《双向板肋梁楼盖 》PPT课件.ppt

1 梁板结构,1 梁板结构,1.1 概 述 1.2 现浇单向板肋梁楼盖 1.3 现浇单向板肋梁楼盖设计实例 1.4 现浇双向板肋梁楼盖 1.5 现浇双向板肋梁楼盖设计实例 1.6 装配式混凝土楼盖 1.7 无梁楼盖 1.8 无粘结预应力混凝土楼盖 1.9 楼梯和雨蓬,1.4 现浇双向板肋梁楼盖,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,在荷载的作用下,在两个方向上弯曲,且不能忽略任一方向弯曲的板称为双向板,1. 双向板的受力分析,图1-41 双向板受力的近似分析,1.4.1 双向板的受力分析和试验研究,1.4.1 双向板的受力分析和试验研究,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,1. 双向板的受力分析,图1-41 双向板受力的近似分析,1.4.1 双向板的受力分析和试验研究,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,2. 双向板的试验研究,图1-43 双向板破坏时裂缝分布,1.4.1 双向板的受力分析和试验研究,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,2. 双向板的试验研究,四边搁置无约束,(a)板底面裂缝分布,图1-45 肋形楼盖中双向板的裂缝分布,(b)板顶面裂缝分布,1.4.2双向板按弹性理论方法的内力计算,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,1.单跨双向板,(1) 四边简支； (2) 一边固定，三边简支； (3) 两对边固定，两对边简支； (4) 四边固定； (5) 两邻边固定，两邻边简支； (6) 三边固定，一边简支。,四边支承的板,有六种边界条件:,四边固定矩形板的弯矩图,1.4.2双向板按弹性理论方法的内力计算,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,1.单跨双向板,四边固定矩形板的弯矩图,单位板宽内的弯矩设计值为:,m跨中或支座单位板宽内的弯矩 设计值(kNmm)；,l0短跨方向的计算跨度(m) ， 计算方法与单向板相同;,a查P281附录2 附表2-12-6所得弯矩系数。,1.4.2双向板按弹性理论方法的内力计算,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,1.单跨双向板,单位板宽内的弯矩设计值为:,需指出：附录2中附表是根据材料的泊桑比 n0制定的。 当n 0时，可按下式计算跨中弯矩 m,对钢筋混凝土， n =0.2,泊桑比n是指横向应变 与纵向应变之比,1.4.2双向板按弹性理论方法的内力计算 2.多跨连续双向板,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,多跨连续双向板的计算多采用以单区格计算为基础的实用计算方法。 此法假定支承梁不产生竖向位移且不受扭； 同时还规定，双向板沿同一方向相邻跨度的比值 ，以免计算误差过大。,1.4.2双向板按弹性理论方法的内力计算 2.多跨连续双向板,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,(1) 跨中最大正弯矩的计算,活荷载的不利布置如图所示：,在正对称荷载 (g+q/2) 作用下,中间支座近似的看作固定支座，,中间区格板均可视为四边固定的双向板,在反对称荷载 (q/2) 作用下,中间支座视为简支支座 ，,中间区格板均可视为四边简支的双向板。,对于边、角区格板，外边界条件应按实际情况考虑。,1 梁板结构,1.4 现浇双向板肋梁楼盖,g+q,g+q,g+q,g+q,g+q,g+q,l02,l02,l02,l02,l01,l01,l01,g,g,g,g,g,g,-,+,多区格双向板活荷载的最不利布置,-,+,？,？,1.4.2双向板按弹性理论方法的内力计算 2.多跨连续双向板,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,(2) 支座最大负弯矩的计算,活荷载的不利布置可近似地按满布时求得。,在正对称荷载 (g+q) 作用下,中间支座近似的看作固定支座，,中间区格板均可视为四边固定的双向板,对于边、角区格，外边界条件 应按实际情况考虑。,由相邻区格板分别求得的同一支座负弯矩不相等时，可取其平均值作为该支座截面的负弯矩设计值。,1 梁板结构,1.4 现浇双向板肋梁楼盖,g+q,g+q,g+q,g+q,g+q,g+q,l02,l02,l02,l02,l01,l01,l01,-,多区格双向板活荷载的最不利布置,-,g+q,g+q,g+q,g+q,g+q,g+q,？,？,？,？,?,?,?,?,1 梁板结构,1.4 现浇双向板肋梁楼盖,3m,4m,4m,4m,4m,3m,3m,3m,B1,B1,B1,B1,B2,B2,B2,B2,B3,B3,B3,B3,B4,B4,B4,B4,1.4.2双向板按弹性理论方法的内力计算 2.