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文档简介
1、混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章第1章 梁板结构设计混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章本章重点1. 熟练掌握整体式单向梁板结构的内力按弹性及考虑塑性内力重分布的计算方法;建立折算荷载、塑性铰、内力重分布、弯矩调幅等概念;掌握连续梁板截面设计特点及配筋构造要求。2. 掌握整体式双向梁板结构的内力按弹性设计方法;掌握其配筋构造要求。混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章结构形式组成:梁+板,可有板无梁。形式:楼盖、屋盖、阳台、雨篷、楼梯、片筏基础等。1.1概述钢筋混凝土无梁楼盖钢筋混凝土肋梁楼盖混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章按施工方
2、法分类装配式:预制板+现浇(或预制)梁。装配整体式: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。现浇式:板与梁钢筋交织,混凝土同时浇捣。这是本章学习的重点。现浇式钢筋混凝土楼(屋)盖分类 混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章单向板肋形楼盖 1-11-21-31-4l2 / l1 3时按单向板设计混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章1-51-61-7板上荷载传力方式: 次梁主梁墙、柱基础除与边长比有关外,还与支撑梁的线刚度比有关。 混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章板上荷载传力方式: 两个方向梁墙、柱基础双向板肋形楼盖 梁无主次
3、之分,荷载两向传递。 l2 / l1 2时按双向板设计混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章井式井式楼盖与密肋楼盖 可无柱,使用方便,但梁跨度大。楼面刚度弱,变形大。梁高h 。 密肋肋距 1.5 m,楼面刚度比井式大,变形比井式小。 传力方式: 板梁基础墙混凝土结构设计第1章(a) 单向板肋梁楼盖(b) 双向板肋梁楼盖(c) 无梁楼盖(d) 密肋楼盖(e) 井式楼盖混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章无梁楼盖 传力方式: 板柱基础板不宜薄,h150mm。柱距不宜大。不设梁 混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章1.2现浇单向板肋形楼(屋)盖设计结构布置方法
4、混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章梁板内力计算方法按弹性理论计算 按结构力学方法计算。下例情况下按弹性理论方法计算: 为使板有足够的刚度,板厚尚应满足:工业楼面:h70 mm民用楼面:h60 mm屋 面:h70 mmhhh混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章(1)直接承受动力荷载和疲劳荷载作用的楼盖;(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单向板肋形楼盖按线弹性的计算计算单元的确定混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章荷载分配时不考虑结构的连续性混凝土结构设计第1章主 页目 录帮
5、 助上一章下一章相邻两跨跨长相差10时,按等跨计算。五跨以上按五跨计算。计算简图墙支承梁支承混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章计算跨度中间跨对多跨连续梁板边跨混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章荷载(1) 恒载:自重、粉灰重等。恒载标准值体积材料自重常用的材料和构件自重见教材附录2。(2) 活荷载:人群、家具等。民用建筑楼面活载标准值见教材附录3。板和次梁一般以均布荷载为主。承载力计算荷载用设计值,要将荷载标准值乘以荷载分项系数G 或Q 。一、 连续梁、板按弹性计算方法混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章(3) 折算恒载与折算活载考虑主梁对次梁、次梁
6、对板的约束影响。板次梁当梁板直接搁置在砖墙或钢梁上时,按实际恒载和实际活载计算。一、 连续梁、板按弹性计算方法混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章(3) 折算恒载与折算活载一、 连续梁、板按弹性计算方法混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章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一、 连续梁、板按弹性计算方法混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章活荷载不利布置规律:(1)求某一跨的跨内 ,该跨布置活荷载,然后隔跨布置。(2)求某一跨的跨内 或 ,该跨不布置活荷载
