雙向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì). ppt課件

1、淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11.3根本概念根本概念 在縱橫兩個(gè)方向彎曲且都不能忽略在縱橫兩個(gè)方向彎曲且都不能忽略的板稱為雙向板。的板稱為雙向板。 荷載沿兩個(gè)方向傳送。荷載沿兩個(gè)方向傳送。 雙向板的支承方式可以是四邊支承、雙向板的支承方式可以是四邊支承、三邊支承、兩鄰邊支承或四點(diǎn)支三邊支承、兩鄰邊支承或四點(diǎn)支承；承；淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雙向板支承梁：主梁、主次梁、雙向梁交叉梁系，雙重井雙向板支承梁：主梁、主次梁、雙向梁交叉梁系，雙重井式樓蓋式樓蓋運(yùn)用運(yùn)用: 柱網(wǎng)較大的公共建筑、工業(yè)廠房等。柱網(wǎng)較大的公共建筑、工業(yè)廠房等。淮海工學(xué)院土木工程系

2、（http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雙向板的優(yōu)點(diǎn)：雙向板的優(yōu)點(diǎn)： 梁格布置使頂棚整齊美觀，常用于民用房屋跨度梁格布置使頂棚整齊美觀，常用于民用房屋跨度較大的房間以及門廳等處。較大的房間以及門廳等處。 當(dāng)梁格尺寸及運(yùn)用荷載較大時(shí)，比采用單向板肋當(dāng)梁格尺寸及運(yùn)用荷載較大時(shí)，比采用單向板肋梁樓蓋更為經(jīng)濟(jì)。梁樓蓋更為經(jīng)濟(jì)。淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11.3.1 11.3.1 雙向板的受力特點(diǎn)雙向板的受力特點(diǎn) 四邊簡支四邊簡支雙向板彈雙向

3、板彈性分析：性分析：淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)四邊簡支四邊簡支雙向板實(shí)雙向板實(shí)驗(yàn)分析：驗(yàn)分析：淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11.3.2 11.3.2 雙向板按彈性實(shí)踐的內(nèi)力計(jì)算雙向板按彈性實(shí)踐的內(nèi)力計(jì)算 1、單區(qū)格雙向板的內(nèi)力變形計(jì)算、單區(qū)格雙向板的內(nèi)力變形計(jì)算單跨雙向板適用計(jì)算法：彎矩系數(shù)法。見附錄單跨雙向板適用計(jì)算法：彎矩系數(shù)法。見附錄8。計(jì)算時(shí)，只。計(jì)算時(shí)，只需根據(jù)實(shí)際支承情況和短跨與長跨的比值，直接查出彎矩需根據(jù)實(shí)際支承情況和短跨與長跨的比值，直接查出彎矩系數(shù)，即可算得有關(guān)彎矩：系數(shù)，即可算得有關(guān)彎矩： 3c212(1)EhB 淮海工學(xué)院土

4、木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單區(qū)格雙向板的邊境條件：單區(qū)格雙向板的邊境條件：其他邊境條件查有關(guān)手冊。其他邊境條件查有關(guān)手冊?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)附錄附錄8確定的彎矩：泊松比確定的彎矩：泊松比 =0，單區(qū)格雙向板應(yīng)思索雙向彎曲對兩個(gè)單區(qū)格雙向板應(yīng)思索雙向彎曲對兩個(gè)方向跨中彎矩值得相互影響：方向跨中彎矩值得相互影響： xyyyxxmmmmmm -泊松比，對鋼筋混凝土取泊松比，對鋼筋混凝土取 =0.2支座彎矩仍查表計(jì)算。支座彎矩仍查表計(jì)算?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2. 多區(qū)格等跨延續(xù)雙向板的內(nèi)力及變形計(jì)算多區(qū)格等跨延續(xù)雙向板的內(nèi)力及變

