011梁板結(jié)構(gòu)-精品ppt課件

1、 11 梁板構(gòu)造梁板構(gòu)造 11.1 概述概述梁板構(gòu)造是土木工程中常見的構(gòu)造方式梁板構(gòu)造是土木工程中常見的構(gòu)造方式 樓蓋屋蓋樓蓋屋蓋樓梯樓梯 雨蓬雨蓬 地下室底板地下室底板 擋土墻擋土墻 11.1.1 樓蓋類型樓蓋類型 混凝土樓蓋按施工方法可分為：現(xiàn)澆式樓蓋混凝土樓蓋按施工方法可分為：現(xiàn)澆式樓蓋 裝配式樓蓋裝配式樓蓋 裝配整體式樓蓋裝配整體式樓蓋 混凝土樓蓋按預加應力情況可分為：鋼筋混凝土樓蓋混凝土樓蓋按預加應力情況可分為：鋼筋混凝土樓蓋 預應力混預應力混凝土樓蓋凝土樓蓋 混凝土樓蓋按構(gòu)外型式可分為混凝土樓蓋按構(gòu)外型式可分為 ：單向板肋梁樓蓋：單向板肋梁樓蓋 雙向板肋梁樓雙向板肋梁樓蓋蓋 井式樓

2、蓋井式樓蓋 密肋樓蓋密肋樓蓋 無梁樓蓋無梁樓蓋 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 無梁樓蓋無梁樓蓋 密肋樓蓋密肋樓蓋 11.1.2單向板和雙向板單向板和雙向板單向板單向板在荷載作用下，只在一個方向在荷載作用下，只在一個方向彎曲彎曲 或者主要在一個方向彎曲的板或者主要在一個方向彎曲的板雙向板雙向板在荷載作用下，在兩個方向彎在荷載作用下，在兩個方向彎曲，曲， 且不能忽略任一方向彎曲的板且不能忽略任一方向彎曲的板 規(guī)定：混凝土板應按以下原那么進展計規(guī)定：混凝土板應按以下原那么進展計算：算： 1兩對邊支承的板和單邊嵌固的懸臂板，應按兩對邊支承的板和單邊嵌固的

3、懸臂板，應按單向板計算；單向板計算； 2四邊支承的板或鄰邊支承或三邊支承應四邊支承的板或鄰邊支承或三邊支承應按以下規(guī)定計算：按以下規(guī)定計算： 1當長邊與短邊長度之比大于或等于當長邊與短邊長度之比大于或等于3時，時， 可按沿短邊方向受力的單向板計算；可按沿短邊方向受力的單向板計算； 2當長邊與短邊長度之比小于或等于當長邊與短邊長度之比小于或等于2時，時， 應按雙向板計算；應按雙向板計算； 3當長邊與短邊長度之比介于當長邊與短邊長度之比介于2和和3之間時，之間時， 宜按雙向板計算；宜按雙向板計算； 當按沿短邊方向受力的單向板計算時，當按沿短邊方向受力的單向板計算時， 應沿長邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造

4、鋼筋。應沿長邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋。11.2 現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋 單向板肋梁樓蓋的設計步驟為：單向板肋梁樓蓋的設計步驟為： 1構(gòu)造平面布置，并對梁板進展分類編號，構(gòu)造平面布置，并對梁板進展分類編號， 初步確定板厚和主、次梁的截面尺寸；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；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；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；截面配筋計算及構(gòu)造措施； 5繪制施工圖。繪制施工圖。11.2.1構(gòu)造平面布置構(gòu)造平面布置1單向板肋梁樓蓋構(gòu)造平面布置通常有以下三種方案：單向板肋梁樓蓋構(gòu)造平面布

