双向板肋梁楼盖设计. ppt课件

1、淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计11.3根本概念根本概念 在纵横两个方向弯曲且都不能忽略在纵横两个方向弯曲且都不能忽略的板称为双向板。的板称为双向板。 荷载沿两个方向传送。荷载沿两个方向传送。 双向板的支承方式可以是四边支承、双向板的支承方式可以是四边支承、三边支承、两邻边支承或四点支三边支承、两邻边支承或四点支承；承；淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计双向板支承梁：主梁、主次梁、双向梁交叉梁系，双重井双向板支承梁：主梁、主次梁、双向梁交叉梁系，双重井式楼盖式楼盖运用运用: 柱网较大的公共建筑、工业厂房等。柱网较大的公共建筑、工业厂房等。淮海工学院土木工程系

2、（http:/ 梁板结构设计双向板的优点：双向板的优点： 梁格布置使顶棚整齐美观，常用于民用房屋跨度梁格布置使顶棚整齐美观，常用于民用房屋跨度较大的房间以及门厅等处。较大的房间以及门厅等处。 当梁格尺寸及运用荷载较大时，比采用单向板肋当梁格尺寸及运用荷载较大时，比采用单向板肋梁楼盖更为经济。梁楼盖更为经济。淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计 淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计11.3.1 11.3.1 双向板的受力特点双向板的受力特点 四边简支四边简支双向板弹双向

3、板弹性分析：性分析：淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计四边简支四边简支双向板实双向板实验分析：验分析：淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计11.3.2 11.3.2 双向板按弹性实践的内力计算双向板按弹性实践的内力计算 1、单区格双向板的内力变形计算、单区格双向板的内力变形计算单跨双向板适用计算法：弯矩系数法。见附录单跨双向板适用计算法：弯矩系数法。见附录8。计算时，只。计算时，只需根据实际支承情况和短跨与长跨的比值，直接查出弯矩需根据实际支承情况和短跨与长跨的比值，直接查出弯矩系数，即可算得有关弯矩：系数，即可算得有关弯矩： 3c212(1)EhB 淮海工学院土

4、木工程系 （http:/ 梁板结构设计单区格双向板的边境条件：单区格双向板的边境条件：其他边境条件查有关手册。其他边境条件查有关手册。淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计附录附录8确定的弯矩：泊松比确定的弯矩：泊松比 =0，单区格双向板应思索双向弯曲对两个单区格双向板应思索双向弯曲对两个方向跨中弯矩值得相互影响：方向跨中弯矩值得相互影响： xyyyxxmmmmmm -泊松比，对钢筋混凝土取泊松比，对钢筋混凝土取 =0.2支座弯矩仍查表计算。支座弯矩仍查表计算。淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计2. 多区格等跨延续双向板的内力及变形计算多区格等跨延续双向板的内力及变

5、形计算 以单区格板计算为根底。该法假定支承梁的抗弯刚度很以单区格板计算为根底。该法假定支承梁的抗弯刚度很大，其竖向变形可忽略不计，同时假定抗扭刚度很小，可以大，其竖向变形可忽略不计，同时假定抗扭刚度很小，可以转动。当同一方向的相邻跨度相差转动。当同一方向的相邻跨度相差0.20.2，以免计算误差过大。，以免计算误差过大。 控制截面：跨中、支座。控制截面：跨中、支座。淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计(1) 计算跨中最大弯矩计算跨中最大弯矩求区格求区格A时：时：A区格活载满布，然后跨区格布置活载。区格活载满布，然后跨区格布置活载。淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计v

6、 活载最不利布置方法活载最不利布置方法v 当求某一区格跨中最大弯矩时，在该区格及其前当求某一区格跨中最大弯矩时，在该区格及其前后左后左v 右每隔一区格应布置活荷载，即呈棋盘式布置。右每隔一区格应布置活荷载，即呈棋盘式布置。v 支承条件支承条件v g+q/2荷载作用下，各中间支座可视为固支。假设荷载作用下，各中间支座可视为固支。假设A区格为区格为v 边区格，那么边支座有边梁时为固支，无边梁时为简边区格，那么边支座有边梁时为固支，无边梁时为简支。支。v 在在q/2荷载作用下，中间各支座可视为简支。假设荷载作用下，中间各支座可视为简支。假设A区区格为格为v 边区格，那么边支座有边梁时为固支，无边梁时

7、为简边区格，那么边支座有边梁时为固支，无边梁时为简支。支。v 内力计算内力计算v a. 先求先求A区格在区格在g+q/2荷载作用下的跨中弯矩，按四荷载作用下的跨中弯矩，按四边固支条件查单区格板的表。边固支条件查单区格板的表。淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计b. 在求在求A区格在区格在q/2荷载作用下的跨中弯矩，按四边铰支荷载作用下的跨中弯矩，按四边铰支条件查单区格板的表。条件查单区格板的表。c. 将将a 、b计算结果叠加得最后构造。计算结果叠加得最后构造。 跨中最大挠度也按上述方法计算。跨中最大挠度也按上述方法计算。淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计(2) 计

