鋼筋混凝土結構課程設計輔導資料二

1、整體式單向板肋梁樓蓋設計課程設計主 題：鋼筋混凝土結構課程設計輔導資料學習時間：2009年7月8月30日內(nèi) 容：概述混凝土梁板結構主要是由板和梁組成的結構體系，其支承結構體系可為柱或墻體。它是工業(yè)與民用房屋樓蓋、屋蓋、樓梯及雨篷等廣泛采用的結構形式。此外，它還應用于基礎結構（肋梁式筏板基礎）、橋梁結構及水工結構等。因此，研究混凝土梁板結構的設計原理及其構造要求具有普遍意義。混凝土整體式梁板結構中，若有梁有板稱為梁板結構，以此種梁板結構作樓蓋時亦稱肋梁樓蓋（a）。若有板無梁則稱為無梁樓蓋或板柱結構（b）。肋梁樓蓋b）無梁樓蓋這里我們做的課程設計涉及肋梁樓蓋。基本概念闡述：單向板和雙向板的概念單向

2、板荷載由短向板帶承受的四邊支承板稱為單向板，由單向板組成的梁板結構稱為單向板梁板結構。雙向板荷載由兩個方向板帶共同承受的四邊支承板稱為雙向板。由雙向板組成的梁板結構稱為雙向板梁板結構。規(guī)范規(guī)定：當，按單向板計算（荷載主要沿短邊方向傳遞，可忽略荷載沿長邊方向的傳遞）；當，按雙向板計算（荷載沿長邊方向的傳遞不可忽略）。當時，宜按雙向板計算這里我們做的課程設計涉及單向板。單向板肋梁樓蓋結構布置及梁、板基本尺寸確定板的計算（荷載計算 內(nèi)力計算 截面承載力計算）次梁計算（荷載計算 內(nèi)力計算 截面承載力計算）主梁計算（荷載計算 內(nèi)力計算 截面承載力計算 主梁吊筋計算）繪制施工圖課程設計流程圖整體式單向板肋

3、形樓蓋課程設計具體內(nèi)容樓蓋設計的步驟：1) 結構布置：確定柱網(wǎng)尺寸，梁格間距。2) 結構計算：確定計算簡圖，內(nèi)力分析及組合，配筋計算。3) 繪制施工圖。一、單向板肋形樓蓋的結構布置單向板肋形樓蓋由單向板、次梁和主梁組成。*單向板肋梁樓蓋結構平面布置方案主梁橫向布置，次梁縱向布置（圖1.3a）；主梁縱向布置，次梁橫向布置（圖1.3b）；只布置次梁，不布置主梁（圖1.3c）。*樓蓋結構平面布置時應注意的問題梁格布置應力求簡單、規(guī)整，梁梁貫通，板厚及梁截面尺寸盡可能一致。要考慮美觀的要求，還要考慮盡量使計算方便。柱網(wǎng)不宜過大，構件的跨度太大或太小均不經(jīng)濟，應控制在合理跨度范圍內(nèi)。通常板的跨度1.72

4、.7m，不宜超過3m；次梁的跨度取46m；主梁的跨度取58m 。板厚40/l (剛度要求)，且應滿足下列要求：層面板60mm，樓面板70mm，工業(yè)樓面80mm。一般采用主梁橫向布置方案，以增強橫向剛度。但當柱的橫向間距大于縱向間距時，主梁應沿縱向布置，以減小主梁的截面高的，增大室內(nèi)凈高，便于通風和管道通過。二、單向板肋形樓蓋的受力特點與設計計算要點（一）單向板肋形樓蓋的受力特點單向板肋形樓蓋荷載的傳力途徑為：荷載板次梁主梁單向板肋形樓蓋中，板、次梁、主梁均為多跨連續(xù)構件。單向板和次梁的計算簡圖通常都是承受均布荷載的多跨連續(xù)梁。主梁的計算簡圖通常是承受集中荷載的多跨連續(xù)梁。支承在次梁上的板和支承

