1.2第十一章梁板结构ppt课件

1、第十一章梁板结构梁板结构 混凝土结构混凝土结构Concrete Structure主讲教师：盖玉龙主讲教师：盖玉龙 TelE-mail: gylqd163 建筑工程学院工程结构教研室建筑工程学院工程结构教研室第十一章梁板结构梁板结构 11 梁板结构梁板结构 11.1 概述概述梁板结构是土木工程中常见的结构形式梁板结构是土木工程中常见的结构形式 楼盖屋盖）楼盖屋盖）第十一章梁板结构梁板结构 楼梯楼梯 雨蓬雨蓬 地下室底板地下室底板 挡土墙挡土墙 第十一章梁板结构梁板结构 11.1.1 楼盖类型楼盖类型 混凝土楼盖按施工方法可分为：现浇式楼盖混凝土楼盖按施工方法可分为：现

2、浇式楼盖 装配式楼盖装配式楼盖 装配整体式楼装配整体式楼盖盖 混凝土楼盖按预加应力情况可分为：钢筋混凝土楼盖混凝土楼盖按预加应力情况可分为：钢筋混凝土楼盖 预应力混预应力混凝土楼盖凝土楼盖 混凝土楼盖按结构型式可分为混凝土楼盖按结构型式可分为 ：单向板肋梁楼盖：单向板肋梁楼盖 双向板肋梁楼双向板肋梁楼盖盖 井式楼盖井式楼盖 密肋楼盖密肋楼盖 无梁楼盖无梁楼盖 第十一章梁板结构梁板结构 单向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖 双向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖 井式楼盖井式楼盖 无梁楼盖无梁楼盖 密肋楼盖密肋楼盖 第十一章梁板结构梁板结构 11.1.2单向板和双向板单向板和双向板单向板单向板在荷载作用下，只在一

3、个方向在荷载作用下，只在一个方向弯曲弯曲 或者主要在一个方向弯曲的板或者主要在一个方向弯曲的板双向板双向板在荷载作用下，在两个方向弯在荷载作用下，在两个方向弯曲，曲， 且不能忽略任一方向弯曲的板且不能忽略任一方向弯曲的板 第十一章梁板结构梁板结构 规范规范规定：混凝土板应按下列原则进行计算：规定：混凝土板应按下列原则进行计算： 1两对边支承的板和单边嵌固的悬臂板，应按单向板两对边支承的板和单边嵌固的悬臂板，应按单向板计算；计算； 2四边支承的板或邻边支承或三边支承应按下列四边支承的板或邻边支承或三边支承应按下列规定计算：规定计算： （1当长边与短边长度之比大于或等于当长边与短边长度之比大于或等

4、于3时，时， 可按沿短边方向受力的单向板计算；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小于或等于当长边与短边长度之比小于或等于2时，时， 应按双向板计算；应按双向板计算； （3当长边与短边长度之比介于当长边与短边长度之比介于2和和3之间时，之间时， 宜按双向板计算；宜按双向板计算； 当按沿短边方向受力的单向板计算时，当按沿短边方向受力的单向板计算时， 应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。第十一章梁板结构梁板结构 11.2 现浇单向板肋梁楼盖现浇单向板肋梁楼盖 单向板肋梁楼盖的设计步骤为：单向板肋梁楼盖的设计步骤为： （1结构平面布置，并对梁

5、板进行分类编号，结构平面布置，并对梁板进行分类编号， 初步确定板厚和主、次梁的截面尺寸；初步确定板厚和主、次梁的截面尺寸； （2确定板和主、次梁的计算简图；确定板和主、次梁的计算简图； （3梁、板的内力计算及内力组合；梁、板的内力计算及内力组合； （4截面配筋计算及构造措施；截面配筋计算及构造措施； （5绘制施工图。绘制施工图。第十一章梁板结构梁板结构 11.2.1结构平面布置结构平面布置1单向板肋梁楼盖结构平面布置通常有以下三种方案：单向板肋梁楼盖结构平面布置通常有以下三种方案： 主梁沿横向布置主梁沿横向布置 主梁沿纵向布置主梁沿纵向布置 有中间走道有中间走道 第十一章梁板结构梁板结构 2进

