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1、·房屋建筑·将主梁作为次梁不动铰支座处理的误差分析林 虹(铁道建筑研究设计院 北京 102600) 摘 要 在结构设计中,整体式肋形现浇钢筋混凝土楼盖由板、次梁、主梁组成,次梁承受左右两边板上传来的均布荷载及其本身自重,主梁承受次梁传来的集中荷载及其自重。在结构计算中,一般将主梁作为次梁的不动铰支座处理,因而会带来计算误差,为此对这种误差进行分析和探讨。关键词 现浇钢筋混凝土楼盖 结构计算 不动铰支座 误差盖结构,如图1所示。1 问题的提出在结构设计中,整体式肋形现浇钢筋混凝土楼盖由板、次梁、主梁组成,
2、三者整体相连,板、次梁、主梁为整体浇灌,所以这种结构形式一般是多跨连续的超静定结构,这是整体式肋形现浇钢筋混凝土楼盖的主要特点。这种结构形式常用于建筑筏板基础、贮水池的顶板和底板、大空间钢筋混凝土顶板以及桥梁工程中,所以它的设计计算在结构工程中具有普遍意义。在现浇钢筋混凝土楼盖的结构计算中,次梁承受左右两边板上传来的均布荷载及其自重,主梁承受次梁传来的集中荷载及其本身自重。梁板支承在砖墙或砖柱上时,可视为铰支座;当梁、板的支座与其支承梁、柱整体连接时,主梁对次梁的支承在计算时一般按不动铰支座处理。实际上主
3、梁本身的变形图1 简化的主次梁受力模型将使其支座成为弹性支承,主梁刚度越小,弹性支承特点越明显,按不动铰支承计算的误差也就越大。212 受力计算这种误差对主梁和次梁是偏于安全还是偏于不安如图1a、c所示,设L1=L2=L,则全,影响支承性能变化的因素有哪些?笔者对此进1L112L1δ11=··L1····2+行了分析和探讨。EI12232331L212L2L1L22 受力分析及计算··L2····2=+EI222326EI16EI2211 受力模型EI1令i1=(i1为主梁线刚度,2L1为主梁跨度);i2
4、2L1下面是笔者根据一设计实例简化出的主次梁楼EI2=(i2为次梁线刚度,2L2为次梁跨度之和)。收稿日期:20030213;修回日期:200304102L2铁道建筑技术 RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY2003(3)61·房屋建筑·2 为进行对比,用力法解出LL11主/L次=1和L主/则δ11=+(1)12i1i2L次=3的三跨次梁和单跨主梁的内力系数,见表3、次梁B点处变形4。表中K3′、K3″分别为边跨、中间跨跨中弯矩系22qL22553Δ1P=-L2L2=-qL(2)数
5、。EI2231648i2B点支承约束反力表3L主/L次=1时主次梁内力系数Δ1Px1=-(3)三跨次梁单跨主梁δ11i1/i2K1K2K3′K3″K4最大弯矩系数i1(1)设=∞,由(1)、(2)式得i2∞0141110108201025-011012752Lδ11=,x1=1125qL80140511095010820103-010950127412i2i14014111090108401035-0108901273(2)设=8,同样可得i22014211080108801045-01080127021
6、1125Lδ11=12i,x1=1111qL1014411060109701065-01061012652按同样方法并参考《建筑结构静力计算手册》可01150111250求得不同情况下的支座反力和内力系数,见表1、2。表中L主、L次分别为主、次梁计算跨度,K1、K2、K3、表4L主/L次=3时主次梁内力系数K4分别为端支座剪力、支承约束反力、跨中弯矩、支三跨次梁单跨主梁承处弯矩的系数。i1/i2K1K2K3′K3″K4最大弯矩系数表1L主/L次=2时主次梁内力系数∞0145111010801025-011
7、1110二跨次梁单跨主梁160146511035011080109-0103511035i1/i2K1K2K3K4最大弯矩系数8015220197801136011470102201975∞013751125010703-01125016254016200188011920124501120188801445111101099-010550155520176701733012940139201233017334015001100011250015001019501550145015750145015520
8、158401833011701083501416011501112501016880162501237011880131301001503 结论表2L主/L次=1时主次梁内力系数通过对表1～4对比分析得出结论如下。二跨次梁单跨主梁(1)弹性支承与不动铰支承的误差分析i1/i2K1K2K3K4最大弯矩系数①对于次梁,按不动铰支承计算结果,支座弯矩∞013751125010703-01125013125偏大,跨中弯矩偏小,支座剪力
