满足A、相对受压区高度<界限相对受压区高度B、相对受压区高度>界限相对受压区高度C、相对受压区高度<=0。
35D、相对受压区高度>0.355、关于塑性较,下面叙述正确的是A、塑性较不能传递任何弯矩B、能任意方向转动D、塑性较处弯矩不等于0而等于该截面的受弯承载C、塑性较与理想铰基本相同力Mu第二题、多项选择题(每题2分,5道题共10分)1、关于单向板肋梁楼盖的结构平面布置,下列叙述正确的是A、单向板肋梁楼盖的结构布置一般取决于建筑功能要求,在结构上应力求简单、整齐、经济适用。
B、柱网尽量布置成长方形或正方形。
C、主梁有沿横向和纵向两种布置方案,沿横向布置主梁,房屋空间刚度较差,而且限制了窗洞的高度。
D、梁格布置尽可能是等跨的,且边跨最好比中间跨稍小(约在10%以内).E、板计算可取1m宽做为计算单元.2、单向板肋梁楼盖按弹性理论计算时,连续梁、板的跨数应按()确定A、对于各跨荷载相同,其跨数超过五跨的等跨等截面连续梁、板将所有中间跨均以第三跨来代替。
梁板结构(一)填空题1.双向板上荷载向两个方向传递,长边支撑梁承受的荷载为____________分布;短边支撑梁承受的荷载为____________分布。
(梯形,三角形)4.RC连续梁支座弯矩调幅时,截面的相对受压区高度应满足____________的要求;其塑性铰的极限弯矩最大值为M Ymax=____________f c bh02 。
(0.1≤ξ≤0.35,α1αs)5. R.C板应按下列原则进行计算:两对边支承的板应按______向板计算;四边支承的板应按下列规定计算:当长边与短边之比小于或等于2.0时,应按______向板计算;当长边与短边之比大于2.0,但小于3.0时,宜按______向板计算;当按沿______边方向的单向板计算时;应沿______边方向布置足够数量的______钢筋;当长边与短边之比大于或等于3.0时;按沿______边方向的______向板计算。
(单、双、双、短、长、构造、短、单)(二)选择题1.[a]按单向板进行设计。
a.600mm×3300mm的预制空心楼板;b.长短边之比小于2的四边固定板;c.长短边之比等于1.5,两短边嵌固,两长边简支;d.长短边相等的四边简支板。
2.对于两跨连续梁,[d]。
a.活荷载两跨满布时,各跨跨中正弯矩最大;b.活荷载两跨满布时,各跨跨中负弯矩最大;c.活荷载单跨布置时,中间支座处负弯矩最大;d.活荷载单跨布置时,另一跨跨中负弯矩最大。
3.多跨连续梁(板)按弹性理论计算,为求得某跨跨中最大负弯矩,活荷载应布置在[d]。
a.该跨,然后隔跨布置;b. 该跨及相邻跨;c.所有跨;d. 该跨左右相邻各跨,然后隔跨布置。
4. 在确定梁的纵筋弯起点时,要求抵抗弯矩图不得切入设计弯矩图以内,即应包在设计弯矩图的外面,这是为了保证梁的[a]。
a.正截面受弯承载力;b.斜截面受剪承载力;c.受拉钢筋的锚固;d.箍筋的强度被充分利用.5. 下列关于塑性铰的描述,[c]是错误的.a. 预计会出现塑性铰的部位不允许发生剪切破坏;b. 塑性铰区域可承受一定的弯矩;c. 塑性铰的转动能力取决于塑性铰区域构件截面的高度;d. 塑性铰出现的部位和先后次序可人为控制。
附表25:等截面等跨连续梁在常用荷载作用下按弹性分析的内力系数(五跨梁)。
弯矩分配法(弯矩分配法计算连续梁和刚架及举例)一、名词解释弯矩分配法在数学上属于逐次逼近法,但在力学上属于精确法的范畴,主要适用于连续梁和刚架的计算。
