1、2019年4月29日星期一,Teacher Chen Hong,第七章 楼盖 结 构,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,一.单双向板的定义(四边支承时),1.单向板:长/宽3（注：两对边支承的板一定是单向板） 2.双向板:长/宽2 3.新规范规定长/宽=23时既可按单向板算、也可按双向板计算。,7.1 概述,2019年4月29日星期一,Teacher Chen Hong,二.楼盖结构的分类,1.按施工方法分 1.现浇式 2.装配式 3.装配整体式,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,2.按结构形式分,1）.单向板肋梁楼盖 2）.双向板肋
2、梁楼盖:由梁板组成的现浇楼盖。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,3）.无梁楼盖（板柱楼盖）:不设梁，而直接将板支承在柱上的楼盖。 4）.井式楼盖:不分主次梁，都直接承受板传来的荷载。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,5）、密肋楼盖,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,7.2 单向板肋梁楼盖,单向板肋梁楼盖的设计步骤,楼盖结构平面布置,荷 载,砼连续梁.板结构的内力计算,单向板肋梁楼盖计算和构造,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,单向板的计算方法与梁相同，故又称梁式板，一般包
3、括以下三种情况： 悬臀板 对边支承板 主要在一个方向受力的四边支承板。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,单向板肋梁楼盖的设计步骤,1.结构平面布置，并初拟板厚及主次梁截面尺寸。 2.确定梁、板的计算简图 3.梁、板的内力计算 4.截面强度计算及构造处理 5.绘制施工图,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,1、板、主次梁常用跨度,板：1.72.5m,一般不超过3 m,荷载大时取小值。 次梁：一般4m。 主梁：一般58m。,一.结构平面布置,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,2、 单向板肋梁楼盖结构平面积置方
4、案通常有以下三种：(1)主梁横向布置、次梁纵向布置，如图所示。其优点是主梁和柱可形成横向框架，横向抗侧移刚度大，各榀横向框架间由纵向的次梁相连，房屋的整体性较好。此外，由于外纵墙处仅设次梁，故窗户高度可开得大些，对采光有利。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,主梁纵向布置，次梁横向布置，如图所示。这种布置适用于横向柱距比纵向柱距大得多的情况。它的优点是减小了主梁的截面高度，增加室内净高。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,只布置次梁，不设主梁，它仅适用于有中间走道的砌体墙承重的混合结构房屋。,Teacher Chen Hong,201
5、9年4月29日星期一,3、在进行楼盖的结构平面布置时，应注意以下问题：(1)受力合理。荷载传递要简捷，梁宜拉通，避免凌乱；主梁跨间最好不要只布置l根次梁，以减小主梁跨间弯矩的不均匀；尽量避免把梁，特别是主梁搁置在门、窗过梁上；在楼、屋面上有机器设备、冷却塔、悬挂装置等荷载比较大的地方，宜设次梁；楼板上开有较大尺寸(大于800mm)的洞口时，应在洞口周边设置加劲的小梁。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,(2)满足建筑要求。不封闭的阳台、厨房间和卫生间的板面标高宜低于其他部位3050mm(现时，有室内地面装修的，也常做平)；当不做吊顶时，一个房间平面内不宜只放l根梁
6、。 (3)方便施工。梁的截面种类不宜过多，梁的布置尽可能规则，梁截面尺寸应考虑设置模板的方便，特别是采用钢模板时。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,二.确定梁板的计算简图,包括计算荷载和计算模型两个方面。 .简化假定和计算模型 在现浇单向板肋梁楼盖中，板、次粱、主梁的计算模型为连续板或连续梁，其中，次梁是板的支座，主梁是次梁的支座，柱或墙是主梁的支座。为了简化计算，通常作如下简化假定；,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,(1)支座可以自由转动，但没有竖向位移； (2)不考虑薄膜效应对板内力的影响；(3)在确定板传给次梁的荷载以及次梁
