混凝土结构：3-3单向板肋形结构主梁设计.ppt
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58m。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 hl/12（简支）或 h l/15（连续），梁宽 b=（1/31/2）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（43）、（44）计算。可变荷载的最不利组合位置见图425。,（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420）。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（6070）mm 当纵筋为两层时：h0=h（80100）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=2h13b 的长度范围内，附加横向钢筋总截面面积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1225mm，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35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24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 9.256=55.50kN 主梁梁肋自重 0.3（0.80.1）7.5/325=13.13kN 永久荷载标准值 Gk=55.5013.13=68.63kN 可变荷载：可变荷载标准值 Qk=156=90kN,主梁设计过程,2.计算跨度与跨数计算跨度：边跨 ln1=7500120400/2=7180mm l01=lc=7500mm l01=1.05ln1=1.057180=7539mm 取小值，l01=7500mm 中间跨 ln2=7500400=7100mm l02=lc=7500mm l02=1.05ln2=1.057100=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 M=1Gkl01.152Qkl0 Gkl0=68.637.5=514.73kNm Qkl0=907.5=675kNm,主梁弯矩包络图,2.剪力计算 V=1Gk1.152Qk 永久荷载标准值 Gk=55.5013.13=68.63kN 可变荷载标准值 Qk=156=90kN,主梁剪力包络图,（三）配筋计算,1.正截面承载力计算 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。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（6070）mm；当纵筋为两层时，h0=h（8090）mm。主梁跨中截面按T形截面计算，翼缘高度hf=100mm，计算 翼缘宽度 bf=l0/3=7.5/3=2.5m bsn=6.0m。截面有效高度：支座B：h0=80080=720mm 边跨中：h0=80070=730mm 中跨截面：h0=80040=760mm（下部）h0=80060=740mm（上部）,图 4-24 主梁支座处受力钢筋的布置,1-板的支座钢筋；2-次梁的支座钢筋；3-主梁的支座钢筋；4-板；5-次梁；6-主梁；7-柱,主梁支座截面按矩形截面计算，计算弯矩采用支座边缘截面处的弯矩值，即 MB=（MB0.5bV0），因为b=0.4m0.05ln=0.057.1=0.355m，取b=0.355m，则:MB=（MB0.5bV0）=378.840.50.355（68.631.1590）=348.29kNm 判别T形梁截面类型 fcbfhf（h0hf/2）=9.62500100（730 100/2）=1632kNm KM1=1.25349.93=437.41kNm KM2=1.25189.74=237.18kNm 主梁跨中按第一类T形梁截面计算。,2.主梁斜截面承载力计算,由次梁传来的全部集中荷载为 F=GkQk=68.6390=158.63kN 用吊筋2 18（Asb=22254.5=1018mm2）。主梁的配筋见图4-28（c）。,(a)附加箍筋,(b)附加吊筋,主梁配筋图,
