[PPT]梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計講義

1、第二章 梁板結(jié)構(gòu)、建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟準(zhǔn)備工作確定結(jié)構(gòu)方案結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)計算簡圖結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計計算了解工程背景掌握設(shè)計所需原始資料收集設(shè)計參考資料制定工作計劃上部結(jié)構(gòu)樓蓋基礎(chǔ)荷載計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析荷載效應(yīng)組合構(gòu)件截面設(shè)計構(gòu)造要求結(jié)構(gòu)設(shè)計說明結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙時間上和空間上一、梁板結(jié)構(gòu)的實例和分類1. 實例樓、屋蓋，擋土墻，筏片基礎(chǔ)，儲液池的底、頂板，樓梯，陽臺和雨篷，城市高架道路的路面其中，以樓、屋蓋最為典型由梁、板組成的結(jié)構(gòu)一、梁板結(jié)構(gòu)的實例和分類2. 樓屋蓋的分類樓蓋分類按施工方法一、梁板結(jié)構(gòu)的實例和分類2. 樓屋蓋的分類現(xiàn)澆式裝配式裝配整體式一、梁板結(jié)構(gòu)的實例和分類2. 樓屋蓋的分

2、類分類按結(jié)構(gòu)型式單向板肋梁樓蓋雙向板肋梁樓蓋井式樓蓋無梁樓蓋等二、樓蓋結(jié)構(gòu)型式簡介1.單向板和雙向板肋梁樓蓋1122l01l021-1l02M22-2l01M1l01 l02 時：M22時，按單向板考慮 l02/ l012時，按雙向板考慮l01l02l01l02二、樓蓋結(jié)構(gòu)型式簡介1.單向板和雙向板肋梁樓蓋主梁次梁單向板柱柱雙向板主梁二、樓蓋結(jié)構(gòu)型式簡介2. 井式樓蓋柱井式梁雙向板二、樓蓋結(jié)構(gòu)型式簡介3. 無梁樓蓋三、單向板肋梁樓蓋1. 結(jié)構(gòu)平面布置跨度 單向板：1.72.5m，不宜超過3m 次梁：4m6m 主梁：5m8m 截面尺寸原則是不需要驗算撓度 板：簡支板 h板跨/35 連續(xù)板 h板跨

3、/40 懸臂板 h板跨/12 次梁： h（1/181/12）梁跨，b/h=1/31/2 主梁： h（1/151/10）梁跨，b/h=1/31/2 三、單向板肋梁樓蓋1. 結(jié)構(gòu)平面布置主梁 柱次梁主梁 柱次梁主梁次梁三、單向板肋梁樓蓋2.荷載的計算荷載的傳遞路徑：單向板次梁主梁柱基礎(chǔ)墻體傳遞原則：最短路徑三、單向板肋梁樓蓋2.荷載的計算次梁板主梁此力分析梁時不要，設(shè)計柱時不能丟！板的負(fù)荷面積主梁集中荷載的負(fù)荷面積次梁的負(fù)荷面積次梁主梁柱1m次梁的間距三、單向板肋梁樓蓋2.荷載的計算荷載計算的依據(jù)：建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范恒載分項系數(shù)：1.2，1.35(以重力荷載為主)活載分項系數(shù)：1.4，1.3(標(biāo)準(zhǔn)值

4、4kN/m2時)板的負(fù)荷面積主梁集中荷載的負(fù)荷面積柱次梁的負(fù)荷面積次梁主梁1m次梁的間距三、單向板肋梁樓蓋2.荷載的計算注意!若樓面梁的從屬面積較大，計算梁所受的荷載時，應(yīng)在活荷載標(biāo)準(zhǔn)值前乘以一0.51.0的折減系數(shù)。確定梁板的荷載傳遞時忽略梁、板的連續(xù)性，按簡支考慮。板的負(fù)荷面積主梁集中荷載的負(fù)荷面積柱次梁的負(fù)荷面積次梁主梁1m次梁的間距三、單向板肋梁樓蓋3. 按彈性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力計算簡圖支承條件次梁板主梁此力分析梁時不要，設(shè)計柱時不能丟！板的負(fù)荷面積主梁集中荷載的負(fù)荷面積次梁的負(fù)荷面積次梁主梁柱1m次梁的間距主梁柱主梁與柱的線剛度比大于3時三、單向板肋梁樓蓋3. 按彈性方