5、置通常有以下三種方案： 主梁沿橫向布置主梁沿橫向布置 主梁沿縱向布置主梁沿縱向布置 有中間走道有中間走道 2進展樓蓋的構(gòu)造平面布置時，應留意以下問進展樓蓋的構(gòu)造平面布置時，應留意以下問題：題： 1單向板、次梁和主梁的經(jīng)濟跨度為：單向板、次梁和主梁的經(jīng)濟跨度為： 單向板：單向板：1.72.5m 次次 梁梁 ：46m 主主 梁梁 ：58m 2受力合理受力合理 3滿足建筑要求滿足建筑要求 4方便施工方便施工 11.2.2計算簡圖計算簡圖222211hblabllnn取小值取小值計算跨度：計算跨度：1當按彈性實際計算時：當按彈性實際計算時： 1當板、梁邊跨端部擱置在支承構(gòu)件上當板、梁邊跨端部擱置在支承

6、構(gòu)件上中間跨：中間跨：blln0 板和梁 邊跨：邊跨： 222211hblablnn01l取小值取小值板板2025. 12211blablnn01l取小值取小值梁梁梁板的計算跨度也可按表1-2采用折算荷載折算荷載 ：板和次梁現(xiàn)澆在一同時思索：板和次梁現(xiàn)澆在一同時思索延續(xù)板延續(xù)板 2qgg2qq 延續(xù)次梁延續(xù)次梁 4qgg43qq 1.2.3延續(xù)梁、板按彈性實際方法的內(nèi)力計算延續(xù)梁、板按彈性實際方法的內(nèi)力計算 1.活荷載的最不利布置及荷載活荷載的最不利布置及荷載的最不利組合的最不利組合 延續(xù)梁活荷載最不利布延續(xù)梁活荷載最不利布置的原那么：置的原那么：1求某跨跨內(nèi)最大正彎矩時，求某跨跨內(nèi)最大正彎矩

7、時， 應在本跨布置活荷載，然應在本跨布置活荷載，然 后隔跨布置后隔跨布置 2求某跨跨內(nèi)最大負彎矩時，求某跨跨內(nèi)最大負彎矩時， 本跨不布置活荷載，而在其本跨不布置活荷載，而在其 左右鄰跨布置，然后隔跨布置左右鄰跨布置，然后隔跨布置 3求某支座最大負彎矩或支座左、求某支座最大負彎矩或支座左、 右截面最大剪力時，應在該支座右截面最大剪力時，應在該支座 左右兩跨布置活荷載，然后隔跨左右兩跨布置活荷載，然后隔跨 布置。布置。 2.內(nèi)力計算內(nèi)力計算跨數(shù)超越五跨的延續(xù)梁、板，當各跨荷載一樣，且跨度跨數(shù)超越五跨的延續(xù)梁、板，當各跨荷載一樣，且跨度 相差不超越相差不超越10%時，可按五跨的等跨延續(xù)梁、板計算時，

8、可按五跨的等跨延續(xù)梁、板計算 1在均布及三角形荷載作用下：在均布及三角形荷載作用下：2221qlkglkMqlkglkV432在集中荷載作用下：在集中荷載作用下：QlkGlkM65QkGkV873.內(nèi)力包絡圖：內(nèi)力包絡圖： 將同一構(gòu)造在各種荷載的最不利組協(xié)作用下的內(nèi)力圖將同一構(gòu)造在各種荷載的最不利組協(xié)作用下的內(nèi)力圖 (彎矩圖或剪力圖彎矩圖或剪力圖)疊畫在同一張圖上，其外包線所形疊畫在同一張圖上，其外包線所形 成的圖形稱為內(nèi)力包絡圖成的圖形稱為內(nèi)力包絡圖 4.支座彎矩和剪力設計值支座彎矩和剪力設計值 彎矩設計值：彎矩設計值： 220bVMbVMMccc剪力設計值：剪力設計值：2bqgVVccVV

9、 均布荷載均布荷載集中荷載集中荷載11.2.4延續(xù)梁、板按塑性實際方法的內(nèi)力計算延續(xù)梁、板按塑性實際方法的內(nèi)力計算1塑性鉸的概念塑性鉸的概念在鋼筋屈服截面，從鋼筋屈服到到達極限承載力，截面在鋼筋屈服截面，從鋼筋屈服到到達極限承載力，截面在外彎矩添加很小的情況下產(chǎn)生很大轉(zhuǎn)動，表現(xiàn)得猶如在外彎矩添加很小的情況下產(chǎn)生很大轉(zhuǎn)動，表現(xiàn)得猶如一個可以轉(zhuǎn)動的鉸，稱為一個可以轉(zhuǎn)動的鉸，稱為“塑性鉸。塑性鉸。 塑性鉸與理想鉸的區(qū)別塑性鉸與理想鉸的區(qū)別 理想鉸不能接受任何彎矩，而塑性鉸那么能接理想鉸不能接受任何彎矩，而塑性鉸那么能接受一受一 定的彎矩定的彎矩MyMMu； 理想鉸集中于一點，塑性鉸那么有一定的長度理

