1、梁板结构设计,教材:沈蒲生 混凝土结构设计第4版参考书:叶列平 混凝土结构第2版 下册 沈蒲生 混凝土结构疑难释义第三版,工程结构设计概述,工程结构包括建筑(房屋)结构、桥梁结构、地下结构、水工结构、特征结构等。结构是由梁、柱、墙、板、杆、壳等基本构件组成的一个承力体系。结构(简单理解为受力骨架)的功能:在可能遭受的各种荷载和变形以及环境介质长期作用影响下保证足够的安全性、适用性、耐久性。可靠性结构设计的目标:在经济与可靠之间寻求均衡点。结构设计的主要依据:现行规范、规程及标准。,工程结构实例,建筑工程的设计概念,结构体系概念,结构体系概念,结构体系概念,结构体系概念,结构体系概念,结构分析,
2、结构分析,结构分析,结构分析,梁板结构的应用,梁板结构的组成:梁+板,可有板无梁。应用:房屋结构中楼盖、屋盖、阳台、雨篷、楼梯、片筏基础等,桥梁结构中桥面,道路工程中挡土墙,水利工程中渡槽、围堰等等。,梁板结构的应用,楼(屋)盖结构形式,楼(屋)盖结构形式,问题:,工程中为什么会有不同的梁板结构形式?不同楼盖结构形式的受力特点有什么不同?如何建立结构分析模型?,21,1.交梁楼盖由相交的梁和板组成。其主要传力途径为板,次梁,主梁,柱或墙,基础,其特点是受力明确,设计计算简单,经济指标好,开洞方便,但支模较复杂。使用最为普遍。,返回,22,2.无梁楼盖板直接支承于柱上,其传力途径是板传至柱或墙。
3、,其特点是结构高度小,净空大,支模简单,但楼板厚度大,用钢量较大,常用于仓库、商店等建筑。当柱网较大(68m)且荷载较大时,柱顶设柱帽以提高板的抗冲切能力。,返回,23,3.井式楼盖两个方向的柱网及梁的截面相同,梁无主、次之分。,由于是两个方向受力,梁的高度比交梁楼盖小,故宜用于跨度较大的空间,获得美观的天花板,适用于接近方形的公共建筑门厅,礼堂等,但用钢量大且造价高。,返回,24,4.密肋楼盖前述几种楼盖形式的特例,分单向板、双向板、无梁密肋楼盖。,双向密肋楼盖近年来采用预制塑料模壳克服了支模复杂的缺点而应用增多。,返回,其特点是由于肋的间距小(1500mm),板厚很小(3050mm),梁高
4、也较小,结构自重较轻,有较好的经济性。,荷载传递原则:,荷载以最短的路径传递刚度大的构件,传递荷载多,肋形楼盖的荷载传递,肋形楼盖的荷载传递,单向板与双向板,单向板与双向板,单向板与双向板,单向板与双向板,主梁与次梁,主梁与次梁,思考题:,肋形楼盖的结构布置包括哪些内容?应考虑哪些因素?钢筋混凝土梁、板的截面尺寸如何估算?为什么?,肋形楼盖结构布置及构件截面尺寸,肋形楼盖的结构布置包括柱网尺寸、主梁方向次梁间距等内容?应考虑空间使用功能、构件刚度及截面模数等因素,肋形楼盖结构布置,肋形楼盖结构布置,作业:,作业:,作业3.何谓单向板与双向板?为什么双向支撑的区格板长边与短边之比等于23时宜按双
5、向板计算,而实际工程中又按双向板进行设计?作业4. 下图示雨棚板属于单向板吗?为什么?,计算简图计算单元、荷载传递路径,计算简图支座处理,计算简图计算跨度,计算简图计算跨度,计算简图计算跨度,问题:,现浇肋梁楼盖次梁对板的约束、主梁对次梁的约束均处理为不动饺支座是否合理?如何考虑次梁对板、主梁对次梁的抗转动约束?,折算荷载,折算荷载,思考:,作用在楼盖上的荷载有哪些?如何取值及布置?,活荷载的不利布置,活荷载的各种布置位置下的内力图,活荷载的不利布置,连续梁的内力计算弹性理论,内力包络图,支座弯矩和剪力设计值换算,按弹性理论计算连续梁、板内力时,由于实际支座有一定的宽度,因此按计算跨度得到支座
6、截面的弯矩和剪力值比实际支座边缘处的要大,而截面设计应以支座边缘处的梁截面(危险截面)进行。,作业:,思考题1.用弹性理论计算现浇单向板肋梁楼盖中连续板、次梁、主梁时,如何选择计算单元和确定计算简图及计算跨度?思考题2.在钢筋混凝土连续次梁和板的内力计算中,为什么要采用折算荷载?有何实际意义?思考题3.用弹性理论计算多跨连续梁时,为求得各控制截面的最大内力,如何进行活荷载最不利布置?,作业,图示为主梁计算简图,要求(弹性理论):1.恒载G作用下的弯矩图;2.各种不利布置活载Q作用下的弯矩图;3.弯矩包络图,问题:,塑性内力重分布基本概念,塑性内力重分布基本概念,塑性内力重分布基本概念,塑性内力重分布承载能力极限状态的标志,塑性内力重分布塑性铰,塑性内力重分布条件,塑性内力重分布内力计算,塑性内力重分布内力计算,塑性内力重分布适用范围,塑性内力重分布内力计算,作业:,思考题1.什么叫“塑性铰”?塑性铰的转动能力与哪些因素有关?思考题2.什么叫“内力重分布”?钢筋混凝土结构中“塑性铰”与“内力重分布”有何关系?思考题3.采用塑性内力重分布计算钢筋混凝土连续梁有何限制条件?思考题4.等跨连续次梁在均布荷载作用下考虑塑性内力重分布的弯矩、剪力系数是如何确定的?,