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文檔簡(jiǎn)介
1、.2 鋼筋混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 樓蓋結(jié)構(gòu)分類(lèi)及布置樓蓋(屋蓋)是建筑結(jié)構(gòu)重要的組成部分,在建筑結(jié)構(gòu)中,混凝土樓蓋的造價(jià)占到整個(gè)土建總造價(jià)的近 30,其自重占到總重量的一半左右。 因此, 選擇合適的樓蓋設(shè)計(jì)方案, 采用正確的方法,合理地進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,對(duì)于整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)都具有十分重要的意義。樓蓋結(jié)構(gòu)是主要由梁、板組成的結(jié)構(gòu)體系,若有梁有板稱(chēng)作梁板結(jié)構(gòu)或肋梁樓蓋,若有板無(wú)梁稱(chēng)為無(wú)梁樓蓋或板柱結(jié)構(gòu)。另外,如筏板基礎(chǔ)、陽(yáng)臺(tái)、雨棚、樓梯等結(jié)構(gòu)構(gòu)件都屬于梁板結(jié)構(gòu)。樓蓋是建筑結(jié)構(gòu)中的水平結(jié)構(gòu)體系,它與豎向構(gòu)件、抗側(cè)力構(gòu)件一起組成建筑結(jié)構(gòu)的整體空間結(jié)構(gòu)體系。它將樓面豎向荷載傳遞至豎直構(gòu)件,并將水平荷載(風(fēng)力、
2、地震力)傳到抗側(cè)力構(gòu)件。根據(jù)不同的分類(lèi)方法,可將樓蓋分為不同的類(lèi)別。2.1.1 樓蓋分類(lèi)按施工方法可將樓蓋分為現(xiàn)澆樓蓋、裝配式樓蓋、裝配整體式樓蓋。現(xiàn)澆樓蓋整體性好、剛度大,具有較好的抗震性能,并且結(jié)構(gòu)布置靈活,適應(yīng)性強(qiáng)。但現(xiàn)場(chǎng)澆筑和養(yǎng)護(hù)比較費(fèi)工,工期也相應(yīng)加長(zhǎng)。我國(guó)規(guī)范要求在高層建筑中宜采用現(xiàn)澆樓蓋。近年來(lái)由于商品混凝土、混凝土泵送和工具模板的廣泛應(yīng)用,現(xiàn)澆樓蓋的應(yīng)用逐漸普遍。按照梁板的布置不同,可將現(xiàn)澆樓蓋分為:1. 肋梁樓蓋肋梁樓蓋是由板及支撐板的梁組成。梁通常雙向正交布置,將板劃分為矩形區(qū)格,形成四邊支撐的連續(xù)或單塊板,如圖2.1( a)( b)所示。受垂直荷載作用的四邊支撐板,其兩個(gè)
3、方向均發(fā)生彎曲變形, 同時(shí)將板上荷載傳遞給四邊的支撐梁。彈性理論的分析結(jié)果表明, 當(dāng)板的長(zhǎng)邊 l 01 與短邊 l 02的比值較大時(shí),板上荷載主要沿短邊方向傳遞,沿長(zhǎng)邊方向傳遞的很少。如圖 2.1 所示一四邊簡(jiǎn)支的矩形板,承受豎向均布荷載q 的作用?,F(xiàn)沿板跨中的兩個(gè)方向分別切出單位寬度的板帶,得到兩根簡(jiǎn)支梁。根據(jù)板跨中的變形協(xié)調(diào)條件有:f Aq1l0141 EI1式中1 、2 撓度系數(shù),當(dāng)兩端簡(jiǎn)支時(shí)q2l 0242( 2.1)EI 21125。384I1、I2 l 01、 l02 方向板帶的換算截面慣性矩;q1、 q2 荷載在兩個(gè)方向的分配值,有:11A0q=q1+q2(2.2)A如果忽略?xún)蓚€(gè)
4、方向鋼筋位置和數(shù)量不同的影響,取 I1 I 2;由式( 2.1)和( 2.2)得到q14l 024l 0144 q4 q , q2402l 01l02l01l 02當(dāng) l01/l 02=2 時(shí),q10.941q ,q20.059q 。A圖 2.1四邊支承板上荷載的傳遞.通過(guò)上式我們可以看到,當(dāng)l01/l 02 2 時(shí),分配到長(zhǎng)跨方向的荷載不到5.9 。為了簡(jiǎn)化計(jì)算,對(duì)長(zhǎng)、短邊比值較大的板,忽略荷載沿長(zhǎng)邊方向的傳遞,稱(chēng)其為單向板;而對(duì)長(zhǎng)、短邊比值較小的板,稱(chēng)其為雙向板。 混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB50010-2010 )規(guī)定:1)兩對(duì)邊支撐的板應(yīng)按單向板計(jì)算。2)對(duì)于四邊支承的板,當(dāng) l /l 3
5、時(shí), 按單向板計(jì)算;當(dāng)2< l /l02< 3 時(shí), 宜按雙向板計(jì)010201算;當(dāng)l 01/l 02 2 時(shí), 按雙向板計(jì)算。肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)布置靈活,施工方便,廣泛應(yīng)用于各類(lèi)建筑中。2. 無(wú)梁樓蓋不設(shè)梁,將板直接支撐在柱上,如圖 2.2( c)所示,樓面荷載直接由板傳給柱,稱(chēng)為無(wú)梁樓蓋。無(wú)梁樓蓋柱頂處的板承受較大的集中力,通常在柱頂設(shè)置柱帽以擴(kuò)大板柱接觸面積,提高柱頂處平板的沖切承載力、降低板中的彎矩。不設(shè)梁可以增大建筑的凈高,而且模板簡(jiǎn)單,建筑物具有良好的自然通風(fēng)、采光條件,多用于對(duì)空間利用率要求較高的廠(chǎng)房、倉(cāng)庫(kù)、藏書(shū)庫(kù)、商場(chǎng)、水池頂、片筏基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)。3. 井式樓蓋單向板梁板結(jié)構(gòu)