5、形計(jì)算 以單區(qū)格板計(jì)算為根底。該法假定支承梁的抗彎剛度很以單區(qū)格板計(jì)算為根底。該法假定支承梁的抗彎剛度很大，其豎向變形可忽略不計(jì)，同時(shí)假定抗扭剛度很小，可以大，其豎向變形可忽略不計(jì)，同時(shí)假定抗扭剛度很小，可以轉(zhuǎn)動。當(dāng)同一方向的相鄰跨度相差轉(zhuǎn)動。當(dāng)同一方向的相鄰跨度相差0.20.2，以免計(jì)算誤差過大。，以免計(jì)算誤差過大。 控制截面：跨中、支座?？刂平孛妫嚎缰?、支座?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) 計(jì)算跨中最大彎矩計(jì)算跨中最大彎矩求區(qū)格求區(qū)格A時(shí)：時(shí)：A區(qū)格活載滿布，然后跨區(qū)格布置活載。區(qū)格活載滿布，然后跨區(qū)格布置活載。淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)v

6、 活載最不利布置方法活載最不利布置方法v 當(dāng)求某一區(qū)格跨中最大彎矩時(shí)，在該區(qū)格及其前當(dāng)求某一區(qū)格跨中最大彎矩時(shí)，在該區(qū)格及其前后左后左v 右每隔一區(qū)格應(yīng)布置活荷載，即呈棋盤式布置。右每隔一區(qū)格應(yīng)布置活荷載，即呈棋盤式布置。v 支承條件支承條件v g+q/2荷載作用下，各中間支座可視為固支。假設(shè)荷載作用下，各中間支座可視為固支。假設(shè)A區(qū)格為區(qū)格為v 邊區(qū)格，那么邊支座有邊梁時(shí)為固支，無邊梁時(shí)為簡邊區(qū)格，那么邊支座有邊梁時(shí)為固支，無邊梁時(shí)為簡支。支。v 在在q/2荷載作用下，中間各支座可視為簡支。假設(shè)荷載作用下，中間各支座可視為簡支。假設(shè)A區(qū)區(qū)格為格為v 邊區(qū)格，那么邊支座有邊梁時(shí)為固支，無邊梁時(shí)

7、為簡邊區(qū)格，那么邊支座有邊梁時(shí)為固支，無邊梁時(shí)為簡支。支。v 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算v a. 先求先求A區(qū)格在區(qū)格在g+q/2荷載作用下的跨中彎矩，按四荷載作用下的跨中彎矩，按四邊固支條件查單區(qū)格板的表。邊固支條件查單區(qū)格板的表?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)b. 在求在求A區(qū)格在區(qū)格在q/2荷載作用下的跨中彎矩，按四邊鉸支荷載作用下的跨中彎矩，按四邊鉸支條件查單區(qū)格板的表。條件查單區(qū)格板的表。c. 將將a 、b計(jì)算結(jié)果疊加得最后構(gòu)造。計(jì)算結(jié)果疊加得最后構(gòu)造。 跨中最大撓度也按上述方法計(jì)算?？缰凶畲髶隙纫舶瓷鲜龇椒ㄓ?jì)算?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(2) 計(jì)

8、算各區(qū)格支座截面最大負(fù)彎矩計(jì)算各區(qū)格支座截面最大負(fù)彎矩活載最不利布置方法活載最不利布置方法 為簡化計(jì)算，假定各區(qū)格均布滿活載。為簡化計(jì)算，假定各區(qū)格均布滿活載。支承條件支承條件 中間支座均為固支，邊支座按實(shí)際支座情況而定。中間支座均為固支，邊支座按實(shí)際支座情況而定。內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算a. 根據(jù)支承情況和根據(jù)支承情況和g+q的荷載查單區(qū)格板的表格的荷載查單區(qū)格板的表格 計(jì)算相應(yīng)的支座彎矩。計(jì)算相應(yīng)的支座彎矩?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)b. 由以上討論可見，雖然是多區(qū)格雙向板，計(jì)算時(shí)仍是由以上討論可見，雖然是多區(qū)格雙向板，計(jì)算時(shí)仍是 一個(gè)區(qū)格、一個(gè)區(qū)格地單獨(dú)計(jì)算。一個(gè)區(qū)格、一

