第二章-梁板结构12004

第二章钢筋混凝土梁板结构1）装配式2）装配整体式3）全现浇式

2.1概述

2.1.1楼盖的结构形式结构组成及传力途径

a.单向板肋梁楼盖、b.双向板肋梁盖、

c.井式楼盖、d.无梁楼盖

2.1.2单向板和双向板

宜按双向板计算，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

2.2单向板肋梁楼盖

由单向板和其支承梁组成的楼盖，称为单向板肋梁楼盖。

单向板肋梁楼盖的设计步骤：

1）结构平面布置，并初步拟定板、主、次梁的截面尺寸；

2）选取计算单元，荷载计算；

3）确定梁、板的计算简图；

4）梁、板的内力计算；

5）截面计算，配筋及构造处理；

6）绘制施工图。2.2.1结构平面布置1）实际工程中单向板的常用跨度为：单向板：1.7~2.5m，不宜超过3m。荷载大时取小值。次梁：4~6m主梁：5~8m2）单向板肋梁楼盖的结构平面布置方案有：主梁横向布置，次梁纵向布置主梁纵向布置，次梁横向布置仅设次梁，不设主梁3）布置的基本原则受力合理①板面上不宜直接承受集中荷载，否则在板底应设小梁；②小于等于300㎜的孔洞钢筋可绕过；

③当方孔边长大于等于800㎜，圆孔d≥800㎜时，应在孔边设置附加钢筋，并在板顶边和底边同时设置，其面积大于等于被截断钢筋之面积。④满足建筑设计要求，注意变形缝的设置；⑤方便施工。2.2.2荷载及计算单元

1.恒载（自重、构造层重、固定设备等），恒载的标准值，荷载分项系数。

2.活荷载（人群、堆料、临时性设备等），活载的标准值及活载的分项系数。

3.楼面活荷载的折减。（详见规范）

4.计算单元。

2.2.3钢筋混凝土连续梁、板按弹性方法的内力计算

1.计算简图（支座简化、计算跨度、计算垮数）

1）支座简化

①板简化成以次梁为铰支座的多跨连续板；

②次梁简化成以主梁为铰支座的多跨连续梁；

③主梁：当梁柱线刚度比时，主梁简化成以柱为铰支座的多跨连续梁；当梁柱线刚度比

＜5

时，则将梁柱作为刚架（框架）计算。

2）计算跨度计算跨度对于中间跨可取支座中心间距离，对于边支座根据具体情况确定。可见P24.3。

折算荷载3）计算垮数

多于5跨的按5跨计算，小于5跨的按实际跨数计算。跨度差小于等于10％的按等跨计算。

3.活荷载的不利布置

P24-25的4点

4.内力计算（对于等跨连续梁，查书中附录4或采用力矩分配法）均布及三角形荷载作用下：

集中荷载作用下：

5.弯矩叠合图和内力包罗图

内力包罗图作为截面配筋计算和钢筋弯起，截断的内力依据。

6.支座弯矩和剪力设计值

均布荷载：

弯矩设计值

剪力设计值

集中荷载：Mc、Vc－分别为支承中心处的弯矩和剪力设计值V0－为按简支梁计算的支座剪力设计值

2.2.4连续梁、板按塑性理论的内力计算

1.塑性铰的概念及特点特点：单向铰、具有一定的长度、能承受一定的弯矩2.钢筋混凝土超静定结构的内力重分布1）为何要考虑内力重分布3m3m跨中和支座截面的极限弯矩相同Mu=30kN/m（1）根据弹性理论：跨中M1=M2=0.156Fl支座MB=-0.188Fl按弹性理论该梁能承受的最大荷载（2）考虑内力重分布该梁能承受的最大荷载2）内力重分布的过程第一阶段发生在受拉混凝土开裂到第一个塑性铰形成之前，弹塑性内力重分布第二阶段发生在第一个塑性铰形成后直到形成机构、结构破坏，塑性内力重分布

