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文檔簡(jiǎn)介
1、混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),華中科技大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院 胡幸生 2011.02.17,上冊(cè)和下冊(cè)的關(guān)系,上冊(cè),基本構(gòu)件,壓、拉、彎、剪、扭;,裂縫、撓度;預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。,下冊(cè),由基本構(gòu)件組合成的結(jié)構(gòu)體系:混凝土樓蓋、混凝土排架結(jié)構(gòu)、混凝土框架結(jié)構(gòu)。主要講述:,體系怎樣構(gòu)成,怎樣進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算,構(gòu)件設(shè)計(jì),施工圖表達(dá),參考書,結(jié)構(gòu)概念和體系,美.林同炎,建筑的藝術(shù)與技術(shù),意.p.l.奈爾維,配合這些內(nèi)容的教學(xué),安排了兩個(gè)課程設(shè)計(jì):樓蓋設(shè)計(jì)、單層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)。,參考書:,1. 結(jié)構(gòu)工程學(xué)科的現(xiàn)狀與展望,劉西拉,人民交通出版社,tu3/20. 2. 建筑的藝術(shù)與技術(shù),(意)p.l.奈爾維,中國(guó)建筑
2、工業(yè)出版社. 3. 結(jié)構(gòu)概念和體系,(美)林同炎等,中國(guó)建筑工業(yè)出版社,tu31/01.,第11章 樓 蓋,11.1 概述,樓蓋的作用,房屋中的兩種基本傳力:,水平傳力 使力迂回,并形成有用的空間,即樓蓋或屋蓋,豎向傳力 使重力傳回地面,保持平衡,樓蓋結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,樓蓋、屋蓋、樓梯,筏板基礎(chǔ),擋土墻、水池,樓蓋的種類,按施工方法分,現(xiàn)澆樓蓋,裝配式樓蓋,裝配整體式,按結(jié)構(gòu)形式分,單向板式樓蓋,雙向板式,井式梁樓蓋一般梁距2.0m,密肋樓蓋一般梁距1.5m,無梁樓蓋,(僅限于混凝土樓蓋),按有無預(yù)應(yīng)力分,普通混凝土樓蓋,預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋,主要指無粘接預(yù)應(yīng)力混凝土平板樓蓋,本章主要講解現(xiàn)澆混凝土單向
3、板、雙向板式樓蓋的設(shè)計(jì)問題,其它幾種樓蓋形式,可以在掌握了這兩種樓蓋后,根據(jù)需要再去擴(kuò)展。,樓蓋問題的提出,如圖所示的結(jié)構(gòu),怎樣計(jì)算?首先要回答樓板是怎樣構(gòu)成的:,1. 預(yù)制板拼裝,荷載傳遞,結(jié)構(gòu)分解,2. 現(xiàn)澆板,設(shè)梁是板的支座。顯然要計(jì)算這樣的結(jié)構(gòu),必須先回答板上的荷載是怎樣傳到梁上的。單向板、雙向板的概念,單向板、雙向板的概念,兩端支承的板,不存在單向與雙向問題。,四邊支承的板,荷載的傳遞存在單向還是雙向問題。,當(dāng)l2/l12時(shí),荷載沿兩個(gè)方向傳向支座,雙向板。,荷載近似沿一個(gè)方向(短邊方向)傳向支座,單向板。,當(dāng)l2/l12時(shí),11.2 現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋,現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)步驟
