2梁板結(jié)構(gòu)混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計剖析

1、第二章 鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)一、梁板結(jié)構(gòu)的實例和分類1. 實例樓、屋蓋，擋土墻，筏片基礎(chǔ)，儲液池的底、頂板，樓梯，陽臺和雨蓬，城市高架道路的路面其中，以樓、屋蓋樓、屋蓋最為典型由梁、板組成的結(jié)構(gòu)梁板結(jié)構(gòu)是土木工程中常見的結(jié)構(gòu)形式梁板結(jié)構(gòu)是土木工程中常見的結(jié)構(gòu)形式 樓梯樓梯 雨蓬雨蓬 地下室底板地下室底板 擋土墻擋土墻 多層框架結(jié)構(gòu)多層框架結(jié)構(gòu) n分類按施工方法一、梁板結(jié)構(gòu)的實例和分類2. 樓屋蓋的分類 分類按結(jié)構(gòu)型式現(xiàn)澆式裝配式裝配整體式單向板肋梁樓蓋雙向板肋梁樓蓋井式樓蓋無梁樓蓋等單向板肋梁樓蓋單向板肋梁樓蓋 雙向板肋梁樓蓋雙向板肋梁樓蓋 井式樓蓋井式樓蓋 密肋樓蓋密肋樓蓋 無梁樓蓋無梁樓蓋

2、二、樓蓋結(jié)構(gòu)型式簡介1.單向板和雙向板肋梁樓蓋1122l01l021-1l02m22-2l01m1l01 l02 時：m22時，按單向板單向板考慮l02/ l012時，按雙向板雙向板考慮二、樓蓋結(jié)構(gòu)型式簡介1.單向板和雙向板肋梁樓蓋二、樓蓋結(jié)構(gòu)型式簡介2. 井式樓蓋二、樓蓋結(jié)構(gòu)型式簡介3. 無梁樓蓋三、單向板肋梁樓蓋1. 單向板肋梁樓蓋設(shè)計步驟（1）結(jié)構(gòu)平面布置，并對梁板進(jìn)行分類編號， 初步確定板厚和主、次梁的截面尺寸；（2）確定板和主、次梁的計算簡圖； （3）梁、板的內(nèi)力計算及內(nèi)力組合； （4）截面配筋計算及構(gòu)造措施； （5）繪制施工圖。三、單向板肋梁樓蓋2. 結(jié)構(gòu)平面布置跨度 單向板：1.

3、72.5m，不宜超過3m 次梁：4m6m 主梁：5m8m 截面尺寸原則是不需要驗算撓度 板：簡支板 h板跨/35 連續(xù)板 h板跨/40 懸臂板 h板跨/12 次梁： h（1/181/12）梁跨，b/h=1/31/2 主梁： h（1/151/10）梁跨，b/h=1/31/2 三、單向板肋梁樓蓋2. 結(jié)構(gòu)平面布置三、單向板肋梁樓蓋3.荷載的計算荷載的傳遞路徑：單向板次梁主梁柱基礎(chǔ)墻體傳遞原則：最短路徑傳遞原則：最短路徑三、單向板肋梁樓蓋3.荷載的計算次梁板主梁此力分析梁時不要，設(shè)計柱時不能丟！板的負(fù)荷面積主梁集中荷載的負(fù)荷面積次梁的負(fù)荷面積次梁主梁柱1m次梁的間距三、單向板肋梁樓蓋3.荷載的計算荷

4、載計算的依據(jù)：建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范恒載分項系數(shù)：1.2，1.35(以重力荷載為主)活載分項系數(shù)：1.4，1.3(標(biāo)準(zhǔn)值4kn/m2時)三、單向板肋梁樓蓋3.荷載的計算注意注意!若樓面梁的從屬面積較大，計算梁所受的荷載時，應(yīng)在活荷載標(biāo)準(zhǔn)值前乘以一0.51.0的折減系數(shù)的折減系數(shù)。確定梁板的荷載傳遞時忽略梁、板的連續(xù)性，按簡支考慮簡支考慮。三、單向板肋梁樓蓋4. 按彈性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力n計算簡圖支承條件： 板和次梁均看成是鉸支鉸支的，且支座無沉降； 主梁支承在磚墻上：鉸支鉸支支承在鋼筋混凝土柱上：鉸支鉸支（梁柱線剛度比大于5）剛接剛接按框架計算三、單向板肋梁樓蓋4. 按彈性方法計算鋼筋

