混凝土结构：3-2 单向板肋形结构次梁设计

项目三：肋形楼盖结构设计学习任务二：次梁设计学习任务一：板的设计学习任务三：主梁设计学习任务二：次梁设计次梁设计包括计算简图的确定、内力计算、配筋计算和绘制配筋图等。合理的次梁跨度4～6m，梁的截面尺寸按高跨比关系和刚度要求确定，一般要求梁高h≥l/20（简支）或h≥l/25（连续），梁宽b=（1/3～1/2）h。本例次梁的跨度为6.0m，h≥l/25=240mm，本例次梁截面尺寸假定为200mm×500mm。（一）计算简图的确定1.计算跨度与跨数连续次梁的弯矩计算跨度l0为相邻两支座反力作用点之间的距离。按弹性方法计算内力时，以边跨简支在墙上为例计算如下连续梁边跨l01=ln+a/2+b/2≤1.05ln中跨l02=lc当b＞0.05lc时，取l02=1.05ln式中ln为梁的净跨度，lc为支座中心线间的距离，b为主梁宽度，a为梁伸入支座的长度，计算跨度l0分别取其较小值。在计算剪力时，计算跨度取净跨，即l0=ln。当等跨连续梁的跨数超过五跨时，可按五跨计算。返回学习任务二：次梁设计2.荷载计算作用在次梁上的荷载划分范围如图4–6（c）所示。次梁承受板传给次梁的均布荷载为gkl1和qkl1及次梁梁肋自重。道理同板，次梁可看作以边墙和主梁为铰支座的多跨连续梁。连续次梁的折算荷载为：gk′=gk+qk/4，qk′=3qk/4。（二）内力计算连续次梁的内力计算方法同板。承受均布荷载的等跨连续梁，其弯矩和剪力可利用附录四的表格按式（4–1）、（4–2）计算。1.计算要点（1）荷载包括单向板传来的永久荷载gkl1和可变荷载qkl1以及次梁和构造层自重。（2）次梁跨中截面按矩形截面计算，支座截面应按T形截面进行配筋计算。斜截面受剪承载力计算一般采用只配箍筋的方式。（三）次梁的计算与配筋1.计算要点（1）荷载包括单向板传来的永久荷载gkl1和可变荷载qkl1以及次梁和构造层自重。（2）次梁跨中截面按矩形截面计算，支座截面应按T形截面进行配筋计算。斜截面受剪承载力计算一般采用只配箍筋的方式。（三）次梁的计算与配筋（四）次梁的配筋构造（1）次梁的一般构造规定与单跨梁相同；（2）次梁跨中、支座截面受力钢筋求出后，一般先选定跨中钢筋的直径和根数，然后可将其中部分钢筋在支座附近弯起后伸过支座以承担支座处的负弯矩，若相邻两跨弯起伸入支座的钢筋尚不能满足支座正截面承载力的要求，可在支座上另加直钢筋来抗弯。（3）在端支座处，按计算不需弯起钢筋，但实际上应按构造弯起部分钢筋伸入支座顶面，承担可能产生的负弯矩。（4）次梁纵向钢筋弯起与切断的数量和位置，应按抵抗弯矩图来确定，但当次梁的跨度相等或相差不超过20%，且qk/gk≤3时，可按经验布置确定，如下图所示。图4-19次梁受力钢筋的布置①、④-弯起钢筋可同时用于抗弯与抗剪;②-架立筋兼负筋≥A/4,且不少于2根;③-弯起钢筋或鸭筋仅用于抗剪1.计算跨度与跨数次梁设计时，取其中相邻板中心线之间部分作为计算单元。本例为三跨连续梁。边跨ln1=6000－240/2－300/2=5730mml01=ln1＋a/2＋b/2=6000mml01=1.05ln1=1.05×5730=6017mm取l01=6000mm中间跨ln2=lc－a=6000－300=5700mml02=lc=6000mml02=1.05ln2=1.05×5700=5985mm两者相差很小，为计算方便，取l02=6000mm。次梁构造及计算简图如图4-18所示。图4–19次梁的构造与计算简图2.荷载计算板传给次梁的均布荷载为gkl1和qkl1。永久荷载：板传来荷载2.9×2.5=7.25kN/m次梁梁肋自重0.2×（0.5－0.1）×25=2kN/m永久荷载标准值gk=7.25＋2=9.25kN/m可变荷载：可变荷载标准值qk=6×2.5=15kN/m道理同板，次梁可看作以边墙和主梁为铰支座的多跨连续。