5、法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力少于五跨按實際多于五跨按五跨計算跨數(shù)三、單向板肋梁樓蓋3. 按彈性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力梁：板：計算跨度（主要取決于支座反力作用 點的位置）磚墻l01abbln1ln2ln3l01l02l03三、單向板肋梁樓蓋3. 按彈性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力活荷載的不利位置和內(nèi)力包絡(luò)圖內(nèi)力的計算方法彎矩分配法：結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法查表法：教材中附錄B中表B-1三、單向板肋梁樓蓋3. 按彈性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力活荷載的不利位置空間上的變化123451234512345qqqMVVVMM* 求某跨跨中最大正彎矩時，在該跨布置活荷載，然后向其左右每隔一跨布置

6、活荷載 三、單向板肋梁樓蓋3. 按彈性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力活荷載的不利位置空間上的變化123451234512345qqqMVVVMM* 求某跨跨中最大負(fù)彎矩時，在相鄰兩跨布置活荷載，然后向其左右每隔一跨布置活荷載 三、單向板肋梁樓蓋3. 按彈性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力活荷載的不利位置空間上的變化123451234512345qqqMVVVMM* 求某支座最大負(fù)彎矩時，在該支座左右兩跨布置活荷載，然后向其左右每隔一跨布置活荷載 三、單向板肋梁樓蓋3. 按彈性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力活荷載的不利位置空間上的變化123451234512345qqqMVVVMM* 求某支

7、座截面最大剪力時，在該支座左右兩跨布置活荷載，然后向其左右每隔一跨布置活荷載 三、單向板肋梁樓蓋3. 按彈性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力內(nèi)力包絡(luò)圖恒 +可能活1可能活2可能活3 = 內(nèi)力疊合圖可能活n內(nèi)力包羅圖外包線三、單向板肋梁樓蓋3. 按彈性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力例題q=12kN/m2g=8kN/m24000400030q=12kN/m22413.53018b)q=12kN/m212.118.3821273c)21273q=12kN/m218.3812.1d)169g=8kN/m2201220a)M(kN-m)V(kN)三、單向板肋梁樓蓋3. 按彈性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁板

8、的內(nèi)力例題4027a+da+ba+c50333350a+da+ba+c三、單向板肋梁樓蓋3. 按彈性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁板的內(nèi)力折算荷載(考慮支座轉(zhuǎn)動的影響)g(恒載) 0板次梁主梁q(活載)q(活載) 恒載下： 0活載下： 150mm時每米板寬內(nèi)不少于3根三、單向板肋梁樓蓋5. 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造板的設(shè)計要點* 配筋受力筋（原則）1e幾何中心軸321acdADE200bls2ls1ACB acb12lala三、單向板肋梁樓蓋5. 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造板的設(shè)計要點* 配筋受力筋（實用方法）aaaaaal0/10ln/6ln/6ln/6ln/6ln/6ln/6ln/5l

9、n/10lnlnlnln一端彎起兩端彎起彎起式配筋伸入支座筋A(yù)s/3三、單向板肋梁樓蓋5. 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造板的設(shè)計要點* 配筋受力筋（實用方法）aaaaaal0/7ln/10ln/10ln/10ln/10ln/10ln/10ln/5lnlnlnln分離式配筋（不受振動、荷載較小的板）伸入支座筋A(yù)s/3三、單向板肋梁樓蓋5. 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造板的設(shè)計要點* 配筋受力筋（實用方法）三、單向板肋梁樓蓋5. 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造板的設(shè)計要點* 配筋分布筋（實用方法）固定受力鋼筋的位置，分散集中荷載每米不少于3根；截面積1/10受力鋼筋截面積。置于受力鋼筋的內(nèi)側(cè)。