3）影响内力重分布的因素塑性铰的转动能力：纵筋的配筋率钢材的品种混凝土的极限压应变斜截面承载力正常使用条件：需控制内力重分布的幅度4）考虑内力重分布的意义和适用范围意义合理的调整钢筋的布置，简化配筋构造，方便施工；在一定范围内人为控制弯矩分布；使结构破坏时有较多的截面达到承载力，充分发挥结构的潜力。同时也能合理地估计结构的承载能力。不宜考虑内力重分布的情况在使用阶段不允许出现裂缝的或对裂缝开展有较严格限制的结构，如水池池壁、及处于侵蚀性环境中的结构直接承受动力和重复荷载的结构预应力结构和二次受力叠合结构要求有较高安全储备的结构3.连续梁、板按调幅法的内力计算1）弯矩调幅法的概念弯矩调幅系数调幅法现将支座弯矩调整为Ma=-0.15Pl则支座弯矩调幅系数跨中的弯矩由静力平衡条件确定2）调幅的步骤用线弹性方法计算，并确定荷载最不利布置下的结构控制截面的弯矩最大值Me；采用调幅系数降低各支座弯矩，即设计值按下式计算

结构跨中截面弯矩设计值应取弹性分析所得的最不利弯矩值和按下式计算值中之较大值调幅后，支座和跨中截面的弯矩值均应不小于M0的1/3；各控制截面的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。（2-1）3）调幅法的原则《钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程》4）用调幅法计算等跨连续梁、板（1）等跨连续梁支座和跨中的弯矩设计值承受均布荷载时承受间距相同、大小相等的集中荷载时支座边缘的剪力设计值承受均布荷载时承受间距相同、大小相等的集中荷载时

（2）等跨连续板承受均布荷载的等跨连续板，各跨跨中及支座截面的弯矩设计值5）用调幅法计算不等跨连续梁、板（1）不等跨连续梁按荷载的最不利布置，用弹性理论分别求出连续梁各控制截面的弯矩最大值Me；在弹性弯矩的基础上，降低各支座截面的弯矩，其调幅系数不宜超过0.25，在进行正截面受弯承载力计算时，连续梁各支座截面的弯矩设计值可按下列公式计算：当连续梁搁置在墙上时：连续梁各跨中截面的弯矩不宜调整，其弯矩设计值取考虑荷载最不利布置并按弹性理论求得的最不利弯矩值和按式（2-1）算得的弯矩的较大值；连续梁各控制截面的剪力设计值，可按荷载最不利布置，根据调整后的支座弯矩用静力平衡条件求得，也可近似取考虑活荷载最不利布置按弹性理论算得剪力值。当连续梁两端与梁或柱整体连接时：（2）不等跨连续板从较大跨度板开始，在下列范围内选定跨中弯矩设计值

边跨中间跨按照所选定的跨中弯矩设计值，由静力平衡条件，来确定跨度的两端支座弯矩设计值，再以此支座弯矩设计值为已知值，确定相邻跨的跨中弯矩和相邻支座的弯矩设计值。

2.2.5单向板肋梁楼盖的截面设计和构造1.单向板的截面设计与构造1）计算要点厚度跨度小于1500mm的屋面板h≥50mm跨度大于等于1500mm的屋面板h≥60mm民用建筑楼板h≥60mm工业建筑楼板h≥70mm行车道下的楼板h≥80mm且板的厚度尚不应小于跨度的1/40（连续板）、1/35（简支板）以及1/12（悬臂板）。经济配筋率：0.3~0.8%弯矩设计值的折减对于中间区格的单向板，其中间跨的跨中截面弯矩及支座截面弯矩可各折减20%。边跨的跨中截面弯矩及第一支座截面弯矩则不折减。一般不需进行斜截面受剪承载力支承长度≥120mm计算2）配筋构造（1）板中受力筋直径：6，、8、10、12端部锚固措施：弯钩或直钩间距：当板厚h≤150mm时不宜大于200mm；当板厚h>150mm时，不宜大于1.5h