7、传给主梁的荷载时，分别忽略板、次梁的连续性，按简支构件计算支座竖向反力；(4)跨数超过五跨的连续梁、板，当各跨荷载相同，且跨度相差不超过10时，可按五跨的等跨连续梁、板计算。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,.计算单元及从属面积,对于承受均布荷载的单向板肋梁楼盖： 板可取单位宽度1米为计算单元；,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,.计算跨度,1、端部搁置在支承构件上时： 梁板中间跨计算跨度取中心线距离，端跨： 梁取 板取 2、梁、板边支座与支承构件整浇时，边跨也取中心线之间的距离。,Teacher Chen Hong,2019年4月
8、29日星期一,、楼盖上的竖向荷载: 恒载:自重、构造层重、固定设备重等。 活载:人群重、堆料、临时性设施等。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,1.恒载,恒载的标准由所确定的构件尺寸和构造等根据材料单位体积的重量进行计算。,2.活载,活载的标准根据建筑物使用功能不同查建筑结构荷载规范(如住宅:2.0KN/m2;走、过道:2.0KN/m2;藏书室:5.0KN/m2;阳台:2.5-3.5KN/m2)。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,3.荷载效应组合的设计值,在确定荷载效应组合的设计值时，恒载的分项系数： 当其效应对结构有利时取1.0
9、； 不利时取1.2 （活载为主）或1.35 （恒载为主） ，对倾覆和滑移验算取0.9。,活载的分项系数： 一般取1.4； 当楼面活载标准值4.0KN/m2时取1.3。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,4、对于民用建筑，当楼面梁的负荷范围较大时，负荷范围内同时布满活荷载标准值的可能性较小，故可以对活荷载标准值进行折减，见下表。,构件所在的位置,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,考虑支座转动对被支承构件的影响，梁、板的荷载按下列要求取值：,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,(一).按弹性方法计算,梁板的内力
10、按结构力学中讲述的方法进行。活荷载时有时无，为方便设计，规定活荷载是以一个整跨为单位来变动的，因此在设计连续梁、板时，应研究活荷载如何布置将使梁、板内某一截面的内力绝对值最大，这种布置称为活荷载的最不利布置。,四.钢筋砼连续梁、板结构的内力计算方法,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,1.活载不利布置：由于活载的位置是可变的，故在设计连续梁、板时应研究活载如何布置将使结构各截面的内力为最不利。 单跨布置活荷载时的内力图如下：,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,由弯矩分配法知，某一跨单独布置活荷载时，本跨支座为负弯矩，相邻跨支座为正弯矩，
11、隔跨支座又为负弯矩；本跨跨中为正弯短，相邻跨跨中为负弯短，隔跨跨中又为正弯矩。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,活荷载不利布置的规律如下： A.求某跨跨内最大正弯矩时，应在该跨布置活载，然后向其左右每隔一跨布置活载。（如图示红色跨内则是） B.求某跨跨内最大负弯矩时（即最小弯矩），则该跨不应布置活载，而在相邻邻两跨布置活载，然后隔跨布置。（如图示黑色跨内则是）,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,C.求某支座最大负弯矩时，应在该支座左右两跨布置活载，然后隔跨布置。（如图示
12、红色示c、d两支座） D.求某支座截面最大剪力，其活载布置与求该 支座最大负弯矩时的布置相同。如图示红色c、d支座左右两边的剪力为最大。注意：恒载按实际情况布置。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,2.内力计算在了解荷载不利布置位置以后，应尽一步求出各截面可能出现的最不利内力值(包括M及V)，以便进行连续梁板的配筋计算。当活载不利布置明确后，等跨连续梁、板的内力可由表查出相应的弯矩和剪力系数，然后利用下列公式计算跨内或支座截面的最大内力：,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一