5、混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力少于五跨按實際多于五跨按五跨計算跨數(shù)三、單向板肋梁樓蓋4. 按彈性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力梁：blablminlnn5 . 0025. 15 . 05 . 01101板：hblablminlnn5 . 05 . 05 . 05 . 01101blln202blln303計算跨度（主要取決于支座反力作用 點的位置）磚墻l01abbln1ln2ln3l01l02l03三、單向板肋梁樓蓋4. 按彈性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力n活荷載的不利位置和內(nèi)力包羅圖內(nèi)力的計算方法彎矩分配法：結(jié)構(gòu)力學(xué)上的方法查表法：教材中附表2-1三、單向板肋梁樓蓋4. 按彈性方法計算鋼筋混凝土

6、連續(xù)梁板的內(nèi)力活荷載的不利位置-空間上的變化123451234512345qqqmvvvmm* 求某跨跨中最大正彎矩時，求某跨跨中最大正彎矩時，在該跨布置活荷載，然后向其在該跨布置活荷載，然后向其左右每隔一跨布置活荷載左右每隔一跨布置活荷載 三、單向板肋梁樓蓋4. 按彈性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力活荷載的不利位置* 求某跨跨中最大負(fù)彎矩時，在相鄰兩跨布置活荷載，求某跨跨中最大負(fù)彎矩時，在相鄰兩跨布置活荷載，然后向其左右每隔一跨布置活荷載然后向其左右每隔一跨布置活荷載 * 求某支座最大負(fù)彎矩時，在該支座左右兩跨布置活求某支座最大負(fù)彎矩時，在該支座左右兩跨布置活荷載，然后向其左右每隔一跨布置

7、活荷載荷載，然后向其左右每隔一跨布置活荷載 * 求某支座截面最大剪力時，在該支座左右兩跨布置求某支座截面最大剪力時，在該支座左右兩跨布置活荷載，然后向其左右每隔一跨布置活荷載活荷載，然后向其左右每隔一跨布置活荷載 三、單向板肋梁樓蓋4. 按彈性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力內(nèi)力包羅圖恒 +可能活1可能活2可能活3 = 內(nèi)力疊合圖可能活n內(nèi)力包羅圖內(nèi)力包羅圖外包線三、單向板肋梁樓蓋4. 按彈性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力例題1q=12kn/m2g=8kn/m24000400030q=12kn/m22413.53018b)q=12kn/m212.118.3821273c)21273q=12k

8、n/m218.3812.1d)169g=8kn/m2201220a)m(kn-m)v(kn)三、單向板肋梁樓蓋3. 按彈性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力例題14027a+da+ba+c50333350a+da+ba+c三、單向板肋梁樓蓋4. 按彈性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力折算荷載(考慮支座轉(zhuǎn)動的影響)g(恒載) 0板次梁主梁q(活載)q(活載) 恒載下： 0活載下： 150mm時每米板寬內(nèi)不少于3根三、單向板肋梁樓蓋6. 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造板的設(shè)計要點* 配筋-受力筋aaaaaal0/10ln/6ln/6ln/6ln/6ln/6ln/6ln/5ln/10lnlnlnln一

9、端彎起兩端彎起彎起式配筋彎起式配筋伸入支座筋as/3三、單向板肋梁樓蓋6. 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造板的設(shè)計要點* 配筋-受力筋aaaaaal0/7ln/10ln/10ln/10ln/10ln/10ln/10ln/5lnlnlnln分離式配筋分離式配筋（不受振動、荷（不受振動、荷載較小的板）載較小的板）伸入支座筋as/3三、單向板肋梁樓蓋6. 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造板的設(shè)計要點* 配筋-受力筋3/3/4/3/nnlagqlagq時，時，三、單向板肋梁樓蓋6. 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造板的設(shè)計要點* 配筋-分布筋固定受力鋼筋的位置，分散集中荷載每米不少于每米不少于3 3根；根

10、；截面積截面積 1/101/10受力鋼受力鋼筋截面積。筋截面積。置于受力鋼筋的內(nèi)側(cè)。置于受力鋼筋的內(nèi)側(cè)。三、單向板肋梁樓蓋6. 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造* 配筋-板面附加筋固定受力鋼筋的位置，分散集中荷載板的設(shè)計要點6300620062006200l0/7l0/4l0/4l0/4l0/4l0單向板的計算跨度單向板的計算跨度主梁次梁三、單向板肋梁樓蓋6. 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造次梁的設(shè)計要點* 縱向鋼筋的配筋率：0.6%1.5%* 截面：支座-矩形；跨中-t形（bf取法已講過）* 0.35 (考慮內(nèi)力重分布)* 箍筋面積增大20% (考慮內(nèi)力重分布)三、單向板肋梁樓蓋6. 單向板肋

11、梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造次梁的設(shè)計要點* 配筋（q/g 3，相鄰跨度相差20%，按圖，其他其他情況按包羅圖處理情況按包羅圖處理 ）lnln/3ln/3ln/5+20dln/5+20das/4不少于兩根as/2la三、單向板肋梁樓蓋6. 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造主梁的設(shè)計要點（內(nèi)力按彈性方法計算）* 截面：支座-矩形；跨中-t形（bf取法已講過）*截面有效高度：支座截面處， 單排：h0=h-5060 雙排：h0=h-7080板筋次梁筋主梁筋3035mm5060mm次梁h0主梁h0三、單向板肋梁樓蓋6. 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造主梁的設(shè)計要點（內(nèi)力按彈性方法計算）* 縱向鋼筋的布置按內(nèi)力

