钢筋混凝土梁板结构设计PPT

第八章钢钢筋混混凝土梁梁板结构构设计本章主要要内容1.现浇钢筋筋混凝土土单向板板肋形楼楼盖的结结构布置置、计算算简图；；2.按弹性方方法计算算内力；；3.塑性内力力重分及及塑性铰铰的概念念、按塑塑性方法法计算内内力、塑塑性方法法的适用用范围；；4.单向板、、次梁、、主梁的的计算要要点及构构造要求求;5.现浇钢筋混凝凝土双向板肋肋形楼盖的受受力特点、按按弹性方法计计算内力及构构造要求;6.装配式楼盖的的结构布置、、构造要求;7.现浇钢筋混凝凝土梁式、板板式楼梯的计计算方法与构构造要求。第一节概述述钢筋混凝土的的梁板结构：：梁和板组成成的结构体系系结构形式：屋屋盖，楼盖、楼梯、雨篷、地下室的底板板、贮液结构的的顶盖和底底板以及承承受侧向水水平力的矩矩形贮液结结构的壁板板和挡土墙墙等一梁板结结构按施工工方法分类类现浇整体式式梁板结构构装配式梁板板结构装配整体式式梁板结构构１现浇整整体式梁板板结构优点：整体体刚度好、、抗震性能能强、防水水性好、结结构布置方方便缺点：施工工工作量大大、模板消消耗大、工工期长、防防冻防寒性性差2.装配式梁板板结构常用现浇梁梁、预制板板安装而成成。常用于于多层民用用建筑楼（（屋）盖，，荷载不大大的多层工工业厂房楼楼盖。优点：便于于工业化生生产，施工工速度较快快、节约模模板、施工工不受季节节限制缺点：整体体性、抗震震性、防水水性较差，，用钢量多多，不便在在楼板上开开洞。3.装配整体式式梁板结构构部分构件预预制，在施施工现场安安装后，再再通过后浇浇的混凝土土叠合连成成整体。（（楼盖上整整浇一层钢钢筋砼整浇浇层）优点：整体体性、抗震震性均较装装配式楼盖盖好。缺点：造价价较装配式式楼盖高。。二、钢筋混混凝土梁板板结构常用用结构形式式１、肋形梁梁板结构：：板、梁和和柱组成二、钢筋混混凝土梁板板结构常用用结构形式式２、无梁楼楼盖：将钢钢筋混凝土土板直接支支撑在有柱柱帽的中间间支柱及周周边墙壁上上。二、钢筋混混凝土梁板板结构常用用结构形式式３、圆形平平板：圆形形贮液结构构的顶盖和和底板第二节现现浇单向板板肋梁板结结构.1受力特点肋形楼盖的的板一般四四边都有支支承，板上上的荷载通通过双向受弯传到支座座上，由于于板是一个个整体，弯弯曲时板在在任意一点点处的挠度在两个的的竖向平面方方向是相等的的，因此，在在短跨内曲率率较大，弯矩也较较大，在长跨跨的竖向平面面内都相反。单向板：双向板：设计：2.单向板的受力力特点单向板上的荷荷载主要沿短短边方向传递递，沿长边方方向传传递的荷载很很少，受力钢钢筋沿短边方方向布置，长长边方向只布布置构造钢筋筋。单向板肋形楼楼盖构造简单单，施工方便便，是整体式式楼盖结构中中最常用的形形式。因板、、次梁和主梁梁为整体现浇浇，所以将板板视为多跨超超静定连续板板，而将梁视为多跨超超静定梁。其荷载的传递路路线是：板→次梁→主梁→柱或墙。可见，板的支座为次次梁，次梁的支座为为主梁，主梁的支座为为柱或墙。8.2单向板肋形楼楼盖布置1.楼盖结构布置置应满足房屋的的正常使用要要求，应考虑虑结构受力是是否合理,应降低造价的的要求。1.理解弹性理论论计算法中的的荷载计算、、支座简化、、跨数与计算跨度度；2.理解弯矩包罗罗图的概念；；3.掌握弹性理论论计算法中的的荷载的最不不利组合、表表格法计算内力。。第八章钢筋筋混凝土楼（（屋）盖第二讲教学目标：单向板肋形楼楼盖的弹性理论计算算法弹性理论计算算法中荷载最不利组组合的确定；；弯矩及剪力包罗罗图的概念。。重点难点2、钢筋混凝土土连续梁、板板内力计算(1)弹性理论计算算法1)计算简图计算简图应表表示梁、板的的支座情况，，各跨跨数以以及荷载的形形式，位置大大小等。单向板肋形梁梁板结构计算算简图①支座主梁在支座处处没有竖向位位移；梁，板板支承在砖墙墙或砖柱上时时，可视为铰铰支座；当梁梁，板的支座座与支承梁，，柱整体连接接时，为简化化计算，仍可可视为铰支座座，并忽略支支座宽度的影影响。板，次次梁、主梁均均可简化为支支承在相应的的支座上的多多跨连续梁。。