6、行楼盖的结构平面布置时，应注意以下问进行楼盖的结构平面布置时，应注意以下问题：题： （1单向板、次梁和主梁的经济跨度为：单向板、次梁和主梁的经济跨度为： 单向板：（单向板：（1.72.5m 次次 梁梁 ：（：（46m 主主 梁梁 ：（：（58m （2受力合理受力合理 （3满足建筑要求满足建筑要求 （4方便施工方便施工 第十一章梁板结构梁板结构 11.2.2计算简图计算简图222211hblabllnnblln0取小值取小值第十一章梁板结构梁板结构 计算跨度：计算跨度：（1当按弹性理论计算时：当按弹性理论计算时： 1当板、梁边跨端部搁置在支承构件上当板、梁边跨端部搁置在支承构件上中间跨：中间跨：

7、222211hblablnn （板和梁） 边跨：边跨： 01l2025.12211blablnn取小值取小值（板）（板）2025.12211blablnn取小值取小值（梁）（梁）第十一章梁板结构梁板结构 梁板的计算跨度也可按表1-2采用第十一章梁板结构梁板结构 折算荷载折算荷载 ：板和次梁现浇在一起时考虑：板和次梁现浇在一起时考虑2qgg连续板连续板 2qq4qgg连续次梁连续次梁 43qq第十一章梁板结构梁板结构 11.2.3连续梁、板按弹性理论方法的内力计算连续梁、板按弹性理论方法的内力计算 1.活荷载的最不利布置及荷载活荷载的最不利布置及荷载的最不利组合的最不利组合 连续梁活荷载最不利布

8、连续梁活荷载最不利布置的原则：置的原则：（1求某跨跨内最大正弯矩时，求某跨跨内最大正弯矩时， 应在本跨布置活荷载，然应在本跨布置活荷载，然 后隔跨布置后隔跨布置 （2求某跨跨内最大负弯矩时，求某跨跨内最大负弯矩时， 本跨不布置活荷载，而在其本跨不布置活荷载，而在其 左右邻跨布置，然后隔跨布置左右邻跨布置，然后隔跨布置 （3求某支座最大负弯矩或支座左、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，然后隔跨左右两跨布置活荷载，然后隔跨 布置。布置。 第十一章梁板结构梁板结构 第十一章梁板结构梁板结构 2.内力计算内力计算跨数超过五跨的连

9、续梁、板，当各跨荷载相同，且跨度跨数超过五跨的连续梁、板，当各跨荷载相同，且跨度 相差不超过相差不超过10%时，可按五跨的等跨连续梁、板计算时，可按五跨的等跨连续梁、板计算 2221qlkglkM（1在均布及三角形荷载作用下：在均布及三角形荷载作用下：qlkglkV43QlkGlkM65（2在集中荷载作用下：在集中荷载作用下：QkGkV87第十一章梁板结构梁板结构 3.内力包络图：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 (弯矩图或剪力图弯矩图或剪力图)叠画在同一张图上，其外包线所形叠画在同一张图上，其外包线所形 成的图形称为内

10、力包络图成的图形称为内力包络图 220bVMbVMMccc第十一章梁板结构梁板结构 4.支座弯矩和剪力设计值支座弯矩和剪力设计值 弯矩设计值：弯矩设计值： 2bqgVVc剪力设计值：剪力设计值：cVV均布荷载均布荷载集中荷载集中荷载220bVMbVMMccc第十一章梁板结构梁板结构 11.2.4连续梁、板按塑性理论方法的内力计算连续梁、板按塑性理论方法的内力计算1塑性铰的概念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很大转动，表现得犹如在外弯矩增加很小的情况下产生很大转动，表现得犹如一个能够转动的铰，

11、称为一个能够转动的铰，称为“塑性铰塑性铰”。第十一章梁板结构梁板结构 塑性铰与理想铰的区别塑性铰与理想铰的区别 理想铰不能承受任何弯矩，而塑性铰则能承受理想铰不能承受任何弯矩，而塑性铰则能承受一一 定的弯矩定的弯矩MyMMu）；）； 理想铰集中于一点，塑性铰则有一定的长度理想铰集中于一点，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，而塑理想铰在两个方向都可产生无限的转动，而塑性铰性铰 则是有限转动的单向铰，只能在弯矩作用则是有限转动的单向铰，只能在弯矩作用方向作有限方向作有限 的转动。的转动。 第十一章梁板结构梁板结构 2超静定结构的塑性内力重分布现象超静定结构的塑性内力重分布现