12、包羅圖* 主、次梁相交處的附加箍筋flfl直接受剪flfl間接受剪三、單向板肋梁樓蓋6. 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造主梁的設(shè)計要點（內(nèi)力按彈性方法計算）h1h1h1bbbfl可能出現(xiàn)的裂逢箍筋asbh1h1h1bbbfl可能出現(xiàn)的裂逢吊筋1sin2svyvsbylamnfaff優(yōu)先選用箍筋優(yōu)先選用箍筋四、雙向板肋梁樓蓋1. 雙向板肋梁樓蓋的布置和單向板肋梁樓和單向板肋梁樓蓋類似蓋類似四、雙向板肋梁樓蓋2. 雙向板的受力特征當(dāng)l02/l01=2時，p2=0.06p，單向板單向板；當(dāng)l02/l01=1時，p2= p1 =0.5p，雙向板雙向板。p2l02fap1l01fa11220221211

13、384384ielpielpfccoa4024014012402401421212022201121,lllplllppppplplpiio則因為，則有假定：雙向板與單向板受力性能的主要區(qū)別四、雙向板肋梁樓蓋2. 雙向板的受力特征雙向板的試驗結(jié)果-以受均布荷載的四邊簡支板為例l01l02l01l02板底裂縫板面裂縫l01l02 =l01四、雙向板肋梁樓蓋2. 雙向板的受力特征雙向板的試驗結(jié)果-以受均布荷載的四邊簡支板為例四、雙向板肋梁樓蓋3. 雙向板按彈性理論的內(nèi)力計算單跨板教材附表2-2列出均布荷載下雙向板的六種支承情況201plm 表中的系數(shù)單位板寬內(nèi)的彎矩均布荷載短跨方向的計算跨度，計算

14、同單向板泊松比=0時的數(shù)值， 0時，m1 = m1 + m2； m2 = m1 + m2混凝土： =0.2支座按實際情況無彎矩按簡支無轉(zhuǎn)角按固支四、雙向板肋梁樓蓋3. 雙向板按彈性理論的內(nèi)力計算連續(xù)板-利用單跨板的計算表格(條件: )75. 0/maxminllgg+qg+q/2+q/2g+q/2a)+q/2b)*跨中最大正彎矩四、雙向板肋梁樓蓋3. 雙向板按彈性理論的內(nèi)力計算連續(xù)板-利用單跨板的計算表格(條件: )75. 0/maxminll*支座最大負(fù)彎矩近似按滿布活載求解，支近似按滿布活載求解，支承情況同圖承情況同圖a鋼筋屈服后出現(xiàn)塑性鉸四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算

15、-塑性鉸線法塑性鉸線的概念及其位置的確定方法鋼筋屈服后出現(xiàn)塑性鉸線四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算-塑性鉸線法塑性鉸線的概念及其位置的確定方法* 負(fù)塑性鉸線沿固定邊界產(chǎn)生* 正塑性鉸線必通過兩塊板轉(zhuǎn)動軸的交點（固定邊和簡支邊一般為轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)動軸還通過支承板的柱子）* 塑性鉸線出現(xiàn)在彎矩最大處負(fù)塑性鉸線正塑性鉸線四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算-塑性鉸線法塑性鉸線的概念及其位置的確定方法四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算-塑性鉸線法塑性鉸線法的假定* 板即將破壞時，塑性鉸線發(fā)生在彎矩最大處；* 分布荷載下，塑性鉸線是直線；* 節(jié)板為剛性板，板的

16、變形集中在塑性鉸線上；* 在所有可能的破壞圖示中，必有一個是最危險的，其極限荷載最小；* 塑性鉸線上只有一定值的極限彎矩，沒有其它內(nèi)力。四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算-塑性鉸線法雙向板的極限荷載（以四邊固定板為例）假定雙向板的破壞圖示虛功原理求極限荷載發(fā)生虛位移 四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算-塑性鉸線法 l01/2 l01 l02m1um2um1uiim1uim2uim2uiil02l0145雙向板的極限荷載（以四邊固定板為例）pu=極限荷載（均布）02110211lmmlmmiuiuiiuiiu01220122lmmlmmiuiuiiuiiu0122

