1、10 梁板结构 10.1概述：钢筋混凝土梁板结构是土建工程中应用最广泛的一种结构部件。如图（10.1） 按施工方法可分为： 现浇整体式梁板结构，装配式梁板结构和装配整体式梁板结构。 1）现浇整体式混凝土梁板结构：整体刚性好、抗震性强、防水性能好等优点。但其模板用量多，现场工作量较大。 *现浇整体式楼盖结构按楼板受力和支撑条件分为：单向板肋形楼盖、双向板肋形楼盖、无梁和井式楼盖。,2）装配式混凝土楼盖：是现浇梁或预制梁和预制板结合而成。便于工业化生产，在多层民用建筑和多层工业厂房中广泛应用。但其整体性、抗震性和防水性都较差，且不便开洞，应用较局限。 3）装配整体式混凝土楼盖：在预制板（梁）上现浇
2、一叠合层而成为一个整体。其兼有整体现浇式和预制装配式楼盖的优点。缺点是需进行混凝土二次浇灌，焊接工作量大，对施工进度和造价都有一些不利影响。10.2 整体现浇式单向板肋梁楼盖 一、概述： 1、单、双向板的划分：主要在一个方向受力的板，称单向板。,1)悬臂板：板式（雨篷、阳台） 2）对边支撑板：装配式铺板、现浇走道板及板式楼梯的梯段板。 3）两边相邻、三边支撑及四边支撑板： 按弹性理论划分：,按塑性理论划分：,2、单向板肋形楼盖的荷载传递路线：板次梁主梁柱或墙 二、单向板肋形楼盖的设计步骤： 1、结构平面布置：满足房屋的正常使用要求；考虑结构受力是否合理；节约材料、降低造价。 *经济合理的跨度：
3、 板（板厚表10.1）：单向板1.82.7m，不宜超过3； 次梁：46m；主梁：58m *常见的单向板肋梁楼盖的布置方案：如图（10.6）,1）主梁横向布置，次梁纵向布置。（图10.6c） 2）主梁纵向布置，次梁横向布置。（图10.6d） 3）房屋宽度不大时，梁可以只沿一个方向布置。（图10.6a） 2、确定板、次梁、主梁的计算简图： 1）荷载计算： *板：板带（b=1m）自重及板带上的均布活荷载。 *次梁：取相邻板跨中线所分割出来的面积作为它的受荷面积（计算单元），次梁承受的荷载为其自重及受荷面积上板传来的荷载。 *主梁：承受自重和次梁传来的集中荷载,2）支座： 铰支座 板、梁直接搁置在砖（
4、墙、柱）上。梁、柱整体连接（误差），在荷载计算时调整（恒载满布比活载隔跨布置引起的板梁在支座处的转动小）。 *荷载调整的具体方法： 板： 次梁： 主梁： *注意：在楼盖中，如果主梁的支座为截面较大的钢筋混凝土柱，当主梁与柱的线刚度比小于4时，以及柱的两边主梁跨度相差较大时，由于柱对梁的转动有较大约束和影响，不能按铰支座考虑，将其视为框架计算。,3）跨度与跨数：当跨数超过五跨时，按五跨考虑。跨度相差不超过10%，按等跨计算。 4）构件截面尺寸： 次梁： 主梁： 5）计算方法：弹性计算法；塑性计算法。 A、整体现浇式单向板肋梁楼盖的内力计算弹性计算法假定结构为弹性匀质材料，按结构力学原理进行计算（
5、力矩分配法）。对等跨的荷载规则的连续板、梁已制有现成计算表格，见附表10.1。具体方法如下。,1、活荷载的最不利位置：就是活载如何布置，与恒载组合后，对某一指定截面的内力为最不利的问题，也就是荷载的不利组合问题。*活荷载最不利位置的布置方法：（图10.10） 1）求连续梁各跨的跨中最大正弯矩时，应在该跨布置活荷载，然后向左、右两边隔跨布置活荷载。 2）求连续梁各中间支座的最大负弯矩时，应在该支座左、右两跨布置活荷载，然后隔跨布置活荷载。 3）求连续梁各支座截面（左侧或右侧）的最大剪力时，应在该支座的左、右两跨布置活荷载，然后隔跨布置活荷载。,2、应用表格计算内力： 当均布荷载作用时：当集中荷载
