第二章钢筋混凝土梁板结构PPT课件

1、第二章 钢筋混凝土梁板结构楼盖的分类按施工方法现浇楼盖:装配式楼盖:装配整体式楼盖:2.1概述预制板+现浇（或预制）梁。预制楼面上做刚性面层。刚性面层： 40 mm混凝土层，内配钢筋网。按施工图绑扎好梁和板的钢筋，再支模，最后浇注并振捣混凝土.第1页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构主要在一个方向受力的板，称为单向板。一般包括以下三种形式：悬臂板；对边支承板；两相邻边支承板、三边支承板及四边支承板。在工程中，对于四边支承的矩形板，当其长边l2和短边l1之比较大时，板上荷载主要沿短边方向传递而沿长边传递的荷载效应可以忽略不计，这种主要沿单方向(短向)传递荷载，产生单向弯曲的板，称为单向板。2.

2、1概述单向板和双向板纵横两个方向的受力都不能忽略的板，称为双向板。一般包括以下三种形式：四边支承；三边支承；两邻边支承。在工程中，对于四边支承的矩形板，当其长边l2和短边l1的比值较接近时，板在两个方向都传递荷载，这种沿两个方向传递荷载，产生双向弯曲的板，称为双向板。第2页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.1概述钢筋混凝土肋梁楼盖第3页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.1概述钢筋混凝土无梁楼盖第4页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.1概述板上荷载传力方式： 次梁主梁墙、柱基础次梁主梁单向板肋梁楼盖l2 / l1 3时按单向板设计第5页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.1

3、概述双向板肋梁楼盖梁无主次之分，荷载两向传递。 l2 / l1 2时按双向板设计板上荷载传力方式： 两个方向梁墙、柱基础2l2 / l1 3时宜按双向板设计第6页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.1概述井式楼盖与密肋楼盖是肋梁楼盖结构的一种特例。其特点是：两个方向梁的高度相等且一般为等间距布置；不分主次共同直接承受板传来的荷载；梁布置成井字形，梁格形状为方形、矩形或菱形；板为双向板。可无柱，使用方便，但梁跨度大。楼面刚度弱，变形大。梁高h 。 0118l传力方式： 板梁基础墙第7页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.1概述井式楼盖与密肋楼盖当梁肋间距小于1.5m时的楼盖常称为密肋楼盖

4、。有单向密肋楼盖和双向密肋楼盖两种型式。双向板密肋楼盖可看做井式楼盖的特例。肋距 1.5 m，楼面刚度比井式大，变形比井式小。 传力方式： 板梁基础墙第8页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.1概述无梁楼盖 传力方式： 板柱基础板不宜薄，h150mm。柱距不宜大。第9页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.1概述无梁楼盖是由板和柱组成的板柱结构。其特点是：l柱间无梁，楼面荷载由板直接传递到柱上；l柱网一般为正方形或接近正方形，板双向受力；l与相同柱网尺寸的双向板肋梁楼盖相比，其板厚要大些；l为提高柱顶处板的受冲切承载力以及减小板的计算跨度，往往在柱顶设置柱帽；l结构层厚度比肋梁楼盖的小；

5、l板底平滑，可改善采光、通风和卫生条件。无梁楼盖第10页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算2.2 2.2 单向板肋梁楼盖的设计计算 结构布置原则结构布置、梁格布置应尽量简单、整齐、统一；、有隔墙时应在相应位置设梁；、楼板上开较大洞口时，应四周设小梁；、梁格布置尽可能等跨，使梁截面尺寸、种类减少，方便施工；、主梁跨内次梁的根数宜多于一根，使主梁受力均匀。第11页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构板板跨跨12.0 3.0ml次次梁梁24 6ml 2hl=(1/121/18)=(1/121/18)bh=(1/21/3)=(1/21/3)主主梁梁35 8ml 3hl=(

6、1/81/14)=(1/81/14)bh=(1/21/3)=(1/21/3) 构件常用跨度及截面尺寸2.单向板肋梁楼盖的设计计算第12页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构为使板有足够的刚度，板厚尚应满足：连连续续板板简简支支板板140l悬悬臂臂板板135l112l板板厚厚工业楼面：h70 mm民用楼面：h60 mm屋 面：h70 mmhhh2.单向板肋梁楼盖的设计计算第13页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算内力计算方法按弹性理论计算 按结构力学方法计算，适用于较重要构件的设计计算，如主梁。下例情况下按弹性理论方法计算： (1)直接承受动力荷载和疲劳荷载作用的楼