4、,1. 結(jié)構(gòu)布置 確定主、次梁或墻的位置; 初步擬定板、次梁、主梁的截面尺寸。,課程設(shè)計(jì)練習(xí),上冊(cè)內(nèi)容,結(jié)構(gòu)力學(xué)問題,但這里有些特殊問題需要說明,2. 確定梁、板計(jì)算簡(jiǎn)圖,3. 內(nèi)力計(jì)算,4. 截面配筋,5. 繪施工圖,課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,11.2.1 結(jié)構(gòu)平面布置,形式,由板構(gòu)成,宿舍、住宅類建筑,建筑平面圖,樓面結(jié)構(gòu)平面布置圖,2. 由板+梁構(gòu)成,教室類建筑,建筑平面圖,樓面結(jié)構(gòu)平面布置圖,3. 由板+次梁+主梁構(gòu)成,食堂,商場(chǎng)類建筑,建筑平面圖,樓面結(jié)構(gòu)平面布置圖,尺度,單向板:1.72.5m,荷載較大時(shí)取小值,一般不宜超過3m。 次梁:46m 主梁:58m,下面一組數(shù)據(jù)供參考:,怎樣布置好結(jié)
5、構(gòu)平面,1. 熟悉板、次梁、主梁的受力性能。 2. 知道樓蓋結(jié)構(gòu)和房屋整體結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 3. 清楚荷載傳遞的途徑。,對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu),一般大于12m,不大采用普通混凝土結(jié)構(gòu),35m,小 58m,中 810m,大 1014m,非常規(guī),板,梁,預(yù)制,現(xiàn)澆,跨度4m的板已經(jīng)很常見,但是超過6m實(shí)心現(xiàn)澆板還是比較少。,六層平面,七層平面,南立面圖,11.2.2 樓蓋計(jì)算簡(jiǎn)圖,荷載,支座(支承情況),計(jì)算跨度,結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的三要素,以圖11-6樓蓋為例,p.32,1. 板,板的實(shí)際支承圖,計(jì)算簡(jiǎn)圖,把次梁看成是板的可動(dòng)鉸支座。,板的計(jì)算單元,怎樣提取板的計(jì)算簡(jiǎn)圖,計(jì)算單元是在思考怎樣合理方便地計(jì)算單向板后
6、自然得出的。,多于5跨時(shí),按5跨計(jì)算,2. 次梁,次梁實(shí)際支承圖,計(jì)算簡(jiǎn)圖,把主梁看成是次梁的可動(dòng)鉸支座。,怎樣提取次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖,3. 主梁,主梁實(shí)際支承圖,計(jì)算簡(jiǎn)圖,主梁和柱是整澆的,柱對(duì)主梁提供什么樣的約束條件取決于梁柱線剛度比,當(dāng)主梁與柱線剛度比值大于5時(shí),可認(rèn)為是鉸接的,否則,應(yīng)按剛接處理。,幾個(gè)問題的討論,1. 關(guān)于鉸支座假定的誤差提出折算荷載,2. 折算荷載,板:,梁:,3. 荷載 恒載 結(jié)構(gòu)自重建筑樓面裝修荷載 活荷載 樓面使用荷載,依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范確定。,4. 樓面活荷載的折減,11.2.3 連續(xù)梁、板按彈性理論的內(nèi)力計(jì)算,恒載引起的內(nèi)力:,活荷載引起的內(nèi)力:,內(nèi)力值的大
7、小不變,內(nèi)力值的大小隨活荷載的變動(dòng)而變,這樣,在活荷載的內(nèi)力計(jì)算中,就遇到了活荷載的最不利布置問題:,以ab梁為例,內(nèi)力計(jì)算時(shí)我們最關(guān)心的是: 跨中最大、最小彎矩; 支座(a或b)最大彎矩、最小彎矩; 支座(a或b)最大剪力。,1. 活荷載的不利布置,如何布置活荷載,才能得到上述解答?規(guī)律如下,(1)求某跨跨中最大正彎矩:該跨布置活荷載,然后向兩邊隔跨布置。,(2)求某跨跨中最小彎矩:該跨不布置活荷載,而在相鄰跨布置,然后向兩邊隔跨布置。,(3)求某支座最大負(fù)彎矩:在該跨支座左右兩跨布置活荷載,然后向兩邊隔跨布置。,(4)求某支座截面的最大剪力:在該跨支座左右兩跨布置活荷載,然后向兩邊隔跨布置