13、,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,3.内力包络图：按各种情况画出其弯矩图，然后将弯矩图的最外边曲线连接而成弯矩包络图，正负曲线不相交，即正弯矩包络图和负弯矩包络图不连续。 下面以一个例子来说明：,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,4.支座弯矩和剪力设计值,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,(二).连续梁板考虑内力重分布的设计（塑性方法）,钢筋砼连续梁板按弹性理论设计时，存在两个主要问题： 一是当计算简图和荷载确定以后，各截面间弯矩、剪力等内
14、力的分布规律始终不变； 二是只要任何一个截面的内力达到设计值时，就认为整个结构达到其承载力。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,由于材料的非弹性性质，钢筋混凝土各截面应力的不再服从线弹性分布规律的现象称为应力重分布。 由于超静定钢筋砼结构的非弹性性质而引起的各截面内力间的关系不再遵循线弹性关系的现象称为内力重分布。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,1.钢筋砼受弯构件的塑性铰,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,1.钢筋砼塑性铰,钢筋砼受弯构件正截面的应力状态，从开始加载至截面破坏，经历了三个阶段： 第一阶
15、段：从开始加载至受拉砼即将开裂。 第二阶段：从砼开裂到受拉钢筋即将屈服。 第三阶段：从钢筋屈服到截面破坏。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,通过试验得到截面的M-曲线如图所示。由图设受拉钢筋屈服时的截面弯矩为My，截面曲率为y；破坏时的截面弯矩为Mu，截面曲率为u。而第三阶段的特点是：截面弯矩增值较小，曲率增值却很大。在M-图上基本为一水平线，弯矩几乎维持不变的情况下，截面曲率剧增，形成截面受弯“屈服”现象。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,A.定义,由以上特点可知：如果忽略钢筋开始屈服至截面破坏前这一段承载力的微小增长，则可近似
16、认为一旦钢筋屈服，截面将在承载力不变的情况下产生很大的转动，构件在钢筋屈服截面好象形成一个铰，这种铰则称为塑性铰。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,B.塑性铰与理想铰的区别,a.理想铰不能承受任何弯矩，塑性铰则能承受定值的弯矩Mu。 b.理想铰在两个方向都可产生无限的转动，而塑性铰却是单向铰，只能沿弯矩Mu的作用方向作有限的转动。 c.理想铰集中于一点，塑性铰则具有一定的长度。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,2.塑性铰的种类和特点,A.钢筋铰: 概念：是指配置了具有明显屈服点钢筋的适筋梁、板塑性铰形成的，起因是受拉钢筋先屈服。
17、一般出现在受弯构件的适筋截面或大偏心受压构件中，其转动能力较大，延性好，是连续梁板中允许出现的。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,B.砼铰: 是指当截面配筋率超过最大配筋率，此时钢筋未屈服，转动主要由受压区砼的非弹性变形引起。其转动量较小，截面破坏突然，一般发生在受弯构件的超筋截面或小偏心受压构件中。,2019年4月29日星期一,Teacher Chen Hong,2.钢筋砼超静定结构的内力重分布,1.内力重分布的两个过程,A.第一个过程发生在受拉砼裂 缝出现到第一个塑性铰形成以前，主要是由于结构各部分抗弯刚度比值的改变而引起内力重分布。 B.第二过程发生在第一
18、个塑性铰形成以后直到结构破坏，由于结构设计计算简图的改变而引起的内力重分布。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,2.对内力重分布的认识,A.对钢筋砼静定结构，塑性铰出现即导致结构破坏，但对于超静定结构，某一截面出现塑性铰并不一定表明该结构的承载能力丧失，只有当结构出现足够数目的塑性铰以致使结构变成几何可变体系时，整个结构才丧失承载能力。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,B.按弹性方法计算，连续梁所能承受的荷载为第一个塑性铰出现时的荷载，但考虑内力重分布以后，结构的极限荷载增大至第二个过程，即结构破坏时的总荷载。这表明钢筋砼超静定结构