②跨数与计算跨跨度跨数：当连续续梁、板各跨跨跨度不等时时，各跨计算算跨度相差不不超过10%，则可按等跨跨连续梁、板板的内力系数数表查取各截截面的内力系系数。各跨荷载相同同，跨数超过过五跨的等跨跨等截面连续续梁，除两边边第1、2跨外，所有中中间各跨的内内力十分接近近，为简化计计算，中间跨跨均以第三跨跨代表。对于超过五跨跨的多跨连续续梁、板可按按五跨计算内内力，如下五跨及五跨以以内的等跨连连续梁内力系系数可按规范范采用。③荷载当楼面承受均均布荷载时，，取1m宽的板带作为为板的计算单单元，次梁承承受左右两边边板上传来的的均布荷载及及次梁自重，，主梁承受次次梁传来的集集中荷载及主主梁自重（为为便于计算，，一般将主梁梁自重折算为为几个集中荷荷载，分别加加在次梁的集集中荷载上））。④折算荷荷载在确定定计算算简图图中，，认为为连续续板在在次梁梁处，，次梁梁在主主梁处处均为为铰支支座，，没有有考虑虑次梁梁对板板，主主梁对对次梁梁转动动的弹弹性约约束作作用，，使计计算结结果与与实际际情况况存在在差异异。当板受受荷发发生弯弯曲转转动时时，将将带动动次梁梁产生生扭转转，次次梁的的抗扭扭刚度度则将将部分分地阻阻止板板自由由转动动，这这就与与理想想的铰铰支座座不同同。此此时板板支座座截面面转角角，，相当当于降降低了了板跨跨中的的弯距距值，，类似似的情情况也也发生生在次次梁和和主梁梁之间间。主梁

，

次梁，折算荷荷载的的取值值：板，2qgg+='计算中中难以以十分分准确确地考考虑次次梁对对板及及主梁梁对次次梁的的这种种约束束影响响，采采用增增大永永久荷荷载和和减小小可变变荷载载的办办法，，以折折算荷荷载代代替实实际荷荷载近近似地地考虑虑这一一约束束影响响。主梁不不进行行荷载载折减减，如如果支支承主主梁的的柱刚刚度较较大，，应按按框架架结构构计算算内力力，如如柱刚刚度较较小，，则柱柱对主主梁的的约束束作用用很小小，可可按铰铰支座座考虑虑。2）内力力计算算假定结结构构构件（（梁、、板））为理理想的的匀质质弹性性体，，内力力可按按结构构力学学方法法分析析，为为简便便计算算，可可直接接查附附录3跨中和和支座座的内内力系系数，，按弹弹性计计算法法的结结果是是非常常可靠靠的。。①荷载的的最不不利组组合对于多多跨连连续梁梁，永永久荷荷载必必须每每跨满满布，，可变变荷载载往往往不是是满布布于梁梁上时时出现现最大大内力力，因因此需需要研研究可可变荷荷载作作用的的位置置对连连续梁梁内力力的影影响。。见下下图。。活荷载载最不不利位位置的的布置置原则则：●如求某某跨跨跨中截截面最最大正正弯矩矩时，，除应应在该该跨布布置活活荷载载个，，还应应在其其左，，右每每隔一一跨布布置活活荷载载。●如求各各中间间支座座最大大负弯弯矩时时，除除应在在该支支座左左右两两跨布布置活活荷载载外，，还应应每隔隔一跨跨布置置活荷荷载。。③内力包包络图图绘制制内力包包络图图（包包括弯弯矩包包络图图和剪剪力包包络图图）是是指在在恒荷荷载内内力图图上以以相同同比例例叠画画上各各种最最不利利活荷荷载位位置作作用下下的内内力图图，在在同一一个图图上的的这些些曲线线的最最外轮轮廓线线所围围成的的内力力图就就是内内力包包络图图。绘制变变矩包包络图图和剪剪力包包络图图的目目的，，在于于能合合理地地确定定连续续梁钢钢筋弯弯起和和截断断的位位置，，还可可以检检查构构件截截面强强度是是否可可靠，，材料料用量量是否否节省省。剪力包包络图图的绘绘制第一步步：确确定荷荷载作作用位位置，，恒荷荷载应应满布布于各各跨，，活荷荷载布布置只只须考考虑分分别使使该跨跨两端端支座座剪力力为最最大的的两种种情况况。第二步步：分分别求求出上上述两两种荷荷载组组合下下的支支座剪剪力值值。第三步：绘绘出上述两两种荷载组组合下的剪剪力图，并并按相同比比例叠画在在同一个图图上。第四步：：连接剪剪力图上上的最外外轮廓线线，并加加粗以示示区分。。1.掌握单单向板板及次梁梁的配筋计算要点；；2.