钢筋混凝土梁板结构设计

1、钢筋混凝土梁板结构设计一、 规范规定:混凝土板应按下列原则进行计算:.两对边支承的板和单边嵌固的悬臂板,应按单向板计算;.四边支承的板(或邻边支承或三边支承应按下列规定计算:(1当长边与短边长度之比 3时,可按沿短边方向受力的单向板计算;(2当长边与短边长度之比 2时,应按双向板计算;(3当长边与短边长度之比 23之间时,宜按双向板计算;二、单向板的受力特点单向板上的荷载主要沿短边方向传递,沿长边方向传递的荷载很少,受力钢筋沿短 边方向布置,长边方向只布置构造钢筋。单向板肋形楼盖构造简单,施工方便,是整体式楼盖结构中最常用的形式。因板、 次梁和主梁为整体现浇, 所以 将 板 视 为 多跨超静

2、定 连续 板, 而将 梁 视 为 多跨超静 定梁。 其 荷 载的传递 路线 是:板 次梁 主梁 柱 或 墙 。可 见 :板的支 座 为次梁,次梁的支 座 为主梁, 主梁的支 座 为 柱 或 墙 。三、单向板平面布置1. 单向板、次梁和主梁的 经济跨 度为:单向板:(1.72.7 m 次 梁:(46 m 主 梁:(58 mØ 受力 合理 、 满足建筑 要 求 、方便施工 主梁沿横向布置 主梁沿纵向布置有中间走道2. 单向板的板 厚 :对简支板和 连续 板, 取 板 跨 度的 l 0/35l 040;悬臂板 取 l 0/10l 0/12; 支 撑 长度 不小于 板 厚 , 同 时 不小于

3、 120mm 。3. 次梁 截面高 度 l 0/18l 0/12, 宽 度为 h 0/3h 0/2。当 连续 次梁的 高 度为 其跨 度的 1/20,可不必验 算 挠 度。4. 主梁 截面高 度 l 0/14l 0/8, 宽 度为 h 0/3h 0/2。5. 梁、板 各跨跨 度宜 相等 , 不等 时 相 邻 跨 度之 差不 宜 超过 10%四、单向板肋形楼盖的设计计算1、计算简 图 (1支座的简化 (2计算跨数 (3计算跨度:Ø 跨 度:构 件 支 座 中 心线 之间的 距离 或定 位轴线 与支 座 中 心线 之间的 距离 。Ø计算 跨 度:指在内 力计算时所 采 用的 跨

4、 间长度。 理论 上计算 跨 度应 取跨 两 端 支 座处转动点 之间的 距离 。按 弹性理论 计算时: 中间 跨 计算 跨 度为支 撑 中 心线 之间的 距离 ; 边 跨 与支 座反 力 分 布 有关 (即 与构 件 的 搁 置长度 a 、构 件刚 度 有关 Ø中间 跨 : b l l n +=0 (板和梁Ø当板、梁边 跨端部搁 置 在 支承构 件 上 (4计算方法评述Ø弹性理论方法 :截面 间 内 力的 分 布规 律 是 不变 的;任一截面内 力 达到其内 力 设 计 值 时, 认 为整 个 结构 达到其 承载 能 力。Ø实际上 :截面 间 内 力的

5、 分 布规 律 是 变化 的。任一截面内 力 达到其内 力 设 计 值 时, 只是 该截面达到其 承载 能 力, 出 现 了塑性铰 。只要整 个 结构 还 是 几何不变 的,结构 还能继续 承受荷载。Ø塑性理论计算方法 塑性铰 的 概念 : 在 钢筋 屈服 截面 , 从 钢筋 屈服 到达到 极限 承载力, 截面在 外弯矩增加 很 小 的 情况 下 产生较大 转动 , 表 现 得犹如 一个能 够 转动 的 铰 , 称 为 “ 塑性铰 ” 。(5塑性铰与理想铰的区别理 想 铰不能 承受 任何 弯矩 , 而塑性铰 则 能 承受 一 定的 弯矩 (My M Mu ;理 想 铰 集 中 于一点

