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文档简介
1、1、第11章楼层、结构:在建筑物(构筑物)中,一种能够承受作用并具有适当刚度的系统,由各种连接部件有机地结合在一起,通常称为承重骨架。总体结构可分为横向子系统和纵向子系统。水平子系统(建筑和屋顶)可以通过弯曲承受和传递竖向荷载,同时,水平荷载通过横膈膜的作用传递到竖向子系统,横膈膜与竖向子系统及其构件有机连接,形成相互作用的一般结构体系。在结构设计中,必须同时综合考虑水平子系统和垂直子系统的最佳组合。2.11.1概述。一是单向板和双向板的定义,荷载按刚度分布。在附近通过。单向板:只向一个方向或主要向一个方向弯曲的板。双向板:在两个方向上弯曲的板,并且在任何一个方向上的弯曲都不能被忽略。工程中,
2、四边支撑的板按以下规定计算:1)当长边与短边的长度比不大于2.0时,按双向板计算;2)当长边与短边的长度比大于2.0但小于3.0时,应按单向板计算(虽然仍可按沿短边受力的单向板计算,但沿长边分布的配筋不足以承受该方向的弯矩,应适当增加配筋量);3)当长边与短边的长度之比不小于3.0时,按沿短边受力的单向板计算,结构钢筋沿长边布置。单向板,也称为梁板,包括三种情况:悬臂、对边支撑和四边支撑。5,2,地板结构类型,1。根据结构形式分类:1)无板楼盖、2)双向密肋楼盖,7、5)十字形楼盖(梁高度在两个方向相等,由边梁支撑),、11、12、5)双向密肋楼盖:不同于十字形楼盖实心,13、14、6)现浇空
3、心楼盖(中国工程建设标准化协会标准。CECS 175:2004现浇混凝土空心楼板结构技术规范),15。基本概念适用于基础、阳台和遮阳棚,16、3)组装整体混凝土结构:预制混凝土构件或部件通过钢筋、连接件或预应力连接,并且在连接部分浇注混凝土以形成整体受力的混凝土结构。它具有现浇楼板和装配式楼板的优点,其刚度和抗震性能也介于两者之间。2.根据预应力分类1)钢筋混凝土。2)预应力混凝土。适合大跨度。3。按施工方法分类,1)现浇混凝土结构:由现浇模板支撑和现场整体浇筑而成的混凝土结构。现浇楼板整体性好,刚度高,抗震性能好,适应性强。当楼板平面形状不规则或有许多孔洞时,可以显示现浇楼板的优越性。然而,
4、现浇楼板工程量大、模板需求量大、施工周期长。2)预制混凝土结构:由预制混凝土构件或构件组装连接而成的混凝土结构。施工进度快、机械化、工业化程度高、劳动强度低等。但是结构的整体性和刚度较差,其在抗震领域的应用受到限制。、现浇楼板,17,11.2现浇单向板肋楼板,1。概述1。设计步骤1)组件尺寸的布局和初步起草;2)确定梁和板的计算图;3)梁和板的内力分析;4)截面加固和结构措施;5)绘制施工图。2.组成:板、次梁和主梁。主光束,18、次光束,主光束,3。荷载传递路径,垂直荷载板次梁主梁柱(墙)。板的跨度取决于次梁之间的距离;次梁的跨度取决于主梁之间的间距;主梁的跨度取决于柱(墙)之间的距离。结构
5、布局决定了建筑各种力的传递路径,也影响着建筑的整体结构不同的梁板结构布局对建筑物的高度、总高度、天花板、外观、设备和管线布局有重要影响,同时也会在更大程度上影响建筑物的总造价。(2)结构布置;(1)满足建筑功能要求,施工方便,传力清晰,经济实惠。2.柱网应尽可能为正方形和矩形,跨度相等,厚度和梁高一致。3.主梁应尽可能沿柱网的短跨方向布置。不要把它放在门窗上。为了使弯矩图平滑,主梁跨度中最好有多个次梁。4.当均布荷载作用于等跨连续梁时,由于边支座是简支的,第一跨的弯矩和第一内支座的负弯矩大于中跨和中支座的弯矩。为了使弯矩在连续梁中均匀分布,结构布置时可以适当减小第一跨的跨度。悬臂可以等跨距设置
