一、問題的由來
混凝土樓面經(jīng)常出現(xiàn)梁的剪扭超限，有的軟件用JNT表示，有的就是用紅不紅來表達。剪扭超限是由什么產(chǎn)生的呢？答案只有一個——不符合規(guī)范唄！
扭曲截面設(shè)計在砼規(guī)6.4節(jié)，具體內(nèi)容我就不羅列了，所謂剪扭超限是指剪扭受力“超出截面抵抗能力”。
最近在PKPM客服群看到一個次梁剪扭超限的問題，客服回答的非常精煉，截個圖大家看看。
看這回復有點拗口，覺得自己可以講的更通俗一點，于是誕生了這個小題目。
二、問題的重現(xiàn)
今早（07-12）到單位，項目審查會（被審）下午才開，不急，就用YJK隨手建了個模型，復現(xiàn)梁構(gòu)件兩類不同原因引起的剪扭超限問題。這個單層模型比較夸張，為了凸顯問題，尺度并不合理，荷載是根據(jù)不利分布施加的。且未進行風和地震作用計算（算了也無大區(qū)別），模型如下圖所示。
關(guān)注三根次梁和其相交的主梁如何顯現(xiàn)剪扭超限問題。
1、CL1為兩端鉸接梁，ZL1未出現(xiàn)剪扭超限（次梁受彎承載力不足，不理會）。
2、CL2為兩端固接梁，ZL2出現(xiàn)剪扭超限。
3、CL3為兩端鉸接梁，ZL3主梁安全，次梁卻出現(xiàn)剪扭超限。
三、原理分析
1、規(guī)范要求
沒什么需要特殊說明的，直接開車！
2、協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)引起的剪扭超限
協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)是因為次梁的彎曲轉(zhuǎn)動受到主梁約束，在支承主梁內(nèi)引起的扭矩。即次梁端彎矩轉(zhuǎn)化為主梁扭矩。協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)的抗扭剛度折減可類比為梁彎矩調(diào)幅，前提條件是主次梁存在多余約束。在扭矩作用下，次梁端開裂，次梁彎矩會重分布，主梁扭矩也會重分布，這就是扭矩折減系數(shù)（扭轉(zhuǎn)剛度可折減）的由來之一（樓板影響是另一因素）。有網(wǎng)紅大師認為，沒有樓板則不能考慮抗扭剛度折減，即不會產(chǎn)生協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)下的內(nèi)力重分布，希望大家不要受其誤導。
主梁扭矩分布的特點是等于線性應力積分，受扭截面距離主梁不動支承點越近，則此應力越大。換句話說，定量扭矩，兄弟越多，平均分擔越少，越短的梁單位截面應力越大（扭矩據(jù)節(jié)點左右線剛度比分配，梁短多分）。請參看下圖。
由此原理可判斷：
因CL1梁端鉸接，釋放了梁端彎矩，也即不對ZL1產(chǎn)生扭矩，就不會產(chǎn)生剪扭超限。
對比ZL1和ZL2�？梢暂p易判斷出，ZL2的超限是因為在單位長度截面上扭矩比例較大引起的。
3、兩端相對扭轉(zhuǎn)角引起的剪扭超限
次梁CL3兩端設(shè)了鉸接，但還是出現(xiàn)了剪扭超限，即開篇所見軟件中所揭示問題。
使CL3次梁左端ZL3+向扭轉(zhuǎn)，梁右端懸挑主梁在-向扭轉(zhuǎn)，形成CL3兩端較大的扭轉(zhuǎn)角差值。
這樣理解此類剪扭超限原理：“次梁端部鉸接，釋放了軸向抗彎抵抗距，對主梁不產(chǎn)生扭矩，但梁斷面上扭轉(zhuǎn)約束仍在。兩端主梁產(chǎn)生了方向相反的轉(zhuǎn)動，兩端的轉(zhuǎn)角差對次梁CL3產(chǎn)生了扭矩”。如下圖所示。
一圖解百語，相信大家都能理解此原理。
四、總結(jié)
在我的認知范圍內(nèi)，砼梁的剪扭超限可能大部分是由以上二種因素造成的。那么由基本力學原理入手總結(jié)其規(guī)律，自然能找到相對合理的解決措施吧！