10、想鉸集中于一點，塑性鉸那么有一定的長度 理想鉸在兩個方向都可產(chǎn)生無限的轉(zhuǎn)動，而塑理想鉸在兩個方向都可產(chǎn)生無限的轉(zhuǎn)動，而塑性鉸性鉸 那么是有限轉(zhuǎn)動的單向鉸，只能在彎矩作那么是有限轉(zhuǎn)動的單向鉸，只能在彎矩作用方向作有限用方向作有限 的轉(zhuǎn)動。的轉(zhuǎn)動。 2超靜定構(gòu)造的塑性內(nèi)力重分布景象超靜定構(gòu)造的塑性內(nèi)力重分布景象 按彈性實際方法：按彈性實際方法： 1.截面間內(nèi)力的分布規(guī)律是不變的；截面間內(nèi)力的分布規(guī)律是不變的； 2.任一截面內(nèi)力到達其內(nèi)力設計值時，以為任一截面內(nèi)力到達其內(nèi)力設計值時，以為整個構(gòu)造到達其承載才干。整個構(gòu)造到達其承載才干。 實踐上：實踐上：1.截面間內(nèi)力的分布規(guī)律是變化的。截面間內(nèi)力的分

11、布規(guī)律是變化的。 2. 任一截面內(nèi)力到達其內(nèi)力設計值時，任一截面內(nèi)力到達其內(nèi)力設計值時，只是該截面到達其承載才干，出現(xiàn)了塑性鉸。只是該截面到達其承載才干，出現(xiàn)了塑性鉸。 只需整個構(gòu)造還是幾何不變的，構(gòu)造還能繼續(xù)接只需整個構(gòu)造還是幾何不變的，構(gòu)造還能繼續(xù)接受荷載。受荷載。對于超靜定構(gòu)造，當構(gòu)造的某個截面出現(xiàn)塑性鉸后，構(gòu)造對于超靜定構(gòu)造，當構(gòu)造的某個截面出現(xiàn)塑性鉸后，構(gòu)造的內(nèi)力分布發(fā)生了變化，閱歷了一個重新分布的過程，這的內(nèi)力分布發(fā)生了變化，閱歷了一個重新分布的過程，這個過程成為個過程成為“塑性內(nèi)力重分布。塑性內(nèi)力重分布。 3. 思索塑性內(nèi)力重分布的意義思索塑性內(nèi)力重分布的意義 1內(nèi)力計算方法與截

12、面設計方法相協(xié)調(diào)；內(nèi)力計算方法與截面設計方法相協(xié)調(diào)； 2可以人為地調(diào)整截面的內(nèi)力分布情況，更可以人為地調(diào)整截面的內(nèi)力分布情況，更適宜地布置鋼筋；適宜地布置鋼筋； 3充分利用構(gòu)造的承載力，獲得一定的經(jīng)濟充分利用構(gòu)造的承載力，獲得一定的經(jīng)濟效益。效益。 4. 影響塑性內(nèi)力重分布的要素影響塑性內(nèi)力重分布的要素 塑性鉸的轉(zhuǎn)動才干塑性鉸的轉(zhuǎn)動才干 斜截面承載才干斜截面承載才干 正常運用條件正常運用條件 截面要有適宜的受壓區(qū)高度；構(gòu)件必需求有截面要有適宜的受壓區(qū)高度；構(gòu)件必需求有足夠的受剪承載力。足夠的受剪承載力。 5. 思索內(nèi)力重分布的適用范圍思索內(nèi)力重分布的適用范圍 以下情況不宜采用以下情況不宜采用