6、。5.在集中荷载作用下,主隔墙下,当孔边大于800 mm. 6时,应设置横梁。注意有水房间的表面标高。7.楼板的混凝土用量占整个楼板的50-70%,以减小楼板厚度。8.经济适用跨度:钢筋混凝土单向板1.5-3,双向板6m,主梁5-8m,一般不超过9m。预应力混凝土用于大跨度。20、5.5m、5.5m、5.5m、16.5m、16.5m,板:140mm次级光束:360810毫米;主梁:915810毫米。21、暗光束、a、b、b、ln1、ln2、l01、l02、板:铰接在次光束上;次梁:铰接在主梁上,不考虑梁的扭转刚度和竖向变形。主梁:当工字梁/工字柱为5时,与柱铰接;否则,它将根据框架进行计算。、
7、l1 I1、l2 I2、横梁系统、23,2。计算跨度(弹性理论),24,3。当荷载相同,但跨度差不大于10%时,内力系数可按等跨度计算:当计算跨度内的弯矩时,用跨度计算跨度;计算支座弯矩时,使用相邻两个跨度来计算较大的跨度值。4。当跨度大于5跨时,具有相同荷载、等跨(包括不等跨但跨差小于10%)和等刚度的连续梁和板可按5跨计算。1、2、3、n、3、2、1、a、a、b、c、d、c、b、1、2、3、1、b、b、a、a。均布荷载。次梁:从相邻板传递的均匀分布的载荷和自重。均匀分布的负载。主梁:次梁传递的集中力和自重(转换为集中力)。集中载荷。、负载转移计算为简单支持,26,5。连续梁和板是弹性的2)
8、如果你想在某一跨度内获得最大的负弯矩,就没有这样的跨度,其余的是分开的。3)如果想要轴承的最大负弯矩,有两个相邻的跨度,其余的是分开的。4)对于轴承的最大剪切力(左或右),有两个相邻的跨度,其余的是分开的。27,2。对于转换载荷,根据计算图计算的支承角大于实际支承角,因为忽略了实际支承次梁或主梁的扭转刚度。因此,跨中正弯矩的计算值大于实际值,而支座负弯矩小于实际值。活荷载的一部分转化为恒载。当活载不利时,两跨之间的荷载差减小,使得根据计算图计算的承载角接近实际角度。总负载不变。当板或梁搁在砖墙或钢梁上时,不需要调整载荷。主梁没有调整。28,3。内力计算:结构力学方法;4.内力包络图将可能出现在
9、同一条基线上的各截面上最不利的内力图叠加起来,由内力图的外包络叠加而成的图称为内力包络图。它代表了1)等跨等截面连续梁:参见教材附录6(P402)。2)不等跨距:扭矩分配法。注意:弯矩是对称的,剪力是不对称的。例如。说明:各跨的弯矩包络图由跨中最大正弯矩、跨中最大负弯矩和两个支座的最大负弯矩组成。边跨三条线,中间跨四条线。每个跨度的剪切包络图由两个支座的最大剪力组成。两者都是两条线。29,30,4。支座弯矩和剪力设计值、弯矩设计值、剪力设计值、均布荷载、集中荷载、MC、M、B、V 0:由简支梁计算的支座剪力设计值(例如:g=35.4kn q=30kn、A、B、C、D、1、2、3、4 D、1、2