，且不宜大于250mm。配筋方式：分离式和弯起式伸进支座的锚固长度：不小于5d钢筋的弯起和截断：（2）板中构造钢筋a分布钢筋：作用：固定受力筋的位置；承受混凝土收缩和温度变化所产生的内力；承受并分布板上局部荷载产生的内力；承受长跨方向实际存在的弯矩。数量和间距：单位长度上分布钢筋的截面面积不宜小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%；分布钢筋的间距不宜大于250mm，直径不宜小于6mm。b与主梁垂直的上部构造钢筋c与承重砌体墙垂直的上部构造钢筋d板角附加短筋2.连续次梁和主梁的截面设计与构造要求1）正截面承载力计算采取的截面形式2）截面尺寸及有效高度3）受力钢筋的弯起和截断4）架立钢筋的直径：当梁的跨度小于4m时，不宜小于8mm；当梁的跨度为4~6m时，不宜小于10mm；当梁的跨度大于6m时，不宜小于12mm。5）侧面纵向构造钢筋：当梁腹板高度hw≥450mm时，在梁的两侧配置纵向构造钢筋，每侧纵向构造钢筋的截面面积不应小于腹板截面面积bhw的0.1%，且其间距不宜大于200mm。6）主次梁相交处附加箍筋的计算2.3双向板肋梁楼盖在纵横两个方向弯曲且都不能忽略的板。1.双向板的受力特点与破坏方式主弯矩的大小和方向裂缝的发展及破坏模式2.按弹性理论的计算方法当板厚远小于板短边边长的1/30，且板的挠度远小于板的厚度时，双向板可按弹性薄板理论计算。（1）单跨双向板（2）多跨连续双向板

