第11章梁板结构.pptx

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1、(e)井式楼盖(f)扁梁楼盖楼盖结构类型(types of floor systems)1 楼盖是房屋建筑中的主要承重结构之一第1页/共51页2 楼盖结构选型 按施工方法，混凝土楼盖可分为：现浇混凝土楼盖 装配式混凝土楼盖 装配整体式混凝土楼盖 按结构形式，现浇混凝土楼盖可分为：单向板肋梁楼盖 双向板肋梁楼盖 无梁楼盖 密肋楼盖 井式楼盖 扁梁楼盖现浇整体式楼盖整体刚度好、抗震性能强、防水性能强、对不规则平面适应性强，但费工费模板、施工周期长。装配式楼盖节省模板、工期短，缺点是整体性差等。第2页/共51页11.1 11.1 整体式单向整体式单向板肋梁楼盖板肋梁楼盖第3页/共51页混凝土结构设计

2、规范(GB 50010-2002)规定：（1）对两边支承的板，应按单向板计算。（2）对于四边支承的板 时，应按双向板计算；时，宜按双向板计算；按沿短边方向受力的单向板计算 时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋；时，可按沿短边方向受力的单向板计算。注：长边长度；短边长度单向板与双向板的概念单向板：荷载作用下，只在一个方向或主要在一个方向弯曲的板。双向板：荷载作用下，在两个方向弯曲，且不能忽略任一方向弯曲的板。第4页/共51页结构平面布置基本知识荷载的传递路线是：板次梁主梁柱（墙）基础地基。第5页/共51页单向板肋梁楼盖结构布置 结构布置包括柱网、承重墙、梁和板的布置 应综合考虑建筑功能、造价及

3、施工条件等，合理确定结构的平面布置。根据工程实践，常用跨度为：单向板：（1.72.5）m 次 梁 ：（46）m 主 梁 ：（58）m结构平面布置方案(a)主梁横向布置(b)主梁纵向布置(c)只布置次梁单向板肋梁楼盖布置方案第6页/共51页单向板肋梁楼盖的计算简图支座选取：不动铰支座。计算跨度与跨数：详见表11.1，计算剪力时用净跨；跨数超过5跨，按5跨计算。荷载计算：恒载+活载；计算单元的选取。折算荷载：加大恒载，减少活载。第7页/共51页 单向板肋梁楼盖结构内力分析方法 弹性理论 有较大的安全储备。塑性理论 内力分析与截面计算相协调，结果比较经济，但一般 情况下结构的裂缝较宽，变形较大。板和

4、次梁：按塑性理论分析内力 主 梁 ：按弹性理论分析内力 主梁为楼盖中的主要构件，要保证使用中有较好的性能。现浇钢筋混凝土肋梁楼盖第8页/共51页第9页/共51页受弯构件的塑性铰 塑性转角及塑性铰的转动能力（plastic rotation capacity）塑性铰转角：塑性铰的转动能力：影响塑性铰转动能力的因素：（1）钢筋种类。受拉纵筋采用软钢（HPB235，HRB335，HRB400，RRB400级钢筋）时，较大。（2）受拉纵筋配筋率。较低时，较大。值直接与塑性铰转动能力 有关。（3）混凝土的极限压缩变形。极限压缩变形大，较大。混凝土的强度 等级低，箍筋用量多或受压区纵筋较多时，都能增加混凝

5、土的极限 压缩变形。第10页/共51页 受弯构件的塑性铰 塑性铰的特点（1）塑性铰实际上具有一定长度，分析时可认为是一个截面；（2）塑性铰能承受定值弯矩，即截面的屈服弯矩；（3）对于单筋受弯构件，塑性铰只能单向转动；（4）塑性铰的转动能力有限。重点第11页/共51页 超静定结构的塑性内力重分布塑性内力重分布的过程 （以矩形等截面两跨连续梁为例）两跨连续梁内力变化过程 第12页/共51页塑性内力重分布的幅度 指截面弹性弯矩与该截面塑性铰所能负担弯矩的差值，通常以相对值表达：塑性内力重分布的设计考虑（1）“充分的内力重分布”（2）“不充分的内力重分布”（3）一个截面的屈服并不意味着结构破坏（4）塑