13、1在運用階段不允許出現(xiàn)裂痕或?qū)α押坶_展在運用階段不允許出現(xiàn)裂痕或?qū)α押坶_展控制較嚴的混凝土構(gòu)造；控制較嚴的混凝土構(gòu)造； 2處于嚴重侵蝕性環(huán)境中的混凝土構(gòu)造；處于嚴重侵蝕性環(huán)境中的混凝土構(gòu)造； 3直接接受動力和反復荷載的混凝土構(gòu)造直接接受動力和反復荷載的混凝土構(gòu)造 4要求有較高承載力貯藏的混凝土構(gòu)造；要求有較高承載力貯藏的混凝土構(gòu)造； 5配置延性較差的受力鋼筋的混凝土構(gòu)造。配置延性較差的受力鋼筋的混凝土構(gòu)造。 6延續(xù)梁、板思索塑性內(nèi)力重分布的內(nèi)力計算延續(xù)梁、板思索塑性內(nèi)力重分布的內(nèi)力計算 彎矩調(diào)幅法彎矩調(diào)幅法1彎矩調(diào)幅法彎矩調(diào)幅法彎矩調(diào)幅法簡稱調(diào)幅法，它是在彈性彎矩的根底上，彎矩調(diào)幅法簡稱調(diào)幅法

14、，它是在彈性彎矩的根底上，根據(jù)需求，適當調(diào)整某些截面彎矩值。通常對那些根據(jù)需求，適當調(diào)整某些截面彎矩值。通常對那些彎矩絕對值較大的截面進展彎矩調(diào)整，然后按調(diào)整彎矩絕對值較大的截面進展彎矩調(diào)整，然后按調(diào)整后的內(nèi)力進展截面設計和配筋構(gòu)造，是一種適用的后的內(nèi)力進展截面設計和配筋構(gòu)造，是一種適用的設計方法。設計方法。 截面彎矩調(diào)整的幅度用調(diào)幅系數(shù)表示 eaeMMM eaMM)1 (2采用調(diào)幅法應留意的問題采用調(diào)幅法應留意的問題受力鋼筋宜采用受力鋼筋宜采用HRB400級、級、HRB335級熱軋鋼筋，混凝土強度等級宜級熱軋鋼筋，混凝土強度等級宜在在C20C45范圍；截面的相對受壓區(qū)高度范圍；截面的相對受壓

15、區(qū)高度應滿足應滿足0.10.35；調(diào)幅系數(shù)調(diào)幅系數(shù)不宜超越不宜超越0.2 ；延續(xù)梁、板各跨中截面的彎矩應不小于包延續(xù)梁、板各跨中截面的彎矩應不小于包絡圖及下式計算的值絡圖及下式計算的值 202. 10rlMMMM調(diào)幅后支座和跨中截面的彎矩值均不宜小于調(diào)幅后支座和跨中截面的彎矩值均不宜小于M0的的1/3；剪力設計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算剪力設計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算確定確定 3用調(diào)幅法計算等跨延續(xù)梁、板用調(diào)幅法計算等跨延續(xù)梁、板等跨延續(xù)梁等跨延續(xù)梁接受均布荷載時接受均布荷載時 ： 20lqgMMnVlqgV接受間距一樣、大小相等的集中

16、荷載時接受間距一樣、大小相等的集中荷載時 ： 0lQGMMQGnVV 等跨延續(xù)板 20lqgMM對周圍與梁整體銜接的單向板對周圍與梁整體銜接的單向板 (現(xiàn)澆延續(xù)板的內(nèi)區(qū)格就屬于現(xiàn)澆延續(xù)板的內(nèi)區(qū)格就屬于這種情況這種情況)，其中間跨的跨中截面及中間支座截面的計算彎，其中間跨的跨中截面及中間支座截面的計算彎矩可減少矩可減少20，其它截面那么不予降低如板的角區(qū)格、，其它截面那么不予降低如板的角區(qū)格、邊跨的跨中截面及第一內(nèi)支座截面的計算彎矩那么不折邊跨的跨中截面及第一內(nèi)支座截面的計算彎矩那么不折減。減。11.2.5單向板肋梁樓蓋的截面設計與構(gòu)造要求單向板肋梁樓蓋的截面設計與構(gòu)造要求1. 單向板的截面設計