5、在主梁上的次梁所受到的次梁和主梁的約束可以從荷載調(diào)整中解決?？缍刃∮诨虻扔?跨的梁按實際跨度考慮，多于5跨，其中間跨按第3跨考慮，跨度相差10按等跨考慮。（二）單向板肋形樓蓋的荷載計算恒載：按實際構造做法及材料容重計算?；钶d：查荷載規(guī)范按用途考慮。板：取1m寬上的面荷載 (均布荷載)。次梁：除自重還承受次梁傳來的均布荷載主梁：除自重還隨次梁的集中荷載 (自重可代為集中荷載)（三）鋼筋混凝土樓蓋內(nèi)力的兩種計算方法1、鋼筋混凝土樓蓋構件內(nèi)力的兩種計算方法2、計算單元3、計算簡圖*計算跨度的取值按彈性理論計算當邊跨端支座為固端支座時，邊跨和中間跨的計算跨度均取為支座中點間距離；當邊跨端支座為簡支支座

6、時板： 取和的較小值主、次梁：取和的較小值按塑性理論計算板、次梁：邊跨?。恢虚g跨取4、折算荷載*當板支承在次梁上、次梁支承在主梁上時，由于次梁對板、主梁對次梁的約束作用，將使支座負彎矩增大、跨中正彎矩減??；*處理方法：采用折算荷載，增大恒荷載（沿所有跨布置），減小活荷載（按最不利位置布置），以獲得增大支座負彎矩、減小跨中正彎矩的效果。*折算荷載的取值考慮次梁對板及主梁對次梁的約束作用，將板及次梁的荷載作如下調(diào)整：對于板： 對于次梁： 結果，本跨荷載不變，鄰跨荷載增加，轉(zhuǎn)角減少。5、活荷載的最不利布置（影響線）a. 某些正彎矩，本跨布置，然后隔跨布置。b. 求支座最大負變矩，在支座兩側(cè)布置，然后

7、隔跨布置。c. 某跨中最小正變矩，求鄰跨布置，然后隔跨布置。d. 支座最大剪力與支座最大負變矩時荷載的布置方法相同。6、內(nèi)力包絡圖7、內(nèi)力計算*實用彎矩分配法（和結構力學彎矩分配法基本相同，但在保證設計精度的前提下，彎矩的傳遞和分配可只進行一次或二次）：一次計算出所有支座截面的最大負彎矩值（同時也求出支座截面的最大剪力值）；各跨中截面最大正彎矩及相應的支座負彎矩分別計算。支座寬度的影響支座截面計算內(nèi)力的確定。 M支座中心處彎矩；V0按簡支梁計算的支座剪力；b0支座寬度。8、連續(xù)梁、板考慮（塑性）內(nèi)力重分布的計算（1）內(nèi)力重分布的概念混凝土結構由于剛度比值改變或出現(xiàn)塑性鉸，引起的結構內(nèi)力不再服從

8、彈性理論的內(nèi)力規(guī)律的現(xiàn)象稱為塑性內(nèi)力重分布或內(nèi)力重分布。內(nèi)力重分布的兩個階段*當時，截面未開裂，支座和跨中截面彎矩符合彈性內(nèi)力分布規(guī)律；(未產(chǎn)生內(nèi)力重分布)*第一階段的內(nèi)力重分布由截面剛度變化引起的內(nèi)力重分布。當后，支座截面首先開裂、剛度下降，支座截面彎矩增長速率減?。豢缰薪孛嫔形撮_裂，剛度相對較大，跨中截面彎矩增長速率加大；當跨截面也開裂時，、增長均較快，但仍保持平衡關系。*第二階段的內(nèi)力重分布由塑性鉸引起的內(nèi)力重分布當支座截面彎矩增加到（進入第階段達到，但尚未破壞）時，支座截面所承受的彎矩保持不變(基本不能增加)；跨中截面彎矩增加迅速。支座截面可看作是能夠轉(zhuǎn)動、并能承載一定彎矩的鉸塑性鉸；