6、中,梁可分為次梁和主梁;雙向板梁板結(jié)構(gòu)中,梁可分為次梁和主梁,也可為雙向梁系。在雙向梁系中,若兩個(gè)方向的梁的截面相同,不分主次梁,如圖2.2( d)所示,結(jié)構(gòu)采用方形或近似方形(也有采用三角形或六邊形)的板格,此種結(jié)構(gòu)稱(chēng)為井式樓蓋,其特點(diǎn)是跨度較大,具有較強(qiáng)的裝飾性,多用于公共建筑的門(mén)廳或大廳。4. 扁梁樓蓋如圖 2.2( e)所示,為了降低構(gòu)件的高度,增加建筑的凈高或提高建筑的空間利用率,將樓板的水平支承梁做成寬扁的形式,就像放倒的梁。5. 密肋樓蓋如圖 2.2( f)所示,密肋樓蓋又分為單向和雙向密肋樓蓋。密肋樓蓋可視為在實(shí)心板中挖凹槽,省去了受拉區(qū)混凝土,沒(méi)有挖空部分就是小梁或稱(chēng)為肋,而
7、柱頂區(qū)域一般保持為實(shí)心,起到柱帽的作用,也有柱間板帶都為實(shí)心的,這樣在柱網(wǎng)軸線(xiàn)上就形成了暗梁。(a)(b)(c )(d).(e)(f)圖 2.2常見(jiàn)的樓蓋形式a單向板肋梁樓蓋;b雙向板肋梁樓蓋;c無(wú)梁樓蓋;d井式樓蓋;e扁梁樓蓋; f 密肋樓蓋裝配式樓蓋由預(yù)制構(gòu)件裝配而成,便于機(jī)械化生產(chǎn)和施工,可以縮短工期。但裝配式樓蓋結(jié)構(gòu)的整體性、剛度均較差,在地震多發(fā)區(qū)應(yīng)用受限。裝配整體式樓蓋是由預(yù)制構(gòu)件裝配好后,現(xiàn)澆混凝土面層或連接部位以構(gòu)成整體而成。它兼具現(xiàn)澆樓蓋和裝配式樓蓋的部分優(yōu)點(diǎn),剛度和抗震性能也介于上述兩種樓蓋之間。2.1.2 樓蓋結(jié)構(gòu)布置樓蓋結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)的主要水平受力體系,其結(jié)構(gòu)的布置情況
8、決定了建筑物各種作用力的傳遞路徑,也影響到建筑物的豎向承重體系。不同的梁板結(jié)構(gòu)布置對(duì)建筑物的層高、總高、天棚、外觀(guān)、設(shè)備管道布置有重要的影響,同時(shí)還會(huì)在較大程度上影響建筑物的總造價(jià)。樓蓋結(jié)構(gòu)布置時(shí),應(yīng)對(duì)影響布置的各種因素進(jìn)行分析比較和優(yōu)化。通常是針對(duì)具體的建筑設(shè)計(jì)來(lái)布置結(jié)構(gòu),因此首先要從建筑效果和使用功能要求上考慮,包括:1)根據(jù)房屋的平面尺寸和功能要求合理的布置柱網(wǎng)和梁;2)樓層的凈高度要求;3)樓層頂棚的使用要求;4)有利于建筑的立面設(shè)計(jì)及門(mén)窗要求;5)提供改變使用功能的可能性和靈活性;6)考慮到其它專(zhuān)業(yè)工種的要求。其次從結(jié)構(gòu)原理上考慮,包括:1)構(gòu)件的形狀和布置盡量規(guī)則和均勻;2)受力明
9、確,傳力直接;3)有利于整體結(jié)構(gòu)的剛度均衡、穩(wěn)定和構(gòu)件受力協(xié)調(diào);4)荷載分布均衡,要分散而不宜集中;5)結(jié)構(gòu)自重要??;6)保證計(jì)算時(shí)樓面在自身平面內(nèi)無(wú)限剛性假設(shè)的成立。2.1.3 樓蓋設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)1. 計(jì)算理論的選取梁、板的內(nèi)力計(jì)算常用的分析方法有彈性理論和塑性理論兩種方法。彈性理論相對(duì)比較簡(jiǎn)單,并具有較高的承載力儲(chǔ)備;塑性理論使超靜定結(jié)構(gòu)的受力及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)趨于合理,減少了鋼材用量。一般來(lái)說(shuō),在樓蓋設(shè)計(jì)中,單向板和次梁常用塑性理論的分析方法,以獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)于雙向板和主梁,常采用彈性理論的分析方法計(jì)算內(nèi)力。2. 結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的確定將實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)抽象為可以進(jìn)行分析計(jì)算的力學(xué)模型,是結(jié)
10、構(gòu)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)。好的力學(xué)計(jì)算模型應(yīng)該是在反映實(shí)際結(jié)構(gòu)主要受力特點(diǎn)的前提下,盡可能簡(jiǎn)單。在樓蓋設(shè)計(jì)中,應(yīng)正確處理板.與次梁、板與墻體、次梁與主梁、次梁與墻體、主梁與柱、主梁與墻體的關(guān)系。另一方面,一旦確定了計(jì)算模型,則應(yīng)在后續(xù)的設(shè)計(jì)中,特別是在具體的構(gòu)造處理和措施中,實(shí)現(xiàn)計(jì)算模型中的相互受力關(guān)系。3. 梁板構(gòu)件截面尺寸的確定板的尺寸確定首先應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定的最小厚度要求,其次尚應(yīng)滿(mǎn)足一定的高跨比要求。表2.1列出了各種支撐板的最小厚度和高跨比。梁的高度應(yīng)滿(mǎn)足一定的高跨比要求。梁的寬度應(yīng)與梁高成一定比例,以滿(mǎn)足截面穩(wěn)定性的要求。表 2.2 列出了常見(jiàn)梁的最小高跨比。4. 樓蓋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟1) 結(jié)
11、構(gòu)布置;2) 建立計(jì)算模型,畫(huà)出計(jì)算簡(jiǎn)圖;3) 荷載分析計(jì)算;4) 結(jié)構(gòu)及構(gòu)件內(nèi)力分析計(jì)算;5) 構(gòu)件截面設(shè)計(jì);6) 繪制施工圖。板截面的常規(guī)尺寸( mm )表 2.1板 的 類(lèi) 別高跨比( h/l)單向板 1/30雙向板 1/40密肋板面板肋高懸臂板(根部)懸臂長(zhǎng)度不大于500mm懸臂長(zhǎng)度 1200mm無(wú)梁樓板無(wú)柱帽 1/30有柱帽 1/35現(xiàn)澆空心樓蓋梁截面的常規(guī)尺寸(mm )梁類(lèi)型高跨比(h/l)多跨連續(xù)次梁1/18 1/12多跨連續(xù)主梁1/14 1/8單跨簡(jiǎn)支梁1/14 1/8懸臂梁1/10 1/8最小板厚( mm)屋面板60民用建筑樓板60工業(yè)建筑樓板70行車(chē)道下的樓板8080502