7、,而在左、右跨布置活荷载,然后隔跨布置。(3)求某支座 ,该支座左、右跨布置活荷载,然后隔跨布置。(4)求某支座 ,与(3)相同 。活荷载在不同跨间时的弯矩图和剪力图混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章混凝土结构设计第1章内力包络图 将恒载在各截面所产生的内力与各相应截面最不利活载布置时所产生的内力叠加,便可得出各截面可能出现的最不利内力。把这些弯矩图绘于同一坐标图上,称为弯矩叠合图,这些图的外包线形成的图形为弯矩的包络图。同样可画出剪力叠合图和剪力包络图。均布荷载作用下五跨连续梁的内力叠合图和内力包络图一、 连续梁、板按弹性计算方法混凝土结构设计第1章内力包络图 由内力叠合图形
8、的外包线构成,它反映出各截面可能产生的最大内力值,是设计时选择截面和布置钢筋的依据。均布荷载作用下五跨连续梁的内力叠合图和内力包络图一、 连续梁、板按弹性计算方法混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章配筋计算配筋计算方法按混凝土结构设计原理有关章节。配筋时用的弯矩和剪力值按如下方法确定:1-81-9一、 连续梁、板按弹性计算方法混凝土结构设计第1章主 页目 录支座边缘截面的弯矩设计值: 支座边缘截面的剪力设计值:均布荷载集中荷载Mc支座中心处的弯矩设计值;V0按简支梁计算的支座中心处的剪力设计值;b支座宽度。Vc支座中心处的剪力设计值。混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下
9、一章二、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:边跨中间跨(3) 荷载:用实际恒载与实际活载。且(板)(梁)混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章单向板肋梁楼盖按弹性理论设计步骤 (1) 平面布置(2) 计算简图(3) 内力计算,内力组合 (内力包络图 )(4) 截面设计(5) 施工图按弹性理论计算内力存在的问题 (1) 内力计算与截面设计不协调(2) 浪费材料(3) 支座钢筋过密,施工质量不易保证混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章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
10、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”。混凝土结构设计第1章塑性铰 塑性铰的形成 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,表现得犹如一个能够转动的铰,称为“塑性铰” 。钢筋混凝土受弯构件的塑性铰混凝土结构设计第1章混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章塑性铰可分为拉铰(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) 塑性铰可以传递弯矩, MMu ;(c) 塑
11、性铰的转动是有限的:1-10混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章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。混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章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计规程(CECS51:93)规定:调幅系数一般为0.2,且不宜超过0.25混凝土结构设计第1
12、章 超静定混凝土结构考虑塑性内力重分布的计算方法: 我国行业标准钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规 程(CECS 5193)主要推荐用弯矩调幅法计算钢筋混凝土连续 梁、板和框架的内力极限平衡法塑性铰法变刚度法强迫转动法弯矩调幅法非线性全过程分析方法二、单向板肋形楼盖按塑性内力重分布方法设计混凝土结构设计第1章弯矩调幅法截面弯矩调整的幅度: 对结构的弹性弯矩值和剪力值进行适当的调整,用以考虑结构因非弹性变形所引起的内力重分布调整后的弯矩设计值;按弹性计算方法算得的弯矩设计值。二、单向板肋形楼盖按塑性内力重分布方法设计混凝土结构设计第1章应用弯矩调幅法应遵循以下规定:(1)受力钢筋宜采用H
13、PB235、HRB335、HRB400、RRB400级热轧钢筋;混凝土强度等级在C20C45范围内选用。(2) 一般不宜超过0.25(3) 不应超过 ,不宜小于(4)调整后的结构内力必须满足静力平衡条件, 连续梁、板各控制截面的弯矩值不宜小于简支梁弯矩值的1/3 。二、单向板肋形楼盖按塑性内力重分布方法设计混凝土结构设计第1章(5)为了防止结构在实现弯矩调幅所要求的内力重分布前发生剪切破坏,应在可能产生塑性铰的区段适当增加箍筋数量,即将混凝土结构设计规范斜截面受剪承载力计算所需要的箍筋数量增大20%,增大的区段为:当为集中荷载时,取支座边至最近一个集中荷载之间的区段;当为均布荷载时,取距支座边
14、1.05h0的区段,此处h0为截面的有效高度。 应在可能产生塑性铰的区段适当增加箍筋数量 受剪配箍率:(防斜拉) 二、单向板肋形楼盖按塑性内力重分布方法设计混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章等跨连续梁板内力计算(1) 等跨连续梁式中, 、 分别为等跨连续梁的弯矩系数和剪力系数,见表1.2.1和表1.2.2。1-111-12(2) 等跨连续板式中, 为等跨连续板的弯矩系数,见表1.2.1 。1-13二、单向板肋形楼盖按塑性内力重分布方法设计混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章表1.2.1 连续梁和连续单向板的弯矩计算系数支承情况 截面位置 端支座边跨跨中 距端第二支
