混凝土结构:3-3单向板肋形结构主梁设计

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1、项目三:肋形楼盖结构设计学习任务2:次梁设计学习任务1:板的设计学习任务3:主梁设计学习任务三:主梁的设计合理主梁跨度为5~8m。连续主梁的截面尺寸可按高跨比关系和刚度要求。一般要求梁高h≥l/12(简支)或h≥l/15(连续),梁宽b=(1/3~1/2)h。返回2.荷载计算作用在主梁上的荷载划分范围如图4-5(a)所示。主梁承受次梁传来的集中荷载Gk=gkl1l2和Qk=qkl1l2,主梁肋部自重为均布荷载,但与次梁传来的集中荷载相比较小,将次梁之间的一段主梁肋部均布自重化为集中荷载,加入次梁传来的集中荷载一并计算。(一)计算简图的确定1.计算跨度与跨

2、数连续主梁的计算跨度与跨数同次梁。3.支座的简化与修正图4-5所示的多跨连续梁,主梁的中间支承是柱,当主梁的线刚度与柱的线刚度之比大于4时,可把主梁看作是以边墙和柱为铰支座的多跨连续梁如图4-5(d)。否则,柱对主梁的内力影响较大,应看作刚架来计算。连续主梁的荷载不调整。主梁的内力按附录四公式(4–3)、(4–4)计算。可变荷载的最不利组合位置见图4–25。(二)内力计算1.计算要点(1)次梁传给主梁的永久荷载和可变荷载均为集中力,为简化计算,主梁及构造层自重也可化为集中力;(2)主梁考虑可变荷载的不利位置一般按弹性方法计算内力,并作弯矩包络图和剪力包络

3、图;(3)主梁纵向受力钢筋、箍筋及弯起钢筋的计算与次梁相同,但在计算支座截面配筋时,要考虑由于板、次梁和主梁在截面上的负弯矩钢筋相互穿插重叠,使主梁的有效高度h0降低(图4–20)。主梁在支座截面的有效高度h0一般为:当纵筋为一层时:h0=h–(60~70)mm当纵筋为两层时:h0=h–(80~100)mm(三)主梁的计算与配筋(4)主梁吊筋的计算在主梁与次梁交接处,主梁的两侧承受次梁传来的集中荷载,可能在主梁的中下部发生斜向裂缝。为了防止这种破坏,应设置附加横向钢筋(箍筋或吊筋)来承担该集中荷载。附加钢筋应布置在s=2h1+3b的长度范围内,附加横向钢

4、筋总截面面积Asv按下式计算:Asv——附加横向钢筋的总截面面积,当仅配箍筋时,Asv=mnAsv1;当仅配吊筋时,Asv=2Asb;Asv1为一肢附加箍筋的截面面积,n为在同一截面内附加箍筋的肢数,m为在长度s范围内附加箍筋的排数。Asb为附加吊筋的截面面积。(a)附加箍筋(b)附加吊筋(二)主梁的配筋构造(1)纵向钢筋直径宜选用12~25mm,最大不宜超过28mm。(2)纵向钢筋直径种类不宜超过两种,且直径差应大于或等于2mm。(3)每排纵向受力钢筋宜用3~5根,最多用两排。(4)选配钢筋时,先选跨中受力钢筋,支座负弯矩部分钢筋可由两边跨中的一部分钢

5、筋弯起而得,支座上部两角必须是另加的直钢筋(兼作架立钢筋)。弯起钢筋的弯起点应满足斜截面受弯承载力的要求。(5)跨中下部受力钢筋至少要有2根伸入支座,并放在下部两角处(兼作支座截面架立钢筋),其面积不宜小于跨中钢筋面积的一半。(6)绘制结构施工图时,所有钢筋均应予以编号,如钢筋的种类、直径、形状及长度完全相同,可以编同一个号,否则需分别编号。(7)当主梁承受的荷载较大时,在支座处的剪力值也较大,除箍筋外,还需要配置一部分弯起钢筋才能满足斜截面承载力的要求,可配置鸭筋的方法来抵抗一部分剪力,如图4-26所示。(8)当梁支座处的剪力较大时,也可以加设支托,将

6、梁局部加高以满足斜截面承载力的要求。支托的附加钢筋一般采用2~4根,其直径与纵向受力钢筋的直径相同。(一)计算简图的确定1.荷载计算主梁承受次梁传来的集中荷载Gk=gkl1l2和Qk=qkl1l2,主梁肋部自重为均布荷载,但与次梁传来的集中荷载相比较小,将次梁之间的一段主梁肋部均布自重化为集中荷载,加入次梁传来集中荷载一并计算。永久荷载:由次梁传来荷载9.25×6=55.50kN主梁梁肋自重0.3×(0.8-0.1)×7.5/3×25=13.13kN永久荷载标准值Gk=55.50+13.13=68.63kN可变荷载:可变荷载标准值Qk=15×6=90kN

7、主梁设计过程2.计算跨度与跨数计算跨度:边跨ln1=7500-120-400/2=7180mml01=lc=7500mml01=1.05ln1=1.05×7180=7539mm取小值,l01=7500mm中间跨ln2=7500-400=7100mml02=lc=7500mml02=1.05ln2=1.05×7100=7455mm应取l02=7455mm,但是跨度相差不超过10%,采用等跨计算,取l02=7500mm。内力按三跨连续梁内力系数表计算。在计算剪力时,计算跨度取净跨,即l0=ln。主梁的构造及计算简图见图4-20所示。(二)内力计算1.弯矩计算

8、M=α1Gkl0+1.15α2Qkl0Gkl0=68.63×7.5=514.73

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