多跨连续双向板,y,x,举例说明板中心板带跨中弯矩和支座弯矩的求法,1 梁板结构,1.4 现浇双向板肋梁楼盖,1.4.2双向板按弹性理论方法的内力计算 2.多跨连续双向板,B1板的弯矩计算,=0.2,P281附表2-4、P281附表2-1,1 梁板结构,1.4 现浇双向板肋梁楼盖,1.4.2双向板按弹性理论方法的内力计算 2.多跨连续双向板,B2板的弯矩计算（长边简支）,=0.2,P284附表2-6、P281附表2-1,1 梁板结构,1.4 现浇双向板肋梁楼盖,1.4.2双向板按弹性理论方法的内力计算 2.多跨连续双向板,B3板的弯矩计算（短边简支）,=0.2,P284附表2-6、P281附表2-1,1 梁板结构,1.4 现浇双向板肋梁楼盖,1.4.2双向板按弹性理论方法的内力计算 2.多跨连续双向板,B4板的弯矩计算（两邻边简支）,=0.2,P284附表2-5、P281附表2-1,1.4.3双向板按塑性铰线法的内力计算,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,塑性铰出现在杆系结构中，而板式结构则形成塑性铰线。两者都是因受拉钢筋屈服所致。 一般将裂缝出现在板底的称为正塑性铰线；裂缝出现在板面的称为负塑性铰线。,用塑性铰线法计算双向板分两个步骤： 首先假定板的破坏机构，即由一些塑铰线把板分割成由若干个刚性板块所构成的破坏机构；每个板块满足各自的平衡条件。 然后利用极限平衡条件，建立外荷载与作用在塑性铰线上的弯矩之间的关系，从而求出各塑性铰线上的弯矩，以此作为各截面的弯矩设计值进行配筋设计。,1.4.3双向板按塑性铰线法的内力计算,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,1.破坏机构的确定,确定板的破坏机构，就是要确定塑性铰线的位置。一般情况下，塑性铰线和转动轴的位置有如下规律：,（1）对称结构具有对称的塑性铰线分布；如图2-16 （2）负塑性铰线位于固定边； （3）固定边和简支边为转动轴线； （4）塑性铰线应满足转动要求，所以两板块之间的正塑性铰线 必通过两板块转动轴的交点； （5）转动轴线通过支承板的柱； （6）塑性铰线的数量应使整块板成为一个几何可变体系。,1.4.3双向板按塑性铰线法的内力计算,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,1.破坏机构的确定,1.4.3双向板按塑性铰线法的内力计算,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,1.破坏机构的确定,2.塑性铰线法的基本假定,（1）板即将破坏时，塑性铰线发生在弯矩最大处； （2）形成塑性铰线的板是机动体系（破坏机构）； （3）分布荷载下，塑性铰线为直线； （4）节板为刚性板，板的变形集中在塑性铰线上，破坏时 各板块都绕塑性铰线转动； （5）板在理论上存在多种可能的塑性铰线形式，必有一个 是最危险的，其极限荷载为最小； （6）塑性铰线上只存在一定值的极限弯矩，其扭矩和剪力 可认为等于零。,1.4.3双向板按塑性铰线法的内力计算,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,3.基本公式（以四边固定矩形板为例分析）,m1u 、m2u相应于l01、 l02方向单位板宽内跨中塑性铰线上的极限弯矩；,相应于l01、 l02方向单位板宽内两对边支座负塑性铰线上的极限弯矩，取绝对值。,1.4.3双向板按塑性铰线法的内力计算,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,3.基本公式（以四边固定矩形板为例分析）,(1)板块 A,1.4.3双向板按塑性铰线法的内力计算,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,3.基本公式（以四边固定矩形板为例分析）,(2)板块 B,1.4.3双向板按塑性铰线法的内力计算,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,3.基本公式（以四边固定矩形板为例分析）,(3)板块 C,1.4.3双向板按塑性铰线法的内力计算,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,3.基本公式（以四边固定矩形板为例分析）,(4)板块 D,1.4.3双向板按塑性铰线法的内力计算,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,3.基本公式（以四边固定矩形板为例分析）,1.4.3双向板按塑性铰线法的内力计算,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,3.基本公式（以四边固定矩形板为例分析）,在设计双向板时，用设计值代替极限值，则：,1.4.3双向板按塑性铰线法的内力计算,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,4.