mm2 , 箍筋采用HPB235,fyv=210 N/ mm2 ,ho=500-35=465mm。 判别跨中截面属于哪一 支座截面按矩形截面计算,正截面承载力计算过程列于表。
次梁正截面受弯承载力计算 截面 弯矩设计值(kN?m) αs=M/α1fcbh02 1 120.86 B -120.86 2 79.1 C -90.4 120.86x106/(1x11.9 120.86x106/(1x11.9 x2000x4652)= x200x4652)= 0.023 0.235 0.023 0.1<0.272<0.35 0.272x200x465 x1x11.9/300 =1003.4 2Ф22+1Ф18 As=1014.5 79.1x106/(1x11.9 90.4x106/(1x11.9 x2000x4652)= x2000x4652)= 0.0154 0.176 0.0155 0.1<0.195<0.35 ξ?1?1?2?s 选 配 钢 筋 0.023x2000x465 计算配筋(mm2) x1x11.9/300 AS=ξbh0α1fc/fy =848.5 2Ф18+1Ф22 实际配筋(mm2) As=889.1 0.195x2000x465 0.0155x2000x465 x1x11.9/300 x1x11.9/300 =719.4 =571.8 1Ф22+ 2Ф12 As=606.1 2Ф20+1Ф12 As=741.1
②斜截面受剪承载力计算(包括复核截面尺寸、腹筋计算和最小配箍率验算)。 复核截面尺寸:
’
hw =ho- bf=465-80=385mm且hw/b=465/200=1.93<4,故截面尺寸按下式计算: 0.25bcfcbho=0.25x1.0x11.9x200x465=276.7KN > Vmax =127.17KN 故截面尺寸满足要求
次梁斜截面承载力计算见下表: 截 面 V(kN) A 95.38 276.7>V 截面满足 82.7
(5)施工图的绘制
次梁配筋图如图所示,其中次梁纵筋锚固长度确定: 伸入墙支座时,梁顶面纵筋的锚固长度按下式确定:l=la =a fy d/ft=0.14×300×22/1.27=727.6,
取750mm.
伸入墙支座时,梁底面纵筋的锚固长度按确定:l=12d=12?18=216mm,取250mm. 梁底面纵筋伸入中间支座的长度应满足l>12d=12?22=264mm,取300mm. 纵筋的截断点距支座的距离: l=ln/5+20d=6022/5+20x22=1644.4mm, 取1650mm.
5、主梁设计——主梁内力按弹性理论设计: (1)荷载设计值。(为简化计算,将主梁的自重等效为集中荷载)
次梁传来的荷载: 9.149×6.3=57.64KN 主梁自重(含粉刷):[(0.65-0.08)×0.3×2.0×25+2×(0.65-0.08)×0.015×17×2.0] ×1.2 =10.958KN
恒荷载设计值: G=57.64+10.958=68.6KN 活荷载设计值: Q=26×100.86.3=163.8 KN (2)计算简图
主梁的实际结构如图所示,主梁端部支承在墙上的支承长度a=370mm,中间支承在400mm×400mm的混凝土柱上,其计算跨度按以下方法确定:
边跨: lo1= ln+a/2+b/2=(6000-200-120)+400/2+400/2=6080mm Lo1=1.025ln+b/2=(600-200-120)+200=6022mm 故lo1取6022mm 中跨 lo2=6000mm 计算简图如图所示。
(3)、内力设计值计算及包络图绘制
因跨度相差不超过10%,可按等跨连续梁计算。 ①弯矩值计算:
弯矩:M?k1Gl?k2Ql,式中k1和k2由附表1查得
主梁的弯矩设计值计算(kN?m) 项次 1 恒载 荷载简图 kM1 kMB kM2 kMC 弯矩图示意图 0.244 -0.2674 0.067 -0.2674 ———— ———— ———— ———— 100.8 -110.3 27.6 -110.3 0.289 -0.133 -0.133 -0.133 ———— ———— ———— ———— 285.1 -130.95 -130.7 -130.95 -0.044 -0.133 0.200 -0.133 ———— ———— ———— ———— -43.4 -130.95 196.6 -130.95 0.229 -0.311 0.096 -0.089 ———— ———— ———— ———— 225.9 -306.2 94.3 -87.6 -0.089/-0.089 0.17 -0.311 3 ———— ———— ———— ———— -87.6 167.1 -306.2 -29.3 ①+③ 57.4 ①+④ ①+② -416.5 -103.1 ①+⑤ -416.5 2 活载 3 活载 4 活载 5 活载 组合项次 Mmin(kN·m)