19、从出现第一个塑性铰到破坏机构形成，其间还有相当的承载潜力可利用，在设计中利用这部分承载力储备，可以取得一定的经济效益。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,C.按弹性方法计算，连续梁的内支座弯矩通常较大，造成配筋拥挤，施工不便，考虑内力重分布方法设计，可降低支座截面弯矩设计值，改善施工条件。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,3.影响内力重分布的因素,1.充分的和不充分的内力重分布。 2.塑性铰的转动能力。 3.斜截面的承载能力。 4.结构的变形与裂缝。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,4.用弯矩调幅法设
20、计连续梁板,设计中，考虑内力重分布的方法有：极限平衡法，塑性铰法，弯矩调幅法，非线性全过程分析法等。其中弯矩调幅法最实用、方便，故目前许多国家在规范中推荐该方法。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,通过长期的工程实践和大量的试验研究，我国在1990年9月提出了钢筋砼连续梁和框架考虑内力重分布设计标准，GB50010-2002进行了修订，下面着重介绍该标准建议的弯矩调幅法。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,弯矩调幅法：是在弹性弯矩的基础上，根据需要，适当调整某些截面的弯矩值，然后按调整后的内力进行截面设计和配筋，是一种实用的设计方法。
21、,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,1.截面弯矩调幅,调幅法的基本步骤：(1)用线弹性方法计算，并确定荷载最不利布置下的结构控制截面的弯矩最大值Me；(2)采用调幅系数降低各支座截面弯矩，即设计值按下式计算：,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,3.用弯矩调幅法计算等跨连续梁板,A.等跨连续梁各跨跨中及支座截面的弯矩： a.承受均布荷载时： M= m(g+q)L02 b.承受间距相同.大小相等的集中荷载时： M= m(G+Q)L0,Teacher Chen Hong,201
22、9年4月29日星期一,式中： g沿梁单位长度上的永久荷载设计值。 q沿梁单位长度上的可变荷载设计值。 G一跨内集中永久荷载设计值之和。 Q一跨内集中可变荷载设计值之和。 m梁的弯矩系数。查表确定。 L0计算跨度。按前述表中确定。 集中荷载修正系数。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,B.等跨连续梁支座边剪力的设计值： a.承受均布荷载时：V=av（g+q）Ln b.承受大小相同、间距相等的集中荷载时： V=avn（G+Q）式中:Ln净跨, 梁的剪力系数查表确定,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,C.承受均布荷载的等跨连续单向板，各跨中
23、及支座截面弯矩设计值：M= m（g+q）L02 式中： m 板的弯矩系数,查表确定。 L0计算跨度。查表确定。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,4.用弯矩调幅法计算不等跨连续梁板,A.对不等跨连续梁或各跨荷载相差较大的等跨连续梁，按考虑内力重分布方法计算时，可按下列步骤进行：,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,a.根据弹性方法分别求出恒载和各种活载最不利布置作用下的弯矩图，经组合叠加后形成弹性弯矩包络图，以此作为弯矩调幅的依据。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,Teacher Chen Hong,20
24、19年4月29日星期一,B.不等跨连续板的计算步骤：不等跨单向连续板考虑内力重分布时，计算先从较大跨度开始，其跨内弯矩值在下列范围内选定：边跨：(g+q）L2/14M（g+q）L2/11中间跨：（g+q）L2/20M（g+q）L2/16,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,C.按照所选定的跨内弯矩值，遵照各跨内的静力平衡条件，可确定出该较大跨度板的两端支座弯矩值，再以两端的支座弯矩为已知，重复利用上述条件，可设计出邻跨的跨内弯矩值。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,5.考虑内力重分布的方法设计时， 下列情况不适用：,A.直接承受动荷载
