鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)輔導(dǎo)資料二

1、整體式單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)主 題：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)輔導(dǎo)資料學(xué)習(xí)時(shí)間：2009年7月8月30日內(nèi) 容：概述混凝土梁板結(jié)構(gòu)主要是由板和梁組成的結(jié)構(gòu)體系，其支承結(jié)構(gòu)體系可為柱或墻體。它是工業(yè)與民用房屋樓蓋、屋蓋、樓梯及雨篷等廣泛采用的結(jié)構(gòu)形式。此外，它還應(yīng)用于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（肋梁式筏板基礎(chǔ)）、橋梁結(jié)構(gòu)及水工結(jié)構(gòu)等。因此，研究混凝土梁板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理及其構(gòu)造要求具有普遍意義?；炷琳w式梁板結(jié)構(gòu)中，若有梁有板稱為梁板結(jié)構(gòu)，以此種梁板結(jié)構(gòu)作樓蓋時(shí)亦稱肋梁樓蓋（a）。若有板無(wú)梁則稱為無(wú)梁樓蓋或板柱結(jié)構(gòu)（b）。肋梁樓蓋b）無(wú)梁樓蓋這里我們做的課程設(shè)計(jì)涉及肋梁樓蓋。基本概念闡述：?jiǎn)蜗虬搴碗p向板的概念單向

2、板荷載由短向板帶承受的四邊支承板稱為單向板，由單向板組成的梁板結(jié)構(gòu)稱為單向板梁板結(jié)構(gòu)。雙向板荷載由兩個(gè)方向板帶共同承受的四邊支承板稱為雙向板。由雙向板組成的梁板結(jié)構(gòu)稱為雙向板梁板結(jié)構(gòu)。規(guī)范規(guī)定：當(dāng)，按單向板計(jì)算（荷載主要沿短邊方向傳遞，可忽略荷載沿長(zhǎng)邊方向的傳遞）；當(dāng)，按雙向板計(jì)算（荷載沿長(zhǎng)邊方向的傳遞不可忽略）。當(dāng)時(shí)，宜按雙向板計(jì)算這里我們做的課程設(shè)計(jì)涉及單向板。單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)布置及梁、板基本尺寸確定板的計(jì)算（荷載計(jì)算 內(nèi)力計(jì)算 截面承載力計(jì)算）次梁計(jì)算（荷載計(jì)算 內(nèi)力計(jì)算 截面承載力計(jì)算）主梁計(jì)算（荷載計(jì)算 內(nèi)力計(jì)算 截面承載力計(jì)算 主梁吊筋計(jì)算）繪制施工圖課程設(shè)計(jì)流程圖整體式單向板肋

3、形樓蓋課程設(shè)計(jì)具體內(nèi)容樓蓋設(shè)計(jì)的步驟：1) 結(jié)構(gòu)布置：確定柱網(wǎng)尺寸，梁格間距。2) 結(jié)構(gòu)計(jì)算：確定計(jì)算簡(jiǎn)圖，內(nèi)力分析及組合，配筋計(jì)算。3) 繪制施工圖。一、單向板肋形樓蓋的結(jié)構(gòu)布置單向板肋形樓蓋由單向板、次梁和主梁組成。*單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置方案主梁橫向布置，次梁縱向布置（圖1.3a）；主梁縱向布置，次梁橫向布置（圖1.3b）；只布置次梁，不布置主梁（圖1.3c）。*樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題梁格布置應(yīng)力求簡(jiǎn)單、規(guī)整，梁梁貫通，板厚及梁截面尺寸盡可能一致。要考慮美觀的要求，還要考慮盡量使計(jì)算方便。柱網(wǎng)不宜過(guò)大，構(gòu)件的跨度太大或太小均不經(jīng)濟(jì)，應(yīng)控制在合理跨度范圍內(nèi)。通常板的跨度1.72

4、.7m，不宜超過(guò)3m；次梁的跨度取46m；主梁的跨度取58m 。板厚40/l (剛度要求)，且應(yīng)滿足下列要求：層面板60mm，樓面板70mm，工業(yè)樓面80mm。一般采用主梁橫向布置方案，以增強(qiáng)橫向剛度。但當(dāng)柱的橫向間距大于縱向間距時(shí)，主梁應(yīng)沿縱向布置，以減小主梁的截面高的，增大室內(nèi)凈高，便于通風(fēng)和管道通過(guò)。二、單向板肋形樓蓋的受力特點(diǎn)與設(shè)計(jì)計(jì)算要點(diǎn)（一）單向板肋形樓蓋的受力特點(diǎn)單向板肋形樓蓋荷載的傳力途徑為：荷載板次梁主梁?jiǎn)蜗虬謇咝螛巧w中，板、次梁、主梁均為多跨連續(xù)構(gòu)件。單向板和次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖通常都是承受均布荷載的多跨連續(xù)梁。主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖通常是承受集中荷載的多跨連續(xù)梁。支承在次梁上的板和支承