9、個(gè)區(qū)格地單獨(dú)計(jì)算。c. 計(jì)算可從較大的區(qū)格開場，當(dāng)相鄰兩跨所求得的同一計(jì)算可從較大的區(qū)格開場，當(dāng)相鄰兩跨所求得的同一支座的彎矩不等時(shí)，選較大者或平均值配筋。支座的彎矩不等時(shí)，選較大者或平均值配筋。淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11.3.3 雙向板按塑性實(shí)踐計(jì)算雙向板按塑性實(shí)踐計(jì)算 設(shè)計(jì)時(shí)為思索內(nèi)力重分布特性，按極限平衡法設(shè)計(jì)，用鋼量設(shè)計(jì)時(shí)為思索內(nèi)力重分布特性，按極限平衡法設(shè)計(jì)，用鋼量比按彈性實(shí)踐設(shè)計(jì)可節(jié)省比按彈性實(shí)踐設(shè)計(jì)可節(jié)省2025以上。以上?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)鋼筋混凝土的雙向板的破壞裂痕見以以下鋼筋混凝土的雙向板的破壞裂痕見以以下

10、圖。圖?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1. 極限平衡法極限平衡法概念：極限平衡法又稱塑性鉸線法。塑性鉸線與塑性鉸的概概念：極限平衡法又稱塑性鉸線法。塑性鉸線與塑性鉸的概念是相仿的。塑性鉸出如今桿系構(gòu)造中，而板式構(gòu)造那么構(gòu)念是相仿的。塑性鉸出如今桿系構(gòu)造中，而板式構(gòu)造那么構(gòu)成塑性鉸線。兩者都是因受拉鋼筋屈服所致。成塑性鉸線。兩者都是因受拉鋼筋屈服所致。 塑性鉸：把桿分成多段變成幾何可變體系塑性鉸：把桿分成多段變成幾何可變體系 塑性鉸線：把板分成多塊構(gòu)成幾何可變體系。塑性鉸線：把板分成多塊構(gòu)成幾何可變體系?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) 根本假定根本假

11、定v 塑性鉸發(fā)生在彎矩最大的截面上；塑性鉸發(fā)生在彎矩最大的截面上；v 塑性鉸線是直線，負(fù)塑性鉸線那么出如今負(fù)彎矩區(qū)域；塑性鉸線是直線，負(fù)塑性鉸線那么出如今負(fù)彎矩區(qū)域；正塑性鉸線出如今正彎矩部位，并經(jīng)過相鄰板塊轉(zhuǎn)動軸正塑性鉸線出如今正彎矩部位，并經(jīng)過相鄰板塊轉(zhuǎn)動軸交點(diǎn)；交點(diǎn)；v 節(jié)板為剛性板，板的變形集中在塑性鉸線上；節(jié)板為剛性板，板的變形集中在塑性鉸線上；v 在一切可以的破壞圖式中，必有一個(gè)是最危險(xiǎn)的，其極在一切可以的破壞圖式中，必有一個(gè)是最危險(xiǎn)的，其極限荷載為最?。幌藓奢d為最?。籿 塑性鉸線上只需彎矩，沒有其他內(nèi)力。塑性鉸線上只需彎矩，沒有其他內(nèi)力?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板

12、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原理：計(jì)算原理： 首先假定板的破壞機(jī)構(gòu)，即由一些塑性鉸線把板分割首先假定板的破壞機(jī)構(gòu)，即由一些塑性鉸線把板分割成由假設(shè)干個(gè)剛性板所構(gòu)成的破壞機(jī)構(gòu)；成由假設(shè)干個(gè)剛性板所構(gòu)成的破壞機(jī)構(gòu)； 利用板塊的極限平衡，建立外荷載與作用在塑性鉸線利用板塊的極限平衡，建立外荷載與作用在塑性鉸線上的彎矩之間的關(guān)系從而求出各塑性鉸線上的彎矩，上的彎矩之間的關(guān)系從而求出各塑性鉸線上的彎矩，以此作為各截面的彎矩設(shè)計(jì)值進(jìn)展配筋設(shè)計(jì)。以此作為各截面的彎矩設(shè)計(jì)值進(jìn)展配筋設(shè)計(jì)?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)破壞機(jī)構(gòu)確實(shí)定破壞機(jī)構(gòu)確實(shí)定 確定板的破壞機(jī)構(gòu)，就是要確定塑性鉸線的位置。判別塑確定板的破