6、性铰截面不必考虑满足变形连续条件，必须满足平衡条件（5）一般调整幅度不应超过25%超静定结构的塑性内力重分布第13页/共51页计算简图 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力第14页/共51页（1）板1）计算单元：1m宽板带2）荷 载 ：均布荷载3）连 续 梁：次梁、墙作为板的不动铰支座 4）计算跨度：中间跨：边跨（边支座为砌体墙）：通常a为120mm（2）次梁 1）荷载范围：次梁左右各半跨板 2）荷 载 ：均布荷载 恒载：次梁左右各半跨板自重、次梁自重 活载：次梁左右各半跨板上活载 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力第15页/共51页 3）连 续 梁：时，认为主梁是次梁的不动铰支座，

7、否则应取交叉梁系进行分析 4）计算跨度：中间跨：边跨（边支座为砌体墙）：通常a为240mm（3）主梁 1）荷载范围：主梁左右各半个主梁间距，次梁左右各半个次梁间距 2）荷 载 ：集中荷载 3）连 续 梁 ：当 较小，可将柱作为主梁的不动铰支座 框 架 ：时，应考虑柱对主梁的转动约束作用 4）计算跨度：与次梁相同，通常a为370mm 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力第16页/共51页单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力连续梁、板的计算跨度(a)边跨(a)中间跨第17页/共51页板和次梁的折算荷载 为了考虑次梁或主梁的抗扭刚度对内力的影响，采用增大恒载，减小活载的办法，即：板次梁次梁抗

8、扭刚度对板的影响单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力第18页/共51页活荷载不利布置规律：（1）求某跨跨中 ，该跨布置活荷载，然后隔跨布置（2）求某跨跨中 或 ，左、右跨布置活荷载，然后隔跨布置（3）求某支座 ，该支座左、右跨布置活荷载，然后隔跨布置（4）求某支座 ，与（3）相同 连续梁的实际跨数 5跨时：按5跨计算 实际跨数 5跨时：按实际跨数考虑活荷载不利布置（等跨或跨度差 10%且各跨受荷相同的连续梁）单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力重点第19页/共51页活荷载在不同跨间时的弯矩图和剪力图单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力第20页/共51页内力计算 连续梁在各种荷载作用

9、下，可按一般结构力学方法计算内力。对于等跨连续梁（或连续梁各跨跨度相差不超过10%），可由附表1查出相应的内力系数，利用下列公式计算跨内或支座截面的最大内力。在均布及三角形荷载作用下：在集中荷载作用下：单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力第21页/共51页内力包络图 由内力叠合图形的外包线构成，它反映出各截面可能产生的最大内力值，是设计时选择截面和布置钢筋的依据。均布荷载作用下五跨连续梁的内力叠合图和内力包络图单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力第22页/共51页控制截面及其内力 控制截面：对受力钢筋计算起控制作用的截面 梁跨以内：包络图中正弯矩最大值（配正钢筋）负弯矩绝对值最大值（配

10、负钢筋）支 座：支座边缘处负弯矩最大值支座边缘处剪力值：支座边缘处弯矩值：（均布荷载）（集中荷载）单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力第23页/共51页单向板肋梁楼盖按弹性理论设计步骤（1）平面布置（2）计算简图（3）内力计算，内力组合（内力包络图）（4）截面设计（5）施工图按弹性理论计算内力存在的问题（1）内力计算与截面设计不协调（2）浪费材料（3）支座钢筋过密，施工质量不易保证单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力第24页/共51页 超静定混凝土结构考虑塑性内力重分布的计算方法：单向板肋梁楼盖按塑性理论方法计算结构内力 我国行业标准钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规 程（CE