12、506080150200表 2.2備注梁高:次梁h l/25主梁 h l/15矩形截面高寬比通常23,并以 50mm 為模數(shù)2.2 單向板肋梁樓蓋2.2.1 連續(xù)梁、板按彈性理論計(jì)算1. 結(jié)構(gòu)的平面布置單向板肋樓蓋由板、次梁和主梁組成。次梁布置決定板的區(qū)格大小,主梁間距決定次梁的跨度,主梁的跨度由柱網(wǎng)決定。 一般單向板的跨度取為 1.8 2.7m,荷載較大時(shí)取小值, 一般不宜超過(guò) 3m;次梁的跨度 46m;主梁的跨度 5 8m。.單向板肋梁樓蓋的平面布置應(yīng)該綜合考慮到建筑效果、使用功能及結(jié)構(gòu)原理等多方面的因素。樓蓋的主梁一般應(yīng)布置在結(jié)構(gòu)剛度較弱的方向,這樣可以提高承受水平作用力的側(cè)向剛度。常見(jiàn)
13、的單向板肋梁樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置方案有:主梁沿橫向布置。其優(yōu)點(diǎn)是主梁與柱可形成橫向框架,側(cè)向剛度較大,而各榀框架間由縱向的次梁連接,房屋的整體性也較好。主梁沿縱向布置。當(dāng)橫向柱距大于縱向柱距很多時(shí),也可以采用主梁沿縱向布置的方案。這樣可以減小主梁的截面高度,增大了室內(nèi)的凈高。主梁次梁主梁次梁次梁主梁(a)(b)圖 2.3單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)布置a主梁沿橫向布置;b主梁沿縱向布置2. 結(jié)構(gòu)上的荷載及計(jì)算單元作用在樓蓋上的荷載包括永久荷載和可變荷載,永久荷載包括構(gòu)件自重、地面、粉刷及吊頂?shù)?。可變荷載包括樓(屋)面活荷載、積灰荷載、風(fēng)荷載和雪荷載等??勺兒奢d的分布通常是不規(guī)則的,在工程設(shè)計(jì)中一般折算成等
14、效均布荷載;作用于板、梁上的活荷載在一跨內(nèi)按滿(mǎn)跨布置,不考慮半跨內(nèi)活荷載作用的可能性。設(shè)計(jì)中,永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值可由構(gòu)件尺寸和構(gòu)造等,根據(jù)材料單位體積的重量計(jì)算。樓面均布活荷載可由 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 ( GB 50009 2012)查得。其它可變荷載及其計(jì)算方法也在荷載規(guī)范中有詳細(xì)說(shuō)明。在設(shè)計(jì)民用建筑梁板結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)注意樓面可變荷載值的折減問(wèn)題,若梁的負(fù)荷面積較大時(shí),可變荷載全部滿(mǎn)載并達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值的概率小于1,因此,規(guī)范規(guī)定在設(shè)計(jì)樓面梁、墻、柱及基礎(chǔ)時(shí),樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘規(guī)定的折減系數(shù)。在屋面板的設(shè)計(jì)中還需要考慮到施工和檢修荷載。整體式單向板梁板結(jié)構(gòu)的荷載及荷載計(jì)算單元分別按下述方法確定,如圖2.
15、4 所示。單向板:除承受結(jié)構(gòu)自重、抹灰等荷載外,還要承受作用于其上的使用活荷載,通常取1m 寬的板帶作為計(jì)算單元。次梁:除承受結(jié)構(gòu)自重、抹灰荷載外,還承受板傳來(lái)的荷載,計(jì)算板傳來(lái)的荷載時(shí),為簡(jiǎn)化計(jì)算不考慮板的連續(xù)性,通常視連續(xù)板為簡(jiǎn)支板,取跨度為板跨度的負(fù)荷帶作為荷載計(jì)算單元。主梁:除承受結(jié)構(gòu)自重、抹灰荷載外,還要承受次梁傳來(lái)的集中荷載,計(jì)算次梁傳來(lái)的集中荷載時(shí),為簡(jiǎn)化計(jì)算不考慮次梁的連續(xù)性,通常視次梁為簡(jiǎn)支梁,以次梁兩側(cè)的支座反力主梁荷載,一般主梁自重及抹灰荷載較次梁傳遞的集中荷載小得多,故主梁結(jié)構(gòu)自重及抹灰荷載也可以簡(jiǎn)化為集中荷載。.板帶的荷載范圍主梁的集中荷載范圍圍次梁范荷距主梁負(fù)的間梁
16、梁柱次次距間梁次b=1m圖 2.4梁、板的荷載計(jì)算范圍3. 結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及計(jì)算跨度按照彈性理論計(jì)算混凝土連續(xù)梁、板就是將梁、板看成彈性勻質(zhì)材料構(gòu)件,其內(nèi)力的計(jì)算可以按結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法進(jìn)行。單向板肋梁樓蓋的板和次梁,不管其支承條件如何,都可簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支的連續(xù)梁來(lái)進(jìn)行計(jì)算。端支座如果是梁支承時(shí),支承梁按構(gòu)造配置抗扭鋼筋,以防止梁扭矩太大,對(duì)梁不利。單向板和雙向板的連接處,按嵌固支承,分別進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于主梁,當(dāng)它支承于磚柱上時(shí),視為鉸支,如果是與鋼筋混凝土柱現(xiàn)澆在一起,其內(nèi)力按框架梁計(jì)算,但如果梁的抗彎剛度與柱抗彎剛度之比大于5 ,仍然可以將主梁視為絞支于柱上的連續(xù)梁來(lái)計(jì)算。對(duì)于等截面且等跨度的連續(xù)梁