6、 , 塑性铰 则 有一 定的长度 理 想 铰在 两 个 方向 都 可 产生无限 的 转动 , 而塑性铰 则 是 有 限 转动 的单向 铰 , 只 能在 弯矩 作 用方向 作 有 限 的 转动 。对 于超静 定结构, 当结构的 某 个截面出 现 塑性铰 后 , 结构的 内 力 分 布 发生 了变化 , 经 历 了一个 重新 分 布的 过 程 , 这 个过 程成 为 “ 塑性内 力 重 分 布 ” 。弹性理论 有 较大 的 安全储备 。塑性理论 内 力 分 析 与 截面 计算 相 协调 , 结 果 比 较 经济 , 但 一 般情况 下结构的 裂缝较 宽 , 变 形 较大 。现浇钢筋混凝土肋梁楼盖:

7、板和次梁:按 塑性理论分 析 内 力主 梁 :按 弹性理论分 析 内 力 (主梁为楼盖中的主要构 件 , 要 保证使 用中 有 较好 的 性能 (6考虑内力重分布的适用范围下列 情况 不 宜 采 用Ø在 使 用 阶段 不 允许 出 现 裂缝 或对 裂缝开展控制较严 的 混凝土 结构;Ø处于 严重侵蚀 性 环境 中的 混凝土 结构;Ø直接 承受 动 力和 重复 荷载的 混凝土 结构 ;Ø要 求有 较 高 承载力 储备 的 混凝土 结构;五、按弹性理论方法的单向板内力计算 1. 活 荷载的最 不 利 布置 及 荷载的最 不 利组 合 连续梁活荷载最不利布置的

8、原则 :(1 求 某 跨跨内 最 大正弯矩 时,应 在 本 跨 布 置 活 荷载, 然后隔 跨 布置。(2 求 某 跨跨内 最 大负弯矩 时, 本 跨不 布置 活 荷载, 而在其 左右 邻 跨 布置, 然后隔 跨 布置。(3 求 某 支 座 最 大负弯矩 或支 座 左 、 右 截面 最 大剪 力时,应 在该 支 座 左右 两 跨 布置 活 荷载, 然后隔 跨 布置。 2. 折算荷载计算简 图 中, 将 板与次梁、次梁与主梁的支承简 化 为 铰 支 座 , 即 自由 转动 ; 但实际 上次 梁对板、 主梁对次梁的 转动 均 有 限制作 用, 由此 对 活 荷载 作 用 产生较大 的 误 差 ,

9、采 用 折 算荷 载 来 考虑 次 误 差 。板 折 算 恒 载 g =g+q/2 折 算 活 载 q =q/2次梁 折 算荷载 g =g+q/4 折 算 活 载 q =3q/43. 内力计算跨 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:（1）在均布及三角形荷载作用下： （2）在集中荷载作用下： 4.内力包络图： 将同一结构在各种荷载的最不利组合作用下的内力图 (弯矩图或剪力图叠画在同一张 图上，其外包线所形成的图形称为内力包络图。 5.支座弯矩和剪力设计值 六、连续梁、板考虑塑性内力重分布的内力计算

10、 弯矩调幅法 1.弯矩调幅法 弯矩调幅法简称调幅法，它是在弹性弯矩的基础上，根据需要，适当调整某些截面弯矩 值。 通常对那些弯矩绝对值较大的截面进行弯矩调整， 然后按调整后的内力进行截面设计和 配筋构造，是一种适用的设计方法。 2. 采用调幅法应注意的问题 受力钢筋宜采用 HRB400 级、HRB335 级、 HPB235 级热轧钢筋，混凝土强度等级宜 在 C2045 范围；截面的相对受压区高度应满足 0.10.35； 调幅系数不宜超过 0.2 ； 连续梁、板各跨中截面的弯矩应不小于公式 12-3； 调幅后支座和跨中截面的弯矩值均不宜小于 M0 的 1/3； 剪力设计值按荷载最不利布置和调幅后的支座弯矩由静力平衡条件计算确定 3.用调幅