15、座 距端第二跨跨中 中间支座 中间跨跨中 A B C 梁、板搁置在墙上 0 1/11 2跨连续:-1/103跨以上连续:-1/11 1/16 -1/14 1/16 板与梁整浇连接 -1/16 1/14 梁-1/24 梁与柱整浇连接 -1/16 1/14 二、单向板肋形楼盖按塑性内力重分布方法设计混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章表1.2.2 连续梁的剪力计算系数支承情况 截面位置 端支座内侧Ain 距端第二支座 中间支座 外侧Bex 内侧Bn 外侧Cex内侧Cin 搁置在墙上 0.45 0.60 0.550.550.55与梁或柱整浇连接 0.50 0.55 二、单向板肋形楼盖按
16、塑性内力重分布方法设计混凝土结构设计第1章按塑性理论计算内力中几个问题的说明 (1) 计算跨度 (两支座塑性铰之间的距离) 支 承 情 况计 算 跨 度梁板两端与梁(柱)整体连接 净跨长 净跨长两端支承在砌体墙上一端与梁(柱)整体连接,另一端支承在砌体墙上注:表中 为板的厚度; 为梁或板在砌体墙上的支承长度。 梁、板计算跨度二、单向板肋形楼盖按塑性内力重分布方法设计混凝土结构设计第1章(2)荷载及内力 次梁对板、主梁对次梁的转动约束作用,以及活荷载的不利布置等因素,在按弯矩调幅法分析结构时均已考虑 。计算时不需再考虑折算荷载,直接取用全部实际荷载。 因为内力系数是按均布荷载或间距相同、大小相等
17、的集中荷载作用下考虑塑性内力重分布以后的包络图给出的,所以对承受上述荷载的等跨或跨度相差不大于10%的连续梁、板,不需在进行荷载的最不利组合,一般也不需再绘出内力的包络图。(3)适用范围 塑性理论方法不适用于下列情况: 1)直接承受动力荷载作用的结构 2)轻质混凝土结构及其他特种混凝土结构 3)受侵蚀性气体或液体严重作用的结构 4)预应力混凝土结构二、单向板肋形楼盖按塑性内力重分布方法设计混凝土结构设计第1章1、板(1)配筋计算 考虑板的拱作用效应,四周与梁整体连接的板区格,计算所得的弯矩值,可根据下列情况予以减少:中间跨的跨中及中间支座截面 : 20%三、单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求 板
18、通常不配置箍筋,楼盖结构中的板一般也不配置用于抗剪的弯起钢筋,所以板可以按不配置箍筋的一般板类受弯构件进行斜截面受剪承载力验算. 上述规定适用于: 单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖中的板 按弹性理论、按塑性理论计算所得的弯矩 混凝土结构设计第1章(2) 配筋构造 1)受力钢筋板中受力钢筋配筋构造钢筋种类一般采用HPB300、HRB335常用直径6mm、8mm、10mm、12mm,负钢筋宜采用较大直径间 距一般不小于70mm板厚h150mm时,不宜大于200mm板厚h 150mm时,不宜大于1.5h,且不宜大于250mm弯 起 式锚固好 ,整体性好 ,节约钢筋,施工复杂分 离 式锚固较差 ,用钢量
19、稍高,但施工方便钢筋弯钩板底钢筋:半圆弯钩,上部负弯矩钢筋:直钩弯起、截断一般按构造处理板相邻跨度相差超过20%或各跨荷载相差较大时,应按弯矩包络图确定三、单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求混凝土结构设计第1章连续板受力钢筋两种配置方式当 时,当 时,混凝土结构设计第1章2)构造钢筋: 包括分布钢筋、嵌入承重墙内的板面构造钢筋、 垂直于梁肋的板面构造钢筋、板的温度收缩钢筋 板中分布钢筋构造要求 位 置与受力钢筋垂直,均匀布置于受力钢筋的内侧作 用浇筑混凝土时固定受力钢筋的位置抵抗收缩和温度变化产生的内力承担并分布板上局部荷载产生的内力直 径不宜小于6mm间 距不宜大于250mm数 量单向板中单位
20、长度上的分布钢筋,截面面积不宜小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%,且不宜小于该方向板截面面积的0.15% 三、单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求混凝土结构设计第1章a)与受力钢筋垂直的分布钢筋,平行于单向板的长跨,沿正负受力钢筋的内侧放置。分布钢筋的截面面积不宜少于受力钢筋的截面面积的15%,且不少于 ,配筋率不小于0.15%,在受力钢筋弯折处宜布置分布钢筋。6250三、单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求混凝土结构设计第1章2)构造钢筋b)与主梁垂直的附加负钢筋垂直于梁肋的板面构造钢筋 在主梁上部配置板面附加负钢筋,其数量为沿主梁方向每米不少于 ,且不小于板中受力钢筋的1/3,伸入板中的长度从
21、主梁边算起每边不小于l0/4,l0为单向板的计算跨度。58板嵌入承重墙时的板面裂缝分布三、单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求混凝土结构设计第1章c)与承重墙垂直的附加负钢筋沿承重墙每米应配置不少于 的附加负钢筋,伸出墙边长度大于等于l0/7.58混凝土结构设计第1章 1.2 现浇式楼盖d)板角区域的附加负钢筋两边嵌入墙内的板角部分,应在板面双向配置 的附加负钢筋,每一方向伸出墙边长度不小于l0/4.58混凝土结构设计第1章2、次梁 (1)正截面受弯承载力计算 A、承受正弯矩的跨中截面应按T形截面计算B、承受负弯矩的支座截面应按矩形截面计算 (2)斜截面受剪承载力计算 (3)受力钢筋的弯起和截断