17、、板的某一跨來(lái)說(shuō),作用在與它相隔2 跨以上跨上的荷載對(duì)該跨的內(nèi)力影響很小。因此,對(duì)于超過(guò)5 跨的連續(xù)梁、板都可按照5 跨計(jì)算。所有中間跨的內(nèi)力和配筋都按第三跨來(lái)處理。對(duì)于跨數(shù)超過(guò)5 跨的連續(xù)梁、板,當(dāng)各跨荷載相同,且跨度相差不超過(guò)10時(shí),可按五跨的等跨連續(xù)梁、板進(jìn)行計(jì)算。a1234n4321ABCDMMDCBAb12321ABCCBAc123333321ABCCCCCCBA圖 2.5 連續(xù)梁、板的計(jì)算簡(jiǎn)圖a實(shí)際簡(jiǎn)圖; b 計(jì)算簡(jiǎn)圖; c配筋構(gòu)造簡(jiǎn)圖梁、板的計(jì)算跨度l0 的取值與支承條件有關(guān),從理論上講,某一跨的計(jì)算跨度應(yīng)取為該跨兩端支座轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)之間的距離,但計(jì)算跨度的選取根據(jù)內(nèi)力計(jì)算理論的不同而
18、又有所差異。按彈性理論計(jì)算時(shí),梁、板的計(jì)算跨度為該跨兩端支座反力間的距離,中間各跨取支承中心之間的距離,邊跨由.于端支座情況有所差別,應(yīng)具體分析;按塑性理論計(jì)算時(shí),梁、板的計(jì)算跨度為塑性鉸之間的距離,中間各跨取支座間凈距,邊跨的計(jì)算跨度則為邊支座反力合力作用點(diǎn)到另一端塑性鉸間的距離。具體計(jì)算跨度計(jì)算如表 2.3 所示。梁、板計(jì)算跨度表 2.3兩端擱置單跨一端擱置,一端整澆按彈性理論計(jì)算兩端與支承構(gòu)件整澆邊跨多跨中間跨兩端擱置按塑性理論計(jì)算一端擱置,一端整澆兩端整澆l0nl a且l 0n(板)l hl1.05 ln(梁)0l0n且l a/2l0n(板)l h/2l 01.025 ln(梁)0l
19、0lnln b/2且l a/2l 0n b/2(板)l h/2l01.025 ln(梁) b/2l0l c且l 01.1l n(板)l 01.05 ln(梁)l0n且l al 0n(板)l hl 01.05 ln(梁)l0l n a/2且l 0n(板)l h/2l 01.025 ln(梁)l 0= l n注: l 0梁、板的計(jì)算跨度;ln 梁、板的凈跨度;l c支座中心線(xiàn)間距離;h板厚; a梁、板的支承長(zhǎng)度;b中間支座寬度。4. 活荷載的不利布置結(jié)構(gòu)在荷載的作用下各截面內(nèi)力是不同的,結(jié)構(gòu)有無(wú)數(shù)個(gè)截面, 其中哪些截面是結(jié)構(gòu)的控制截面,這是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先要確定的。在等截面連續(xù)梁、板結(jié)構(gòu)中,結(jié)構(gòu)截面內(nèi)
20、力最大者,即為結(jié)構(gòu)的控制截面。故等截面多跨連續(xù)梁、 板的各支座截面及各跨的跨中截面為結(jié)構(gòu)的控制截面。樓蓋結(jié)構(gòu)承受永久荷載和可變荷載,根據(jù)實(shí)際情況,永久荷載按實(shí)際情況布于梁上,而可變荷載的位置是變化的。對(duì)于多跨連續(xù)梁來(lái)說(shuō),并不是當(dāng)所有可變荷載都滿(mǎn)布于梁上時(shí),在各截面產(chǎn)生的內(nèi)力最大。要獲得結(jié)構(gòu)控制截面產(chǎn)生的最危險(xiǎn)內(nèi)力,必須研究結(jié)構(gòu)的最不利內(nèi)力組合, 結(jié)構(gòu)的恒載始終參加荷載組合,則結(jié)構(gòu)荷載最不利組合主要是研究活荷載的最不利布置。如圖 2.6 所示為五跨連續(xù)梁,在不同跨有活荷載時(shí)的彎矩圖和剪力圖,由圖可得出如下結(jié)論:1 )欲求結(jié)構(gòu)某跨跨內(nèi)截面最大正彎矩時(shí),除恒荷載作用外,應(yīng)在該跨布置活荷載, 然后向左
21、右兩側(cè)隔跨圖 2.6 單跨承載時(shí)連續(xù)梁的內(nèi)力圖.布置活荷載。2) 欲求結(jié)構(gòu)某跨跨內(nèi)截面最大負(fù)彎矩(絕對(duì)值)時(shí),除恒荷載作用外,應(yīng)在該跨不布置活荷載,而在相鄰兩跨布置活荷載,然后向左右兩側(cè)隔跨布置活荷載。3)欲求結(jié)構(gòu)某支座截面最大負(fù)彎矩(絕對(duì)值)時(shí),除恒荷載作用外,應(yīng)在該支座相鄰兩跨布置活荷載,然后向左右兩側(cè)隔跨布置活荷載。4) 欲求結(jié)構(gòu)支座截面最大剪力時(shí),除恒荷載作用外,應(yīng)在該支座相鄰兩跨布置活荷載,然后向左右兩側(cè)隔跨布置活荷載。5. 折算荷載、彎矩和剪力的設(shè)計(jì)值整體式梁、板結(jié)構(gòu)中,板、次梁及主梁支承于磚柱或墻體上時(shí),結(jié)構(gòu)之間可視為餃支座,磚柱、墻對(duì)它們的嵌固作用比較小,可在構(gòu)造設(shè)計(jì)中予以考慮
22、。整體式梁、板結(jié)構(gòu)中,板、梁和柱是整體澆筑在一起的,因此次梁對(duì)于板,主梁對(duì)于次梁,柱對(duì)于主梁有一定的約束作用,這種約束作用在結(jié)構(gòu)分析時(shí)應(yīng)予以考慮。如果支承梁的線(xiàn)剛度很大,其垂直位移可以忽略不計(jì),但支承梁的抗扭剛度對(duì)內(nèi)力的影響是不可忽略的。當(dāng)次梁兩側(cè)等跨板上荷載相等時(shí),板在支座處的轉(zhuǎn)角 很小時(shí),次梁的抗扭剛度對(duì)板的內(nèi)力影響不大。但當(dāng)次梁上僅一側(cè)板布有活荷載,在計(jì)算彎矩時(shí),如不考慮次梁的抗扭剛度的貢獻(xiàn),將使板的支座轉(zhuǎn)角 比實(shí)際轉(zhuǎn)角 大,因而使板的支座負(fù)彎矩計(jì)算值偏小,而跨中彎矩偏大。由此引起的誤差在結(jié)構(gòu)分析時(shí),通過(guò)調(diào)整結(jié)構(gòu)恒荷載和活荷載的比例加以解決。由結(jié)構(gòu)力學(xué)可知:多跨連續(xù)梁、板在均布恒荷載的作
