082 反梁抗剪承载力计算与现场实拍

今早走现场，一个酒店项目裙楼顶用的屋盖结构型式是单向密肋楼盖，跨度约20米，因某些原因主肋梁全部做成了反梁，联系各主肋梁的次梁没有上反，主肋梁与次梁底平，现场实拍图片如所示：

         

正梁与反梁还是有很多不同之处，由之前实体单元分析或梁板顶平齐的计算结果都可以发现，矩形肋梁并不是纯弯构件，而是压弯构件或拉弯构件，当梁面平板面时，矩形肋梁支座端为压弯构件，跨中为拉弯构件，而反梁刚好相反，矩形肋梁支座端为拉弯构件，跨中为压弯构件；

矩形肋梁支座端剪力最大，我们都知道，轴压力对抗剪是有利的，而拉力对抗剪是不利的，目前像PXXX与YXX（免得软件商又找我聊天，不指名道姓了）常用设计软件根本无法计算得出正梁与反梁两者的区别，不论你输入的是正梁还是反梁，其计算结果都是一样的；

下面用MIDAS实体单元计算一个正梁与反梁两种模型的梁端抗剪强度并作对比，看看两者到底差别有多大。

计算基本条件：

梁截面为500*800,混凝土强度等级为C30，箍筋为HRB400钢，梁有效高度h0=800-80=720,板面恒荷载为19Kpa，板面活荷载为5Kpa，柱网尺寸为8300*8300。

图左为正梁楼盖，图右为反梁楼盖

梁端抗剪承载力计算位置示意图

正梁梁端抗剪强度计算

正梁1.3DL+1.5LL梁端内力

剪力V=695.02，轴压力N=1601.4

正梁抗剪强度计算：

按纯弯构件计算箍筋面积：

Asv1=(695.02*1000-0.7*1.43*500*720)/360/720*100=129mm²/100

按压弯构件计算箍筋面积：0.3fcA=0.3*14.3*500*800/1000=1716

Asv2=(695.02*1000-0.7*1.43*500*720-0.07*1601.4*1000)/360/720*100=86mm²/100

纯弯与压弯箍筋面积比Asv1/ Asv2=129/86=1.5

可见，带楼板的正梁按目前常用设计软件计算的梁端抗剪强度富裕量很大

反梁梁端抗剪强度计算

反梁1.3DL+1.5LL梁端内力

剪力V=663.76，轴拉力T=1501

反梁抗剪强度计算：

按纯弯构件计算箍筋面积：

Asv3=(663.76*1000-0.7*1.43*500*720)/360/720*100=117mm²/100

按拉弯构件计算箍筋面积：

Asv4=(663.76*1000-0.7*1.43*500*720+0.2*1501*1000)/360/720*100=233mm²/100

纯弯与拉弯箍筋面积比Asv3/ Asv4=117/233=0.5

可见，带楼板的反梁按目前常用设计软件计算的梁端抗剪强度严重不足

《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005附录E反梁抗剪强度计算

《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010（2015年版）里没有关于反梁相关规定，《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005附录E倒时有反梁抗剪强度计算公式，根据条文说明，它考虑的应该是荷载作用在梁面和荷载作用在梁底时剪应力分布的不同而有所区别，并不是考虑有楼板时轴力对矩形肋梁的影响。

正梁梁端剪应力分布

反梁梁端剪应力分布

即使考虑的问题不同，也用它来算算看有什么变化

L₀/h₀=8300/720=11.5>7.5,取L0/h0=7.5

Ψ₁=1+0.1*7.5=1.75

0.4*Ψ₁=0.4*1.75=0.7,与《混凝土结构设计规范》公式一致，无需再计算。

这些都是被刚性楼板假定掩盖了的事实，刚性楼板假定存在各种各样的问题，规范是不是应该有所改变？大胆的迈出刚性楼板假定这一步。