12、象 按弹性理论方法：按弹性理论方法： 1.截面间内力的分布规律是不变的；截面间内力的分布规律是不变的； 2.任一截面内力达到其内力设计值时，认为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。整个结构达到其承载能力。 实际上：实际上：1.截面间内力的分布规律是变化的。截面间内力的分布规律是变化的。 2. 任一截面内力达到其内力设计值时，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，结构还能继续承只要整个结构还是几何不变的，结构还能继续承受荷载。受荷载。第十一章梁板结构梁板结构 eaeMM

13、M 对于超静定结构，当结构的某个截面出现塑性铰后，结构对于超静定结构，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，这个过程成为个过程成为“塑性内力重分布塑性内力重分布”。第十一章梁板结构梁板结构 3. 考虑塑性内力重分布的意义考虑塑性内力重分布的意义 （1内力计算方法与截面设计方法相协调；内力计算方法与截面设计方法相协调； （2可以人为地调整截面的内力分布情况，更可以人为地调整截面的内力分布情况，更合适地布置钢筋；合适地布置钢筋； （3充分利用结构的承载力，取得一定的经济充分利用结构的承载力，取得一定的经济

14、效益。效益。第十一章梁板结构梁板结构 4. 影响塑性内力重分布的因素影响塑性内力重分布的因素 塑性铰的转动能力塑性铰的转动能力 斜截面承载能力斜截面承载能力 正常使用条件正常使用条件 截面要有合适的受压区高度；构件必须要有截面要有合适的受压区高度；构件必须要有足够的受剪承载力。足够的受剪承载力。第十一章梁板结构梁板结构 5. 考虑内力重分布的适用范围考虑内力重分布的适用范围 下列情况不宜采用下列情况不宜采用 （1在使用阶段不允许出现裂缝或对裂缝开展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；控制较严的混凝土结构； （2处于严重侵蚀性环境中的混凝土结构；处于严重侵蚀性环境中的混凝土

15、结构； （3直接承受动力和重复荷载的混凝土结构直接承受动力和重复荷载的混凝土结构 （4要求有较高承载力储备的混凝土结构；要求有较高承载力储备的混凝土结构； （5配置延性较差的受力钢筋的混凝土结构。配置延性较差的受力钢筋的混凝土结构。 第十一章梁板结构梁板结构 6连续梁、板考虑塑性内力重分布的内力计算连续梁、板考虑塑性内力重分布的内力计算 弯矩调幅法弯矩调幅法（1弯矩调幅法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，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

16、后按调整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。设计方法。 截面弯矩调整的幅度用调幅系数表示 eaMM)1 (202.10rlMMMM第十一章梁板结构梁板结构 （2采用调幅法应注意的问题采用调幅法应注意的问题受力钢筋宜采用受力钢筋宜采用HRB400级、级、HRB335级热轧钢筋，混凝土强度等级宜级热轧钢筋，混凝土强度等级宜在在C20C45范围；截面的相对受压区高度范围；截面的相对受压区高度应满足应满足0.10.35；调幅系数调幅系数不宜超过不宜超过0.2 ；连续梁、板各跨中截面的弯矩应不小于包

17、连续梁、板各跨中截面的弯矩应不小于包络图及下式计算的值络图及下式计算的值 20lqgMM调幅后支座和跨中截面的弯矩值均不宜小于调幅后支座和跨中截面的弯矩值均不宜小于M0的的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确定 第十一章梁板结构梁板结构 （3用调幅法计算等跨连续梁、板用调幅法计算等跨连续梁、板等跨连续梁等跨连续梁承受均布荷载时承受均布荷载时 ： nVlqgV0lQGMM承受间距相同、大小相等的集中荷载时承受间距相同、大小相等的集中荷载时 ： QGnVV 等跨连续板 nVlqgV第十一章梁板结构