7、盖；(2)在使用阶段不允许出现裂缝或对裂缝开展有较高要求的楼盖；(3)处于侵蚀性环境及负温下的楼盖。按塑性理论计算方法适用于一般构件的设计计算，如板和次梁。第14页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算计算单元的确定荷载分配时不考虑结构的连续性单向板肋形楼盖按线弹性的计算第15页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算计算简图墙支承梁支承相邻两跨跨长相差1010时，按等跨计算。五跨以上按五跨计算。第16页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算0cll 0n(llh板板）0n1.025ll （梁梁）中间跨对多跨连续梁板0

8、n22abll，且且0n(22hbll板板）0n1.0252bll （梁梁）边跨计算跨度第17页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算荷载(1) 恒载：自重、粉灰重等。恒载标准值体积材料自重(2) 活荷载：人群、家具等。民用建筑楼面活载标准值见荷载规范。板和次梁一般以均布荷载为主。承载力计算时，荷载用设计值，即将荷载标准值乘以荷载分项系数G 或Q 。第18页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算(3) 折算恒载与折算活载考虑主梁对次梁、次梁对板的约束影响。板次梁1122ggqqq1344ggqqq当梁板直接搁置在砖墙或钢梁上时，按实际恒载和实

9、际活载计算。第19页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算内力计算及组合内力按结构力学方法计算。25跨等跨梁板内力见教材附录7。内力要根据荷载最不利布置组合计算。恒载一次布置，活载分跨布置再组合第20页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算配筋计算配筋时用的弯矩和剪力值按如下方法确定：02bMMV边边中中()2bVVgq 边边中中第21页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算单向板肋形楼盖按塑性内力重分布方法设计计算单元及荷载(1) 计算单元：与弹性方法相同。(2) 计算跨度：中间跨0ll （梁梁）边跨0002(21

10、.025allhllll ，且且板板）（梁梁）(3) 荷载：用实际恒载与实际活载。第22页/共61页塑性铰混凝土开裂后，截面的应力分布发生了变化，称应力发生了重分布。钢筋屈服后，在荷载无明显增加的情况下，截面的变形可以急剧增大，称出现了“塑性铰”。第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算第23页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算塑性铰可分为拉铰（受拉钢筋屈服）和压铰（受拉钢筋不屈服），拉铰转动量大于压铰。式中， 为极限曲率； 为屈服曲率；lp为塑性铰的等效长度。塑性铰与普通铰的区别是：(a) 塑性铰是单向铰，只能沿Mu方向转动；(b) 塑性铰可以传递

11、弯矩, MMu ；(c) 塑性铰的转动是有限的：puyp()l1-10u y 第24页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算内力重分布超静定结构中，某一截面由于裂缝出现、钢筋与混凝土粘结破坏、钢筋屈服等原因，使截面内力分布与按弹性理论分析时有所不同的现象，称为出现了内力重分布。超静定结构才有内力重分布,静定结构只有应力重分布第25页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算内力重分布使弹性计算中弯矩最大截面内力减少，弯矩较小截面的内力增大，相当于弯矩调幅。由于塑性铰的转动是有限的，因此调幅量也有限。弯矩调幅法钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设

12、计规程(CECS51:93)规定：调幅系数一般为0.2，且不宜超过0.25。 第26页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算可按荷载最不利布置，根据调整后的支座弯矩用静力平衡条件计算；也可近似取用考虑荷载最不利布置按弹性方法算得的剪力值。弯矩调幅法计算步骤(1) 按弹性分析方法计算内力，按活载最不利分布进行内力组合得出最不利弯矩图；(2) 按CECS51:93要求对支座弯矩调幅；(3) 计算支座弯矩调幅后相应的跨中弯矩值，且比弯矩值不得小于弹性弯矩值。连续梁各控制截面的剪力设计值第27页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算(1) 等跨连续梁

13、式中， 、 分别为等跨连续梁的弯矩系数和剪力系数，见表1.1和表1.2。(2) 等跨连续板式中， 为等跨连续板的弯矩系数，见表1.1。等跨连续梁板内力计算2mb0()Mgq l vbn()Vgq l vb mb 2mp0()Mgq l mp 第28页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算表2.1 连续梁和连续单向板的弯矩计算系数支承情况支承情况 截面位置截面位置 端端支座支座边跨边跨跨中跨中 距端第距端第二支座二支座 距距端第二端第二跨跨中跨跨中 中间中间支座支座 中间跨中间跨跨中跨中 A B C 梁、板搁置梁、板搁置在墙上在墙上 0 1/11 2跨跨连续：连续：-1