22、三、单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求混凝土结构设计第1章2、次梁 支座处上部的受力钢筋总面积为As,则第一批截断的钢筋面积不得超过As/2,延伸长度从支座边缘起不小于ln/5+20d(d为截断钢筋的直径);第二批截断的钢筋面积不得超过As/4,延伸长度不小于ln/3.所余下的纵筋面积不小于As/4,且不少于两根,可用来承担部分负弯矩兼作架立筋,其伸入边支座的锚固长度不得小于la.混凝土结构设计第1章2、次梁 配筋方式混凝土结构设计第1章2、次梁架立筋和腰筋 当梁的跨度小于4m时,架立筋的直径不小于8mm;跨度为46mm时,不宜小于10mm;跨度大于6mm时,不宜小于12mm.纵向构造钢筋又称腰
23、筋,当梁的腹板高度hw450mm时,每侧腰筋不小于0.1%bhw混凝土结构设计第1章(1)正截面受弯承载力计算 A、承受正弯矩的跨中截面应按T形截面计算B、承受负弯矩的支座截面应按矩形截面计算主梁支座处的截面有效高度计算主梁支座负弯矩钢筋时,其截面有效高度h0:一排时,h0=h-(6570)mm两排时, h0=h-(90100)mm3、主梁 混凝土结构设计第1章3、主梁 (2)斜截面受剪承载力计算 (3)受力钢筋的弯起和截断 (按弯矩包络图确定) (4)附加横向钢筋附加箍筋(优先采用)或 附加吊筋 式中 F作用在梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载设计值;附加横向钢筋的总面积;附加横向钢筋的抗拉
24、强度设计值;附加横向钢筋与梁轴线的夹角。混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章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。三、单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求1.2.1.7 单向板肋梁楼盖设计实例第一章 梁板结构设计 某多层工业建筑楼盖平面图如图所示(楼梯不在此平面内),采用混凝土现浇整体楼盖,四周支承在砖砌体墙上,楼面活荷载标准值为7kN/m2,组合值系数为0.7。请设计此楼盖。图2.3.18 板的计算简图(5)板截面受剪承载力验算。板截面最大剪力设计值发生在内支座,其值为:对于不配
25、置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件,其斜截面受剪承载力应满足:h0=60mm800mm,故故板的斜截面受剪承载力满足要求。分布钢筋板边跨跨中正钢筋支座负钢筋与承重墙垂直的附加短钢筋与主梁垂直的附加短钢筋103002、次梁设计主梁截面高度h=(1/141/8)6900=(493863)mm,取h=700mm,主梁宽度取b=250mm.次梁的几何尺寸及支撑情况见图2.3.20(a).恒荷载标准值142400400565565260161122202400400565161565122162182280活荷载标准值计算结果见表2.3.11和2.3.12. 在排列钢筋时,应将伸入支座的跨中钢筋、最后截
26、断的负弯矩钢筋(或不截断的负弯矩钢筋)排在相应弯矩包络图内的最大区段内,然后再排列弯起点离支座最近(负弯矩为最远)的弯起钢筋、离支座较远截断的负弯矩钢筋。 对梁纵向钢筋的弯起必须满足三个要求: 满足斜截面受剪承载力的要求。 满足正截面受弯承载力的要求。设计时,必须使梁的抵抗弯矩图不小于相应的荷载计算弯矩图; 满足斜截面受弯承载力的要求,即当纵向钢筋弯起时,其弯起点与充分利用点之间的距离不得小于0.5h0;同时,弯起钢筋与梁纵轴线的交点应位于按计算不需要该钢筋的截面以外。纵筋弯起的构造要求当弯起钢筋是按计算设置时,前一排(相对于支座)弯起筋的弯终点至后一排弯起筋弯起点的水平距离不应大于表4-3规
27、定的箍筋最大间距 靠近支座的第一排弯起钢筋的弯终点至支座边的距离不应大于表4-3规定的箍筋最大间距 ,但也不宜小于50mm JK设计弯矩图akcjbg抵抗弯矩图Ldehl设计弯矩图抵抗弯矩图ld1从钢筋充分利用截面伸出的长度(粘结锚固长度); ld2按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外的长度(外伸长度)ld1和ld2 的取值见表3。纵向受拉力钢筋的截断表3 截面条件ld1ld2V0.7ftbh01.2la20dV 0.7ftbh01.2la+h020d且h0V0.7ftbh0且断点仍在负弯矩受拉区内1.2la+1.7h020d且1.3h0ld1从钢筋充分利用截面伸出的长度(粘结锚固长度
28、); ld2按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外的长度(外伸长度)ld1和ld2 的取值见表3。纵向受拉力钢筋的截断表3 截面条件ld1ld2V0.7ftbh01.2la20dV 0.7ftbh01.2la+h020d且h0V0.7ftbh0且断点仍在负弯矩受拉区内1.2la+1.7h020d且1.3h0纵向钢筋的截断252202222221162450740180180122240221拉筋腰筋6206202218773908772501807401623825221444541908778771010混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章1.3双向板肋梁楼盖双向板按弹性
29、理论的内力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混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章l 取用lx和ly 中较小者。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录8,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:1-14混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章式中, mx和my仍按表计算。多区格双向板的内力计算(1) 计算
