肋形結(jié)構(gòu)次梁設(shè)計教學(xué)課件

1、2015.03水工混凝土結(jié)構(gòu)肋形結(jié)構(gòu)設(shè)計單向板肋形結(jié)構(gòu)次梁設(shè)計水工混凝土結(jié)構(gòu)2：單向板肋形結(jié)構(gòu)次梁設(shè)計：單向板肋形結(jié)構(gòu)次梁設(shè)計1：單向板肋形結(jié)構(gòu)板的設(shè)計：單向板肋形結(jié)構(gòu)板的設(shè)計3：單向板肋形結(jié)構(gòu)主梁設(shè)計：單向板肋形結(jié)構(gòu)主梁設(shè)計4：雙向板肋形結(jié)構(gòu)設(shè)計：雙向板肋形結(jié)構(gòu)設(shè)計肋形結(jié)構(gòu)設(shè)計肋形結(jié)構(gòu)設(shè)計水工混凝土結(jié)構(gòu) 次梁設(shè)計包括計算簡圖的確定、內(nèi)力計算、配筋計算和繪制次梁設(shè)計包括計算簡圖的確定、內(nèi)力計算、配筋計算和繪制配筋圖等。配筋圖等。 合理的次梁跨度合理的次梁跨度46m，梁的截面尺寸按高跨比關(guān)系和剛度，梁的截面尺寸按高跨比關(guān)系和剛度要求確定，一般要求梁高要求確定，一般要求梁高hl/20（簡支）或（簡

2、支）或hl /25（連續(xù)），梁（連續(xù)），梁寬寬b=（1/31/2）h。 本例次梁的跨度為本例次梁的跨度為6.0m，hl/25=240mm，本例次梁截面尺，本例次梁截面尺寸假定為寸假定為200mm500mm。水工混凝土結(jié)構(gòu) 1.計算跨度與跨數(shù)計算跨度與跨數(shù)連續(xù)次梁彎矩計算跨度連續(xù)次梁彎矩計算跨度l0為相鄰兩為相鄰兩支座反力作用點支座反力作用點之間的距離。之間的距離。 按按彈性方法彈性方法計算內(nèi)力時，以邊跨簡支在墻上為例計算如下：計算內(nèi)力時，以邊跨簡支在墻上為例計算如下： 連續(xù)梁連續(xù)梁 邊跨邊跨 l01= ln+a/2+b/21.05ln 中跨中跨 l02=lc 當當b0.05lc時，取時，取l0

3、2=1.05ln式中式中l(wèi)n為梁的凈跨度，為梁的凈跨度，lc為支座中心線間的距離，為支座中心線間的距離，b為主梁寬度，為主梁寬度，a為梁伸入支座的長度，計算跨度為梁伸入支座的長度，計算跨度l0分別取其較小值。分別取其較小值。 在計算剪力時，計算跨度取凈跨，即在計算剪力時，計算跨度取凈跨，即l0=ln。 當?shù)瓤邕B續(xù)梁的跨數(shù)超過五跨時，可按五跨計算。當?shù)瓤邕B續(xù)梁的跨數(shù)超過五跨時，可按五跨計算。返回返回（一）次梁計算簡圖的確定（一）次梁計算簡圖的確定水工混凝土結(jié)構(gòu) 2.荷載計算荷載計算 作用在次梁上的荷載劃分范圍如圖作用在次梁上的荷載劃分范圍如圖46（c）所示。次梁承）所示。次梁承受板傳給次梁的均布

4、荷載為受板傳給次梁的均布荷載為gkl1和和qkl1及次梁梁肋自重。及次梁梁肋自重。道理同板，次梁可看作以邊墻和主梁為鉸支座的多跨連續(xù)梁。道理同板，次梁可看作以邊墻和主梁為鉸支座的多跨連續(xù)梁。連續(xù)次梁的折算荷載為：連續(xù)次梁的折算荷載為：gk=gk+qk/4，qk=3qk/4。 （二）內(nèi)力計算（二）內(nèi)力計算 連續(xù)次梁的內(nèi)力計算方法同板。承受均布荷載的等跨連續(xù)連續(xù)次梁的內(nèi)力計算方法同板。承受均布荷載的等跨連續(xù)梁，其彎矩和剪力可利用附錄四的表格按式（梁，其彎矩和剪力可利用附錄四的表格按式（41）、（）、（42）計算。計算。水工混凝土結(jié)構(gòu) 梁板的計算簡圖水工混凝土結(jié)構(gòu) 1.計算要點計算要點 （1）荷載包