23、用下,中間支座截面轉(zhuǎn)角值很小;而在隔跨布置活荷載作用下,中間支座截面轉(zhuǎn)角很大,如圖2.7 所示。為使鉸支座的連續(xù)梁、板結(jié)構(gòu)的支座轉(zhuǎn)角,可以采用增大恒荷載值 g,減小活荷載值 q 的方法來(lái)解決上述約束作用引起的誤差。由于次梁對(duì)板的約束作用較主梁對(duì)次梁的約束作用大,故對(duì)板和次梁的荷載采用下述調(diào)整方法,調(diào)整后的折算荷載取值如下:連續(xù)板g g+ q/ 2qq/ 2連續(xù)梁g g+ q/ 4q 3q/ 4式中: g、 q實(shí)際作用于結(jié)構(gòu)上的恒荷載、活荷載設(shè)計(jì)值;g、q結(jié)構(gòu)分析時(shí)采用的恒荷載和活荷載折算荷載設(shè)計(jì)值。圖 2.7 整體式梁板結(jié)構(gòu)的折算荷載由于計(jì)算跨度取支承中心間的距離,忽略了支座的寬度,所以我們所
24、計(jì)算的支座截面負(fù)彎矩和剪力值都是支座中心處的,而支座邊緣才是設(shè)計(jì)中的控制截面,則控制截面彎矩設(shè)計(jì)值可取為:MM cV0 b(2.3)2式中: Mc支座中心處彎矩設(shè)計(jì)值;V0按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的支座中心處的剪力設(shè)計(jì)值;b支座寬度。剪力設(shè)計(jì)值:均布荷載V Vc ( g q)b(2.4)2.集中荷載VVc(2.5)式中: Vc支座中心處剪力設(shè)計(jì)值。6. 內(nèi)力計(jì)算在結(jié)構(gòu)布置、基本尺寸、計(jì)算簡(jiǎn)圖及最不利荷載組合確定后,可以按照結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法分析內(nèi)力,如彎矩分配法等。而實(shí)際設(shè)計(jì)中, 為了減小計(jì)算的工作量,對(duì)于等跨度、 等截面和相同均布荷載作用下的連續(xù)梁、板內(nèi)力分析可利用結(jié)構(gòu)力學(xué)的表格進(jìn)行,見(jiàn)附錄 1,可直接查得
25、各種荷載作用下的內(nèi)力系數(shù),從而計(jì)算出結(jié)構(gòu)控制截面的彎矩值和剪力值,但應(yīng)注意,此時(shí)應(yīng)按折算荷載設(shè)計(jì)值進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。對(duì)于跨度相對(duì)差值小于 10% 的不等跨連續(xù)梁、板,其內(nèi)力也可以近似按等跨度結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,計(jì)算支座截面彎矩時(shí),采用相鄰兩跨計(jì)算跨度的平均值,計(jì)算跨內(nèi)截面彎矩時(shí),采用各自的計(jì)算跨度。7. 結(jié)構(gòu)內(nèi)力包絡(luò)圖結(jié)構(gòu)各截面的最大內(nèi)力值(絕對(duì)值)的連線(xiàn)或點(diǎn)的軌跡,即為內(nèi)力包絡(luò)圖(包括拉、壓、彎、剪、扭內(nèi)力包絡(luò)圖) 。對(duì)于梁板結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),有彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖。包絡(luò)圖由內(nèi)力圖疊和而成,現(xiàn)以彎矩包絡(luò)圖為例來(lái)說(shuō)明。每跨都可以畫(huà)出跨內(nèi)最大正彎矩、跨內(nèi)最小彎矩、 左右支座截面最大負(fù)彎矩四種彎矩圖, 這些彎矩值
26、是在不同的活荷載布置下出現(xiàn)的,如圖 2.8 所示。如果把這些彎矩圖全部疊和起來(lái)畫(huà)在一起,取它們的外包絡(luò)線(xiàn)而作出的圖,可以清楚地表達(dá)出每個(gè)截面可能出現(xiàn)彎矩值的上、下限,這就是彎矩包絡(luò)圖。用類(lèi)似的方法還可以畫(huà)出剪力包絡(luò)圖。在設(shè)計(jì)中我們可以利用彎矩包絡(luò)圖來(lái)確定縱向鋼筋的截?cái)嗯c彎起,利用剪力包絡(luò)圖來(lái)了解最大剪力沿跨度變化的情況以明確箍筋的配置。a(跨)(跨)(跨)(跨)b圖 2.8內(nèi)力包絡(luò)圖a 彎矩包絡(luò)圖b剪力包絡(luò)圖2.2.2 連續(xù)梁、板考慮塑性?xún)?nèi)力重分布的計(jì)算由結(jié)構(gòu)力學(xué)可知,連續(xù)梁板等超靜定結(jié)構(gòu)各截面內(nèi)力不僅與荷載有關(guān),而且與計(jì)算簡(jiǎn)圖以及結(jié)構(gòu)各部分抗彎線(xiàn)剛度有關(guān)。按彈性理論計(jì)算連續(xù)梁板時(shí),假定結(jié)構(gòu)的
27、剛度不因荷載的大小和作用時(shí)間的長(zhǎng)短而變化,故結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、荷載與變形之間均呈線(xiàn)性關(guān)系。但是鋼筋混凝土是一種彈塑性材料,鋼筋混凝土連續(xù)梁板在承受荷載的過(guò)程中,由于混凝土的非彈性變形、裂縫的出現(xiàn)和開(kāi)展、鋼筋的錨固滑移以及塑性鉸的形成和轉(zhuǎn)動(dòng)等因素的影響, 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度在各受力階段不斷發(fā)生變化,從而使結(jié)構(gòu)的實(shí)際內(nèi)力與變形及計(jì)算簡(jiǎn)圖與彈性理論的結(jié)果相差很大。再則,在進(jìn)行混凝土構(gòu)件截面設(shè)計(jì)時(shí),考慮了材料的塑性,若內(nèi)力仍按彈性理論,顯然與截面設(shè)計(jì)的理論不一致。所以,有必.M/Mu.要研究塑性理論的內(nèi)力分析方法。1. 結(jié)構(gòu)的塑性鉸從適筋梁在彎矩作用下正截面應(yīng)力與應(yīng)變分析中可知:結(jié)構(gòu)在荷載作用下正截面經(jīng)歷三個(gè)受