10、三、單向板肋梁樓蓋5. 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造* 配筋板面附加筋承受非主要受力方向可能出現(xiàn)的負(fù)彎矩板的設(shè)計要點6300620062006200l0/7l0/4l0/4l0/4l0/4l0單向板的計算跨度主梁次梁三、單向板肋梁樓蓋5. 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造次梁的設(shè)計要點* 縱向鋼筋的配筋率：0.6%1.5%* 截面：支座矩形；跨中T形（bf取法已講過）* 0.35 (考慮內(nèi)力重分布)* 箍筋面積增大20% (考慮內(nèi)力重分布)三、單向板肋梁樓蓋5. 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造次梁的設(shè)計要點* 配筋（q/g 3，相鄰跨度相差20%）lnln/3ln/3ln/5+20dln/5+

11、20dAs/4不少于兩根As/2la三、單向板肋梁樓蓋5. 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造次梁的設(shè)計要點* 配筋（q/g 3，相鄰跨度相差20%，按包絡(luò)圖處理 ）1e幾何中心軸321acdADE200bls2ls1ACB acb12lala三、單向板肋梁樓蓋5. 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造主梁的設(shè)計要點（內(nèi)力按彈性方法計算）* 截面：支座矩形；跨中T形（bf取法已講過）*截面有效高度：支座截面處， 單排：h0=h-5060 雙排：h0=h-7080跨中截面處的取法已講過板筋次梁筋主梁筋3035mm5060mm次梁h0主梁h0三、單向板肋梁樓蓋5. 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造主梁的設(shè)計要

12、點（內(nèi)力按彈性方法計算）* 縱向鋼筋的布置按內(nèi)力包絡(luò)圖* 主、次梁相交處的附加箍筋FlFl直接受剪FlFl間接受剪三、單向板肋梁樓蓋5. 單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造主梁的設(shè)計要點（內(nèi)力按彈性方法計算）h1h1h1bbbFl可能出現(xiàn)的裂逢箍筋A(yù)sbh1h1h1bbbFl可能出現(xiàn)的裂逢吊筋優(yōu)先選用箍筋四、雙向板肋梁樓蓋1. 雙向板肋梁樓蓋的布置和單向板肋梁樓蓋類似四、雙向板肋梁樓蓋2. 雙向板的受力特征當(dāng)l02/l01=2時，p2=0.06p，單向板；當(dāng)l02/l01=1時，p2= p1 =0.5p，雙向板。p2l02fAp1l01fA11雙向板與單向板受力性能的主要區(qū)別四、雙向板肋梁樓蓋2.

13、 雙向板的受力特征雙向板的試驗結(jié)果以受均布荷載的四邊簡支板為例l01l02l01l02板底裂縫板面裂縫l01l02 =l01四、雙向板肋梁樓蓋2. 雙向板的受力特征雙向板的試驗結(jié)果以受均布荷載的四邊簡支板為例四、雙向板肋梁樓蓋3. 雙向板按彈性理論的內(nèi)力計算單跨板教材附表2-2列出均布荷載下雙向板的六種支承情況單位板寬內(nèi)的彎矩均布荷載短跨方向的計算跨度，計算同單向板泊松比=0時的數(shù)值， 0時，m1 = m1 + m2； m2 = m1 + m2混凝土： =0.2支座按實際情況無彎矩按簡支無轉(zhuǎn)角按固支四、雙向板肋梁樓蓋3. 雙向板按彈性理論的內(nèi)力計算連續(xù)板利用單跨板的計算表格(條件: )gg+q