8、。,荷載布置同上,荷載確定后,即可根據(jù)附錄6 查出相應(yīng)的彎矩、剪力系數(shù),計(jì)算相應(yīng)的內(nèi)力值。,2.內(nèi)力計(jì)算,獲得內(nèi)力計(jì)算結(jié)果的手段,結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器,網(wǎng)上可以下載的結(jié)構(gòu)計(jì)算小軟件,結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè),結(jié)構(gòu)分析軟件,附錄6,內(nèi)力計(jì)算:,(1) 恒載:,3.連續(xù)梁的內(nèi)力包絡(luò)圖,求兩跨連續(xù)梁在集中荷載作用下的彎矩包絡(luò)圖,(2) 活荷載:,1) b支座最大負(fù)彎矩,2) ab跨跨中最大正彎矩,(也為bc跨跨中彎矩最?。?活荷載有三種不利布置情況。,3)bc跨跨中最大正彎矩,(也為ab跨跨中彎矩最?。?總彎矩圖:恒載活荷載,三個(gè)工況。,上圖中的外包線,就是本題的彎矩包絡(luò)圖,4.支座彎矩和剪力設(shè)計(jì)值,問題的提出,
9、取支座邊緣處內(nèi)力作設(shè)計(jì)值,詳p.36,式(11-5)、(11-6)、(11-7),11.2.4 超靜定結(jié)構(gòu)的塑性內(nèi)力重分布,脆性破壞與塑性破壞,脆性材料,塑性材料,結(jié)構(gòu)破壞,結(jié)構(gòu)還能增加荷載,我們常常把此時(shí)的內(nèi)力變化稱之為:塑性內(nèi)力重分布,極限承載力比值,結(jié)論:對(duì)于靜定結(jié)構(gòu),脆性破壞與塑性破壞的最大承載力相同;,對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu),脆性破壞與塑性破壞的極限承載力不同。,混凝土梁、板的塑性性能,混凝土板一般都有較好的塑性性能;,塑性鉸,鋼筋混凝土塑性鉸,(1)m=my時(shí),進(jìn)入塑性鉸狀態(tài)。此時(shí)彎矩的增量不大,但轉(zhuǎn)角的增量很大。,(2)低,鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力大, 高,鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力小。,梁設(shè)計(jì)控制的好,也能獲得
10、較好的塑性性能。,承受一定的彎矩,并沿彎矩作用方向轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸 。,(3)具有方向性,不能無限轉(zhuǎn)動(dòng),(4)塑性鉸具有一定的長(zhǎng)度:lp,影響內(nèi)力重分布的因素,充分與不充分的內(nèi)力重分布,所以在考慮塑性內(nèi)力重分布的設(shè)計(jì)中,一定要保證混凝土塑性鉸具有充分的轉(zhuǎn)動(dòng)能力。為了保證塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力,要注意下面問題:,(1)要限定受壓區(qū)的高度。 (2)注意斜截面承載能力。 (3)注意正常使用條件對(duì)塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)量的限制過大的轉(zhuǎn)動(dòng),必然伴隨出現(xiàn)較大的變形和裂縫,所以一般正常使用階段不應(yīng)出現(xiàn)塑性鉸。,考慮內(nèi)力重分布的意義和適用范圍,意義:p.41,(1),(2),(3),(4) 概括為: (1)可以使混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算和
11、截面設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)。 (2)克服支座鋼筋擁擠的現(xiàn)象,簡(jiǎn)化配筋構(gòu)造,方便施工,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)預(yù)期的要求。 適用范圍:p.41,(1),(2),(3),(4),11.2.5 連續(xù)梁、板按調(diào)幅法的內(nèi)力計(jì)算,怎樣考慮塑性內(nèi)力重分布,(1)極限平衡法、塑性鉸法 (2)變剛度法 (3)強(qiáng)迫轉(zhuǎn)動(dòng)法 (4)彎矩調(diào)幅法 (5)非線性的全過程分析,方法,方法上最簡(jiǎn)單,容易掌握,1. 彎矩調(diào)幅法的設(shè)計(jì)步驟,(1)按彈性法計(jì)算控制截面的最不利內(nèi)力即求內(nèi)力包羅圖,(2)對(duì)各支座彎矩調(diào)幅,調(diào)幅系數(shù),不宜超過0.2,(3)跨中彎矩取下面兩者中的較大值,a. 彈性計(jì)算結(jié)果的跨中最大彎矩,b.,m0按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎矩,(4)調(diào)幅后,