18、梁板结构 对四周与梁整体连接的单向板对四周与梁整体连接的单向板 (现浇连续板的内区格就属于现浇连续板的内区格就属于这种情况这种情况)，其中间跨的跨中截面及中间支座截面的计算弯，其中间跨的跨中截面及中间支座截面的计算弯矩可减少矩可减少20，其它截面则不予降低如板的角区格、边，其它截面则不予降低如板的角区格、边跨的跨中截面及第一内支座截面的计算弯矩则不折减）。跨的跨中截面及第一内支座截面的计算弯矩则不折减）。第十一章梁板结构梁板结构 11.2.5单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求1. 单向板的截面设计与构造要求单向板的截面设计与构造要求（1截面设计要点截面设计要点

19、1板的计算单元通常取为板的计算单元通常取为1m，按单筋矩形截面设计；，按单筋矩形截面设计； 2板一般能满足斜截面受剪承载力要求，设计时可板一般能满足斜截面受剪承载力要求，设计时可 不进行受剪承载力验算；不进行受剪承载力验算；3板的内拱作用板的内拱作用第十一章梁板结构梁板结构 （2构造要求构造要求 1板的厚度板的厚度2板的支承长度板的支承长度 3板中受力钢筋板中受力钢筋钢筋的直径钢筋的直径 钢筋的间距钢筋的间距 配筋方式配筋方式 分离式配筋分离式配筋 弯起式配筋弯起式配筋 钢筋的弯起和截断钢筋的弯起和截断 第十一章梁板结构梁板结构 当当q / g3时，时，a=ln /4 当当q / g3时，时，

20、a=ln /3第十一章梁板结构梁板结构 嵌入承重墙内的板面构造钢筋嵌入承重墙内的板面构造钢筋 4板中构造钢筋板中构造钢筋分布钢筋分布钢筋 垂直于主梁的板面构造钢筋垂直于主梁的板面构造钢筋 第十一章梁板结构梁板结构 2. 次梁的截面设计与构造要求次梁的截面设计与构造要求（1截面设计要点截面设计要点1截面形式截面形式2考塑性内力重分布时，在下列区段内应将计算所需的箍筋考塑性内力重分布时，在下列区段内应将计算所需的箍筋面积增大面积增大20：对集中荷载，取支座边至最近一个集中荷载之：对集中荷载，取支座边至最近一个集中荷载之间的区段；对均布荷载，取支座边至距支座边为间的区段；对均布荷载，取支座边至距支座

21、边为1.05h0的区段的区段 ，此处，此处h0为梁截面有效高度。此外，箍筋的配箍率为梁截面有效高度。此外，箍筋的配箍率sv不应小不应小于于0.3 ft / fyv 。3当次梁的截面尺寸满足表当次梁的截面尺寸满足表1-5的要求时，一般不必作使用的要求时，一般不必作使用阶段的挠度和裂缝宽度验算。阶段的挠度和裂缝宽度验算。第十一章梁板结构梁板结构 （2构造要求构造要求1截面尺寸截面尺寸2支承长度支承长度3钢筋的直径钢筋的直径 4钢筋的间距钢筋的间距 5梁侧的纵向构造钢筋梁侧的纵向构造钢筋 6配筋方式配筋方式 第十一章梁板结构梁板结构 第十一章梁板结构梁板结构 3. 主梁的截面设计与构造要求主梁的截面

22、设计与构造要求（1截面设计要点截面设计要点1截面形式截面形式 2主梁支座截面的有效高度主梁支座截面的有效高度h0 单排钢筋时单排钢筋时 h0= h(5060)mm双排钢筋时双排钢筋时 h0h一一(7080)mm 3主梁的内力计算通常按弹性理论方法进行，不考主梁的内力计算通常按弹性理论方法进行，不考虑塑性内力重分布虑塑性内力重分布 4当主梁的截面尺寸满足表当主梁的截面尺寸满足表1-5的要求时，一般不必的要求时，一般不必作使用阶段的挠度和裂缝宽度验算。作使用阶段的挠度和裂缝宽度验算。第十一章梁板结构梁板结构 （2构造要求构造要求1截面尺寸截面尺寸 2支承长度支承长度3钢筋的直径钢筋的直径 4钢筋的