在弯矩分配法中不需要解联立方程,而且是直接得出杆端弯矩。
由于计算简便,弯矩分配法在建筑结构设计计算中应用很广。
(一)线刚度i杆件横截面的抗弯刚度EI 被杆件的长度去除就是杆件的线刚度i :l EI i(a ) 当远端B 为固定支座时,对于A 点处,AB 杆的转动刚度i S AB 4=; (b ) 当远端B 为铰支座时,对于A 点处,AB 杆的转动刚度i S AB 3=; (c ) 当远端B 为滑动支座时,对于A 点处,AB 杆的转动刚度i S AB =; (d ) 当远端B 为自由端时,对于A 点处,AB 杆的转动刚度0=AB S 。
连续梁和刚架的所有中间支座在计算转动刚度时均视为固定支座。
(二)转动刚度S转动刚度表示靠近节点的杆件端部对该节点转动的反抗能力。
杆端的转动刚度以S 表示,等于杆端产生单位转角需要施加的力矩,θ/M S =。
施力端只能发生转角,不能发生线位移。
AB S 中的第一个角标A 是表示A 端,第二个角标B是表示杆的远端是B 端。
AB S 表示AB 杆在A 端的转动刚度。
(三)分配系数μ⎪⎭⎪⎬⎫⋅=⋅=⋅=⋅=⋅=⋅=A AD A AD AD A AC A AC AC A AB A AB AB i S M i S M i S M θθθθθθ34 ⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫⋅=⋅=⋅==++=++=++=∑∑∑∑M S S M M S S M M S S M SM S S S M M M M S S S M AD AD AC AC AB AB AD AC AB A AD AC AB A AD A AC A AB θθθθ各杆A 端所承担的弯矩与各杆A 端的转动刚度成正比。
∑∑==⋅=1AjAjAj Aj Aj SS MM μμμ Aj μ称为分配系数,如AB μ表示杆AB 在A 端的分配系数。
它表示AB 杆的A 端在节点诸杆中,承担反抗外力矩的百分比,等于杆AB 的转动刚度与交于A 点各杆的转动刚度之和的比值。
总之,加于节点A 的外力矩,按各杆的分配系数分配于各杆的A 端。
(四)传递系数Cij ijjiDA A AC CA AAB BA A AD AD A AC AC AAB AB C M M M i M i M i M i M i M ==⋅-=⋅=⋅=⋅=⋅=0234θθθθθ ij C 称为传递系数。
传递系数表示当近端有转角(即近端产生弯矩)时,远端弯矩与近端弯矩的比值。
因此一般可由近端弯矩乘以传递系数C 得出远端弯矩。
当远端为固定的边支座或为非边支座21=C ; 当远端为滑动边支座1-=C ; 当远端为铰支边支座 0=C 。
端的传递系数。
端至称为由系数B A AB ABAB AB C M C M ⋅=节点A作用的外力矩M,按各杆的分配系数μ分配给各杆的近端;远端弯矩等于近端弯矩乘以传递系数。
(五)杆端弯矩弯矩分配法解题过程中所指的杆端弯矩是所有作用于杆端的中间计算过程的最后总的效果。
计算杆端弯矩的目的,是因为杆端弯矩一旦求出,则每相邻节点之间的“单跨梁”将可以作为一根静定的脱离体取出来进行该杆的内力分析。
其上作用的荷载有外荷载,每一杆端截面上一般有一个剪力和一个弯矩,两端共有二个剪力和二个弯矩。
这两个弯矩就是两端的杆端弯矩,既然它们已经求出,那么余下的两个剪力可由两个静力平衡方程解出。