（a）跨中最大正弯矩荷载棋盘式的布置方式作用下中间支座固定作用下中间支承简支

下列方法仅适用于沿同一方向相邻跨度的比值的情况

（b）支座最大负弯矩满布活荷载中间支座固定沿楼盖周边按实际情况考虑3.截面设计和构造要求（1）弯矩设计值的折减中间跨和跨中截面及中间支座截面，减小20%边跨的跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面，当lb/l0<1.5时减小20%；当1.5≤lb/l0≤2.0时减小10%，式中为垂直于楼板边缘方向板的计算跨度。楼板的角区格不折减。（2）截面设计要点两个方向截面有效高度（3）构造要求板的厚度不宜小于80mm配筋方式：弯起式和分离式截面配筋计算方法4.双向板支承梁的设计支承梁的受荷范围等效均布荷载三角形荷载作用时井字形楼盖的支承梁：按交叉梁系进行计算考虑塑性内力重分布梯形荷载作用时2.6楼梯和雨篷2.6.1楼梯板式楼梯梁式楼梯楼梯的种类：现浇板式楼梯、梁式楼梯、折板式楼梯、复式楼梯、特种楼梯，装配式楼梯悬挑式楼梯螺旋板式楼梯悬挑式楼梯折板式楼梯复式楼梯楼梯的设计要求建筑设计：楼梯的平面布置、踏步尺寸、栏杆形式等结构设计：1）根据建筑要求和施工条件，确定楼梯的结构型式和结构布置；2）根据建筑类别，确定楼梯的活荷载标准值，设计楼梯栏杆时应按规定考虑顶部水平荷载；3）进行楼梯各部分的内力分析和截面设计；4）绘制施工图，处理好连接部位的配筋构造。1.板式楼梯1）结构组成和特点2）设计内容（1）梯段板a.计算简图斜放的简支梁活荷载按水平投影面考虑计算跨度为平台梁之间的斜长净距b.内力计算板跨中最大弯矩和最大剪力为与水平投影长度的简支梁的内力关系c.截面设计跨中正弯矩设计值斜板的截面高度板支座处的负筋和分布钢筋φ6或φ8的分布筋，每级踏步不少于1根支座处板面负筋为φ8@200ln/4ln/4（2）平台板和平台梁平台板一般按单向板设计跨中弯矩可近似取：配筋构造2.梁式楼梯（1）踏步板计算单元：一个踏步板截面高度：构造要求：板厚一般不小于30~40mm，每个踏步一般需配置不少于2φ6的受力钢筋，沿斜向布置分布钢筋。（2）斜梁计算要点：同斜板，可取为矩形截面配筋构造（3）平台梁按一般简支梁计算3.现浇楼梯的某些构造处理（1）板式楼梯的楼层梁向内移动设计要求楼梯段中的水平段，其板厚应与梯段斜板相同，而不能与平台板同厚；折角处的下部受拉钢筋不允许沿板底弯折，应将此处钢筋断开，各自延伸至上面再行锚固。（2）梁式楼梯的楼层梁内移2.6.2雨篷1.一般要求组成：雨篷梁和雨篷板构造：板厚，雨篷梁的截面尺寸及伸进砌体的长度3）计算内容（1）雨篷板的正截面承载力计算（2）雨篷梁在弯矩、剪力、扭矩共同作用下的承载力计算（3）雨篷抗倾覆验算2.雨篷板和雨篷梁的承载力计算1）作用于雨篷板上的荷载及雨篷板的计算要点（1）荷载包括：恒载、雪荷载、均布活荷载、施工和检修集中荷载，其中雪荷载和均布活荷载不同时考虑，施工和检修集中荷载与均布活荷载不同时考虑。（2）每一个集中荷载值为1.0kN，进行承载力计算时，沿板宽每1m考虑一个集中荷载；进行抗倾覆验算时，沿板宽每隔2.5~3.0m考虑一个。（3）计算截面位置，内力组合要求，受拉钢筋伸进雨篷梁的锚固长度。2）雨篷梁的计算（1）雨篷梁所承受的荷载：自重、梁上砌体重（可能计入楼盖传来的荷载），雨篷板传来的荷载。（2）雨篷梁的内力板传给梁的力：（3）雨篷梁的设计要点雨篷梁应按弯、剪、扭构件确定所需的纵向钢筋和箍筋的截面面积，并满足构造要求（2）倾覆荷载和抗倾覆荷载3）雨篷抗倾覆验算（1）计算倾覆点的位置2.8.2框架结构设计2.8.2.4装配整体式框架结构的构件设计1.内力分析施工安装阶段：只考虑梁、板、后浇层自重和施工荷载，不考虑风荷载和地震作用以及侧移的影响，施工荷载可取1.0~1.5kN/m2。在计算梁、柱内力时，应根据构件划分和施工方法的不同而采用不同的计算简图。使用阶段：作用于框架上的荷载应包括形成框架后新加上去的楼板面层、吊顶、设备、使用荷载以及风荷载和地震作用。。2.构件设计框架梁应按叠合梁设计框架柱一般为对称配筋的等截面柱对预制的梁、柱或其组合单元，应进行安装阶段的验算，必要时尚应进行起吊、运输阶段的验算。2.8.2.5叠合梁设计按施工和受力特点的不同分为两类（1）一阶段受力叠合构件：在施工阶段加设可靠支撑的叠合式受弯构件，除按叠合式受弯构件进行斜截面受剪承载力和叠合面受剪承载力计算以及使叠合面满足相应的构造要求外，其余设计内容与一般受弯构件相同。（2）二阶段受力叠合构件：施工阶段不加设支撑的叠合式受弯构件，应按下面的规定对叠合构件及其预制构件部分分别进行计算。当h1/h<0.4时，应在施工阶段设置可靠支撑。2.叠合梁的受力过程1）第一阶段：后浇叠合层混凝土未达到强度设计值之前的阶段。荷载