5、在主梁上的次梁所受到的次梁和主梁的約束可以從荷載調(diào)整中解決?？缍刃∮诨虻扔?跨的梁按實(shí)際跨度考慮，多于5跨，其中間跨按第3跨考慮，跨度相差10按等跨考慮。（二）單向板肋形樓蓋的荷載計(jì)算恒載：按實(shí)際構(gòu)造做法及材料容重計(jì)算。活載：查荷載規(guī)范按用途考慮。板：取1m寬上的面荷載 (均布荷載)。次梁：除自重還承受次梁傳來(lái)的均布荷載主梁：除自重還隨次梁的集中荷載 (自重可代為集中荷載)（三）鋼筋混凝土樓蓋內(nèi)力的兩種計(jì)算方法1、鋼筋混凝土樓蓋構(gòu)件內(nèi)力的兩種計(jì)算方法2、計(jì)算單元3、計(jì)算簡(jiǎn)圖*計(jì)算跨度的取值按彈性理論計(jì)算當(dāng)邊跨端支座為固端支座時(shí)，邊跨和中間跨的計(jì)算跨度均取為支座中點(diǎn)間距離；當(dāng)邊跨端支座為簡(jiǎn)支支座

6、時(shí)板： 取和的較小值主、次梁：取和的較小值按塑性理論計(jì)算板、次梁：邊跨??；中間跨取4、折算荷載*當(dāng)板支承在次梁上、次梁支承在主梁上時(shí)，由于次梁對(duì)板、主梁對(duì)次梁的約束作用，將使支座負(fù)彎矩增大、跨中正彎矩減小；*處理方法：采用折算荷載，增大恒荷載（沿所有跨布置），減小活荷載（按最不利位置布置），以獲得增大支座負(fù)彎矩、減小跨中正彎矩的效果。*折算荷載的取值考慮次梁對(duì)板及主梁對(duì)次梁的約束作用，將板及次梁的荷載作如下調(diào)整：對(duì)于板： 對(duì)于次梁： 結(jié)果，本跨荷載不變，鄰跨荷載增加，轉(zhuǎn)角減少。5、活荷載的最不利布置（影響線）a. 某些正彎矩，本跨布置，然后隔跨布置。b. 求支座最大負(fù)變矩，在支座兩側(cè)布置，然后

7、隔跨布置。c. 某跨中最小正變矩，求鄰跨布置，然后隔跨布置。d. 支座最大剪力與支座最大負(fù)變矩時(shí)荷載的布置方法相同。6、內(nèi)力包絡(luò)圖7、內(nèi)力計(jì)算*實(shí)用彎矩分配法（和結(jié)構(gòu)力學(xué)彎矩分配法基本相同，但在保證設(shè)計(jì)精度的前提下，彎矩的傳遞和分配可只進(jìn)行一次或二次）：一次計(jì)算出所有支座截面的最大負(fù)彎矩值（同時(shí)也求出支座截面的最大剪力值）；各跨中截面最大正彎矩及相應(yīng)的支座負(fù)彎矩分別計(jì)算。支座寬度的影響支座截面計(jì)算內(nèi)力的確定。 M支座中心處彎矩；V0按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的支座剪力；b0支座寬度。8、連續(xù)梁、板考慮（塑性）內(nèi)力重分布的計(jì)算（1）內(nèi)力重分布的概念混凝土結(jié)構(gòu)由于剛度比值改變或出現(xiàn)塑性鉸，引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力不再服從

8、彈性理論的內(nèi)力規(guī)律的現(xiàn)象稱為塑性內(nèi)力重分布或內(nèi)力重分布。內(nèi)力重分布的兩個(gè)階段*當(dāng)時(shí)，截面未開(kāi)裂，支座和跨中截面彎矩符合彈性內(nèi)力分布規(guī)律；(未產(chǎn)生內(nèi)力重分布)*第一階段的內(nèi)力重分布由截面剛度變化引起的內(nèi)力重分布。當(dāng)后，支座截面首先開(kāi)裂、剛度下降，支座截面彎矩增長(zhǎng)速率減?。豢缰薪孛嫔形撮_(kāi)裂，剛度相對(duì)較大，跨中截面彎矩增長(zhǎng)速率加大；當(dāng)跨截面也開(kāi)裂時(shí)，、增長(zhǎng)均較快，但仍保持平衡關(guān)系。*第二階段的內(nèi)力重分布由塑性鉸引起的內(nèi)力重分布當(dāng)支座截面彎矩增加到（進(jìn)入第階段達(dá)到，但尚未破壞）時(shí)，支座截面所承受的彎矩保持不變(基本不能增加)；跨中截面彎矩增加迅速。支座截面可看作是能夠轉(zhuǎn)動(dòng)、并能承載一定彎矩的鉸塑性鉸；