28、力階段,如圖 2.9所示。第應(yīng)力階段:截面上應(yīng)力較小,混凝土接近彈性體,結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形、曲率或轉(zhuǎn)角近似為線(xiàn)性關(guān)系。第應(yīng)力階段:由于截面上受拉區(qū)混凝土出現(xiàn)裂縫及受壓區(qū)混凝土塑性變形發(fā)展,結(jié)構(gòu)截面剛度逐漸減小,結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形、曲率或轉(zhuǎn)角呈曲線(xiàn)關(guān)系。第應(yīng)力階段:從截面受拉區(qū)鋼筋開(kāi)始屈服,到受壓區(qū)邊緣混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變。結(jié)構(gòu)承載力值由 M y 至 M u ,雖然增加很小,但結(jié)構(gòu)變形、曲率或轉(zhuǎn)角卻急劇增加,即截面在彎矩值基本不變的情況下發(fā)生較大幅度的轉(zhuǎn)動(dòng),截面轉(zhuǎn)動(dòng)是受拉區(qū)混凝土裂縫開(kāi)展及受壓區(qū)混凝土塑性變形不斷發(fā)展的結(jié)果。圖 2.9 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的塑性鉸適筋梁截面第應(yīng)力階段,截面在維持一定數(shù)值彎
29、矩的情況下,截面發(fā)生較大幅度的轉(zhuǎn)動(dòng),猶如形成一個(gè)“鉸鏈” ,轉(zhuǎn)動(dòng)是材料塑性變形及混凝土裂縫開(kāi)展的表現(xiàn),故稱(chēng)為塑性鉸。使塑性鉸產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的彎矩 M u稱(chēng)為塑性彎矩。截面的塑性轉(zhuǎn)動(dòng) (u - y ) 值稱(chēng)為塑性極限轉(zhuǎn)角,可表示塑性鉸的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力。與理想鉸相比,鋼筋混凝土塑性鉸具有以下幾個(gè)特性:一是鋼筋混凝土塑性鉸僅能沿彎矩作用方向轉(zhuǎn)動(dòng),而理想鉸可正反向轉(zhuǎn)動(dòng);二是鋼筋混凝土塑性鉸能承受極限彎矩,而理想鉸不能承受彎矩;三是鋼筋混凝土塑性鉸分布在一定范圍,而理想鉸集中為一點(diǎn),四是鋼筋混凝土塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)能力有限。塑性鉸總是在結(jié)構(gòu)最大截面處首先出現(xiàn)。在混凝土連續(xù)梁、板結(jié)構(gòu)中,塑性鉸一般都是出現(xiàn)在支座或跨內(nèi)截面
30、處。支座處塑性鉸一般均在板與次梁、次梁與主梁以及主梁與柱交界處出現(xiàn)。對(duì)于結(jié)構(gòu)中間支座為磚墻、柱時(shí),一般在墻體中心線(xiàn)處出現(xiàn)塑性鉸。2. 結(jié)構(gòu)的塑性?xún)?nèi)力重分布如圖 2.10 所示,該梁為等截面矩形梁, B 支座截面與跨中截面配筋相同,所能承受的極限彎矩相同。假設(shè)該梁配有足夠的抗剪鋼筋,在達(dá)到極限彎矩前不發(fā)生剪切破壞,且具有足夠的延性,那么該梁從加載至破壞,可分為三個(gè)階段:.圖 2.10兩跨連續(xù)梁在集中荷載作用下的塑性?xún)?nèi)力重分布彈性階段: 加荷初期, 混凝土開(kāi)裂前, 梁的工作接近于彈性體系,支座 B 的彎矩 MB 為 0.188Pl ,跨中彎矩 MAB 為 0.156Pl ,彎矩如圖 2.10(b)
31、所示,跨中和支座的M-P 曲線(xiàn)均為直線(xiàn)。彈塑性階段:加荷至B 支座受拉區(qū)混凝土出現(xiàn)裂縫,由于B 支座開(kāi)裂,剛度降低, B 支座彎矩MB 增長(zhǎng)率降低,跨中彎矩MAB 增長(zhǎng)率增大。繼續(xù)加載至跨中開(kāi)裂,由于B 支座彎矩 MB >MAB ,因此B 支座變形發(fā)展快,直至受拉鋼筋屈服。塑性階段: B 支座受拉鋼筋屈服,中間塑性鉸形成,MB 接近 MBu。隨著荷載增長(zhǎng) MB 增長(zhǎng)極小,基本保持 MBu相應(yīng)的荷載12.10( c)所示,跨中彎矩增長(zhǎng)很P 。繼續(xù)加載,梁如同兩根簡(jiǎn)支梁,如圖快,直至跨中出現(xiàn)塑性鉸,如圖2.10( d)所示,此時(shí)梁成為機(jī)動(dòng)體系破壞。設(shè)后加荷載為P2,則總荷載為 P1+ P2,
32、最終的彎矩如圖2.10(d)所示,施加P2 的過(guò)程,是內(nèi)力重分布過(guò)程的一部分,也是塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程。在超靜定結(jié)構(gòu)中,某一截面由于裂縫出現(xiàn)、鋼筋與混凝土粘結(jié)破壞、鋼筋屈服等原因,使截面內(nèi)力分布與按彈性理論分析時(shí)有所不同的現(xiàn)象,稱(chēng)為內(nèi)力重分布。上述內(nèi)力重分布過(guò)程可概括為兩個(gè)階段:第一階段發(fā)生在裂縫出現(xiàn)至塑性鉸形成以前,主要是由于裂縫的出現(xiàn)和開(kāi)展,使構(gòu)件剛度變化引起的;第二階段發(fā)生在塑性鉸形成以后,是由于塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)引起的。第二階段的內(nèi)力重分布較第一階段的內(nèi)力重分布明顯。需要注意的是內(nèi)力重分布不同于應(yīng)力重分布,應(yīng)力重分布指截面中各個(gè)纖維層之間的內(nèi)力變化規(guī)律,而內(nèi)力重分布指結(jié)構(gòu)中各個(gè)截面的內(nèi)力變化規(guī)律