25、作用的工业与民用建筑。 B.使用阶段不允许出现裂缝的结构。 C.轻质砼结构及其它特种砼结构。 D.受侵蚀气体或液体作用的结构。 E.预应力结构和二次受力结构。,2019年4月29日星期一,Teacher Chen Hong,五.单向板肋梁楼盖的计算和构造,1.板的计算要点,1.由于板的砼用量占全楼盖的一半以上，因此，板厚应在满足建筑功能和方便施工条件下，尽可能薄一些。工程设计中一般取板厚为（经验）：一般不上人屋面：h60mm一般楼面： h60mm工业房屋楼面： h70mm水池： h90mm,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,为保证刚度，单向板厚应满足的要求（理论）
26、： 连续板：hL/40 简支板：hL/35 悬臂板：hL/12,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,2.当板的宽度较大而外荷载值相对较小时，对于一般的工业与民用建筑的楼、屋盖， 仅砼就可以承担剪力，可不进行斜截面受剪计算。,3.对于那些四周都与梁整体连接的板区格(如:整浇连续板的内区格),其弯矩设计值可减少20%,其它不予降低。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,2.板的配筋构造,1.板中受力筋,配置板中受力钢筋需要解决的内容有：选纵筋的直径,间距,明确配筋方式并确定弯起钢筋的数量及钢筋的弯起和截断位置。,Teacher Chen Ho
27、ng,2019年4月29日星期一,A.钢筋直径：,受力钢筋一般采用级，常用612，为便于施工架立，板面 配筋宜采用较大直径的钢筋。,B.钢筋间距,钢筋间距不应小于70 mm，当h150mm时，200mm;当h150mm时,1.5 h ，且每米板宽内不少于3根。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,C.钢筋弯起,承受正弯矩的受力筋可以弯起1/21/3以承担负弯矩，弯起角度一般为30，当h120mm时可用45，钢筋末端一般做成半圆弯钩（级）， 但板的上部钢筋应做成直钩以便支承在模板上，这样在施工时有利于保持板的有效高度。,Teacher Chen Hong,2019年4
28、月29日星期一,下部伸入支座的钢筋至少要保留1/3跨内受力筋的截面面积，且每米板宽内不少于2.5根(即间距不得大于400 mm)。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,D.钢筋截断,跨内承受正弯矩的钢筋，当部分截断时，截断位置可取在距支座边Ln/10处。 支座承受负弯矩的钢筋，可在距支座距离为处截断， 的取值为：,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,E.配筋方式,连续板中的受力钢筋可采用弯起式和分离式两种，弯起式配筋可先按跨内正弯矩需要，确定所需的钢筋直径和间距，然后考虑在支座附近弯起1/32/3。在确定连续板的钢筋时，应注意相邻两跨跨内
29、钢筋和中间支座钢筋的直径和间距的配合，宜采用间距相同，调整直径的方法处理。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,弯起式和分离式相比，弯起式节约钢筋且锚固较好；分离式则对设计时选择配筋和施工备料方便，适用于不受震动和较薄的板。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,2.板中的构造钢筋,A.分布钢筋: 单向板除沿弯矩方向布置受力钢筋外，还要在垂直于受力钢筋的方向布置分布钢筋。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,B.分布钢筋的作用： a.浇筑砼时固定受力
30、钢筋的位置。 b.抵抗收缩或温度变化所产生的内力。 c.承担并分布板上局部荷载引起的内力。 d.对四边支承的单向板，可承担在长跨板内实际存在的一些弯矩。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,C.分布钢筋的配置:应配置在受力筋的内侧，且每米不得少于3根，并不少于受力钢筋截面面积的1/10，在受力筋的每一弯折点内侧也应布置分布筋，对于无防寒和隔热措施的屋面板和外露结构，分布钢筋可适当加密。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,D.嵌入承重墙内的板面附加钢筋： 配置附加钢筋的原因：抵抗负弯矩。 a.计算简图与实际情况不完全一致：板的短边支座为砖
31、墙时，计算按简支考虑，但因承重墙的嵌固作用可能产生一定的负弯矩。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,b.垂直于板跨方向有部分荷载将就近传给支承墙，但由于墙的嵌固约束，也会产生一定的负弯矩。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,c.板角部分除荷载会引起负弯矩以外，由于砼的干缩，温度变化等影响，会引起拉应力，这些计算中未曾考虑的因素，有时会引起沿墙边缘的裂缝或板角斜向裂缝。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,故：应沿墙在板面配置间距不大于200 mm （包括弯起筋）直径不小于6的钢筋，其伸出墙边缘的长度不应小于