14、/103跨以跨以上连续：上连续：-1/11 1/16 -1/14 1/16 板板与梁整与梁整浇连接浇连接 -1/16 1/14 梁梁-1/24 梁与柱整浇梁与柱整浇连接连接 -1/16 1/14 mbmp、第29页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算表2.2 连续梁的剪力计算系数支承情况支承情况 截面位置截面位置 端支座内端支座内侧侧Ain 距端第二支座距端第二支座 中间支座中间支座 外侧外侧B Bexex 内侧内侧Bn 外侧外侧C Cexex内侧内侧Cin 搁置搁置在墙上在墙上 0.45 0.60 0.550.550.55与梁或柱与梁或柱整浇连接整浇连接 0.50

15、 0.55 vb 第30页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算v 按照混凝土结构设计原理(第二版) 第4章所介绍的方法计算受力纵筋，受力纵筋沿短跨方向布置。v 一般不验算斜截面承载力。v 四周与梁整体连接的单向板，由于拱效应使板中 各计算截面弯矩减少，中间跨的跨中截面和中间支 座计算弯矩都按减少20计算，其他截面不减少。(1) 配筋计算特点板配筋计算与构造要求第31页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算(2) 构造要求v 板厚宜尽量薄一些，但不得小于最小厚度。v 板的支承长度应满足受力钢筋在支座内的锚固要 求，且一般不小于板厚及120 m

16、m。v 受力钢筋一般用HPB235级钢筋和LL550级冷轧带 肋钢筋，直径常用8 mm、10 mm，70 mm 间距200 200 mm。v 受力钢筋可用弯起式或分离式，钢筋的弯起、切断 见教材第29页图。支座计算弯矩都按减少20计算，其他截面不减少。第32页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算v 分布筋与受力筋方向垂直，每米不小于4根，直径常为8 mm，且截面面积不小于受力钢筋截面面积的15。v 嵌入墙内的板，其板面应配附加钢筋。v 垂直于主梁的板面应设附加钢筋。第33页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算次梁(1) 配筋计算特点v 跨

17、中按T形截面计算，支座按矩形截面计算。v 正截面按混凝土结构设计原理（第二版）第4章计算，斜截面按该书第5章计算。(2) 构造要求v 受力钢筋的弯起和切断原则上应按弯矩包络图确定。v 对于跨度相差不超过20、承受均布荷载的次梁，当q/g 3时，可按本教材中图确定。第34页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算主梁(1) 计算特点v 主梁以承受次梁传来的集中荷载为主，为简化计算，可将自重也折算成集中荷载计算。v 跨中按T形截面计算，支座按矩形截面计算。.v 主梁支座处截面有效高度按下图确定。第35页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算(2)

18、构造要求v 主梁受力钢筋的切断位置要按弯矩包络图确定。v 次梁与主梁相交处应设附加钢箍或吊筋。第36页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.单向板肋梁楼盖的设计计算附加钢箍筋或吊筋按右式计算：式中，F 为次梁传递给主梁的集中荷载设计值； fyv为附加箍筋或吊筋的抗拉强度设计值； 为附加箍筋与水平线的交角。svyv2sinFAf 第37页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.双向板肋梁楼盖的设计计算按弹性理论取微元体，建立微分方程式并求解，根据边界条件可以求出板的内力与变形。或纵横各取一单元宽板带，按交点处挠度相等进行荷载分配。单区格双向板的内力计算2.2. 双向板肋梁楼盖的设计计算双向板按

19、弹性理论的内力计算第38页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.双向板肋梁楼盖的设计计算pgql 取用lx和ly 中较小者。3c212(1)EhB 为泊桑比，混凝土的0.2，表中系数是按0算得的，当 不等于0.2时，支座弯矩仍查表计算，跨中弯矩要按下列公式计算：式中，弯矩系数和挠度系数的取值对常见的六种情况可查教材附表，对其他支承情况可查设计手册。单位板宽内弯矩和挠度计算方法：24c/MgqlfgqlBc c弯弯矩矩弯弯矩矩系系数数 （）挠挠度度 挠挠度度系系数数 （）第39页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.双向板肋梁楼盖的设计计算式中， mx和my仍按表计算。( )xxy( )yy