33、,只有超靜定結(jié)構(gòu)具有內(nèi)力重分布的特性。3. 彎矩調(diào)幅法連續(xù)梁板考慮內(nèi)力重分布的計(jì)算方法很多,如彎矩調(diào)幅法、極限平衡法、塑性鉸線(xiàn)法等,目前工程上應(yīng)用較多的是彎矩調(diào)幅法。如上圖 2.10 兩跨連續(xù)梁,按彈性理論的分析方法:在集中荷載作用下,支座B的彎矩 MB為0.188Pl ,跨中彎矩 MAB 為 0.156Pl ,結(jié)構(gòu)的荷載與內(nèi)力為線(xiàn)性關(guān)系。B 支座受拉鋼筋屈服,中間塑性鉸形成, MB 接近 MBu。結(jié)構(gòu)達(dá)到極限承載力,假定此時(shí)結(jié)構(gòu)承受的荷載為P1。按塑性理論的分析方法:該梁在荷載P1 的作用下,結(jié)構(gòu)只是在B 支座出現(xiàn)塑性鉸,而此時(shí)跨中截面實(shí)際產(chǎn)生的彎矩 MAB 尚小于 MABu ,結(jié)構(gòu)并未喪失
34、承載力,仍能繼續(xù)承載,此時(shí)繼續(xù)加載,梁如同兩根簡(jiǎn)支梁,當(dāng)跨中截面彎矩為0.156P11 l +P2 l =0.188 P1l ,跨中截面形成塑性鉸,達(dá)到極限承4.載力,所以 P2=0.128 P1,即按塑性理論的分析方法,該梁所能承受的極限荷載增加了0.128 P1。若在設(shè)計(jì)時(shí)直接按彈性方法計(jì)算的截面內(nèi)力進(jìn)行配筋,則支座和跨中可能同時(shí)形成塑性鉸,不會(huì)發(fā)生內(nèi)力重分布,若人為的將支座截面彎矩值降低進(jìn)行配筋,讓支座截面先出現(xiàn)塑性鉸,使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力重分布,可以減小結(jié)構(gòu)的鋼筋用量,這就是彎矩調(diào)幅法。所謂彎矩調(diào)幅法就是將結(jié)構(gòu)按照彈性方法所求得的彎矩值進(jìn)行適當(dāng)?shù)南抡{(diào),以考慮內(nèi)力重分布的影響。即M ( 1 )
35、 Me(2.6)式中: M調(diào)幅后的彎矩設(shè)計(jì)值;M e 按彈性方法計(jì)算得的彎矩設(shè)計(jì)值; 截面的彎矩調(diào)幅系數(shù)。結(jié)構(gòu)考慮塑性?xún)?nèi)力重分布的分析方法具體步驟如下:( 1)按彈性理論計(jì)算連續(xù)梁、板在各種最不利荷載組合時(shí)的結(jié)構(gòu)內(nèi)力值,繪制連續(xù)梁、板的彎矩和剪力包絡(luò)圖。( 2)一般首先確定結(jié)構(gòu)支座截面塑性彎矩值,彎矩調(diào)幅系數(shù)15% 25%。塑性彎矩值 M 塑= (1 - ) M彈 , M彈為按彈性理論計(jì)算的支座截面彎矩值。( 3)結(jié)構(gòu)支座截面塑性鉸的塑性彎矩值確定之后,超靜定連續(xù)梁、板結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算就可轉(zhuǎn)化為多跨簡(jiǎn)支梁、板結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算。各跨簡(jiǎn)支梁、板分別在折算恒荷載g,折算恒荷載加折算活荷載( g + q)
36、與支座截面調(diào)幅后塑性彎矩共同作用下,按靜力平衡計(jì)算支座截面最大剪力和跨內(nèi)截面最大正、負(fù)彎矩值 ( 絕對(duì)值 ),即可得各跨梁、板在上述荷載作用下,考慮塑性?xún)?nèi)力重分布的彎矩和剪力。由塑性理論可知,超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布的關(guān)鍵在于按預(yù)期的順序形成足夠的有一定轉(zhuǎn)動(dòng)能力的塑性鉸,所以采用彎矩調(diào)幅法計(jì)算連續(xù)梁板時(shí),應(yīng)遵循以下原則:( 1)鋼筋宜用HRB400 和 HRB500 級(jí)熱軋鋼筋,也可采用HPB300 和 HRB335 級(jí)熱軋鋼筋;混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜在C20 C45 范圍;設(shè)計(jì)中應(yīng)滿(mǎn)足 0.10.35。( 2)調(diào)幅需使結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足剛度、裂縫要求,不使支座過(guò)早出現(xiàn)塑性鉸,調(diào)幅值一般不大于25%。調(diào)幅后,當(dāng)承
37、受均布荷載時(shí),所有支座及跨中彎矩的絕對(duì)值M 應(yīng)滿(mǎn)足:M1q)l 2(2.7)( g24( 3)調(diào)幅后應(yīng)滿(mǎn)足靜力平衡條件,即調(diào)整后的每跨兩端支座彎矩平均值與跨中彎矩之和(均為絕對(duì)值),不小于該跨滿(mǎn)載時(shí)(恒+活)按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎矩M0 的 1.02 倍,即:M AM BM AB 1.02M0(2.8)2( 4)在可能產(chǎn)生塑性鉸的區(qū)段,即考慮彎矩調(diào)幅后,連續(xù)梁下列區(qū)段:對(duì)于集中荷載,支座邊至最近一個(gè)集中荷載之間的區(qū)段;對(duì)于均布荷載,取支座邊至距支座邊1.05 h0 的區(qū)段( h0是截面有效高度),算得的箍筋用量一般應(yīng)增大20。為了避免斜拉破壞,箍筋的配筋率應(yīng)滿(mǎn)足式(2.9);sv 0.36 ft
38、(2.9)f yv根據(jù)上述結(jié)構(gòu)考慮塑性?xún)?nèi)力重分布的分析方法,對(duì)于承受均布荷載的等跨、等截面連續(xù)梁板,結(jié)構(gòu)各控制截面的彎矩和剪力設(shè)計(jì)值可按公式(2.10)和( 2.11)計(jì)算:MM ( gq)l02(2.10)VV (gq)l n(2.11).式中: M 考慮內(nèi)力重分布的彎矩系數(shù)見(jiàn)表 2.4; V考慮內(nèi)力重分布的剪力系數(shù)見(jiàn)表 2.5;g 、 q均布恒載、活載設(shè)計(jì)值;l 計(jì)算跨度;0l n凈跨度。連續(xù)梁、板的彎矩系數(shù)M表 2.4截面位置支承情況端支座邊跨跨中離端第二支座離端第二中間支座中間跨跨中跨跨中擱置在墻上0111梁1兩跨連續(xù):12410與梁整澆連接111114161416板1多跨連續(xù):116