设计公式,（1）跨中钢筋不弯起时四边固定板的设计公式, 跨中钢筋不弯起的公式推导中，四边固定，三边连续、一长边简支，三边连续、一短边简支，两邻边连续、两邻边简支等板的M1 、M2表达式不变，只是支座弯矩有时为零。,1.4.3双向板按塑性铰线法的内力计算,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,4.设计公式,（1）跨中钢筋不弯起时四边固定板的设计公式,代入基本公式得设计公式：,1.4.3双向板按塑性铰线法的内力计算,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,4.设计公式,（1）跨中钢筋不弯起时四边固定板的设计公式,注：为什么,对于各种边界条件的板，都近似的取,4.设计公式,1 梁板结构,1.4.3 双向板按塑性铰线法的内力计算,（2）跨中钢筋在距支座 处弯起一半时的设计公式 （强调M1 、M2的表达式）,四边固定板,代入基本公式得设计公式：,4.设计公式,1 梁板结构,1.4.3 双向板按塑性铰线法的内力计算,（2）跨中钢筋在距支座 处弯起一半时的设计公式, 三边连续，一长边简支的板,代入基本公式得设计公式：,4.设计公式,1 梁板结构,1.4.3 双向板按塑性铰线法的内力计算,（2）跨中钢筋在距支座 处弯起一半时的设计公式,三边连续，一短边简支的板,代入基本公式得 设计公式：,4.设计公式,1 梁板结构,1.4.3 双向板按塑性铰线法的内力计算,（2）跨中钢筋在距支座 处弯起一半时的设计公式,两邻边连续，另两邻边简支的板,代入基本公式得设计公式：,5.设计步骤,1 梁板结构,1.4.3 双向板按塑性铰线法的内力计算,（2）设计弯矩表达式 （跨中50%钢筋弯起，若中间区格板为四边固定板）,计算时，活荷载按满布计算，计算可从中间区格板开始,（1）,（3）设计公式,代入基本公式得设计公式：,（4）根据关系求出,5.设计步骤,1 梁板结构,1.4.3 双向板按塑性铰线法的内力计算,计算时，活荷载按满布计算，计算可从中间区格板开始,（1）,（5）计算相邻区格板,（6）其他板块的内力求法以此类推。,1.4.4双向板支承梁的设计,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖, 作用在双向板上的荷载一般会向最近的支座方向传递，对于支承梁承受的荷载范围，可近似认为，以450等分角线为界，分别传至两相邻支座。,g+q,l01,l02,单向板荷载的传递,l01/2,（g+q）l01/2,板传给梁的荷载,g+q,l01,l02,双向板荷载的传递,l01/2,（g+q）l01/2,板传给长边梁的荷载,45o,l01/2,l01/2,（g+q）l01/2,板传给短边梁的荷载,1.4.4双向板支承梁的设计,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖, 作用在双向板上的荷载一般会向最近的支座方向传递，对于支承梁承受的荷载范围，可近似认为，以450等分角线为界，分别传至两相邻支座。 沿短跨方向的支承梁，承受板面传来的三角形分布荷载； 沿长跨方向的支承梁，承受板面传来的梯形分布荷载。,图1-49 双向板支承梁计算简图,1.4.4双向板支承梁的设计,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,1.按弹性理论方法计算,板传给梁的荷载：,（边梁）,（中间梁）,对于承受三角形或梯形荷载的连续梁，可根据支座弯矩相等的条件，将它们换算成均布荷载 pe ： 支座弯矩可用结力的方法或查用p286附录3求出； 用取隔离体的方法，按荷载实际分布情况计算跨中弯矩。,计算支承梁时，对于活荷载 还应考虑活荷载的最不利布置。,图1-49 双向板支承梁计算简图,1.4.4双向板支承梁的设计,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,1.按弹性理论方法计算,板传给梁的荷载：,（边梁）,（中间梁）,当三角形荷载作用时，,当梯形荷载作用时，,三角形及梯形荷载换算为等效均布荷载,1.4.4 双向板支承梁的设计,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,2.按塑性理论方法计算,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（b20%），选定支座弯矩后，再按荷载实际分布情况计算跨中弯矩。,1.按弹性理论方法计算,次梁和主梁的设计方法和构造要求同单向板肋梁楼盖,1.4.5 双向板的截面设计与构造要求,1 梁板结构,1.4现浇双向板肋梁楼盖,1. 截面设计要点,（1）截面的弯矩设计值,考虑板内拱作用，对弯矩进行折减,板的空间内拱作用： 多区格连续双向板在荷载作用下，由于四边支承梁的约束作用，与多跨连续单向板相似，双向板也存在空间拱作用，使板的支座及跨中截面弯矩值均将减小。因此周边与梁整体连接的双向板，其截面弯矩计算值按下述情况予以减小：,1.4.5 双向板的截面设计与构造要求,1