14、g+q/2+q/2g+q/2a)+q/2b)*跨中最大正彎矩gg+q四、雙向板肋梁樓蓋3. 雙向板按彈性理論的內(nèi)力計算連續(xù)板利用單跨板的計算表格(條件: )*支座最大負(fù)彎矩g+qg+q鋼筋屈服后出現(xiàn)塑性鉸四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算塑性鉸線法塑性鉸線的概念及其位置的確定方法鋼筋屈服后出現(xiàn)塑性鉸線四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算塑性鉸線法塑性鉸線的概念及其位置的確定方法* 負(fù)塑性鉸線沿固定邊界產(chǎn)生* 正塑性鉸線必通過兩塊板轉(zhuǎn)動軸的交點（固定邊和簡支邊一般為轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)動軸還通過支承板的柱子）* 塑性鉸線出現(xiàn)在彎矩最大處負(fù)塑性鉸線正塑性鉸線四、雙向板肋梁樓蓋4

15、. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算塑性鉸線法塑性鉸線的概念及其位置的確定方法四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算塑性鉸線法塑性鉸線法的假定* 板即將破壞時，塑性鉸線發(fā)生在彎矩最大處；* 分布荷載下，塑性鉸線是直線；* 節(jié)板為剛性板，板的變形集中在塑性鉸線上；* 在所有可能的破壞圖示中，必有一個是最危險的，其極限荷載最?。? 塑性鉸線上只有一定值的極限彎矩，沒有其它內(nèi)力。四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算塑性鉸線法雙向板的極限荷載（以四邊固定板為例）假定雙向板的破壞圖示虛功原理求極限荷載發(fā)生虛位移 四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算塑性鉸線法 l01/2

16、 l01 l02M1uM2uM1uIIM1uIM2uIM2uIIl02l0145雙向板的極限荷載（以四邊固定板為例）pu=極限荷載（均布）外力功：四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算塑性鉸線法M1uM2uM1uIIM1uIM2uIM2uIIl02l014545mu m2u/2 m1u/2451雙向板的極限荷載（以四邊固定板為例）45 斜向塑性鉸線上單位長度截面的受彎承載力四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算塑性鉸線法 l01/24/ l012/ l01l01/2l01/22/ l01 l01/2 / l012 / l01M1uM2uM1uIIM1uIM2uIM2uI

17、Il02l0145IIIIIIIIIIII雙向板的極限荷載（以四邊固定板為例）內(nèi)力所做的功四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算塑性鉸線法雙向板的極限荷載（以四邊固定板為例）四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算塑性鉸線法雙向板的極限荷載（以四邊固定板為例）塑性鉸線的角度不確定時（設(shè)為）四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算塑性鉸線法單塊板的內(nèi)力計算（以四邊固定板為例）一個方程求多個參數(shù)？四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算塑性鉸線法單塊板的內(nèi)力計算（以四邊固定板為例）四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算塑性鉸線法單塊板的內(nèi)力計算

18、（以四邊固定板為例）取值時考慮和彈性方法求出的相似，宜取=1/n2節(jié)約鋼材和配筋方便，宜取=1.52.5，通常取=2不同支承條件下的雙向板，只要按實際情況，帶入不同的M1I， M1II ， M2I， M2II后，即可求出m1 四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算塑性鉸線法連續(xù)雙向板的內(nèi)力計算指定和活載滿布：p=g+q由中間區(qū)格向外擴(kuò)展M1，M2M1IM1IIM2IIM2I已知已知已知已知四、雙向板肋梁樓蓋4. 雙向板按塑性理論的內(nèi)力計算塑性鉸線法防止其他破壞形式l02l01由于鋼筋彎起不當(dāng)引起的破壞形式預(yù)防措施：控制彎起鋼筋的數(shù)量；控制彎起鋼筋的位置四、雙向板肋梁樓蓋5. 雙向板