13、壞機(jī)構(gòu)，就是要確定塑性鉸線的位置。判別塑性鉸線的位置可以根據(jù)以下四個(gè)原那么進(jìn)展：性鉸線的位置可以根據(jù)以下四個(gè)原那么進(jìn)展： 1)1)對稱構(gòu)造具有對稱的塑性鉸線分布對稱構(gòu)造具有對稱的塑性鉸線分布 2)2)正彎矩部位出現(xiàn)正塑性鉸線，負(fù)塑性鉸線那么出如今正彎矩部位出現(xiàn)正塑性鉸線，負(fù)塑性鉸線那么出如今負(fù)彎矩區(qū)域。負(fù)彎矩區(qū)域。 3)3)塑性鉸線應(yīng)滿足轉(zhuǎn)動要求。塑性鉸線應(yīng)滿足轉(zhuǎn)動要求。 4)4)塑件鉸線的數(shù)量應(yīng)使整塊板成為一個(gè)幾何可變體系。塑件鉸線的數(shù)量應(yīng)使整塊板成為一個(gè)幾何可變體系。 淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖1.3.6 板塊的塑性鉸線淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)

14、構(gòu)設(shè)計(jì)淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(2) 極限平衡法的根本方程極限平衡法的根本方程中間區(qū)格的破壞圖式及極限荷載如下：塑性鉸線與邊線中間區(qū)格的破壞圖式及極限荷載如下：塑性鉸線與邊線的夾角隨荷載及邊長比而改動，為簡化起見，取的夾角隨荷載及邊長比而改動，為簡化起見，取 。045 淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)配筋沿板內(nèi)及支座兩設(shè)配筋沿板內(nèi)及支座兩個(gè)方向等間距布置：個(gè)方向等間距布置：沿板跨內(nèi)塑性鉸線沿板跨內(nèi)塑性鉸線l0 x及及l(fā)0y方向總極限彎矩：方向總極限彎矩： yy xxyxm,m,m,m,m,m可確定單位板寬內(nèi)的極限可確定單位板寬內(nèi)的極限彎矩：彎矩：y

15、xyxyxmlM,mlM00 沿板支座塑性鉸線沿板支座塑性鉸線l0 x及及l(fā)0y方向總極限彎矩：方向總極限彎矩： xy xxyxmlM,mlM00 yx yyxymlM,mlM00 淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對板塊對板塊:同理對板塊同理對板塊: 1282312212420020020000000 xyxxxxxxyxyxyllplllpllllpmlml即即: 1280020 xyxxxllplMM 1280020 xyx xxllplMM淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對板塊對板塊: 同理對板塊同理對板塊:242312213000000 xxxxyx

16、yxlplllpmlml 即即: 2430 xyylpMM 2430 x yylpMM 淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對四板塊平衡方程疊加對四板塊平衡方程疊加: xyxyyxxyxllplMMMMMM0020 31222 對四邊簡支雙向板對四邊簡支雙向板: xyxyxllplMM0020324 1.3.14淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2. 雙向板的塑性設(shè)計(jì)雙向板的塑性設(shè)計(jì)1 雙向板的普通配筋方式雙向板的普通配筋方式為了合理利用鋼筋，參考按為了合理利用鋼筋，參考按彈性實(shí)踐分析的構(gòu)造，將兩彈性實(shí)踐分析的構(gòu)造，將兩個(gè)方向的跨中彎矩均在距支個(gè)方向的跨中彎矩均在

17、距支座座l0 / 4處彎起處彎起50?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2 雙向板的其他破壞方式雙向板的其他破壞方式淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2 雙向板的其他破壞方式雙向板的其他破壞方式淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3 單區(qū)格雙向板的計(jì)算單區(qū)格雙向板的計(jì)算引入：引入：xyxyxxxxxyxymmmmmmmmllnmm 00, xxxy xxmlnmlMM00 xx yx yymlmlMM00 xxxyxmnlmlM00 xxyxymlmlM00 將此四式代入式將此四式代入式1.3.14淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