30、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。混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章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。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。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。混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章b. 在求A区格在q/2荷载作用下的
31、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) 计算支座最大弯矩活载最不利布置方法 为简化计算,假定各区格均布满活载。支承条件 中间支座均为固支,边支座按实际支座情况而定。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。混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章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. 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) 支座梁内力计算荷载分配由每区格四角按 对角线将区格划
32、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。混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章内力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。双向板按塑性理论计算设计时为考虑内力重分布特性,按极限平衡法设计,用钢量比按弹性理论设计可节省2025以上。混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章试验塑性铰线法(1) 基本假定塑性铰发生在弯矩最大的截面上;塑性铰线是直线节板为刚性板,板的变形集中在塑性铰线上;在所有可能的破坏图式中,必有一个是最危险的,其极限荷载为最小;塑性
33、铰线上只有弯矩,没有其他内力。钢筋混凝土的双向板的破坏裂缝见下图混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章(2) 极限荷载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变,为简化起见,取 。混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章单位板宽内的极限弯矩分别为:取梯形ABFE为脱离体,对板支座塑性铰线AB取矩:即:混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章同理,对于CDEF板块:取三角形ADE为脱离体:即:同理,对于BCF板块:混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章(3) 设计公式四边固支双向板 设计时令:1-15以上四式相加得:混凝
34、土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章将上列四式代入式(1-15),得通常取 =1/n2, =2 ,则1-161-17则有:混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章1-18若四边简支(=0 )钢筋弯起时,为了合理利用钢筋,参考按弹性理论分析的结构,将两个方向的跨中弯矩均在距支座l01 / 4处弯起50。这时,距支座l01 / 4以内的跨中塑性铰线上单位板宽的极限弯矩分别为mx / 2与my / 2,则式(1-16)变为1-19混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章钢筋弯起时,为了合理利用钢筋,参考按弹性理论分析的结构,将两个方向的跨中弯矩均在距支座l01 / 4处
35、弯起50。这时,距支座l01 / 4以内的跨中塑性铰线上单位板宽的极限弯矩分别为mx / 2与my / 2,则式(1-16)变为1-19混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章双向板的截面设计与构造要求截面设计(1) 对四边都与梁整体浇接的板,考虑拱效应,其弯矩设计值可按下列情况予以减少: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。角区格板截面弯矩值不予折减。混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章(2) 截面有效高度(3) 配筋计算:单位宽度内所需钢筋,混凝土结构设计第1章主 页目 录帮 助上一章下一章(1) 板厚:80160 mm,简支板h/l0 x 1/45;连续板h/l0 x 1/50( l0 x为短跨跨长 )。
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