32、L0/7，对于两边均嵌固在墙内的板角部分，在角区L0/4范围内应双向配置构造钢筋，其伸出墙边缘的长度不小于L0/4 。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,E.主梁上的板面附加钢筋：当现浇板的受力钢筋与梁肋平行时（如：单向板肋梁楼盖的主梁），靠近主梁梁肋附近的板面荷载将直接传给主梁而引起负弯矩，这样将引起板和梁相接的板面产生裂缝，故应沿主梁梁肋的板面配置每米不小于56的构造钢筋，其单位长度内的总截面面积应不小于板中单位长度内受力钢筋截面面积的1/3，伸出梁边长度不小于板计算跨度L0的1/4 。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,Teac
33、her Chen Hong,2019年4月29日星期一,3.次梁的计算要点,次梁的跨度一般为4，梁高为跨度的1/181/12，梁宽为梁高的1/31/2，因梁与板整浇在一起，故梁宽可取小值(何故？)，纵向钢筋配筋率一般为0.61.5%。次梁的跨中截面按T形计算，支座截面按矩形计算。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,当次梁按考虑内力重分布方法设计时，不考虑支座处水平推力对弯矩的影响，调幅截面的相对受压区高度应满足0.35h0的限制,此外在斜截面承载力计算中,还应注意将计算所需的箍筋面积增大20%。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,4.
34、次梁的构造要求,次梁的一般构造要求与受弯构件正截面的配筋构造相同。钢筋的弯起与截断参考图示。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,连续次梁因截面上、下均配置有受力纵筋，故一般均沿梁全长配置封闭式箍筋，第一根箍筋可距支座边50处开始布置，同时在简支端的支座范围内，一般宜布置一根箍筋。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,5.主梁的计算与构造要求,1.主梁的跨度一般为58，梁高为梁跨的1/151/10，梁宽为梁高的1/21/3。,主梁除承受自重和直接作用在主梁上的荷载外，主要是次
35、梁传来的集中荷载，为简化计算，也可将主梁的自重等均布荷载化成集中荷载，其作用点与次梁的位置相同。如果主梁是框架横梁时，应按框架横梁进行设计。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,2.因梁板整体浇筑，故主梁跨内正弯矩所需纵筋应按T形截面计算，支座截面按矩形截面计算。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,在主梁支座截面处，由于主梁和次梁交叉重叠，使主梁承受负弯矩的纵筋位置下移，梁的有效高度减少，故在计算支座纵筋时，有效高度可取：单排h0= h-(5060)；双排h0= h-(7080)。,Teacher Chen Hong,2019年4月29
36、日星期一,3.在主梁和次梁相交处，由于次梁传递的集中力在主梁的局部长度上将引起法向应力和剪应力，此局部应力所产生的主拉应力可能引起梁腹部出现斜裂缝，为防止斜裂缝出现而引起局部破坏，应在次梁两侧设置附加横向钢筋（附加箍筋和吊筋）。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,宜优先采用箍筋。附加箍筋和吊筋的总截面面积按下式计算：FL2fyAsbsin+mnfyvAsv1 式中： FL：次梁传递的集中力设计值。 fy：吊筋的抗拉强度设计值。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,Asb：一
37、根吊筋的截面面积。 ：吊筋与梁轴线间的夹角。m：附加箍筋的排数。 n：在同一截面内附加箍筋肢数。Fyv：箍筋的抗拉强度设计值。 Asv1：单肢箍筋的截面面积。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,4.因主梁承受的荷载较大，当主梁支承在砌体上时，除应保证有足够的支承长度外（一般不小370mm），还应进行砌体的局部受压承载力计算。（在砌体结构中讲述）,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,5.主梁纵向钢筋的弯起与截断，原则上应按弯矩包络图确定。 6.在进行主梁复核时，h0按实际截面尺寸和布置进行计算，若实际承受的弯矩与理论相差5%时，要进行加固