20、xmmmmmm 多区格双向板的内力计算(1) 计算跨中最大弯矩求区格A时：A区格活载满布，然后跨区格布置活载。第40页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.双向板肋梁楼盖的设计计算v 活载最不利布置方法当求某一区格跨中最大弯矩时，在该区格及其前后左右每隔一区格应布置活荷载，即呈棋盘式布置。v 支承条件g+q/2荷载作用下，各中间支座可视为固支。若A区格为边区格，则边支座有边梁时为固支，无边梁时为简支。在q/2荷载作用下，中间各支座可视为简支。若A区格为边区格，则边支座有边梁时为固支，无边梁时为简支。v 内力计算a. 先求A区格在g+q/2荷载作用下的跨中弯矩，按四边固支条件查单区格板的表。第

21、41页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.双向板肋梁楼盖的设计计算b. 在求A区格在q/2荷载作用下的跨中弯矩，按四边铰支条件查单区格板的表。c. 将a 、b计算结果叠加得最后结构。 跨中最大挠度也按上述方法计算。(2) 计算支座最大弯矩v 活载最不利布置方法 为简化计算，假定各区格均布满活载。v 支承条件 中间支座均为固支，边支座按实际支座情况而定。v 内力计算a. 根据支承情况和g+q的荷载查单区格板的表格 计算相应的支座弯矩。第42页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.双向板肋梁楼盖的设计计算b. 由以上讨论可见，虽然是多区格双向板，计算时仍是 一个区格、一个区格地单独计算。c.

22、 计算可从较大的区格开始，当相邻两跨所求得的同一支座的弯矩不等时，选较大者配筋。(3) 支座梁内力计算v 荷载分配由每区格四角按 对角线将区格划分为四块，每块上的恒载和活载传递给相邻的支承梁。不考虑板的连续性。045第43页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.双向板肋梁楼盖的设计计算v 内力a. 三角形荷载作用下的内力化为等效均布荷载计算， 见教材中附录12。b. 梯形荷载作用下的内力可先按固端弯矩相等的条件 换算成等效均布荷载。c. 三角形荷载也可换算成等效均布荷载计算。第44页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.双向板肋梁楼盖的设计计算截面设计(1) 对四边都与梁整体浇接的板，考虑

23、拱效应，其弯矩设计值可按下列情况予以减少：v 中间区格板的支座及跨内截面减少20。v 边区格板的跨内截面及第一内支座处截面：当lb / l 1.5时，减少20；当1.5 lb / l 2.0时，减少10。 式中l为垂直于楼板边缘方向板的计算跨度； lb为沿楼板边缘方向板的计算跨度。v 角区格板截面弯矩值不予折减。双向板的截面设计与构造要求第45页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.双向板肋梁楼盖的设计计算(2) 截面有效高度(3) 配筋计算：单位宽度内所需钢筋，ss0yMAh f 2( mm /m)单单位位为为s0.9 0.95 式式中中，010220 mm30 mmhhhh短短跨跨方方向

24、向：长长跨跨方方向向：h式式中中， 为为板板厚厚。第46页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.双向板肋梁楼盖的设计计算（1）板厚 80160 mm，简支板h/l01 1/451/45；连续梁h/l01 1/501/50（ l01为短跨跨长 ）。构造要求（2）钢筋的配置v 短跨方向钢筋放在外边，长跨方向放在里面。v 可将每一方向分成板带，两个方向的边缘板带宽度均为l01 /4 。边缘板带单位宽度范围内的配筋等于中间板带单位宽度范围的一半。v 支座上承受负弯矩的钢筋按计算确定，沿支座均匀配置，伸入支座长不小于l01 /4 。第47页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.板式楼梯和梁式楼梯板式

25、楼梯2.2. 板式楼梯和梁式楼梯楼梯设计要点第48页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.板式楼梯和梁式楼梯换算成与板面垂直的荷载后，按简支梁求跨中弯矩，考虑到支座构造后，近似取：20max00220201(coscos)101()cos10 cos1()10qlMgllgq lgq l 式中：cosgg 第49页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.板式楼梯和梁式楼梯梁式楼梯(1) 组成：踏步板、斜梁、平台梁、平台板。(2) 踏步板：厚度一般为3050 mm。 取一个踏步板按简支计算，支承在斜梁上。每一踏步的配筋不小于28。30 50 mm第50页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.板式楼梯和梁式楼梯 2max0maxn181cos2Mgq lVgq l cosgg 式中：(3) 斜梁：按梯为斜板公式计算内力在配筋。 第51页/共61页第二章 钢筋混凝土梁板结构2.板式楼梯和梁式楼梯(4)平台梁：按简支梁计算。斜梁传来的荷载为集中荷载。如：斜梁有沿梁轴方向作用的力，该力对平台梁产生水平推力或拉力。第52页/共61页第二章 钢筋混