17、0211lmmlmmuuuu）（）（外力功：01020101020136231222llpllllpvpuuu四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算-塑性鉸線法m1um2um1uiim1uim2uim2uiil02l014545mu m2u/22 m1u/222/22/2451雙向板的極限荷載（以四邊固定板為例）45 斜向塑性鉸線上單位長度截面的受彎承載力)(212/22/22/22/22121uuuuummmmm四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算-塑性鉸線法 l01/22/ l012/ l01l01/2l01/22/ l01 l01/22 / l0122 / l0

18、12m1um2um1uiim1uim2uim2uiil02l0145iiiiiiiiiiii雙向板的極限荷載（以四邊固定板為例）內(nèi)力所做的功)22(24)(2222)(214222221221101010102101012101012010120102101021uuiiuiuiiuiuuuuiuiiuiuiiuiiummmmmmllllmllmmllmllmllmllmm四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算-塑性鉸線法雙向板的極限荷載（以四邊固定板為例）uuiiuiuiiuiuummmmmmlllp212211010220122)3(12iiuumvp四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙

19、向板按塑性理論的內(nèi)力計算-塑性鉸線法雙向板的極限荷載（以四邊固定板為例）)(fmvpiuu塑性鉸線的角度不確定時（設(shè)為）0up四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算-塑性鉸線法單塊板的內(nèi)力計算（以四邊固定板為例）iiuiuiiuiuuuiiiiiiummmmmmmmmmmmpp221121221121,用用荷載212211010220122)3(12mmmmmmlllpiiiiii一個方程求多個參數(shù)？一個方程求多個參數(shù)？四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算-塑性鉸線法單塊板的內(nèi)力計算（以四邊固定板為例），令：22221111120102mmmmmmmmmmllniii

20、iii011012201102110110122201102111lmlmmlnmlmmlmlmmmlmnlmmmiiiiiiii則：四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算-塑性鉸線法單塊板的內(nèi)力計算（以四邊固定板為例）111101022012222)3(12mnmmmnlllpnnnplm3182011iiiiiimmmmm22112,取值時考慮和彈性方法求出的相似，宜取=1/n2節(jié)約鋼材和配筋方便，宜取=1.52.5，通常取=2不同支承條件下的雙向不同支承條件下的雙向板，只要按實際情況，板，只要按實際情況，帶入不同的帶入不同的m1i、 m1ii 、 m2i、 m2ii后，即可求

21、出后，即可求出m1 四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算-塑性鉸線法連續(xù)雙向板的內(nèi)力計算指定和活載滿布：p=g+q由中間區(qū)格向外擴(kuò)展m1、m2m1im1iim2iim2i已知已知已知已知四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算-塑性鉸線法防止其它破壞形式l02l01由于鋼筋彎起不當(dāng)引起的破壞形式預(yù)防措施：預(yù)防措施：控制彎起鋼筋的數(shù)量；控制彎起鋼筋的數(shù)量；控制彎起鋼筋的位置控制彎起鋼筋的位置四、雙向板肋梁樓蓋5. 雙向板支承梁的內(nèi)力分析梁的內(nèi)力可按彈性方法梁的內(nèi)力可按彈性方法或內(nèi)力重分布法進(jìn)行計或內(nèi)力重分布法進(jìn)行計算算l02l02l02l02l01l01l01l01l01

22、/2l01/2peppep0201101312122185llpqgplpppppee）（）（梯形：三角形：四、雙向板肋梁樓蓋6. 雙向板的截面設(shè)計和構(gòu)造要求內(nèi)力的折減-穹頂作用（四周都與梁固結(jié)的板）*中間跨跨中和支座：減少20%*邊跨跨中、邊緣算起第二支座截面： lb/l01.5， 減少20% 1.5 lb/l0 2， 減少10%*樓板角區(qū)格不折減邊緣方向的計算跨度垂直于邊緣方向的計算跨度四、雙向板肋梁樓蓋6. 雙向板的截面設(shè)計和構(gòu)造要求板厚80160mm01451lh簡支板：01501lh連續(xù)板：四、雙向板肋梁樓蓋6. 雙向板的截面設(shè)計和構(gòu)造要求鋼筋的配置-彎起式和分離式*按彈性方法求內(nèi)力as2as2/2as2/2as1as1/2as1/2l01/4l01/4l01/4l01/4l01l02跨中跨中支座：鋼筋均勻布置支座：鋼筋均勻布置*按塑性方法求內(nèi)力：配筋要和計算假定相吻合*分布筋、構(gòu)造筋、鋼筋的彎起點、切斷點的位置，鋼筋的直徑同單向板肋梁樓蓋五、樓梯和雨蓬1. 樓梯的結(jié)構(gòu)形式板式樓梯與梁式樓梯五、樓梯和雨蓬1. 樓梯的結(jié)構(gòu)形式螺旋式樓梯與懸挑式樓梯五、樓梯和雨蓬2. 板式樓梯平臺板平臺梁樓梯段平臺板樓梯板平臺梁墻或柱支承于支承于同一般梁板