9、當荷載繼續(xù)增加到時，跨中截面縱筋屈服，也形成塑性鉸，使梁成為幾何可變體系不能繼續(xù)承載；破壞時跨中截面和支座截面承受的彎矩與按彈性理論計算的彎矩圖有很大差別。鋼筋混凝土受彎構件的塑性鉸的特性單向轉(zhuǎn)動：只能彎矩作用方向轉(zhuǎn)動；塑性鉸是一個范圍（，），有一定長度；可傳遞彎矩：；轉(zhuǎn)動能力有限，受配筋率（）的限制，小，轉(zhuǎn)動能力大；大，轉(zhuǎn)動能力小。（2）用調(diào)幅法計算連續(xù)梁、板的內(nèi)力彎矩調(diào)幅法的原則a. 滿足屈服條件和平衡條件：-Mu M Mu按塑性內(nèi)力重分布要求材料有良好的塑性變形性能，宜采用I、II級鋼筋。b. 滿足變形協(xié)調(diào)條件，塑性鉸應具有足夠的轉(zhuǎn)動能力，配筋率不宜過高。x 0.35 h0 保證內(nèi)力完全

10、重分布c. 滿足使用荷截下裂縫與變形的要求，用限制彎矩調(diào)幅幅度的方式防止過大裂縫開展?？紤]塑性內(nèi)力重分布，可以使內(nèi)力隨配筋比的不同而變化，所以超靜定結構內(nèi)力的塑性重分布在一定程度上可由設計者通過改變各截面的極限彎矩Mu來控制。當| Mpl| |Mel| 屬彎矩，配筋減少的情況，如果調(diào)幅過多將引起過早的局部破壞。I、II級鋼配筋的結構，d 30；冷拉I、II級鋼及冷拔低碳鋼絲，d 15。d. 保證抗剪強度和節(jié)點構造連續(xù)梁、板承載力調(diào)幅法的計算承受均布荷載作用等跨連續(xù)板、梁的計算：a 彎矩系數(shù)；g, q 梁板上均布恒截和活截的設計值；l0按考慮塑性內(nèi)力重分布的計算跨度。承受均布荷載的等跨連續(xù)梁承受

11、等間距等大小集中荷載的等跨連續(xù)梁三、單向板肋形樓蓋的構造要求1、板的配筋與構造要求計算：受彎構件，但不必作斜截面計算拱作用內(nèi)力的折減，中間區(qū)格減少20配筋：按計算出的各截面的As選配，配筋時先跨中后支座構造：板的支承長度不應小于板厚，且應120mm受力筋：常用直徑 f6、f8、f10 、 f12；間距70s 200分布筋按構造配置，直徑宜 f6 ，間距s宜 250配筋方式：彎起式和分離式構造筋：嵌入承重砌體墻內(nèi)的板面構造鋼筋周邊與混凝土梁或墻整澆的板面構造鋼筋垂直于主梁的板面構造鋼筋2、次梁的配筋與構造要求正截面：跨中按T形截面，翼緣計算寬度bf 取值有相應規(guī)定（與次梁的計算跨度、翼緣高度與截

12、面有效高的的比值及次梁縱肋凈距有關），支座按矩形截面。斜截面：一般用箍筋抗剪，也可以用箍筋與彎起鋼筋同時抗剪。裂縫和抗裂度：一般由h/l 控制。當次梁的高跨比h/l=1/181/12，截面的高寬比b/h= 1/21/3時，一般不必進行使用階段的撓度和裂縫寬度驗算。次梁伸入墻內(nèi)一般為240mm。當跨度相差20%，q/g3時，按圖4-9確定鋼筋的切斷和彎起。次梁支座處上部縱向受力鋼筋必須貫穿中間支座,第一批截斷的鋼筋面積不得超過As/2，延伸長度從支座邊緣起不小于ln/5+20d（d為截斷鋼筋的直徑）；第二批截斷的鋼筋面積不得超過As/4，延伸長度從支座邊緣起不小于ln/3；余下的縱筋面積不少于As/4，且不少于2根，可用來承擔部分負彎矩并兼作架立鋼筋，其深入支座的長度不得小于受拉鋼筋的錨固長度la。中間支座負彎矩鋼筋的彎起，靠近支座第一排的上彎點距支座邊緣距離為50mm；第二排、第三排上彎點距支座邊緣距離分別為次梁高度h和2h。次梁下部縱向受力鋼筋除彎起部分外，應全部伸入支座，不得在跨間截斷；次梁一般均沿梁全長配置封閉式箍筋。3、主梁的配筋與構造要求截面設計與次梁同理。裂縫和抗裂度：一般由h/l 控制。當次梁的高跨比h/l=1/141/8，截面的高寬比b/h= 1/21/3時，一般不必進行使用