5、括單向板傳來的）荷載包括單向板傳來的永久荷載永久荷載gkl1和和可變荷載可變荷載qkl1以以及次梁和構(gòu)造層自重。及次梁和構(gòu)造層自重。 （2）次梁）次梁跨中跨中截面按截面按T形形截面計算，截面計算，支座截面支座截面應(yīng)按應(yīng)按矩形矩形截面截面進行配筋計算。斜截面受剪承載力計算一般采用只配箍筋的方進行配筋計算。斜截面受剪承載力計算一般采用只配箍筋的方式。式。（三）次梁的計算與配筋（三）次梁的計算與配筋水工混凝土結(jié)構(gòu)（1）次梁的一般構(gòu)造規(guī)定與單跨梁相同；）次梁的一般構(gòu)造規(guī)定與單跨梁相同；（2）次梁跨中、支座截面受力鋼筋求出后，一般）次梁跨中、支座截面受力鋼筋求出后，一般先選定跨中先選定跨中鋼鋼 筋的直徑

6、和根數(shù)，然后可將其中筋的直徑和根數(shù)，然后可將其中部分鋼筋部分鋼筋在支座附近彎起在支座附近彎起 后伸過支座以后伸過支座以承擔支座處的負彎矩承擔支座處的負彎矩，若相鄰兩跨彎起伸入，若相鄰兩跨彎起伸入 支座的鋼筋尚不能滿足支座正截面承載力的要求，可在支支座的鋼筋尚不能滿足支座正截面承載力的要求，可在支 座上另加直鋼筋來抗彎。座上另加直鋼筋來抗彎。 （3）在）在端支座端支座處，按計算不需彎起鋼筋，但實際上應(yīng)按構(gòu)處，按計算不需彎起鋼筋，但實際上應(yīng)按構(gòu) 造彎起部分鋼筋伸入支座頂面，造彎起部分鋼筋伸入支座頂面，承擔可能產(chǎn)生的負彎矩承擔可能產(chǎn)生的負彎矩。2.次梁的配筋構(gòu)造次梁的配筋構(gòu)造水工混凝土結(jié)構(gòu) （4）連

7、續(xù)梁中間支座或框架梁中間節(jié)點處的上部鋼筋應(yīng)貫連續(xù)梁中間支座或框架梁中間節(jié)點處的上部鋼筋應(yīng)貫穿支座或節(jié)點，且自節(jié)點或支座邊緣伸向跨中的截斷位置應(yīng)符穿支座或節(jié)點，且自節(jié)點或支座邊緣伸向跨中的截斷位置應(yīng)符合規(guī)范第合規(guī)范第10.2.4條的規(guī)定。條的規(guī)定。 下部縱向鋼筋應(yīng)伸入支座或節(jié)點，當計算中不利用該鋼筋的下部縱向鋼筋應(yīng)伸入支座或節(jié)點，當計算中不利用該鋼筋的強度時，其伸入長度應(yīng)符合規(guī)范第強度時，其伸入長度應(yīng)符合規(guī)范第10.2.3條中條中KVVc時的規(guī)定；時的規(guī)定； 當計算中當計算中充分利用鋼筋的抗拉強度時充分利用鋼筋的抗拉強度時，下部鋼筋下部鋼筋在支座或在支座或節(jié)點內(nèi)可采用節(jié)點內(nèi)可采用直線錨固形式直線