(六)近端弯矩和远端弯矩二、弯矩分配法的思路在求杆端弯矩时,其主要的目标是:(1)由于节点上有两根或多根杆件汇集,因此需确定每一根杆在维持节点不转动平衡过程中所作出的贡献。
这需要用到分配系数μ以及与分配系数μ有关的转动刚度S、线刚度i、截面刚度EI等值。
(2)影响节点产生转动的力矩大小及方向。
这需要涉及到单跨梁的固端弯矩M,它的含义是:将每相邻节点之间的杆件视为一根两端支座为固定支座或一端固定一端铰支的单跨梁,这样的梁在各种外荷载作用下的杆端弯矩叫做固端弯矩。
两端铰支的单跨梁无固端弯矩,即两端铰支的单跨梁的两铰支端的固端弯矩为零。
只有固定端才有固端弯矩,铰支端的固端弯矩为零(单跨梁)。
固定端不允许转动所以产生固端弯矩,而铰支端允许转动不产生固端弯矩。
三、弯矩分配法的运算步骤连续梁或刚架弯矩分配法运算过程:(1)求各杆件(梁或柱)的线刚度i、杆端(梁端或柱端)转动刚度S和分配系数μ(对于刚架,参加分配系数计算的不仅有梁,还有柱)。
(2)根据各个“单跨”梁或柱的荷载情况和支座特征查表求出各“单跨”杆件在杆端的固端弯矩M。
这里需注意的是固端弯矩是带符号的,可以用“左负右正”四个字来帮助记忆。
即对每一“单跨”梁而言,左端的M取负值或零,右端的M取正值或零。
当“单跨”的边支座为铰支座时,它不能抵抗杆件的转动,所以边支座为铰支座时的M=0;但对于所有非边支座,则一律视为固定端支座。
(3)将与同一支座相连接的各杆的固端弯矩M取代数和后反号按分配系数分配到与支座相连的各杆杆端。
这一步的注意点是将固端弯矩代数和反号再分配。
(4)将分配得到的弯矩视该节点各杆远端支座特征决定是否向远端传递。
这种分配、传递将可能进行多次。
这种次数只要进行的足够,从理论上讲将可以达到任意要求的精确度。
但是工程实践上则只要进行2~3个循环即可满足正式结构设计的要求。
(5)将上面四步运算之后的与同一节点相连的每根杆件杆端的固端弯矩、分配弯矩、传递弯矩分别求代数和,即为各杆的杆端弯矩。
这一步的注意点是与同一支座相连的各杆的杆端弯矩代数和必定为零,否则说明计算上有错,或尚需进一步分配、传递。
静定结构的内力只按静力平衡条件即可确定,其值与结构的材料性质和截面尺寸无关。
超静定结构的全部反力和内力如只按静力平衡条件则无法确定,还必须同时考虑变形协调条件(即各部分的变形必须符合原结构的联接条件和支承条件)才能得出确定的解答,故超静定结构的内力状态与结构的材料性质和截面尺寸有关。
在荷载作用下,超静定结构的内力只与各杆刚度的相对比值有关,而与其绝对值无关;在温度改变、支座移动等因素影响下,超静定结构的内力则与各杆刚度的绝对值有关,并且一般是与各杆刚度的绝对值成正比的。
对非结构专业来说,特别是对建筑学专业,不可能花大量的精力去从事对超静定结构的矩阵分析,因此弯矩分配法这样简明适用的方法就更有它的实际意义。
一方面,弯矩分配法可以满足对一般正式结构设计的要求;另一方面,可以使建筑师加强对结构的概念设计。
所以其优越性是显而易见的。
例8-1 图示一连续梁,用弯矩分配法作弯矩图。
解:(1)求分配系数a. 杆AB 和杆BC 的线刚度lEI i =相等。
b. 转动刚度:i S i S BC BA 34==c. 分配系数:429.0343571.0344=+==+=ii iii i BCBA μμ d. 校核:BA μ+BC μ=1,分配系数写在节点B 上面的方框内。
(2)求固端弯矩M ,把梁看成两根独立的单跨梁。