17、與構(gòu)造要求單向板的截面設計與構(gòu)造要求1截面設計要點截面設計要點1板的計算單元通常取為板的計算單元通常取為1m，按單筋矩形截面設計；，按單筋矩形截面設計； 2板普通能滿足斜截面受剪承載力要求，設計時可板普通能滿足斜截面受剪承載力要求，設計時可 不進展受剪承載力驗算；不進展受剪承載力驗算；3板的內(nèi)拱作用板的內(nèi)拱作用2構(gòu)造要求構(gòu)造要求 1板的厚度板的厚度2板的支承長度板的支承長度 3板中受力鋼筋板中受力鋼筋鋼筋的直徑鋼筋的直徑 鋼筋的間距鋼筋的間距 配筋方式配筋方式 分別式配筋分別式配筋 彎起式配筋彎起式配筋 鋼筋的彎起和截斷鋼筋的彎起和截斷 當當q / g3時，時，a=ln /4 當當q / g3

18、時，時，a=ln /34板中構(gòu)造鋼筋板中構(gòu)造鋼筋分布鋼筋分布鋼筋 垂直于主梁的板面構(gòu)造鋼筋垂直于主梁的板面構(gòu)造鋼筋 嵌入承重墻內(nèi)的板面構(gòu)造鋼筋嵌入承重墻內(nèi)的板面構(gòu)造鋼筋 2. 次梁的截面設計與構(gòu)造要求次梁的截面設計與構(gòu)造要求1截面設計要點截面設計要點1截面方式截面方式2考塑性內(nèi)力重分布時，在以下區(qū)段內(nèi)應將計算所需的箍筋考塑性內(nèi)力重分布時，在以下區(qū)段內(nèi)應將計算所需的箍筋面積增大面積增大20：對集中荷載，取支座邊至最近一個集中荷載之：對集中荷載，取支座邊至最近一個集中荷載之間的區(qū)段；對均布荷載，取支座邊至距支座邊為間的區(qū)段；對均布荷載，取支座邊至距支座邊為1.05h0的區(qū)段的區(qū)段 ，此處，此處h0

19、為梁截面有效高度。此外，箍筋的配箍率為梁截面有效高度。此外，箍筋的配箍率sv不應小不應小于于0.3 ft / fyv 。3當次梁的截面尺寸滿足表當次梁的截面尺寸滿足表1-5的要求時，普通不用作運用的要求時，普通不用作運用階段的撓度和裂痕寬度驗算。階段的撓度和裂痕寬度驗算。2構(gòu)造要求構(gòu)造要求1截面尺寸截面尺寸2支承長度支承長度3鋼筋的直徑鋼筋的直徑 4鋼筋的間距鋼筋的間距 5梁側(cè)的縱向構(gòu)造鋼筋梁側(cè)的縱向構(gòu)造鋼筋 6配筋方式配筋方式 3. 主梁的截面設計與構(gòu)造要求主梁的截面設計與構(gòu)造要求1截面設計要點截面設計要點1截面方式截面方式 2主梁支座截面的有效高度主梁支座截面的有效高度h0 單排鋼筋時單排

20、鋼筋時 h0= h(5060)mm雙排鋼筋時雙排鋼筋時 h0h一一(7080)mm 3主梁的內(nèi)力計算通常按彈性實際方法進展，不思主梁的內(nèi)力計算通常按彈性實際方法進展，不思索塑性內(nèi)力重分布索塑性內(nèi)力重分布 4當主梁的截面尺寸滿足表當主梁的截面尺寸滿足表1-5的要求時，普通不用的要求時，普通不用作運用階段的撓度和裂痕寬度驗算。作運用階段的撓度和裂痕寬度驗算。2構(gòu)造要求構(gòu)造要求1截面尺寸截面尺寸 2支承長度支承長度3鋼筋的直徑鋼筋的直徑 4鋼筋的間距鋼筋的間距 5梁側(cè)的縱向構(gòu)造鋼筋梁側(cè)的縱向構(gòu)造鋼筋 6梁縱筋的彎起和截斷梁縱筋的彎起和截斷按彎矩包絡圖確定按彎矩包絡圖確定 7主梁附加橫向鋼筋主梁附加橫