8、錨固形式，伸入支座或節(jié)點的長度不應(yīng)小于，伸入支座或節(jié)點的長度不應(yīng)小于受拉鋼筋錨固長度受拉鋼筋錨固長度la；下部縱向鋼筋也可采用；下部縱向鋼筋也可采用帶帶90彎折的錨固彎折的錨固形式形式；或伸過支座（節(jié)點）范圍，并在梁中彎矩較小處設(shè)置搭；或伸過支座（節(jié)點）范圍，并在梁中彎矩較小處設(shè)置搭接接頭。接接頭。2.次梁的配筋構(gòu)造次梁的配筋構(gòu)造水工混凝土結(jié)構(gòu)（5）次梁縱向鋼筋彎起與切斷的數(shù)量和位置，應(yīng)按抵抗）次梁縱向鋼筋彎起與切斷的數(shù)量和位置，應(yīng)按抵抗 彎矩圖來確定，但當次梁的跨度相等或相差不超過彎矩圖來確定，但當次梁的跨度相等或相差不超過20%， 且且qk/gk3時，可按時，可按經(jīng)驗經(jīng)驗布置確定，如下圖所

9、示。布置確定，如下圖所示。 2.次梁的配筋構(gòu)造次梁的配筋構(gòu)造水工混凝土結(jié)構(gòu)圖圖 4-18 4-18 次梁受力鋼筋的布置次梁受力鋼筋的布置、 - -彎起鋼筋可同時用于抗彎與抗剪彎起鋼筋可同時用于抗彎與抗剪; ;- -架立筋兼負架立筋兼負筋筋 A As s /4,/4,且不少于且不少于2 2根根; ;- -彎起鋼筋或鴨筋僅用于抗剪彎起鋼筋或鴨筋僅用于抗剪2.次梁的配筋構(gòu)造次梁的配筋構(gòu)造水工混凝土結(jié)構(gòu) 1.計算跨度與跨數(shù)計算跨度與跨數(shù) 次梁設(shè)計時，取其中相鄰板中心線之間部分作為計算單元。本例次梁設(shè)計時，取其中相鄰板中心線之間部分作為計算單元。本例為為三跨連續(xù)梁三跨連續(xù)梁。 邊跨邊跨 ln1=6000

10、240/2300/2=5730mm l01=ln1a/2b/2=6000mm l01=1.05ln1=1.055730=6017mm 取取l01=6000mm 中間跨中間跨 ln2=lcb=6000300=5700mm l02 =lc =6000mm l02 =1.05ln2=1.055700=5985mm 兩者相差很小，為計算方便，取兩者相差很小，為計算方便，取 l02 =6000mm。 次梁構(gòu)造及計算簡圖如圖次梁構(gòu)造及計算簡圖如圖4-19所示。所示。（一）計算簡圖的確定（一）計算簡圖的確定水工混凝土結(jié)構(gòu)圖圖419 次梁的構(gòu)造與計算簡圖次梁的構(gòu)造與計算簡圖水工混凝土結(jié)構(gòu) 板傳給次梁的均布荷載

11、為板傳給次梁的均布荷載為gkl1和和qkl1。 永久荷載：永久荷載： 板傳來荷載板傳來荷載 2.92.5=7.25kN/m 次梁梁肋自重次梁梁肋自重 0.2（0.50.1）25=2kN/m 永久荷載永久荷載標準值標準值 gk =7.252 =9.25kN/m 可變荷載：可變荷載： 可變荷載可變荷載標準值標準值 qk =62.5=15kN/m 道理同板，次梁可看作以邊墻和主梁為鉸支座的多跨連道理同板，次梁可看作以邊墻和主梁為鉸支座的多跨連續(xù)梁。連續(xù)次梁的續(xù)梁。連續(xù)次梁的折算荷載折算荷載為：為： gk=gkqk/4=9.2515/4=13.00kN/m qk=3qk/4=315/4=11.25kN

12、/m 2.2.荷載計算荷載計算水工混凝土結(jié)構(gòu)（二）內(nèi)力計算（二）內(nèi)力計算 連續(xù)次梁的內(nèi)力計算方法同板。承受均布荷載的等跨連續(xù)梁，連續(xù)次梁的內(nèi)力計算方法同板。承受均布荷載的等跨連續(xù)梁，其彎矩和剪力可利用附錄四的表格按式（其彎矩和剪力可利用附錄四的表格按式（4-1）、（）、（4-2）計算。）計算。1.彎矩計算彎矩計算 彎矩設(shè)計值的計算及結(jié)果下表。彎矩設(shè)計值的計算及結(jié)果下表。截截 面面邊邊 跨跨 中中B 支支 座座2 跨跨 中中10.0800.1000.02520.1010.1170.075M= 1.051gk? l02+1.202qk? l021.050.08013.0062+1.200.1011