38、。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,6.开洞,1.当洞的边长或直径d300时，安装时钢筋绕道走，临时打洞不能损伤钢筋，将钢筋绕道。 2.当300.当700d1000时，在洞口四边加小梁。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,7-3 双向板肋梁楼盖,双向板受力特点和试验结果,双向板按弹性理论计算内力,双向板截面设计和构造要求,双向板支承梁的设计,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,一.双向板的受力特点和主要试验结果,荷载作用下，在两个正交方向受力且都不可忽略的板称双向板。双向板可以是四边支承、四点支承、三边支
39、承或相邻边支承的，但在楼盖中，大都是四边支支承的。四边支承的板，当其长跨与短跨的计算跨度之比小于等于2时，亦称双向板。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,1.受力特点,在双向板中，相邻两端板带存在扭矩作用，而在双向板的中点，受均布荷载时，挠度相等，即：f=PL4/（384ECI）正方形的双向板中，对角线上是不存在扭矩作用的，即对角线上便是主弯矩平面。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,2.试验结果,A、四边简支正方形板板底裂缝图,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,B、四边简支矩形板板底裂缝图,Teache
40、r Chen Hong,2019年4月29日星期一,C、四边简支矩形板板面裂缝图,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,通过破坏试验可知:1)、Mu双 Mu单2)、钢筋应垂直交叉放,与放置方向无关,一般采用平行板边放置。3)、中间部分钢筋密、四边稀比均匀布置受力要好些。4)、破坏:板底的破坏是由于塑性铰线的形成，而板面的破坏是由于四角裂缝扩展而成。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,3.双向板梁板结构的内力计算,1.弹性方法：按弹性薄板理论。 2.塑性方法：按塑性理论重分布。 在理论上，一般的工业与民用建筑设计时，板、次梁按塑性，主梁按弹
41、性（课程设计亦同）。但在实际工程中，均应用弹性方法进行设计计算。,2019年4月29日星期一,Teacher Chen Hong,二.双向板按弹性理论计算内力,1.单跨双向板按弹性理论计算,利用弹性薄板理论，将各系数计算后列于表中，此表是假定材料的泊桑比=0而制定的，故在计算时，只须根据支承情况和短跨与长跨的比值，直接查出弯矩系数mx、my代入以下公式，即可求出在均布荷载作用下的支座或跨内弯矩值：M=mpL12,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,式中: M跨中或支座弯矩单宽设计值。 p均布荷载设计值。 L1短跨方向的计算跨度。 m弯矩系数。,Teacher Che
42、n Hong,2019年4月29日星期一,上式是在=0时成立,当0时,按下式计算: Mx()=Mx+My My()=My+Mx在钢筋砼设计中，有人认为取1/6，也有人认为取0.2，我们在今后的设计中取=0.2进行计算较方便。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,2.多跨连续双向板,活载的布置采用棋盘式，如图所示。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,1.多跨板跨中弯矩：如图示。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,2.支座最大负弯矩,在支座最大负弯矩可近似按满布活载时求得，此时认为各区格都固定在中间支座上，楼盖
43、四边仍按实际支承条件考虑，然后按单跨板计算出各支座主负弯矩，由相邻区格板分别求得的同一支座负弯矩不相等时，取绝对值较大者作为该支座最大负弯矩。,2019年4月29日星期一,Teacher Chen Hong,三.双向板的截面设计和构造要求,1.截面设计,1.截面的弯矩设计值：通过大量的试验研究表明，双向板的实际承载力往往在其计算值之上。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,双向板在荷载作用下，裂缝不断地出现与展开，同时由于支座的约束，导致在板的平面内逐渐产生相当大水平推力，整块平板存在穹顶作用，即周边支承梁对板产生水平推力，使板的跨中弯矩减小，于是板的承载力提高，因