查表:AB 跨属表8-1编号5,而BC 跨属表8-1编号2。
98628156332015633202222222222=⋅-=⨯-=-=⋅=⨯⨯-==⋅-=⨯⨯-=-=CB BC BA AB M mkN ql M m kN l b Pa M m kN l Pab M 将结果写在相应杆端的下方。
在节点B ,BA 梁与BC 梁在B 端的固端弯矩代数和为m kN M M M BC BA B ⋅=-=+=6915(3)分配并传递,将节点B 的固端弯矩代数和反号得被分配的弯矩为-6kN·m ,此弯矩按分配系数分配于两杆的B 端;并由于A 端为固端边支座,所以由BA 杆的B 端向A 端传递去B 端弯矩的一半;C 端由于是铰支边支座,故传递系数为零,即不向C 端传递。
a. 分配弯矩:m kN M m kN M BC BA ⋅-=-⨯=⋅-=-⨯=57.2)6(429.043.3)6(571.0b. 传递力矩:72.1)43.3(2121=⋅-=-⨯==CBBA AB M m kN M M用箭头表示弯矩传递的方向。
(4)将以上结果竖向叠加,即得到最后的杆端弯矩。
可列表进行,最下面一行表示最后结果。
注意B 节点应满足平衡条件:∑=-=057.1157.11M注意A 端是固定边支座,只有一根杆AB ,其分配系数为1,故它虽有固端弯矩m kN M AB ⋅-=15,但不存在分配或向B 端传递的问题,可A 端却可以接受从B 端传递过来的弯矩。
(5)计算跨中弯矩a. 将AB 梁按简支梁画出计算简图,其上的荷载有两种,一是本来存在的集中荷载,二是在它两端按弯矩分配法算出的杆端弯矩,以集中力偶的形式作用于A 、B 两杆端处。
见图8-10(a )。
b. 将AB 梁按两端简支梁情况下,仅作用有集中荷载时求出在中点的弯矩,见图8-10(b )。
m kN M ⋅=⨯=⋅30310荷载中c. 将AB 梁按两端简支梁情况下,仅在两端分别有杆端弯矩作用下求出中点的弯矩,实际上是一个几何梯形的中位线长度纵坐标,见图8-10(c )。
m kN M ⋅-=+-=⋅15.14257.1172.16杆端中d. 跨中点弯矩的最终结果为b 、c 两步纵坐标的代数和。
梁段上的其它任一点的弯矩也可以参照以上方法求出。
中点弯矩为m kN M M ⋅==+=85.1515.14-30M 杆端简支跨中(6)在计算有多个节点的连续梁或刚架时,若将两个节点同时分配和传递,这两个节点既可相邻也可是被一个节点在当中隔开的形式。
若从不平衡力矩(即节点四周各杆的杆端弯矩的代数和)较大的节点开始,可使收敛较快。
(7)作弯矩图a. 用弯矩分配法列表计算出的都是各杆带正号或负号的杆端弯矩。
正顺负逆(顺正逆负)b. 带+号(正号一般省略不写)的杆端弯矩使杆端作顺时针旋转,此时想象杆端往远端方向稍远一些的横截面固定不动。
比如图8-9中AB 杆在B 端的杆端弯矩m kN M BA ⋅+=57.11,想象离B 端稍往左处的杆截面(图8-9中的D-D 截面)固定不动,由于正号杆端弯矩+11.57kN·m ,所以它使B 端绕这个想象中被固定的横截面作顺时针旋转。
显然这个+11.57kN·m 的杆端弯矩使AB 上这小段杆件BD 的上部纤维受拉,下部纤维受压。
我们总是把弯矩图画在杆件的受拉纤维一侧。
因此AB 杆在B 端的杆端弯矩+11.57kN·m 应画在杆的横线的上方。
c. 带负号的杆端弯矩使杆端作逆时针旋转,此时也同样想象离杆端往远端方向稍远一些的横截面固定不动。