13、1.2562=88.40-1.050.10013.0062-1.200.11711.2562=-106.001.050.02513.0062+1.200.07511.2562= 48.74水工混凝土結(jié)構(gòu) 支座邊緣的彎矩設(shè)計值支座邊緣的彎矩設(shè)計值MB V0 =（1.05gk+1.20qk）ln/2 =（1.0513.00+1.2011.25）5.7/2 =77.38kN MB=（MB0.5bV0） =（106.000.50.377.38） =94.39kNm（二）內(nèi)力計算（二）內(nèi)力計算水工混凝土結(jié)構(gòu)2.2.剪力計算剪力計算截截 面面A支座支座支座支座B（左）（左）支座支座B（右）（右）10.40

14、00.6000.500 20.4500.6170.583V =1.05 1gkln+1.202qkln（1.05 0.40013.005.73+1.200.45011.255.73）= 66.10（1.05 0.60013.005.73-1.200.61711.255.73）=94.66（1.05 0.513.005.7+1.200.58311.255.7）= 83.76表表4-5 次梁的剪力計算表次梁的剪力計算表水工混凝土結(jié)構(gòu) 計算計算翼緣寬度翼緣寬度bf。根據(jù)整澆樓蓋的受力特點，板所在梁上。根據(jù)整澆樓蓋的受力特點，板所在梁上截面參與次梁受力，在配筋設(shè)計時，次梁跨中截面按截面參與次梁受力，在

15、配筋設(shè)計時，次梁跨中截面按T形截面設(shè)形截面設(shè)計，翼緣計算寬度為：計，翼緣計算寬度為： bf=l0 /3=6000/3=2000mm； bf=bsn=2500mm 取取bf=2000，荷載計算單元如圖，荷載計算單元如圖4-19（c）所示。）所示。 次梁支座截面因承受負彎矩（次梁支座截面因承受負彎矩（上面受拉，下面受壓上面受拉，下面受壓）而按）而按矩形截面矩形截面計算。計算。 （三）配筋計算（三）配筋計算水工混凝土結(jié)構(gòu)次梁計算簡圖次梁計算簡圖水工混凝土結(jié)構(gòu)1.正截面承載力計算正截面承載力計算 基本資料：基本資料：b=200mm, h=500mm, h0=460mm, fc=9.6N/mm2, ft

16、=1.1N/mm2，fy=300N/mm2，K=1.20，計算結(jié)果見下表。，計算結(jié)果見下表。 截截 面面 第一跨第一跨 支座支座B 第二跨第二跨 M (kNm)88.4094.3948.47 KM106.08113.2758.16 h0 (mm)460460460 bf或或b（mm）20002002000水工混凝土結(jié)構(gòu) 截截 面面 第一跨第一跨 支座支座B 第二跨第二跨 fc bfhf(h0 - hf/2)(kNm)7877870.0260.2790.0140.0260.3350.014765986415選配鋼筋選配鋼筋2 18（直）（直） +1 18（彎）（彎）2 22（直）（直）+1 18（彎）（彎）2 16（直）（直）實配鋼筋面積實配鋼筋面積（mm2）7631015402=As/bh0（%）min=0.20%）0.831.100.4420fcshbbfKM）（或s2110fycshbbffA）（或續(xù)續(xù) 表表水工混凝土結(jié)構(gòu)2.2.斜截面承載力計算斜截面承載力計算截截 面（面（kN）支座支座A 支座支座B（左）（左）支座支座B（右）（右）V（kN）66.1094.6683.76KV（kN）79.32113.59100.51h0（mm）4604604600.25fcbh0（kN）220.8KV220.8KV220.8KVVc=0.7ftbh0（kN）70.84KV70.84