掌握单向板板及次次梁的的构造造要求求。构造要要求教学目标：单向板板及次次梁的的构造造要求求。单向板板及次次梁的的计算算要点点。重点点难点点一般工工业与与民用用建筑筑的整整体式式楼盖盖中的的板和和次梁梁，通通常均均采用用塑性性内力力重分分布方方法计计算内内力，，主梁梁仍采采用弹弹性理理论方方法计计算。。3、单向向板肋肋形楼楼盖的的计算算和构构造(一)单向板板1）计算算要点点a、板的计计算步步骤：：计算单单元、、荷载载计算算、内内力计计算、配配筋计计算。。现浇钢钢筋混混凝土土肋形形楼盖盖b.对于四四周与与梁整整体相相连的的板:对于四四周与与梁整整体相相连的的板，，在荷荷载作作用下下跨中中下部部及支支座上上部将将出现现裂缝缝，使使板的的实际际轴线线呈拱拱形。。因支座座不能能自由由移动，则使使板在在竖向向荷载载作用用产生生横向向推力力，此此推力力将使使板的的内力力有所所降低低。因因此，，对于于中间间跨的的跨中中截面面及中中间支支座，，可按按计算算所得得弯矩矩减少少20%。c.板一般般均能能满足足斜截截面抗抗剪承承载力力要求求，设设计时时可不不进行行抗剪剪承载载力验验算。。d.采用弯起起式配筋筋方式，，选配钢钢筋时，，应使相相邻跨和和支座钢钢筋的直直径及间间距相互互协调。。中间支座负钢筋上弯点距支座边缘为6/0l，弯起数量为跨中钢筋的1/3~1/2，如弯起钢筋尚不足以抵抗支座负弯距时，可另补充负钢筋。弯起钢筋角度一般为30a，当等跨或跨度相差不超过20%，时，按下列规定采用。，伸过支座边缘的距离0为避免支支座处钢钢筋间距距紊乱，，通常跨跨中和支支座的钢钢筋采用用相同间距距或成倍倍间距。。（1）板的配筋方式弯起式配筋）板的构造要求2当时，3nla=时，当4nla=（2）构造造钢筋筋a、分布钢钢筋板的配配筋（二））次梁梁1）次梁梁的计计算特特点1.次梁的的计算算步骤骤选择截截面尺尺寸→荷载计计算→按塑性性方法法计算算内力力→按正截截面承承载力力条件件计算算纵筋筋→按斜截截面承承载力力条件件计算算箍筋筋及弯弯起钢钢筋→确定构构造钢钢筋。。2.截面尺尺寸：：满足足此高高跨比比（1/18~1/12）、宽宽高比比（1/3~1/2）的要求可可不必必验算算挠度度和裂裂缝宽宽度。。3.次梁的的荷载载包括括次梁梁的自自重及及由板板传来来的荷荷载，，计算算由板板传来来的荷荷载时时，假假定次次梁两两侧板板跨上上的荷荷载各各有1/2传给次次梁。。4.由于次次梁与与板整整体浇浇筑，，正截截面计计算时时，对对跨中中按T形截面面计算算，对对支座座按矩矩形截截面计计算。。返回2）次梁梁的构构造要要求1.掌握主梁的的配筋筋计算算方法法；2.掌握主主梁的的构造造要求求。主梁教学目标：主梁的的构造造要求求。重点点难点点主梁的的配筋筋计算算。(三）主梁梁1）主梁梁的计计算特特点a.主梁的的计算算步骤骤选择截截面尺尺寸→荷载计计算→按弹性性理论论计算算内力力→分别按按正截截面和和斜截截面承承载力力条件件计算算纵向向钢筋筋、箍箍筋和和弯起起钢筋筋→确定构构造钢钢筋。b.主梁的的截面面尺寸寸：满满足此此高跨跨比（（1/15~1/10）和高高宽比比（1/3~1/2）要求求一般般不必必作挠挠度和和裂缝缝宽度度验算算。现浇钢钢筋混混凝土土肋形形楼盖盖c、主梁主主要承承受由由次梁梁传来来的集集中荷荷载，，为简简化计计算，，主梁梁的自自重可可折算算为集集中荷荷载，，并假假定与与次梁梁的荷荷载共共同作作用在在次梁梁位置置处（（见图图）。。e.主梁是是房屋屋结构构中的的主要要承重重构件件，对对变形形及裂裂缝的的要求求较高高，应应按弹弹性理理论方方法计计算，，并根根据内内力包包络图图配筋筋。正正截面面抗弯弯计算算时，，跨中中按T形截面面计算算，支支座按按矩形形截面面计算算。f.由于支支座处处板、、次梁梁和主主梁的的钢筋筋重叠叠交错错，且且主梁梁负筋筋位于于次梁梁和板板的负负筋之之下,主梁在在支座座处截截面有有效高高度会会减小小，近近似按按下式式计算算。当负弯弯矩钢钢筋为为一排排时:h