12、支座和跨中截面的彎矩值均應(yīng)不小于m0/3,(5)各控制截面的剪力設(shè)計(jì)值按荷載最不利布置和調(diào)幅后的支座彎矩由靜力平衡條件計(jì)算確定,2.用調(diào)幅法計(jì)算等跨連續(xù)梁、板,(1)等跨連續(xù)梁,各跨跨中和支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值,按下式計(jì)算: 均布荷載,集中荷載,式中:l0值見p.44表11-4;參數(shù) m、見表11-1,11-2,各支座邊緣的剪力設(shè)計(jì)值,按下式計(jì)算: 均布荷載:,集中荷載,式中參數(shù)v見表11-3,表中系數(shù)是考慮折算荷載后提出的,(2)等跨連續(xù)板,承受均布荷載的等跨連續(xù)單向板,各跨跨中及支座截面彎矩設(shè)計(jì)值,按下式計(jì)算:,式中參數(shù)m 見表11-1,3. 用調(diào)幅法計(jì)算不等跨連續(xù)梁、板,不等跨的定義,計(jì)算
13、方法,不等跨連續(xù)梁:,(1)長(zhǎng)跨與短跨之比小與1.10時(shí),可仍按等跨連續(xù)梁、板計(jì)算,(2)長(zhǎng)跨與短跨之比大于1.10時(shí),按不等跨連續(xù)梁、板計(jì)算,這是最基本的方法,當(dāng)連續(xù)梁擱置在墻上時(shí):,當(dāng)連續(xù)梁與梁或柱整體連接時(shí),(3)連續(xù)梁跨中截面彎矩不宜調(diào)整,其彎矩設(shè)計(jì)值取考慮活荷載最不利布置的最大彎矩和下式計(jì)算的彎矩值中的較大值,(1)考慮活荷載的最不利布置,用彈性法計(jì)算彎矩包絡(luò)圖,(2)在彈性彎矩的基礎(chǔ)上,降低各支座截面的彎矩,調(diào)幅系數(shù)不超過0.2;連續(xù)梁各支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值可按下面公式確定,(4)連續(xù)梁各控制截面的剪力設(shè)計(jì)值,可按活荷載最不利布置,并根據(jù)調(diào)整后的支座彎矩用靜力平衡條件計(jì)算,也可近似
14、取考慮活荷載最不利布置按彈性理論計(jì)算的剪力值。,不等跨連續(xù)板,(1)從較大跨度板開始,在下列范圍內(nèi)選定跨中的彎矩設(shè)計(jì)值,邊跨,中間跨,(2)按照所選定的跨中彎矩設(shè)計(jì)值,由靜力平衡條件來確定較大跨度的兩端支座彎矩設(shè)計(jì)值,再依此支座彎矩設(shè)計(jì)值為已知值,重復(fù)上述條件和步驟確定鄰跨的跨中彎矩和相鄰支座的彎矩設(shè)計(jì)值 。,例題11-1 一等跨等截面兩跨連續(xù)梁,計(jì)算跨度l0=4.5m,承受均布恒荷載設(shè)計(jì)值g=8kn/m,均布活荷載設(shè)計(jì)值p=24kn/m,試采用調(diào)幅法確定該梁的彎矩。,解:,1.計(jì)算彈性彎矩,如果按彈性解設(shè)計(jì)截面,,跨中取m1=63.0kn-m;支座取mb=81.0kn-m;,彎矩包絡(luò)圖,則:
15、,現(xiàn)考慮混凝土的塑性性能,用調(diào)幅法求考慮塑性內(nèi)力重分布的內(nèi)力:,確定支座的調(diào)幅系數(shù),0.2,取0.2,調(diào)幅后的彎矩圖:,2.彎矩調(diào)幅,(1)采用基本算法計(jì)算內(nèi)力,工程中也常這樣計(jì)算:,45.55不是正好在跨中處,嚴(yán)格地說45.55不能和0.281.0/2相加,這也是為什么此值偏大的原因。,求跨中彎矩,m1彈max63.050.22kn-m, m1=63.0 kn-m。,(2)采用表11-1的彎矩系數(shù)求內(nèi)力,邊跨跨中:,離端第二支座,三種計(jì)算方法計(jì)算結(jié)果對(duì)比:,從這個(gè)例題看,彈性解和塑性解在跨中m上相差較大,而且彈性解起控制作用。其實(shí)不然,如果在彈性解時(shí)考慮活荷載的折減,兩者計(jì)算結(jié)果就接近,且查
