-梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法彈性理論課件

1、梁板結(jié)構(gòu)形式 單向板肋梁樓蓋雙向板肋梁樓蓋井式樓蓋無梁樓蓋無梁密肋樓蓋單向板密肋樓蓋肋形樓蓋的荷載傳遞與計(jì)算簡圖 L1L2P=L1L2PL1P1L2P2荷載沿短跨方向的傳遞遠(yuǎn)大于沿長跨方向的傳遞，此即荷載按最短路徑傳遞原則。當(dāng)L2/L1大于3時(shí)，荷載沿長跨方向的傳遞可以忽略不計(jì)，此時(shí)可近似僅按短跨方向的梁進(jìn)行受力分析；荷載沿剛度大的方向傳遞大于沿剛度小的方向傳遞，傳遞比例與兩個(gè)方向的抗彎剛度成正比，此即荷載按剛度分配原則。單向板與雙向板 (a) 兩對(duì)邊簡支矩形板(b) 兩對(duì)邊簡支矩形板的彎曲形狀單向板四邊支承板四邊支承板當(dāng)板的長跨l2與短跨l1之比大于3時(shí)，板面荷載沿長跨方向的傳遞可以忽略，可

2、按沿短跨方向傳遞考慮。此時(shí)除四個(gè)板角和短邊支座附近，板的大部分區(qū)域呈現(xiàn)單向彎曲。在設(shè)計(jì)中，對(duì)l2/l13的板按單向板計(jì)算，而忽略長跨方向的彎矩，僅通過長跨方向配置必要的構(gòu)造鋼筋予以考慮；對(duì)l2/l12的板按雙向板計(jì)算；當(dāng)2l2/l13時(shí)，宜按雙向板計(jì)算，如按單向板計(jì)算，則需注意在長跨方向配置足夠的構(gòu)造鋼筋。 主梁與次梁 (b) L2梁(c)L1梁(a)交叉梁分析圖示交叉梁中L2梁的受力。L2L1L2梁與L1梁交叉點(diǎn)處的彎矩隨L1梁與L2梁線剛度比增加而變化？(b)兩跨連續(xù)梁L2(c)簡支梁L1(a)交叉梁分析圖示交叉梁中L2梁的受力。L2L1結(jié)論：當(dāng)L1梁與L2梁的線剛度比大于8時(shí)，L2梁在交

3、叉點(diǎn)處的負(fù)彎矩與連續(xù)梁L2梁中間支座負(fù)彎矩基本接近。L2梁與L1梁交叉點(diǎn)處的彎矩隨L1梁與L2梁線剛度比增加而變化？(b)兩跨連續(xù)梁L2(c)簡支梁L1(a)交叉梁L1梁作為L2梁的中間支座，承擔(dān)著由L2梁傳來的荷載，一般L1梁將其稱為主梁，L2梁稱為次梁。L2L1從以上分析可知，當(dāng)滿足一定條件時(shí)，可以將交叉梁系簡化主梁和次梁分別進(jìn)行計(jì)算。 (b)兩跨連續(xù)梁L2(c)簡支梁L1(a)交叉梁在設(shè)計(jì)中都應(yīng)充分滿足簡化條件，否則有可能產(chǎn)生偏于不安全的結(jié)果L2L1同時(shí)也需要對(duì)于可能存在的偏于不安全的結(jié)果有所認(rèn)識(shí)。肋形樓蓋的結(jié)構(gòu)布置 肋形樓蓋的結(jié)構(gòu)布置包括柱網(wǎng)布置、主梁布置、次梁布置柱網(wǎng)布置決定了主梁的

4、跨度主梁布置決定了次梁的跨度次梁布置決定了板的跨度。通常鋼筋混凝土主梁的經(jīng)濟(jì)跨度為58m主梁應(yīng)盡可能沿柱網(wǎng)短跨方向布置主梁與柱形成框架作為抗側(cè)力體系肋形樓蓋中，板的混凝土用量占整個(gè)樓蓋的5060因此次梁間距一般不宜太大,1.7m2.7m單向板跨度取1.53m，雙向板的跨度取46m較為合適板雙向受力比單向受力更為有效，宜優(yōu)先考慮雙向板布置 單向板：連續(xù)，h/l不小于1/40 簡支，h/l不小于1/35 最小板厚，一般屋面60mm 一般樓面70mm雙向板：四邊簡支，h/l1不小于1/45 四邊連續(xù)，h/l1不小于1/50連續(xù)次梁：h/l不小于1/181/12連續(xù)主梁或框架梁：h/l不小于1/141

5、/10鋼筋混凝土梁、板截面尺寸的要求單向板肋形樓蓋，樓面荷載的傳遞路徑為： 單向板次梁主梁或框架梁柱或墻雙向板肋形樓蓋，樓面荷載的傳遞路徑為： 雙向板周邊支承梁或墻柱或墻 對(duì)于單向板，可取單位板寬（b=1000mm）進(jìn)行計(jì)算通常，板的剛度遠(yuǎn)小于次梁的剛度，次梁可作為單位板寬板帶的不動(dòng)支座，故可單位板寬板帶簡化為連續(xù)梁計(jì)算。對(duì)于次梁和主梁組成交叉梁系，當(dāng)主次梁線剛度比大于8時(shí)，主梁可作為次梁的不動(dòng)支座，次梁可簡化為支承于主梁和墻上的連續(xù)梁。當(dāng)主梁與柱形成框架結(jié)構(gòu)時(shí)，則按框架計(jì)算。當(dāng)主梁線剛度與柱線剛度之比大于5時(shí)，主梁的轉(zhuǎn)動(dòng)受柱端的約束可忽略，而柱的受壓變形通常很小，則此時(shí)柱可作為主梁的不動(dòng)鉸支