9、當(dāng)荷載繼續(xù)增加到時(shí)，跨中截面縱筋屈服，也形成塑性鉸，使梁成為幾何可變體系不能繼續(xù)承載；破壞時(shí)跨中截面和支座截面承受的彎矩與按彈性理論計(jì)算的彎矩圖有很大差別。鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的塑性鉸的特性單向轉(zhuǎn)動(dòng)：只能彎矩作用方向轉(zhuǎn)動(dòng)；塑性鉸是一個(gè)范圍（，），有一定長(zhǎng)度；可傳遞彎矩：；轉(zhuǎn)動(dòng)能力有限，受配筋率（）的限制，小，轉(zhuǎn)動(dòng)能力大；大，轉(zhuǎn)動(dòng)能力小。（2）用調(diào)幅法計(jì)算連續(xù)梁、板的內(nèi)力彎矩調(diào)幅法的原則a. 滿足屈服條件和平衡條件：-Mu M Mu按塑性內(nèi)力重分布要求材料有良好的塑性變形性能，宜采用I、II級(jí)鋼筋。b. 滿足變形協(xié)調(diào)條件，塑性鉸應(yīng)具有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，配筋率不宜過(guò)高。x 0.35 h0 保證內(nèi)力完全

10、重分布c. 滿足使用荷截下裂縫與變形的要求，用限制彎矩調(diào)幅幅度的方式防止過(guò)大裂縫開(kāi)展。考慮塑性內(nèi)力重分布，可以使內(nèi)力隨配筋比的不同而變化，所以超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力的塑性重分布在一定程度上可由設(shè)計(jì)者通過(guò)改變各截面的極限彎矩Mu來(lái)控制。當(dāng)| Mpl| |Mel| 屬?gòu)澗?，配筋減少的情況，如果調(diào)幅過(guò)多將引起過(guò)早的局部破壞。I、II級(jí)鋼配筋的結(jié)構(gòu)，d 30；冷拉I、II級(jí)鋼及冷拔低碳鋼絲，d 15。d. 保證抗剪強(qiáng)度和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造連續(xù)梁、板承載力調(diào)幅法的計(jì)算承受均布荷載作用等跨連續(xù)板、梁的計(jì)算：a 彎矩系數(shù)；g, q 梁板上均布恒截和活截的設(shè)計(jì)值；l0按考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算跨度。承受均布荷載的等跨連續(xù)梁承受

11、等間距等大小集中荷載的等跨連續(xù)梁三、單向板肋形樓蓋的構(gòu)造要求1、板的配筋與構(gòu)造要求計(jì)算：受彎構(gòu)件，但不必作斜截面計(jì)算拱作用內(nèi)力的折減，中間區(qū)格減少20配筋：按計(jì)算出的各截面的As選配，配筋時(shí)先跨中后支座構(gòu)造：板的支承長(zhǎng)度不應(yīng)小于板厚，且應(yīng)120mm受力筋：常用直徑 f6、f8、f10 、 f12；間距70s 200分布筋按構(gòu)造配置，直徑宜 f6 ，間距s宜 250配筋方式：彎起式和分離式構(gòu)造筋：嵌入承重砌體墻內(nèi)的板面構(gòu)造鋼筋周邊與混凝土梁或墻整澆的板面構(gòu)造鋼筋垂直于主梁的板面構(gòu)造鋼筋2、次梁的配筋與構(gòu)造要求正截面：跨中按T形截面，翼緣計(jì)算寬度bf 取值有相應(yīng)規(guī)定（與次梁的計(jì)算跨度、翼緣高度與截

12、面有效高的的比值及次梁縱肋凈距有關(guān)），支座按矩形截面。斜截面：一般用箍筋抗剪，也可以用箍筋與彎起鋼筋同時(shí)抗剪。裂縫和抗裂度：一般由h/l 控制。當(dāng)次梁的高跨比h/l=1/181/12，截面的高寬比b/h= 1/21/3時(shí)，一般不必進(jìn)行使用階段的撓度和裂縫寬度驗(yàn)算。次梁伸入墻內(nèi)一般為240mm。當(dāng)跨度相差20%，q/g3時(shí)，按圖4-9確定鋼筋的切斷和彎起。次梁支座處上部縱向受力鋼筋必須貫穿中間支座,第一批截?cái)嗟匿摻蠲娣e不得超過(guò)As/2，延伸長(zhǎng)度從支座邊緣起不小于ln/5+20d（d為截?cái)噤摻畹闹睆剑?；第二批截?cái)嗟匿摻蠲娣e不得超過(guò)As/4，延伸長(zhǎng)度從支座邊緣起不小于ln/3；余下的縱筋面積不少于As/4，且不少于2根，可用來(lái)承擔(dān)部分負(fù)彎矩并兼作架立鋼筋，其深入支座的長(zhǎng)度不得小于受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度la。中間支座負(fù)彎矩鋼筋的彎起，靠近支座第一排的上彎點(diǎn)距支座邊緣距離為50mm；第二排、第三排上彎點(diǎn)距支座邊緣距離分別為次梁高度h和2h。次梁下部縱向受力鋼筋除彎起部分外，應(yīng)全部伸入支座，不得在跨間截?cái)?；次梁一般均沿梁全長(zhǎng)配置封閉式箍筋。3、主梁的配筋與構(gòu)造要求截面設(shè)計(jì)與次梁同理。裂縫和抗裂度：一般由h/l 控制。當(dāng)次梁的高跨比h/l=1/141/8，截面的高寬比b/h= 1/21/3時(shí)，一般不必進(jìn)行使用