23、间距钢筋的间距 5梁侧的纵向构造钢筋梁侧的纵向构造钢筋 6梁纵筋的弯起和截断梁纵筋的弯起和截断按弯矩包络图确定按弯矩包络图确定 7主梁附加横向钢筋主梁附加横向钢筋第十一章梁板结构梁板结构 1sin2svyvsbyAf nmA f F附加箍筋和吊筋的总截面面积按下式计算：附加箍筋和吊筋的总截面面积按下式计算：第十一章梁板结构梁板结构 11.4 双向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖在荷载的作用下在荷载的作用下,在两个方向上弯曲在两个方向上弯曲,且不能忽略任且不能忽略任一方向弯曲的板称为双向板一方向弯曲的板称为双向板1. 双向板的受力分析双向板的受力分析21ppp 240221401138453845IEl

24、pIElpfccA4010221)(llpp10102ll11.4.1 双向板的受力分析和试验研究双向板的受力分析和试验研究第十一章梁板结构梁板结构 10102ll当当221ppp时，得：时，得：20102ll；当1716,1712pppp时，得：时，得：30102ll；当8180,8112pppp时，得：时，得：30102ll当当20102ll,按单向板计算；而当按单向板计算；而当 按双向板计算按双向板计算 第十一章梁板结构梁板结构 2. 双向板的试验研究双向板的试验研究四边简支板第十一章梁板结构梁板结构 四边搁置无约束四边搁置无约束肋形楼盖肋形楼盖201lpm板底裂缝板顶裂缝第十一章梁板结

25、构梁板结构 11.4.2双向板内力计算双向板内力计算弹性理论计算方法弹性理论计算方法单块双向板的内力计算单块双向板的内力计算四边支承的板四边支承的板,有六种边界条件有六种边界条件:(1)四边简支；四边简支； (2)一边固定，三边简支；一边固定，三边简支； (3)两对边固定，两对边简支；两对边固定，两对边简支； (4)四边固定；四边固定； (5)两邻边固定，两邻边简支；两邻边固定，两邻边简支； (6)三边固定，一边简支。三边固定，一边简支。第十一章梁板结构梁板结构 单位板宽内的弯矩设计值为单位板宽内的弯矩设计值为:21)(1mmmm跨中或支座单位板宽内的弯矩设计值跨中或支座单位板宽内的弯矩设计值

26、(kNmm)；p板上作用的均布荷载设计值板上作用的均布荷载设计值(kNm2), l01短跨方向的计算跨度短跨方向的计算跨度(m) 查附录7附表7-17-6所得弯矩系数。 第十一章梁板结构梁板结构 需指出：附录需指出：附录2中附表是根据材料的波桑比中附表是根据材料的波桑比0制定制定的。当的。当0时，可按下式计算跨中弯矩时，可按下式计算跨中弯矩 12)(2mmm对钢筋混凝土，对钢筋混凝土，=0.2第十一章梁板结构梁板结构 连续双向板的内力计算连续双向板的内力计算(1)跨中最大弯矩的计算跨中最大弯矩的计算活荷载的不利布置如活荷载的不利布置如图所示：两个方向隔图所示：两个方向隔跨布置跨布置在正对称荷载

27、在正对称荷载 (g+q/2) 作用下：作用下：中间支座近似的看作固定支座中间支座近似的看作固定支座 中间区格均可视为四边固定的双向板中间区格均可视为四边固定的双向板 在反对称荷载在反对称荷载 (q/2) 作用下：作用下：中间支座视为简支支座中间支座视为简支支座 ，中间各区格板均可视为四边简支板的双向板。，中间各区格板均可视为四边简支板的双向板。 棋盘式布置第十一章梁板结构梁板结构 按附表六种支承情况求跨中弯矩，然后叠加，得跨中最大弯矩。第十一章梁板结构梁板结构 (2)支座最大弯矩的计算 假定永久荷载和可变荷载都满布连续双向假定永久荷载和可变荷载都满布连续双向板所有区格时，支座弯矩出现最大值板所有区格时，支座弯矩出现最大值 即在即在正对称荷载正对称荷载 (g+q) 作用下：作用下： 中间区格均可视为四边固定的双向板中间区格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对于边、角区格，外边界条件应按实际