18、 xyx yy xxyxllplMMMMMM002031222 1.3.14 nnnplmxx31820 x yxyx xxxxyxymmmmmmmm,lln,mm 00宜?。阂巳。? . 25 . 25 . 1,12 通常：通常：n運(yùn)用階段兩個(gè)方運(yùn)用階段兩個(gè)方向應(yīng)力接近。向應(yīng)力接近。防止部分倒錐破壞，節(jié)防止部分倒錐破壞，節(jié)約鋼材、配筋方便。約鋼材、配筋方便?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將兩個(gè)方向的跨中彎矩均在距支座將兩個(gè)方向的跨中彎矩均在距支座l0 / 4處彎起處彎起50。這。這時(shí)，距支座時(shí)，距支座l0 / 4以內(nèi)的跨中塑性鉸線上單位板寬的極限以內(nèi)的跨中塑性鉸線上單位板

19、寬的極限彎矩分別為彎矩分別為mx / 2與與my / 2，xxxxyxxxxyxmlnmllmlmllM0000004142422 xxyxyxyxymlmlmlmlM000043432422 淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)xxxy xxmlnmlMM00 xx yx yymlmlMM00 將此四式代入式將此四式代入式1.3.14 434131820 nnnplmxx其他邊境條件的雙向板可按一樣方其他邊境條件的雙向板可按一樣方法求解?？蓞㈤嗞P(guān)資料。法求解。可參閱關(guān)資料?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4 多區(qū)格雙向板的計(jì)算多區(qū)格雙向板的計(jì)算內(nèi)區(qū)格雙向板按四

20、邊固定計(jì)算，邊區(qū)格、角區(qū)格按實(shí)際支承內(nèi)區(qū)格雙向板按四邊固定計(jì)算，邊區(qū)格、角區(qū)格按實(shí)際支承情況計(jì)算。情況計(jì)算?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11.3.4 雙向板的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求雙向板的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求1. 截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)(1) 對四邊都與梁整體澆接的板，思索拱效應(yīng)，其彎矩設(shè)計(jì)值對四邊都與梁整體澆接的板，思索拱效應(yīng)，其彎矩設(shè)計(jì)值可按以下情況予以減少：可按以下情況予以減少：中間區(qū)格板的支座及跨內(nèi)截面減少中間區(qū)格板的支座及跨內(nèi)截面減少20。邊區(qū)格板的跨內(nèi)截面及第一內(nèi)支座處截面：當(dāng)邊區(qū)格板的跨內(nèi)截面及第一內(nèi)支座處截面：當(dāng)lb / l 1.5時(shí)，減時(shí)，減少少20；當(dāng)；當(dāng)1.5

21、lb / l 2.0時(shí)，減少時(shí)，減少10。 式中式中l(wèi)為垂直于樓為垂直于樓板邊緣方向板的計(jì)算跨度；板邊緣方向板的計(jì)算跨度； lb為沿樓板邊緣方向板的計(jì)算為沿樓板邊緣方向板的計(jì)算跨度?？缍?。角區(qū)格板截面彎矩值不予折減。角區(qū)格板截面彎矩值不予折減?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(2) 截面有效高度截面有效高度(3) 配筋計(jì)算：單位寬度內(nèi)所需鋼筋，配筋計(jì)算：單位寬度內(nèi)所需鋼筋，ss0yMAh f 2( mm /m)單單位位為為s0.9 0.95 式式中中，010220 mm30 mmhhhh短短跨跨方方向向：長長跨跨方方向向：h式式中中， 為為板板厚厚?；春９W(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1板厚板厚 80160 mm，簡支板，簡支板h/l01 1/45；延續(xù)梁；延續(xù)梁h/l01 1/50 l01為短跨跨長為短跨跨長 。2. 構(gòu)造要求構(gòu)造要求淮海工學(xué)院土木工程系 （http:/ 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2鋼筋的配置鋼筋的配置短跨方向鋼筋放在外邊，長跨方向放在里面。短跨方向鋼筋放在外邊，長跨方向放在里面?？蓪⒚恳环较蚍殖砂鍘?，兩個(gè)方向的邊緣板帶寬度均為可將每一方向分成板帶，兩個(gè)方向的邊緣板帶寬度均為l01 /4 。邊緣板帶單位寬度范圍內(nèi)的配筋等于中間板。邊緣板帶單位寬度范圍內(nèi)的配筋等于中