44、此在进行截面设计时所采用的弯矩，必须考虑其有利条件，对于四边都与梁整浇的板，其弯矩设计值可按下列情况予以减小：,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,A.中间跨的跨中截面及中间支座截面减小20%。 B.边跨的跨中截面及楼板边缘算起的第二支座处截面，当Lb/L0 1.5时减小20%；当1.5Lb/L02.0时减小10%，Lb为沿板边缘方向板的计算跨度,L0为垂直于楼板边缘方向的计算跨度。 C.楼板的角区格不应减小。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,2.截面有效高度：考虑到短边方向的弯矩比长跨方向的大，故应将短边方向的跨中受拉钢筋放在长跨方
45、向的外侧，以期具有较大的截面有效高度，通常取值如下： 短跨方向（L01方向）：h01= h-20 长跨方向（L02方向）：h02= h-30 h为板厚。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,3.配筋计算：由单位宽度内截面弯矩设计值M，按下式计算受拉钢筋的截面积：As=M/(sfy h0) （s =0.90.95）,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,2.构造要求,1.板厚:双向板的厚度不宜小于80 mm,通常也不大于160 mm,由于双向板的挠度不另作验算,双向板的板厚与短跨跨长的比值h/ L0应满足刚度要求。简支板h/ L01/45；连
46、续板h/ L01/50。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,2.钢筋的配置：首先将板分成三个板带，两边分别为L01/4，中间板带按跨中最大正弯矩求得的数量布置，边缘L01/4范围按中间板带钢筋数量的一半均匀配置。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,支座上承受负弯矩的钢筋，按计算值沿支座均匀配置。 受力筋直径、间矩及弯起点、切断点的位置等规定，与单向板的规定相同。 沿墙边、墙角处的构造钢筋与单向楼盖中相同。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,四.双向板支承梁的设计,Teacher Chen Hong,201
47、9年4月29日星期一,双向板上的荷载，必然向最近的支座方向传递，因而对于支承梁承受的荷载范围，可近似认为：在跨中首先朝短跨方向传递，在板的四角，以45度等分角线为界，分别传至相邻支座，这样沿短跨方向的支承梁，承受板传来的梯形荷载。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,按弹性理论计算时，可采用支座弯矩等效的原则，取等效均布荷载Pe代替三角形荷载和梯形荷载计算支承梁的支座弯矩，Pe的取值如下： 当为三角形荷载时：Pe =5p/8当为梯形荷载时：其中： P = L01(g+q)/2,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,对于无内柱的双向板楼盖，通
48、常称井字形楼盖，这种楼盖的双向板仍按连续双向板计算，其支承梁的内力，则按结构力学的交叉梁系所用的方法进行计算。 当考虑塑性内力重分布计算支承梁内力时，可在弹性理论求得的支座弯矩基础上，进行调幅，选定支座弯矩(通常取支座弯矩绝对值降低20%),再按实际荷载求出跨中弯矩。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,Teach
49、er Chen Hong,2019年4月29日星期一,配筋图略,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,11-4 楼梯和雨篷,楼 梯,雨 篷,2019年4月29日星期一,Teacher Chen Hong,一.楼梯,1.楼梯的形式1.板式楼梯2.梁式楼梯3.螺旋式楼梯4.悬挑式楼梯5.装配式楼梯,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,2.楼梯结构设计的内容,1.根据建筑要求和施工条件,确定楼梯的结构形式与结构布置。 2.根据建筑类别，按荷载规范确定楼梯的活载标准值,其中:生产车间楼梯的活载不小于3.5KN/m2,设计楼梯栏杆时,应考虑杆顶有0.5KN/m或1.0KN/m的水平荷载。,Teacher Chen Hong,2019年4月29日星期一,3.进行楼梯各部件的内力计算和截面设计。 4.绘制施工图,特别应处理连接部位的配筋构造。,