10、、3、4、5、6、A、B、C、D、1、2、3、4、5,35,1。应力重分布和内力重分布,1)应力重分布由于材料的非弹性性质,截面上的应力分布不再遵循线弹性分布规律。在静定和超静定结构中都可能发生应力重分布。2)超静定结构存在内力重分布的冗余连接,其内力按刚度分布。由于混凝土开裂和钢筋屈服,各截面刚度发生变化,内力分布规律也随之变化。内力重分布:由超静定钢筋混凝土结构的非弹性性质引起的各截面内力之间的关系不再遵循线性弹性关系的现象。“内力重分布”只会发生在超静定结构中,内力不符合结构力学的规律。6.超静定结构的塑性内力重分布的概念,36。2.混凝土受弯构件的塑性铰,当钢筋屈服后截面弯矩几乎不变时
11、,曲率急剧增加,相当于截面形成一个可转动的“铰”。在杆结构中称为塑性铰,在板结构中称为塑性铰线。钢筋铰:塑性铰的转动是由受拉钢筋先屈服,然后受压混凝土压碎引起的。混凝土铰:在超筋条件下,塑性铰的转动是由混凝土的非弹性变形引起的,其转动能力很小。一般不考虑。在静定结构中,任一截面形成塑性铰后,结构成为几何可变系统,达到极限承载力。然而,在超静定结构中,由于冗余约束,塑性铰形成在构件的一个部分中,这仅减少了超静定次数,并且结构可以继续被加载,直到足够的塑性铰出现,使得结构成为几何可变系统,从而达到其极限承载能力。塑料铰链A:能承受(基本不变)弯矩B:有一定长度,C:只能单向有限转动。1)塑料铰链与
12、理想铰链的区别,理想铰链A:不能承受弯矩。B:侧重于C:的随机转动,2)影响塑性铰转动能力的因素,以及A:纵向钢筋的配筋率。B:钢筋品种。混凝土的极限压缩应变。lp:塑料铰链的等效长度。38,3。塑性内力重分布过程,1)弹性内力阶段2)弯曲刚度比变化阶段3)塑性铰阶段、假设梁配有足够的抗剪钢筋,在达到极限弯矩之前没有剪切破坏,并具有足够的延性。弹性阶段:在加载的初始阶段,混凝土出现裂缝2)弹塑性阶段:加载后,混凝土裂缝出现在支座的受拉区,而不是跨中。这时,内力重分布逐渐明显。由于轴承开裂,刚度降低,轴承弯矩增长率降低,跨中弯矩增长率增加。继续加载,直到跨中开裂。由于支座弯矩大于跨中弯矩,B支座
13、的变形迅速发展,直至受拉钢筋即将屈服。3)塑性铰阶段:加载直至支座的抗拉钢筋屈服,中间形成塑性铰。随着载荷的增加,轴承的弯矩增加很少,载荷继续增加。有两个简支梁,跨中的弯矩迅速增加,直到跨中出现塑性铰,此时梁成为电机系统故障。内力重分布分为两个过程:第一个过程发生在裂纹出现和塑性铰形成之前,主要是由于裂纹的形成和发展引起构件刚度的变化而引起内力重分布;第二个过程发生在塑料铰链形成之后,这是由塑料铰链的旋转引起的。一般来说,第二个过程的内力重分布比第一个过程更显著。40,4。影响塑性内力重分布的因素,1)塑性铰的转动能力:它取决于纵向钢筋的配筋率、钢筋的种类和混凝土的极限压应变;2)斜截面承载力:在出现足够的塑性铰之前,斜截面不会发生破坏,否则无法形成足够的内力重分布;3)正常使用条件:控制内力重分布的幅度。通常要求塑料铰链在正常使用条件下不应出现,以防止过度开裂或变形。5.考虑到塑性内力重分布的重要性,1)正确估计结构的承载力、裂缝和变形;2)合理调整钢筋布局,减少承重钢筋数量,便于施工;3)弯矩分布可以人为控制,简化结构计算;4)当结构损坏时,有更多的截面达到承载能力,充分发挥材料的作用,提高经济性。在下列情况下不应采用考虑塑性内力重
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