21、向鋼筋1sin2svyvsbyAfnmAfF附加箍筋和吊筋的總截面面積按下式計算：附加箍筋和吊筋的總截面面積按下式計算：11.4 雙向板肋梁樓蓋雙向板肋梁樓蓋在荷載的作用下在荷載的作用下,在兩個方向上彎曲在兩個方向上彎曲,且不能忽略任且不能忽略任一方向彎曲的板稱為雙向板一方向彎曲的板稱為雙向板1. 雙向板的受力分析雙向板的受力分析21ppp240221401138453845IElpIElpfccA4010221)(llpp11.4.1 雙向板的受力分析和實驗研討雙向板的受力分析和實驗研討4010221)(llpp當當10102ll時，得：時，得：221ppp；當20102ll時，得：時，得：

22、1716,1712pppp；當30102ll時，得：時，得：8180,8112pppp當當30102ll,按單向板計算；而當按單向板計算；而當20102ll 按雙向板計算按雙向板計算 2. 雙向板的實驗研討雙向板的實驗研討四邊擱置無約束四邊擱置無約束肋形樓蓋肋形樓蓋11.4.2雙向板內(nèi)力計算雙向板內(nèi)力計算彈性實際計算方法彈性實際計算方法單塊雙向板的內(nèi)力計算單塊雙向板的內(nèi)力計算四邊支承的板四邊支承的板,有六種邊境條件有六種邊境條件:(1)四邊簡支；四邊簡支； (2)一邊固定，三邊簡支；一邊固定，三邊簡支； (3)兩對邊固定，兩對邊簡支；兩對邊固定，兩對邊簡支； (4)四邊固定；四邊固定； (5)

23、兩鄰邊固定，兩鄰邊簡支；兩鄰邊固定，兩鄰邊簡支； (6)三邊固定，一邊簡支。三邊固定，一邊簡支。單位板寬內(nèi)的彎矩設計值為單位板寬內(nèi)的彎矩設計值為:2lqmm跨中或支座單位板寬內(nèi)的彎矩設計值跨中或支座單位板寬內(nèi)的彎矩設計值(kNmm)；q板上作用的均布荷載設計值板上作用的均布荷載設計值(kNm2), l短跨方向的計算跨度短跨方向的計算跨度(m) 查附錄2附表2-12-6所得彎矩系數(shù)。 需指出：附錄需指出：附錄2中附表是根據(jù)資料的波桑比中附表是根據(jù)資料的波桑比0制定制定的。當?shù)摹．?時，可按下式計算跨中彎矩時，可按下式計算跨中彎矩 yxxmmm)(xyymmm)(對鋼筋混凝土，對鋼筋混凝土，=0.

24、2延續(xù)雙向板的內(nèi)力計算延續(xù)雙向板的內(nèi)力計算 (1)跨中最大彎矩的計算跨中最大彎矩的計算活荷載的不利布置如下活荷載的不利布置如下圖：圖：在正對稱荷載在正對稱荷載 (g+q/2) 作用下：作用下：中間支座近似的看作固定支座中間支座近似的看作固定支座 中間區(qū)格均可視為四邊固定的雙向板中間區(qū)格均可視為四邊固定的雙向板 在反對稱荷載在反對稱荷載 (q/2) 作用下：作用下：中間支座視為簡支支座中間支座視為簡支支座 ，中間各區(qū)格板均可視為四邊簡支板的雙向板。，中間各區(qū)格板均可視為四邊簡支板的雙向板。 (2)支座最大彎矩的計算 假定永久荷載和可變荷載都滿布延續(xù)雙假定永久荷載和可變荷載都滿布延續(xù)雙向板一切區(qū)格時，支座彎矩出現(xiàn)最大值向板一切區(qū)格時，支座彎矩出現(xiàn)最大值 即在正對稱荷載即在正對稱荷載 (g+q) 作用下：作用下： 中間區(qū)格均可視為四邊固定的雙向板中間區(qū)