16、系數(shù)的解法一般應(yīng)該偏大。,考慮活荷載折減的彈性計(jì)算結(jié)果:,11.2.6 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造,1. 單向板的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造,(1)設(shè)計(jì)要點(diǎn),板厚:最小厚度控制,剛度控制:簡(jiǎn)支1/35;連續(xù)1/40;懸臂1/12。,內(nèi)力折減,對(duì)于中間區(qū)格的板,跨中和支座彎矩可以折減20%。,理由:拱作用,板的抗剪問題,板一般不考慮抗剪問題,(2)配筋構(gòu)造,受力鋼筋,直徑: 6、8、10、12,間距:h150,a200,且a70,間距:h150,a1.5h,且a 300,支座錨固:板底鋼筋伸入支座長(zhǎng)度5d;,板面鋼筋伸入支座的錨固長(zhǎng)度,簡(jiǎn)支計(jì)算=l-10,固結(jié)計(jì)算la,配筋方式:,彎起和截?cái)啵涸斀滩?分
17、離式,彎起式,2.次梁,(1)設(shè)計(jì)要點(diǎn),梁高:1/121/18,截面:跨中,t形;支座,矩形。,(2)配筋構(gòu)造,次梁鋼筋布置,3.主梁,梁高:1/101/15,新的高層建筑設(shè)計(jì)規(guī)范,框架梁1/101/18,截面:跨中,t形;支座,矩形。,p.51,圖11-20,11.2.7 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)例題(課程設(shè)計(jì)),樓蓋(板)設(shè)計(jì)的兩個(gè)方面,(1)依據(jù)基本概念的計(jì)算,(2)依靠軟件的計(jì)算、出圖,主梁支座截面的有效高度:,p.52,圖11-22闡述的問題,一排筋:h0=h-(5060),二排筋:h0=h-(7080),11.3 雙向板肋梁樓蓋,11.3.1 雙向板的受力特點(diǎn)和主要試驗(yàn)結(jié)果,雙向板,雙
18、向板:縱橫兩個(gè)方向的彎曲都不能忽略的板,塑性法時(shí),種類:四邊支承、三邊支承、兩鄰邊支承、四點(diǎn)支承,板的裂縫,理論分析結(jié)果:,由式(11-23),=,0,90,在1點(diǎn)處取出一個(gè)微元體,1點(diǎn)位于對(duì)稱軸上,這里只有彎矩沒有扭矩,試驗(yàn)結(jié)果:,對(duì)于正方形板,對(duì)角線上扭矩為零,對(duì)角線平面就是主彎矩平面。,板底,板面,11.3.2 雙向板按彈性理論的內(nèi)力計(jì)算,單跨雙向板,附錄7;0時(shí)的修正:跨中修正,支座不修正。,2.多跨連續(xù)雙向板,承受均布荷載的多跨連續(xù)雙向板,可以簡(jiǎn)化為單跨雙向板,然后查表計(jì)算 。,此法假定:,(1)支承梁不產(chǎn)生豎向位移,且不受扭。,(2)沿同一方向的相鄰跨度的比值,直接查表法:,計(jì)算方
19、法,應(yīng)當(dāng)考慮活荷載的最不利布置:求某跨跨中最大彎矩時(shí),應(yīng)在該跨布置活荷載,然后在其左右前后每隔一區(qū)格布置活荷載,(1)跨中最大正彎矩,1-1,在對(duì)稱荷載作用下,板的中間支座基本上沒有轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)可近似認(rèn)為各區(qū)格板的中間支座是固定支座。,在反對(duì)稱荷載作用下,支座彎矩很小,基本上等與零,可近似認(rèn)為各區(qū)格板的中間支座均為簡(jiǎn)支支座。,根據(jù)以上原則,就可將多跨連續(xù)雙向板分解為單跨雙向板,然后用單跨雙向板的計(jì)算方法求內(nèi)力,1-1計(jì)算簡(jiǎn)圖也可以看成是這兩個(gè)計(jì)算簡(jiǎn)圖的疊加,例如:a區(qū)格板,b區(qū)格板,11.3.3 雙向板按塑性鉸線法的計(jì)算,1.概述,雙向板按塑性法計(jì)算的基礎(chǔ),(1)板的配筋率一般較低,有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)