11、CS 5193）主要推荐用弯矩调幅法计算钢筋混凝土连续 梁、板和框架的内力极限平衡法塑性铰法变刚度法强迫转动法弯矩调幅法非线性全过程分析方法第25页/共51页弯矩调幅法截面弯矩调整的幅度：对结构的弹性弯矩值和剪力值进行适当的调整，用以考虑结构因非弹性变形所引起的内力重分布应用弯矩调幅法应遵循以下规定：（1）纵筋：HPB235、HRB335、HRB400、RRB400；混凝土：C20C45（2）一般不宜超过0.25（3）不应超过 ，不宜小于（4）调整后的结构内力必须满足静力平衡条件：连续梁、板各控制截面的弯矩值不宜小于简支梁弯矩值的1/3 单向板肋梁楼盖按塑性理论方法计算结构内力 第26页/共5

12、1页（5）应在可能产生塑性铰的区段适当增加箍筋数量 受剪配箍率：（防斜拉）（6）必须满足正常使用阶段变形及裂缝宽度的要求，在使用阶段不应出现塑性铰用弯矩调幅法计算等跨连续梁、板内力(1)等跨连续梁各跨跨中及支座截面的弯矩设计值均布荷载：间距相同、大小相等的集中荷载：单向板肋梁楼盖按塑性理论方法计算结构内力 第27页/共51页（2）等跨连续梁的剪力设计值均布荷载：间距相同、大小相等的集中荷载：（3）等跨连续单向板，各跨跨中及支座截面的弯矩设计值均布荷载：公式适用于：的等跨连续梁、板 相邻两跨跨度相差小于 的不等跨连续梁、板 跨 度 值 :计算跨中弯矩和支座剪力:取本跨跨度 计算支座弯矩:取相邻两

13、跨较大跨度 单向板肋梁楼盖按塑性理论方法计算结构内力 第28页/共51页按塑性理论计算内力中几个问题的说明（1）计算跨度 (两支座塑性铰之间的距离)支 承 情 况计 算 跨 度梁板两端与梁（柱）整体连接 净跨长 净跨长两端支承在砌体墙上一端与梁（柱）整体连接，另一端支承在砌体墙上注：表中 为板的厚度；为梁或板在砌体墙上的支承长度。梁、板计算跨度单向板肋梁楼盖按塑性理论方法计算结构内力 第29页/共51页（2）荷载及内力 次梁对板、主梁对次梁的转动约束作用，以及活荷载的不利布置等因素，在按弯矩调幅法分析结构时均已考虑。（3）适用范围 塑性理论方法不适用于下列情况:1）直接承受动力荷载作用的结构

14、2）轻质混凝土结构及其他特种混凝土结构 3）受侵蚀性气体或液体严重作用的结构 4）预应力混凝土结构和二次受力的叠合结构 单向板肋梁楼盖按塑性理论方法计算结构内力 第30页/共51页板（1）配筋计算 考虑板的拱作用效应，四周与梁整体连接的板区格，计算所得的弯矩值，可根据下列情况予以减少：1）中间跨的跨中及中间支座截面:20%2）边跨的跨中及从楼板边缘算起的第二支座截面:3）角区格不应减少单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求20%10%板可以按不配置箍筋的一般板类受弯构件进行斜截面受剪承载力 验算 上述规定适用于:单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖中的板 按弹性理论、按塑性理论计算所得的弯矩 第31页/共

15、51页连续板受力钢筋两种配置方式4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求第32页/共51页次梁（1）正截面受弯承载力计算（2）斜截面受剪承载力计算（3）受力钢筋的弯起和截断 次梁的配筋构造4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求第33页/共51页主梁（1）正截面受弯承载力计算（2）斜截面受剪承载力计算（3）受力钢筋的弯起和截断 （按弯矩包络图确定）（4）附加横向钢筋附加箍筋（优先采用）或 附加吊筋 主梁支座处的截面有效高度4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求第34页/共51页附加横向钢筋布置4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求第35页/共51页11.2 11.2 整体式双向板整体式双向板肋梁楼盖肋梁楼