6、座，主梁也可簡化為連續(xù)梁。 連續(xù)梁任何一個(gè)截面的內(nèi)力值與其跨數(shù)、各跨跨度、剛度以及荷載等因素有關(guān)。但對(duì)某一跨來說，相隔兩跨以上，上述因素對(duì)該跨內(nèi)力的影響很小。簡化計(jì)算，對(duì)于跨數(shù)多于五跨的等跨、等剛度、等荷載的連續(xù)梁板，可近似按5跨計(jì)算。少于5跨的，按實(shí)際跨數(shù)計(jì)算。計(jì)算跨數(shù)鋼筋混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)通常為現(xiàn)澆整體，連續(xù)梁的計(jì)算跨度l0應(yīng)根據(jù)支座實(shí)際尺寸和受力情況確定。從理論上來說，計(jì)算跨度l0是兩端支座處轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)之間的距離按彈性理論計(jì)算連續(xù)梁內(nèi)力時(shí)，幾種支座情況下計(jì)算跨度l0的確定方法見P241。按塑性理論計(jì)算時(shí)，考慮到塑性鉸位于支座邊，計(jì)算跨度取凈跨ln。計(jì)算跨度荷載永久荷載?？勺兒奢d。一、按彈性理論計(jì)

7、算 活荷載不利布置 連續(xù)梁上荷載包括恒荷載和活荷載恒荷載保持不變ABCDEF12345ABCDEF12345ABCDEF12345ABCDEF12345ABCDEF12345而活荷載由于其空間位置的隨機(jī)性，在各跨的布置具有不確定性為確定各跨各個(gè)截面可能產(chǎn)生的最大內(nèi)力，就需要確定針對(duì)某一指定截面內(nèi)力的活荷載最不利布置，并與恒荷載作用下產(chǎn)生的內(nèi)力組合，得到該截面的內(nèi)力設(shè)計(jì)值。 ABCDEF12345一、按彈性理論計(jì)算 活荷載最不利布置原則 欲求某跨跨中最大彎矩，應(yīng)在該跨布置活荷載，然后向兩側(cè)隔跨布置。ABCDEF12345ABCDEF12345ABCDEF12345ABCDEF12345ABCDE

8、F12345欲求某跨跨中最小彎矩，其活荷載布置與求跨中最大正彎矩時(shí)的布置完全相反。欲求某支座截面最大剪力或最大負(fù)彎矩，應(yīng)在該支座相鄰兩跨布置活荷載，然后向兩側(cè)隔跨布置 ABCDEF12345(a)1、3、5跨跨中最大正彎矩的活荷載布置 A B C D E F 1 2 3 4 5 (b)2、4跨跨中最大正彎矩的活荷載布置 A B C D E F 1 2 3 4 5 (c) B支座最大負(fù)彎矩和最大剪力的活荷載布置 A B C D E F 1 2 3 4 5 均布荷載或三角形荷載作用下：集中荷載作用下：內(nèi)力計(jì)算按彈性理論計(jì)算連續(xù)梁的內(nèi)力可采用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法對(duì)于工程中經(jīng)常遇到的25跨等跨連續(xù)梁，在不同荷

9、載布置下的內(nèi)力已編制表格供查用。5跨以上的等跨連續(xù)梁可簡化為5跨計(jì)算，即所有中間跨的內(nèi)力均取與第3跨相同。 折算荷載因忽略了實(shí)際支座次梁或主梁扭轉(zhuǎn)剛度的影響計(jì)算支座轉(zhuǎn)角大于實(shí)際支座轉(zhuǎn)角導(dǎo)致邊跨跨中正彎矩計(jì)算值大于實(shí)際值而支座負(fù)彎矩計(jì)算值小于實(shí)際值 采取減小活荷載，加大恒載的方法。折算荷載板：折算恒載 折算活載 次梁：折算恒載 折算活載 分析以下兩跨連續(xù)梁的彎矩包絡(luò)圖G=30kNQ=30kN2m2m2m2m2m2m內(nèi)力包絡(luò)圖將所有活荷載不利布置情況的內(nèi)力圖與恒載的內(nèi)力圖疊加，并將這些內(nèi)力圖全部疊畫在一起，其外包線就是內(nèi)力包絡(luò)圖。內(nèi)力包絡(luò)圖給出了連續(xù)梁各個(gè)截面可能出現(xiàn)的內(nèi)力的上、下限，是連續(xù)梁截面承載力設(shè)計(jì)計(jì)算的依據(jù)如彎矩包絡(luò)圖是計(jì)算和布置縱筋的依據(jù)，也即抵抗彎矩圖應(yīng)包住彎矩包絡(luò)圖；剪力包絡(luò)圖是計(jì)算和布置腹筋的依據(jù)，也即抵抗剪力圖應(yīng)包住剪力包絡(luò)圖。 支座彎矩和剪力設(shè)計(jì)值按彈性