组合项次 Mmax(kN·m) ①+② ①+⑤ ①+③ ①+④ 385.9 -197.9 224.2 -197.9 ②、剪力设计值: 剪力:V?k3G?K4Q,式中系数k3,k4,由附录1中查到,不同截面的剪力值经过计算如表所示。 主梁的剪力计算(kN) k项次 荷载简图 VA① 恒载 ② 活载 ④ 活载 ⑤ 活载 组合项次 Vmax(kN) 0.733 50.3 0.866 141.9 0.689 112.9 -0.089 -14.6 ①+② 192.2 kVBl kVBr-1.267 -86.9 -1.134 -185.7 -1.311 -214.7 -0.089 -14.6 ①+⑤ -101.5 1.00 68.6 0 0 1.222 200.2 0.788 127.4 ①+④ 268.8 组合项次 ①+⑤ ①+④ ①+② Vmin(kN) 35.7 -301.6 68.6 ③弯矩、剪力包络图绘制 荷载组合①+②时,出现第一跨跨内最大弯矩和第二跨跨内最小弯矩,此时,MA=0,
MB=-110.3-130.95=-241.25 KN . m,以这两个支座的弯矩值的连线为基线,叠加边跨载集中荷载G+Q=68.6+163.8=232.4KN作用下的简支梁弯矩图:
则第一个集中荷载下的弯矩值为1/3(G+Q) l01 -1/3×MB=386.1 KN . m≈ Mmax , 第二集中荷载作用下弯矩值为1/3(G+Q) l01 -2/3×MB=305.7 KN·m。
中间跨跨中弯矩最小时,两个支座弯矩值均为-241.25KN·m,以此支座弯矩连线叠加集中荷载。则集中荷载处的弯矩值为1/3 G l02 - MB =-104.05 KN·m.
荷载组合①+④时支座最大负弯矩MB=-416.5 KN·m其它两个支座的弯矩为MA=0, MC=-197.9 KN·m,在这三个支座弯矩间连线,以此连线为基线,于第一跨、第二跨分别叠加集中荷在G+Q时的简支梁弯矩图:
则集中荷载处的弯矩值依次为327.7kN·m,188.8kN·m。同理,当?MC最大时,集中荷载下的弯矩倒位排列。
荷载组合①+③时,出现边跨跨内弯矩最小与中间跨跨中弯矩最大。此时MB= MC=-241.25 KN·m,,第一跨在集中荷载G作用下的弯矩值分别为857.3KN·m, -23.1kN·m,第二跨在集中荷载G+Q作用下的弯矩值为224.2 KN·m ①+5情况的弯矩按此方法计算。
所计算的跨内最大弯矩与表中有少量的差异,是因为计算跨度并非严格等跨所致。主梁的弯矩包络图见下图。
荷载组合①+②时,VAmax=192.2KN,至第二跨荷载处剪力降为192.2-232.4=-40.2kN;
至第二集中荷载处剪力降为 ―40.2―232.4=-272.6 kN,荷载组合①+④时,VB最大,其VBl=-301.6 KN,则第一跨中集中荷载处剪力顺次为(从左到右)163.2KN,-69.2KN,其余剪力值可按此计算。主梁的剪力包络图见图。
(4)配筋计算承载力计算
C25混凝土,a1=1.0, fc=11.9N/ mm2 , ft=1.27 N/ mm2 ; 纵向钢筋HRB335 ,其中fy=300 N/ mm2 ,箍筋采用HPB235 ,fyv=210 N/ mm2 .
①正截面受弯承载力计算及纵筋的计算
0跨中正弯矩按T形截面计算,因f
’
翼缘计算宽度按lo/3=6.0/3=2.0m和b+Sn=0.3+6-0.3=6.0m,中较小值确定,取bf=2000mmB支座处的弯矩设计值:
。MB= Mmax-Vob/2=-413.5+232.4x0.4/2=-370.02 KN·m
判别跨中截面属于哪一类T形截面 ’’’
a1fcbfhf(ho-hf/2)=1.0x11.9x2000x80x(615-40)=1094.8KN .m > M1 >M2 . 属于第一类T形截面.
正截面受弯承载力的计算过程如下:
表1-15 主梁正截面受弯承载力及配筋计算
h?/h?80/615?0.130?0.10截面 弯矩设计值(kN.m) αs=M/α1fcbh02 385.9 1 -370 B 224.2 0.025 0.025<0.518 1219.8 2 -103.1 0.08 0.083<0.518 592.6 0.047 0.048<0.518 2246.7 0.308 0.380<0.518 3622.8 6Ф22 1Ф20 As=2595.2 ??1?1?2?s 计算配筋(mm2) AS=ξbh0α1fc/fy 实际配筋(mm2) 选配 钢筋 6Ф22 As=2281 4Ф20 As=1256 2Ф20 As=628