19、支承梁的內(nèi)力分析梁的內(nèi)力可按彈性方法或內(nèi)力重分布法進(jìn)行計算l02l02l02l02l01l01l01l01l01/2l01/2peppep四、雙向板肋梁樓蓋6. 雙向板的截面設(shè)計和構(gòu)造要求內(nèi)力的折減穹頂作用（四周都與梁固結(jié)的板）*中間跨跨中和支座：減少20%*邊跨跨中、邊緣算起第二支座截面： lb/l01.5， 減少20% 1.5 lb/l0 2， 減少10%*樓板角區(qū)格不折減邊緣方向的計算跨度垂直于邊緣方向的計算跨度四、雙向板肋梁樓蓋6. 雙向板的截面設(shè)計和構(gòu)造要求板厚80160mm四、雙向板肋梁樓蓋6. 雙向板的截面設(shè)計和構(gòu)造要求鋼筋的配置彎起式和分離式*按彈性方法求內(nèi)力As2As2/2A

20、s2/2As1As1/2As1/2l01/4l01/4l01/4l01/4l01l02跨中支座：鋼筋均勻布置*按塑性方法求內(nèi)力：配筋要和計算假定相吻合*分布筋、構(gòu)造筋、鋼筋的彎起點、切斷點的位置，鋼筋的直徑同單向板肋梁樓蓋五、井式樓蓋板同雙向板肋梁樓蓋中的板梁應(yīng)考慮兩正交方向的協(xié)調(diào)變形六、無梁樓蓋1. 無梁樓蓋的形式和破壞特征樓蓋的一般形式無柱帽有柱帽六、無梁樓蓋1. 無梁樓蓋的形式和破壞特征樓蓋的一般形式六、無梁樓蓋1. 無梁樓蓋的形式和破壞特征樓蓋的一般形式*裝配式：柱子插入基礎(chǔ)澆地坪分層澆樓板分階段提升至相應(yīng)標(biāo)高臨時固定澆柱帽形成整體（升板結(jié)構(gòu)）群柱失穩(wěn)*現(xiàn)澆式六、無梁樓蓋1. 無梁樓蓋

21、的形式和破壞特征樓蓋的破壞特征l02l02l02l02l01l01l01l01l02/2l02/2l02/2f1f1f2*彈性變形特征柱上板帶跨中板帶柱上板帶：f1跨中板帶：f1+f2六、無梁樓蓋1. 無梁樓蓋的形式和破壞特征*破壞特征樓蓋的破壞特征六、無梁樓蓋2. 無梁樓蓋的內(nèi)力分析按彈性方法*精確計算方法*等代框架法*經(jīng)驗系數(shù)法l02l02l02l02l01l01l01l01f1f1f2六、無梁樓蓋2. 無梁樓蓋的內(nèi)力分析塑性鉸線法六、無梁樓蓋3. 板截面設(shè)計和構(gòu)造要求截面彎矩的折減*有柱帽無梁樓板的內(nèi)跨有明顯的穹頂作用。除邊跨和邊支座外，所有其余部位截面的彎矩設(shè)計值，均乘以0.8板厚*h/l021/32 (由于無梁樓蓋撓度的計算方法不是很精確，故選用l02來控制板厚)配筋單端彎起式配筋圈梁*無梁樓蓋周邊應(yīng)設(shè)圈梁，梁高2.5板厚，圈梁為彎、剪、扭構(gòu)件六、無梁樓蓋4. 柱帽的設(shè)計柱帽的尺寸與配筋-構(gòu)造確定（見教材中圖2-48）柱帽處板的抗沖切驗算計算確定（“混凝土結(jié)構(gòu)基本原理”課程中已介紹過）七、樓梯和雨篷1. 樓梯的結(jié)構(gòu)形式板式樓梯與梁式樓梯七、樓梯和雨篷1. 樓梯的結(jié)構(gòu)形式螺旋式樓梯與懸