39、11梁與柱整澆連接111614連續(xù)梁、板的彎矩系數(shù)V表 2.5截面荷載情況邊支座情況邊支座離端第二支座外離端第二支座內(nèi)中間支座中間支座內(nèi)側(cè)側(cè)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)擱置墻上0.450.60均布荷載梁與梁或柱整0.500.550.550.550.55體連接上表中對(duì)于均布荷載作用下的等跨度、等截面連續(xù)梁板的彎矩系數(shù)和剪力系數(shù),是根據(jù)5 跨連續(xù)梁、板,活荷載和恒荷載的比值q/g=3,彎矩調(diào)幅系數(shù)大致為15%25% 左右等條件下確定的。如果結(jié)構(gòu)荷載 q/g=1/35,結(jié)構(gòu)跨數(shù)大于或少于5 跨,各跨跨度相對(duì)差值小于10%時(shí),上述系數(shù)原則上仍可適用。但對(duì)超出上述范圍的連續(xù)梁板,結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算應(yīng)按考慮塑性?xún)?nèi)力重分布的方法自
40、行調(diào)幅計(jì)算?,F(xiàn)以均布荷載作用下5跨等跨度、等截面連續(xù)梁為例,說(shuō)明采用彎矩調(diào)幅法求得截面彎矩系數(shù)的方法。設(shè)連續(xù)梁邊支座為鉸接;可變荷載與永久荷載值比q/ g = 3 ,則g + q=4g + q = 4 gq3所以q3 (gq)g1 ( gq)44折算恒載113()0.437()gg4q( gq)16gqgq4折算活載q3 q9 ( g q)0.563( gq)416按彈性理論分析方法,要使第二內(nèi)支座 B支座截面產(chǎn)生最大負(fù)彎矩(絕對(duì)值)時(shí),活荷載應(yīng)布置在 1、 2 、 4 跨,則相應(yīng)的彎矩為:.M B max0.105g l 20.119q l 20.105 0.437 (gq)l 20.119
41、0.563( gq)l 20.1129( gq)l 2按規(guī)程:邊跨支座截面彎矩調(diào)幅系數(shù)= 19. 5%,塑性彎矩值為:M B(1 ) M B max0.0909(gq)l 21 ( gq)l 211等跨連續(xù)梁 B支座截面塑性彎矩已知后,超靜定連續(xù)梁的第一跨梁則成為簡(jiǎn)支梁,在均布荷載( g+ q)與 B支座截面彎矩 M B 共同作用下,相應(yīng)第一跨內(nèi)最大正彎矩出現(xiàn)在剪力為零的截面,假設(shè)該截面距端支座 x處,根據(jù)梁靜力平衡條件:11( g q)l 2 / l1(g q)l11( g q) x 022得 x = 0. 409 l ,其彎矩為 :M11 ( g q)(0.409l ) 20.0836(g
42、 q)l 22結(jié)構(gòu)按彈性理論分析方法,第一跨梁跨中截面產(chǎn)生最大正彎矩時(shí),可變荷載布置在1、 3、 5跨,其值為:M 1 max0.078g l 2 0.10 q l 2 0.0903(gq)l 2 >M1取 M 1max按和 M 1兩者中的較大值,作為跨內(nèi)截面的彎矩設(shè)計(jì)值,M1 max0.0903(g q) l 21(g q)l 211均布荷載作用下 5跨等跨度、等截面連續(xù)梁其他截面彎矩計(jì)算系數(shù)按類(lèi)似方法確定。連續(xù)梁支座截面剪力值取按彈性理論與塑性理論計(jì)算的較大值,進(jìn)行斜截面受剪承載力設(shè)計(jì)。2.2.3 單向肋板梁樓蓋的截面設(shè)計(jì)與配筋構(gòu)造1.板的截面設(shè)計(jì)與配筋構(gòu)造( 1)板的截面設(shè)計(jì)連續(xù)板
43、一般可按塑性理論計(jì)算,由于跨高比l/h較大,一般情況下總是 M/Mu>V/Vu ,即結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由彎矩控制,應(yīng)按彎矩計(jì)算縱向鋼筋用量;因此板一般不必進(jìn)行受剪承載力計(jì)算。但對(duì)于跨高比l/ h較小、荷載很大的板,如人防頂板、筏片底板結(jié)構(gòu)等,還應(yīng)進(jìn)行板的受剪承載力計(jì)算。連續(xù)板達(dá)到極限狀態(tài)時(shí),板支座截面的開(kāi)裂區(qū)在板的上部,板跨中截面的開(kāi)裂區(qū)在板的下部,使其跨中和支座之間的受壓混凝土的軸線(xiàn)形成一個(gè)拱,如果板的周邊有限制板水平位移的梁,即板的支座不能自由移動(dòng)時(shí),在荷載作用下將產(chǎn)生沿板平面方向的橫向推力,如圖2.11 所示。這種拱的作用可減小板中各計(jì)算截面的彎矩,提高板的實(shí)際承載能力??紤]這種有利影響,規(guī)
44、范規(guī)定:對(duì)于四邊與梁整體連接的板,其跨中截面和支座截面彎矩值可折減20。負(fù)彎矩上部開(kāi)裂正彎矩下部開(kāi)裂圖 2.11連續(xù)板的拱作用.單向板截面計(jì)算時(shí), h0 通常取為 h0 h 20mm,h 為板厚, 板的截面計(jì)算取 1m 寬的板帶,按照單筋矩形截面進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于單向板僅計(jì)算短跨方向,而長(zhǎng)跨方向按構(gòu)造配筋。( 2)板的受力鋼筋板中受力鋼筋的間距,當(dāng)板厚h 150mm 時(shí),不宜大于200mm;當(dāng)板厚h150mm 時(shí),不宜大于 1.5h,且不宜大于 250mm。連續(xù)板中的受力鋼筋可采用彎起式或分離式配筋,均布荷載作用下的鋼筋混凝土連續(xù)板,若板的計(jì)算跨度相對(duì)差值不超過(guò)20% 或板的各跨荷載相差不大時(shí),確定縱向鋼筋的彎起和截?cái)鄷r(shí),可不必做結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖及材料圖。如圖2.12 所示,采用彎起式配筋時(shí),跨中正彎矩鋼筋可在距支座邊ln /6( l n 為板的凈跨度) 處
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