6、作用时：3、内力包络图：就是在恒荷载弯矩（或剪力）图上叠加以各种不利活荷载位置作用下得出的弯矩（或剪力）图的外包线所围成的图形，也称叠和图形。 1）弯矩包络图： 2）剪力包络图：,B、整体现浇式单向板肋梁楼盖的内力计算塑性计算法 一、基本概念： 为什麽用塑性计算法： 1）混凝土是弹塑性材料，钢筋在屈服强度后产生塑性变形，钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算采用的塑性理论正确反映两种材料的力学性能。 2）弹性计算法中，连续梁截面最大内力按照最不利荷载作用下确定的，但实际上最不利荷载并不可能同时发生，配筋存在浪费。 3）塑性法从实际受力情况，考虑塑性变形内力重分布来计算连续梁的内力，解决以上矛盾。,
7、什麽是塑性计算法：是在弹性计算法的基础上，考虑了截面出现塑性铰，发生塑性转动，使整个连续梁引起内力重分布，将某些截面弯矩（一般为支座截面）予以调整降低的一种方法，通常称弯矩调幅法（目前普遍采用的一种方法）。这种方法只有在超静定结构中是可能的。 *塑性铰：支座截面的钢筋首先到达屈服强度产生较大塑性变形，钢筋拉应力维持在屈服强度不便，应变增长，挠度增大，截面产生塑性转动，转动集中的区域称塑性铰。 *塑性铰与 理想铰的区别：塑性铰能承受弯矩，沿弯矩作用的方向做一定限度的转动；理想铰能转动，不能承受弯矩。,二、弯矩调幅法要点： 1、弯矩调幅法的原则： 1）力求节约钢材、便于施工：尽可能多的减少支座弯矩
8、，使它等于或接近与跨中弯矩。 2）满足刚度和裂缝宽度的要求：注意支座弯矩的减少不能过多，否则支座截面会产生过宽的裂缝、降低梁的刚度并影响正常使用。 3）确保结构安全可靠：（图10.15）,2、等跨连续板、梁的内力值：图10.16、10.17,3、塑性计算法的适用条件和适用范围： 1）适用条件：规范指出：按塑性内力重分布计算结构构件承载力时，材料易采用塑性性能较好的HPB235和HRB335级的钢筋。2）适用范围： 通常下列情况下按弹性理论计算方法进行设计：*直接承受动力荷载作用的构件；裂缝控制等级为一级或二级的构件；采用无明显屈服台阶钢材配筋的构件；现浇梁板结构中的主梁一般不考虑塑性内力重分布
9、。,三、连续板的截面计算与构造： （P227293） 1、连续板的截面配筋计算： 2、连续板的构造要求： 四、次梁计算与构造要求： 五、主梁计算与构造要求： 六、单向板肋形楼盖的设计例题：,六、单向板肋形楼盖的设计例题：,荷载加大,10.3 现浇整体式双向板肋梁楼盖 一、概述：按弹性理论分 的板称双向板。当楼面荷载较大、建筑平面接近正方形（跨度小于5米）时，一般采用双向板楼盖比单向板楼盖经济。 二、双向板的计算： 1、试验研究：（图10.39） 四边简支的方板：板底中间（第一批裂缝） 沿对角线扩散板面四角附近出现垂直于对角线的圆形裂缝 四边简支的矩形板：平行与长边的方向（第一批裂缝）沿45度角
10、扩散 板面四角破坏,结论：平行于四边配筋；采用强度高的混凝土；采用较细钢筋（含钢量相同时）；板中间部分钢筋排列应较密。,2、双向板计算方法： A、弹性计算法：按弹性薄板理论为依据进行计算。 1）单跨双向板的计算：根据板四边支承情况不同，查附表10-2代入式,2）多跨连续双向板的实用 计算法：活载的最不利布置： *求跨中最大弯矩：该区格 及其前后左右每隔一区格 布置活荷载（棋盘式布置）， 则该区格跨中弯矩最大。,*求支座最大弯矩：假定活荷载满布所求得的支座弯矩，即为支座最大弯矩。对各区格按四边固定的单跨双向板计算其支座弯矩，边区格按该板周边实际支承情况来计算其支座弯矩。 例题：,3、支承梁的计算
11、：1）荷载： （图10.45）,2）内力计算：建筑结构静力计算手册 4、截面设计要点（构造）：,B、塑性计算法考虑材料塑性变形并产生内力重分布的一种计算方法。（极限平衡法以事先根据试验结果定出的破坏图形为前提） 1）基本假定： （图10.41）*结构进入极限状态时，被塑性铰分割的各块体为绝对刚体，变形集中在塑性铰线上； *塑性铰线上有一定的极限弯矩； *分布荷载下塑性铰线是直线，跨中铰线上没有扭矩和剪力； *每块板均满足各自的平衡条件； *配筋合理，则塑性铰线上的钢筋均能屈服； *,2）内力计算：,10.5 楼梯 一、概述：楼梯的外形和几何尺寸由建筑设计确定。按施工方法分整体式楼梯和装配式楼梯