连续次梁的折算荷载为：gk′=gk＋qk/4=9.25＋15/4=13.00kN/mqk′=3qk/4=3×15/4=11.25kN/m（一）计算简图的确定（二）内力计算连续次梁的内力计算方法同板。承受均布荷载的等跨连续梁，其弯矩和剪力可利用附录四的表格按式（4-1）、（4-2）计算。1.弯矩计算弯矩计算值的计算及结果下表。截面边跨中B支座2跨中α10.080－0.1000.025α20.101－0.1170.075M=（1.0×α1gk׳l02+1.15×α2qk׳l02）(0.080×13.00×62+1.15×0.101×11.25×62)=84.48(－0.100×13.00×62-1.15×0.117×11.25×62)=-101.29(0.025×13.00×62+1.15×0.075×11.25×62)=46.63支座边缘的弯矩计算值MB′V0=（gk′+qk′）ln/2=（13.00+11.25）×5.7/2=69.11kNMB′=－（MB－0.5bV0）=－（101.29－0.5×0.3×69.11）=90.92kN·m2.剪力计算支座剪力计算值的计算及结果见表4-5。截面A支座支座B（左）支座B（右）β10.400－0.6000.500β20.450－0.6170.583V=（β1gk′ln+1.15×β2qk′ln）（0.400×13.00×5.73+1.15×0.450×11.25×5.73）=63.16（－0.600×13.00×5.73-1.15×0.617×11.25×5.73）=－90.43（0.5×13.00×5.7+1.15×0.583×11.25×5.7）=80.04表4-5次梁的剪力计算表（三）配筋计算计算翼缘宽度bf′。根据整浇楼盖的受力特点，板所在梁上截面参与次梁受力，在配筋设计时，次梁跨中截面按T形截面设计，翼缘计算宽度为：bf′=l0/3=6000/3=2000mm；bf′=b＋sn=2500mm取bf′=2000，荷载计算单元如图4-18（c）所示。次梁支座截面因承受负弯矩（上面受拉，下面受压）而按矩形截面计算。1.正截面承载力计算基本资料：b=200mm,h=500mm,h0=460mm,fc=9.6N/mm2,ft=1.1N/mm2，fy=300N/mm2，K=1.25，计算结果见下表。截面第一跨支座B第二跨M(kN·m)84.48－90.9246.63KM105.60113.6558.29h0(mm)460460460bf′或b（mm）20002002000fcbf＇hf′(h0-hf′/2)(kN·m)7877870.0260.2800.0140.0260.3370.014765992412选配钢筋218（直）+118（弯）220（直）+118（左弯）216（直）实配钢筋面积（mm2）7631015402ρ=As/bh0（%）（ρmin=0.20%）0.831.100.4420fcshbbfKM）（或s211)(20fycsmmhbbffA）（或2.斜截面承载力计算斜截面承载力计算结果见下表。截面（kN）支座A支座B（左）支座B（右）V（kN）63.16－90.4380.04KV（kN）78.95113.04100.05h0（mm）4604604600.25fcbh0（kN）220.8＞KV220.8＞KV220.8＞KVVc=0.7ftbh0（kN）70.84＜KV70.84＜KV70.84＜KV箍筋肢数、直径2、82、82、81504289418实配箍筋间距s(mm)200200200ρsv=Asv/bs（%）（ρsvmin=0.15%）0.250.250.250t0svyv7.025.1bhfKVhAfs次梁配筋图