20、能力。,將活荷載滿布各區(qū)格,求得的支座彎矩即為支座最大負(fù)彎矩。 支座處理方法同對(duì)稱荷載作用時(shí)。,(2)支座最大負(fù)彎矩,(2)計(jì)算方法,一般采用假定機(jī)構(gòu),滿足屈服條件,去求上限解的方法解題。顯然,在眾多的機(jī)構(gòu)中,解最小的最精確,板的塑性法的具體解法,(1)假定塑性鉸線,(2)利用虛功法、平衡法求q,其中最小的q為要求的極限荷載,怎樣假定塑性鉸線即教材p.42,2.破壞機(jī)構(gòu)的確定,四個(gè)原則:,(4)塑性鉸線的數(shù)量應(yīng)使整塊板成為一個(gè)幾何可變體系。,(3)塑性鉸線應(yīng)滿足轉(zhuǎn)動(dòng)要求;復(fù)雜受力的板可能有點(diǎn)難;,(2)正彎矩部位出現(xiàn)正鉸線,負(fù)彎矩部位出現(xiàn)負(fù)鉸線;,(1)對(duì)稱結(jié)構(gòu)具有對(duì)稱的塑性鉸線分布;,幾種常
21、見板的塑性鉸線位置:,教材p.69,圖11.37,,四邊簡(jiǎn)支正方形板,四邊固支的矩形板,四邊簡(jiǎn)支梯形板,三邊簡(jiǎn)支矩形板,2.雙向板的極限荷載,一單跨矩形雙向板承受均布面荷載q,周邊固結(jié),求其極限荷載。,(1)假定塑性鉸線,假定板的塑性鉸線如圖所示,(2)利用虛功法求極限荷載q,虛功原理:w=u (1),外力功:,w=2w(1)+2w(3),先求w(1),內(nèi)力功:,由(1)式得:,整理得:,(3)設(shè)計(jì)公式,(11-28),公式(11-28)給出了一個(gè)單跨四邊固結(jié)雙向板極限荷載和極限彎矩之間的關(guān)系。這個(gè)公式可以直接用于工程中的復(fù)核問題,還不適合用于解決工程中的設(shè)計(jì)問題。,下面介紹怎樣將塑形法用于實(shí)
22、際工程的設(shè)計(jì)問題中。,因?yàn)橹挥幸粋€(gè)公式,只能求解一個(gè)未知量,所以求解前需要事先確定其它相關(guān)參數(shù)。,令:,代入式(11-28),得,(11-33),設(shè)計(jì)中,宜取,,1.52.5(通常取2.0),控制兩個(gè)方向跨中正彎矩的比值與彈性理論得出的比值接近。,為了節(jié)省鋼筋和配筋方便,由經(jīng)驗(yàn)獲得的值。,此外,為了節(jié)省鋼筋,常將跨中正彎矩鋼筋在距支座l01/4、 l02/4處彎起,且支座能承受的彎矩保持不變。,跨中鋼筋在距支座l01/4處彎起,且支座能承受的彎矩保持不變。,再代入式(11-28),得,(11-34),其它情況下的設(shè)計(jì)公式,(1)三邊固支,一長(zhǎng)邊簡(jiǎn)支,由式(11-28)得,(a),考慮圖中所示的
23、彎起鋼筋,則:,(11-29b),即mu2不變,(2)三邊固支,一短邊簡(jiǎn)支,(3)兩相鄰邊固支,兩相鄰邊簡(jiǎn)支,避免冪式破壞,活荷載相對(duì)比較大時(shí)才可能發(fā)生這種破壞。支座負(fù)筋伸出長(zhǎng)度l01/4就可避免這種破壞。,11.3.4 雙向板的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求,1.截面設(shè)計(jì),(1)中間跨跨中截面和中間支座截面,減少20。,(2)邊跨的跨中截面及樓板邊緣算起的第二個(gè)支座截面,當(dāng),減少20,減少10,(3)樓板的角區(qū)格不折減,h0的取值:,長(zhǎng)跨在上,h0=h-30,板底鋼筋,短跨在下,h0=h-20,2.構(gòu)造要求,剛度控制:簡(jiǎn)支板,連續(xù)板,11.3.5 雙向板支承梁的設(shè)計(jì),雙向板支承梁上的荷載,11.3.6
24、雙向板設(shè)計(jì)例題,某廠房擬采用雙向板肋梁樓蓋,結(jié)構(gòu)平面布置如圖所示,梁200500,板厚100。板面活荷載6.0kn/m2,板面恒荷載3.06kn/m2,混凝土c20,鋼筋hpb235級(jí)。試設(shè)計(jì)該板。,解:,1.按彈性理論計(jì)算,(1)荷載計(jì)算,活荷載設(shè)計(jì)值:p=1.36.0=7.8kn/m2,恒荷載設(shè)計(jì)值:p=1.23.06=3.672kn/m2,(2)計(jì)算跨度,ba:lx=4.8m,ly=3.8m,bb:lx=4.8m,ly= 3.6-0.25+0.1/2= 3.4m,板厚/2,bc:lx= 4.6-0.25+0.1/2= 4.4m,ly= 3.8m,bd:lx= 4.4m,ly= 3.4m,