12、；按楼梯段结构形式分板式、梁式、剪刀式和螺旋式等。本章主要介绍最基本的现浇整体式板式楼梯和梁式楼梯的计算和构造。 二、现浇板式楼梯的计算与构造： 楼梯跨度不大、活荷载较小时可采用。一般由梯段板、平台板和 平台梁组成。梯段板是一块带有踏步的斜板，分别支承于上、下 平台梁上。 1、梯段板： 1）板厚一般取 左右（ 为梯段板水平方向的跨度）。,2）荷载计算：活荷载、踏步自重、斜板自重等。由于活荷载是沿水平方向分布，斜板沿板的倾斜方向分布，一般将荷载换算成沿水平分布。 *取1米板宽或整个梯段作为计算单元。 3）内力计算：梯段板简化为简支斜板（图10.60），斜板由可化 为水平板计算，计算跨度按斜板的水
13、平投影长度取值，荷载化作 沿斜板的水平投影长度上的均布荷载（梯段板自重）。计算公式：,4）梯段板的配筋： （图10.61）2、平台板：一般均属单向板。板的两边与梁整体连接：板的一边与梁整体连接，另一边支承在墙上：,3、平台梁：承受梯段板、平台板传来的均布荷载和平台梁自重，按倒L形梁计算，截面高度取 ，其他构造要求与一般梁相同。,三、现浇梁式楼梯的计算与构造： （图10.63） 1、踏步板：取一个踏步为计算单元，按截面面积相等的原则简化为同宽度的矩形截面的简支梁计算，计算简图如下：,*斜板厚度取3040mm。踏步板除计算配筋外，要求每个踏步一般不宜少于 受 力钢筋，布置在踏步下斜板中，并沿梯段布
14、置间距不大于300mm的分布钢筋（图10.64）。,2、梯段斜梁：梯段斜梁两端支承在平台梁上，承受踏步传来的荷载。内力计算时，可简化为简支斜梁，再化作水平梁计算。梯段斜梁按倒L形截面计算，斜板为其受压翼缘，其截面高度一 般取 。配筋与一般梁相同。3、平台梁与平台板： （图10.66-67） 与板式楼梯基本相同，只其承受的荷载形式不同。,10.6 雨篷 一、概述：钢筋混凝土雨篷是常见的悬挑构件。对一般的雨篷，都只由雨篷板和雨篷梁组成。 雨篷的破坏形式：雨篷板在根部发生受弯断裂破坏；雨篷受弯、剪、扭发生破坏；整体雨篷发生倾覆破坏。 *雨篷除必须进行承载力计算外，还应进行整体的抗倾覆验算。 二、雨篷
15、板的设计：板厚： 。 当雨篷挑出长度 时，板根部厚度通常不小于70mm，当挑出长度 时，板根部厚度通常不小于80mm。而端部不小于60mm。沿板宽每隔1米考虑一个1KN的集中荷载（施工或检修荷载）。,雨篷板上的荷载按两种情况考虑： （1）恒荷载+均布活荷载（0.5KN m2）或雪荷载（两者取大值） （2）恒荷载+施工或检修荷载（沿板宽每隔1米考虑一个1KN的集中荷载，作用于最不利位置上）。 两种荷载情况取产生弯矩最大的情况，然后进行配筋计算。,三、雨篷梁的设计：*梁宽一般与墙厚相同，梁高通常为砖的皮数。通常在梁顶设置高过板顶60mm的凸块（防止雨水渗入墙内）。 1、梁上墙传来荷载的确定： 1）当墙体高度 ，按全部墙体的 均布重力采用；当 时，按高度为 墙体均布重力采用。 2）当雨篷梁上有梁板荷载时，如梁、板下的墙体高度 时，按梁、板传来的荷载采用，若 时，梁、板荷载不予考虑。（图10.72） 2、雨篷梁抗弯承载力计算： （弯矩、剪力）,1）雨篷梁上的荷载：雨篷板上传来的恒荷载和活荷载（取对梁产生弯矩、剪力最大的那种情况），雨篷梁自重和雨篷梁上墙体荷载（或梁、板荷载）。 2）内力计算：第三、四章 3、雨篷梁的抗扭计算：由雨篷板上的荷载产生 （图10.73）,4、内力计算后，雨篷梁的配筋设计按弯剪扭构件计算纵筋和箍筋 四、雨篷的整体倾覆验算：,五、雨篷的配筋：（图10.75）,