8、算各区格支座截面最大负弯矩计算各区格支座截面最大负弯矩活载最不利布置方法活载最不利布置方法 为简化计算，假定各区格均布满活载。为简化计算，假定各区格均布满活载。支承条件支承条件 中间支座均为固支，边支座按实际支座情况而定。中间支座均为固支，边支座按实际支座情况而定。内力计算内力计算a. 根据支承情况和根据支承情况和g+q的荷载查单区格板的表格的荷载查单区格板的表格 计算相应的支座弯矩。计算相应的支座弯矩。淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计b. 由以上讨论可见，虽然是多区格双向板，计算时仍是由以上讨论可见，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。一个区格、一

9、个区格地单独计算。c. 计算可从较大的区格开场，当相邻两跨所求得的同一计算可从较大的区格开场，当相邻两跨所求得的同一支座的弯矩不等时，选较大者或平均值配筋。支座的弯矩不等时，选较大者或平均值配筋。淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计11.3.3 双向板按塑性实践计算双向板按塑性实践计算 设计时为思索内力重分布特性，按极限平衡法设计，用钢量设计时为思索内力重分布特性，按极限平衡法设计，用钢量比按弹性实践设计可节省比按弹性实践设计可节省2025以上。以上。淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计实验实验钢筋混凝土的双向板的破坏裂痕见以以下钢筋混凝土的双向板的破坏裂痕见以以下

10、图。图。淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计1. 极限平衡法极限平衡法概念：极限平衡法又称塑性铰线法。塑性铰线与塑性铰的概概念：极限平衡法又称塑性铰线法。塑性铰线与塑性铰的概念是相仿的。塑性铰出如今杆系构造中，而板式构造那么构念是相仿的。塑性铰出如今杆系构造中，而板式构造那么构成塑性铰线。两者都是因受拉钢筋屈服所致。成塑性铰线。两者都是因受拉钢筋屈服所致。 塑性铰：把杆分成多段变成几何可变体系塑性铰：把杆分成多段变成几何可变体系 塑性铰线：把板分成多块构成几何可变体系。塑性铰线：把板分成多块构成几何可变体系。淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计(1) 根本假定根本假

11、定v 塑性铰发生在弯矩最大的截面上；塑性铰发生在弯矩最大的截面上；v 塑性铰线是直线，负塑性铰线那么出如今负弯矩区域；塑性铰线是直线，负塑性铰线那么出如今负弯矩区域；正塑性铰线出如今正弯矩部位，并经过相邻板块转动轴正塑性铰线出如今正弯矩部位，并经过相邻板块转动轴交点；交点；v 节板为刚性板，板的变形集中在塑性铰线上；节板为刚性板，板的变形集中在塑性铰线上；v 在一切可以的破坏图式中，必有一个是最危险的，其极在一切可以的破坏图式中，必有一个是最危险的，其极限荷载为最小；限荷载为最小；v 塑性铰线上只需弯矩，没有其他内力。塑性铰线上只需弯矩，没有其他内力。淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板

12、结构设计计算原理：计算原理： 首先假定板的破坏机构，即由一些塑性铰线把板分割首先假定板的破坏机构，即由一些塑性铰线把板分割成由假设干个刚性板所构成的破坏机构；成由假设干个刚性板所构成的破坏机构； 利用板块的极限平衡，建立外荷载与作用在塑性铰线利用板块的极限平衡，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，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展配筋设计。以此作为各截面的弯矩设计值进展配筋设计。淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计破坏机构确实定破坏机构确实定 确定板的破坏机构，就是要确定塑性铰线的位置。判别塑确定板的破

13、坏机构，就是要确定塑性铰线的位置。判别塑性铰线的位置可以根据以下四个原那么进展：性铰线的位置可以根据以下四个原那么进展： 1)1)对称构造具有对称的塑性铰线分布对称构造具有对称的塑性铰线分布 2)2)正弯矩部位出现正塑性铰线，负塑性铰线那么出如今正弯矩部位出现正塑性铰线，负塑性铰线那么出如今负弯矩区域。负弯矩区域。 3)3)塑性铰线应满足转动要求。塑性铰线应满足转动要求。 4)4)塑件铰线的数量应使整块板成为一个几何可变体系。塑件铰线的数量应使整块板成为一个几何可变体系。 淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计图1.3.6 板块的塑性铰线淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结

14、构设计淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计(2) 极限平衡法的根本方程极限平衡法的根本方程中间区格的破坏图式及极限荷载如下：塑性铰线与边线中间区格的破坏图式及极限荷载如下：塑性铰线与边线的夹角随荷载及边长比而改动，为简化起见，取的夹角随荷载及边长比而改动，为简化起见，取 。045 淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计设配筋沿板内及支座两设配筋沿板内及支座两个方向等间距布置：个方向等间距布置：沿板跨内塑性铰线沿板跨内塑性铰线l0 x及及l0y方向总极限弯矩：方向总极限弯矩： yy xxyxm,m,m,m,m,m可确定单位板宽内的极限可确定单位板宽内的极限弯矩：弯矩：y