16、盖第36页/共51页双向板肋梁楼盖与单向板的主要区别是双向板上的荷载沿两个方向传递，除了传给次梁，还有一部分直接传给主梁。板在两个方向产生弯曲，产生内力。第37页/共51页1 双向板的破坏特征及受力特点 试验研究 弹性 开裂 与裂缝相交的钢筋屈服 形成机构 双向板破坏时的裂缝分布第38页/共51页 单块矩形双向板（单区格双向板）均布荷载作用下，按附表E.2计算板的弯矩：m=表中弯矩系数pl2 多跨连续双向板（多区格双向板）（1）板跨中最大正弯矩计算（活荷载棋盘式布置）分为两种荷载情况：满布同向荷载 满布反向荷载（2）支座处板最大负弯矩计算（活荷载近似按满布）2 双向板肋梁楼盖按弹性理论计算结构

17、内力第39页/共51页棋盘式荷载布置2 双向板肋梁楼盖按弹性理论计算结构内力第40页/共51页 双向板楼盖支承梁内力计算 连续双向板支承梁计算简图2 双向板肋梁楼盖按弹性理论计算结构内力第41页/共51页3 双向板肋梁楼盖的配筋计算与构造要求（1）弯矩设计值：可考虑拱作用，使板内力有所降低（2）截面有效高度：短跨：方向 长跨：方向（3）配筋计算：板的配筋计算 板的配筋构造（1）按弹性理论计算时：正弯矩钢筋（中间板带，边板带）负弯矩钢筋（沿支座均匀配置）（2）按塑性理论计算时：配筋应符合内力计算的假定第42页/共51页中间板带与边板带的正弯矩钢筋配置3 双向板肋梁楼盖的配筋计算与构造要求第43页

18、/共51页4 双向板肋梁楼盖按塑性理论计算 （1）将楼盖划分为不同的双向板曲格（2）从中央区格开始，确定荷载 ，选定 和 各值，求出 该区格板的跨中弯矩 、以及支座弯矩（3）将支座弯矩值作为相邻区格板的共界弯矩值，依次向外计算各 区格板，直至楼盖的边区格板和角区格板 计算步骤 第44页/共51页11.3 11.3 装配式楼盖装配式楼盖第45页/共51页1.1.装配式楼盖的构件形式装配式楼盖的构件形式实心板空心板槽型板预制梁第46页/共51页2.2.装配式楼盖计算特点装配式楼盖计算特点使用阶段的计算施工阶段的计算注意的问题：计算简图的确定；自重荷载的确定；重要性系数注意的问题：计算简图的确定；自

19、重荷载的确定；重要性系数注意的问题：计算简图的确定；自重荷载的确定；重要性系数注意的问题：计算简图的确定；自重荷载的确定；重要性系数可适当降低；施工和检修荷载。可适当降低；施工和检修荷载。可适当降低；施工和检修荷载。可适当降低；施工和检修荷载。第47页/共51页3.3.装配式楼盖的构造要求装配式楼盖的构造要求装配式楼盖不仅要求各个预制构件具有足够的强度和刚度，同时应使各个构件之间具有紧密可靠的连接，以保证结构的整体性和稳定性。第48页/共51页11.4 11.4 楼楼 梯梯第49页/共51页1.1.楼梯的类型楼梯的类型按施工方法：整体式楼梯和装配式楼梯整体式楼梯和装配式楼梯；按结构形式：梁式楼梯、板式楼梯、折板悬挑式楼梯和螺旋式楼梯梁式楼梯、板式楼梯、折板悬挑式楼梯和螺旋式楼梯第50页/共51页感谢您的观看！第51页/共51页