25、(3)彎矩計(jì)算,ba板:,跨中最大彎矩,lx/ly= l01/l02= 3.8/4.8= 0.792,q1= g+p/2= .672+7.8/2= 7.572 kn/m2,q2= p/2= 7.8/2= 3.9 kn/m2,m1k=0.0276,m2k=0.0141,m1k=0.0573,m2k=0.0337,g+p/2,p/2,m13.326 kn-m/m,m22.145 kn-m/m,m13.606 kn-m/m,m22.543 kn-m/m, m1=3.326+3.606=6.932 kn-m/m =my,m2=2.145+2.543=n-m/m =mx,支座最大彎矩,q=g+p=3.6
26、72+7.8=11.472 kn/m2,m1k=0.0671,m2k=0.056,m1=11.115 kn-m/m =my,m2=9.277 kn-m/m =mx,沿y向板條跨中承擔(dān)的彎矩,沿x向板條跨中承擔(dān)的彎矩,bb板:,跨中最大彎矩,支座最大彎矩,g+p,mx =4.328 kn-m/m,my =6.871 kn-m/m,mx=9.867 kn-m/m,my=11.843 kn-m/m,bc板:,跨中最大彎矩,支座最大彎矩,mx =4.328 kn-m/m,my =6.871 kn-m/m,mx=9.867 kn-m/m,my=11.843 kn-m/m,跨中最大彎矩,支座最大彎矩,mx
27、 =4.377 kn-m/m,my =6.615 kn-m/m,mx=10.013 kn-m/m,my=12.148 kn-m/m,bd板:,板的支座負(fù)彎矩不相等,p.68可取絕對(duì)值較大的作為該支座負(fù)彎矩。,也有的對(duì)支座不平衡彎矩進(jìn)行再分配。,(3)截面設(shè)計(jì),不同方向的h0,也可以折減彎矩,2.按塑性鉸線法設(shè)計(jì),(1)荷載設(shè)計(jì)值,q=1.2g+1.3p= 3.672+7.8= 11.472 kn/m2,(2)計(jì)算跨度,內(nèi)跨:l0= lc-b,邊跨:l0= lc-250 +100/2 -b/2,各板的計(jì)算跨度:,(3)彎矩計(jì)算,設(shè):板底、板面鋼筋均勻分布,板底鋼筋距支座l1/4處間隔彎起。,ba
28、板:,n= l02/l01= 4.6/3.6= 1.278,= 1/n2= 0.612 0.6,= m1/m1= m2/m2 =2,方法一、直接寫出m1u、 m2u、 m1u、 m1u“、 m2u、 m2u”代入式(12-28)求m1u,方法二、用公式(12-34)求解,式(12-34),m1u=3.354 kn-m/m,m2u=m1u=0.63.354=2.01 kn-m/m,m1u=-m1u=-23.354= - 6.708 kn-m/m,m12=-m2u=-22.01= - 4.02 kn-m/m,bb板:,直接寫出,m1u=m1u(4.6/3.3-1/8)3.3=4.19m1u,m1u
29、= - 6.74.6= -30.82 kn-m/m,m1u“=0.0,m2u=3/4m1ul01 =1.49m1u,m2u=m2u”=m2ul01=m1u l01 =3.96kn-m/m,將各參數(shù)代入式(12-28)得,m1u =4.07 kn-m/m,m2u =2.44 kn-m/m,m1u = -6.7 kn-m/m,m2u = -4.88 kn-m/m,bc 、bd板以此類推。,(4)截面設(shè)計(jì),p. 80,表11-12.,11.4 無梁樓蓋,11.5 裝配式與裝配整體式樓蓋,11.6 樓梯和雨篷,11.6.1 樓梯,樓梯的種類,板式樓梯,梁式樓梯,懸挑板式樓梯(撐板式板式樓梯),螺旋式樓梯,結(jié)構(gòu)上分,樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟:,1)結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置,注意滿足建筑要求和施工條件的限制。,2)分析計(jì)算荷載計(jì)算、內(nèi)力計(jì)算、截面設(shè)計(jì)。,3)繪
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