15、xyxyxmlM,mlM00 沿板支座塑性铰线沿板支座塑性铰线l0 x及及l0y方向总极限弯矩：方向总极限弯矩： xy xxyxmlM,mlM00 yx yyxymlM,mlM00 淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计对板块对板块:同理对板块同理对板块: 1282312212420020020000000 xyxxxxxxyxyxyllplllpllllpmlml即即: 1280020 xyxxxllplMM 1280020 xyx xxllplMM淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计对板块对板块: 同理对板块同理对板块:242312213000000 xxxxyx

16、yxlplllpmlml 即即: 2430 xyylpMM 2430 x yylpMM 淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计对四板块平衡方程叠加对四板块平衡方程叠加: xyxyyxxyxllplMMMMMM0020 31222 对四边简支双向板对四边简支双向板: xyxyxllplMM0020324 1.3.14淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计2. 双向板的塑性设计双向板的塑性设计1 双向板的普通配筋方式双向板的普通配筋方式为了合理利用钢筋，参考按为了合理利用钢筋，参考按弹性实践分析的构造，将两弹性实践分析的构造，将两个方向的跨中弯矩均在距支个方向的跨中弯矩均在

17、距支座座l0 / 4处弯起处弯起50。淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计2 双向板的其他破坏方式双向板的其他破坏方式淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计2 双向板的其他破坏方式双向板的其他破坏方式淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计3 单区格双向板的计算单区格双向板的计算引入：引入：xyxyxxxxxyxymmmmmmmmllnmm 00, xxxy xxmlnmlMM00 xx yx yymlmlMM00 xxxyxmnlmlM00 xxyxymlmlM00 将此四式代入式将此四式代入式1.3.14淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计

18、 xyx yy xxyxllplMMMMMM002031222 1.3.14 nnnplmxx31820 x yxyx xxxxyxymmmmmmmm,lln,mm 00宜取：宜取：0 . 25 . 25 . 1,12 通常：通常：n运用阶段两个方运用阶段两个方向应力接近。向应力接近。防止部分倒锥破坏，节防止部分倒锥破坏，节约钢材、配筋方便。约钢材、配筋方便。淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计将两个方向的跨中弯矩均在距支座将两个方向的跨中弯矩均在距支座l0 / 4处弯起处弯起50。这。这时，距支座时，距支座l0 / 4以内的跨中塑性铰线上单位板宽的极限以内的跨中塑性铰线上单位板

19、宽的极限弯矩分别为弯矩分别为mx / 2与与my / 2，xxxxyxxxxyxmlnmllmlmllM0000004142422 xxyxyxyxymlmlmlmlM000043432422 淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计xxxy xxmlnmlMM00 xx yx yymlmlMM00 将此四式代入式将此四式代入式1.3.14 434131820 nnnplmxx其他边境条件的双向板可按一样方其他边境条件的双向板可按一样方法求解。可参阅关资料。法求解。可参阅关资料。淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计4 多区格双向板的计算多区格双向板的计算内区格双向板按四

20、边固定计算，边区格、角区格按实际支承内区格双向板按四边固定计算，边区格、角区格按实际支承情况计算。情况计算。淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计11.3.4 双向板的截面设计与构造要求双向板的截面设计与构造要求1. 截面设计截面设计(1) 对四边都与梁整体浇接的板，思索拱效应，其弯矩设计值对四边都与梁整体浇接的板，思索拱效应，其弯矩设计值可按以下情况予以减少：可按以下情况予以减少：中间区格板的支座及跨内截面减少中间区格板的支座及跨内截面减少20。边区格板的跨内截面及第一内支座处截面：当边区格板的跨内截面及第一内支座处截面：当lb / l 1.5时，减时，减少少20；当；当1.5

21、lb / l 2.0时，减少时，减少10。 式中式中l为垂直于楼为垂直于楼板边缘方向板的计算跨度；板边缘方向板的计算跨度； lb为沿楼板边缘方向板的计算为沿楼板边缘方向板的计算跨度。跨度。角区格板截面弯矩值不予折减。角区格板截面弯矩值不予折减。淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计(2) 截面有效高度截面有效高度(3) 配筋计算：单位宽度内所需钢筋，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短短跨跨方方向向：长长跨跨方方向向：h式式中中， 为为板板厚厚。淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计1板厚板厚 80160 mm，简支板，简支板h/l01 1/45；延续梁；延续梁h/l01 1/50 l01为短跨跨长为短跨跨长 。2. 构造要求构造要求淮海工学院土木工程系 （http:/ 梁板结构设计2钢筋的配置钢筋的配置短跨方向钢筋放在外边，长跨方向放在里面。短跨方向钢筋放在外边，长跨方向放在里面。可将每一方向分成板带，两个方向的边缘板带宽度均为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。边缘板带单位宽度范围内的配筋等于中