房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)講座-鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓蓋幾種形式等課件

房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)講座單向板肋梁樓蓋雙向板肋梁樓蓋無梁樓蓋裝配式與裝配整體式樓蓋樓梯與雨蓬本章主要內(nèi)容第一章樓蓋結(jié)構(gòu)1.了解現(xiàn)澆樓蓋的幾種形式；2.掌握設(shè)計上區(qū)分單、雙向板的方法；1.1概述第一章平面樓蓋1.1概述教學(xué)目標：重點單向板與雙向板的概念及其區(qū)別；一、單向板與雙向板§10.2整體式單向板肋梁樓蓋第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002)規(guī)定：（1）對兩邊支承的板，應(yīng)按單向板計算。（2）對于四邊支承的板時，應(yīng)按雙向板計算；時，宜按雙向板計算；按沿短邊方向受力的單向板計算時，應(yīng)沿長邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋；時，可按沿短邊方向受力的單向板計算。

單向板：主要在一個方向受力的板。雙向板：在兩個方向受力都不能忽略任一方向彎曲的板。第一章平面樓蓋二、樓蓋結(jié)構(gòu)的選型

按施工方法分為：現(xiàn)澆樓蓋裝配式樓蓋裝配整體式樓蓋按結(jié)構(gòu)形式分為：第一章平面樓蓋1.1概述1.1概述第一章平面樓蓋樓蓋結(jié)構(gòu)類型

§

1.2單向板肋梁樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋

第一章平面樓蓋1.熟練掌握單向板肋形樓蓋內(nèi)力按彈性理論及考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法；2.建立折算荷載、塑性鉸、內(nèi)力重分布、彎矩調(diào)幅等概念；3.深入了解連續(xù)梁、板截面設(shè)計特點及配筋構(gòu)造要求；教學(xué)目標：§1.2單向板肋梁樓蓋一、結(jié)構(gòu)布置

1、結(jié)構(gòu)布置包括柱網(wǎng)、承重墻、梁和板的布置常用跨度：

單向板：（1.7~2.5）m

次梁：（4~6）m

主梁

：（5~8）m2、結(jié)構(gòu)平面布置方案

(a)主梁橫向布置(b)主梁縱向布置(c)只布置次梁單向板肋梁樓蓋布置方案第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋二、計算簡圖第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋（1）

計算假定梁板為彈性桿件；梁板的支座按下表采用；計算支反力時，忽略梁板的連續(xù)性；第一章平面樓蓋連續(xù)梁的實際跨數(shù)5跨時：按5跨計算實際跨數(shù)<5跨時：按實際跨數(shù)考慮§1.2單向板肋梁樓蓋（2）

計算單元板:1m寬板帶

；梁:相鄰梁中心距的一半；第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋（3）計算跨度第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋（4）折算荷載第一章平面樓蓋采用增大恒載，減小活載的辦法，即：

板次梁次梁抗扭剛度對板的影響§1.2單向板肋梁樓蓋活荷載不利布置規(guī)律：（1）求某跨跨中，該跨布置活荷載，然后隔跨布置（2）求某跨跨中或，左、右跨布置活荷載，然后隔跨布置（3）求某支座，該支座左、右跨布置活荷載，然后隔跨布置（4）求某支座，與（3）相同1、活荷載不利布置第一章平面樓蓋三、連續(xù)梁、板按彈性理論的內(nèi)力計算§1.2單向板肋梁樓蓋活荷載在不同跨間時的彎矩圖和剪力圖第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋2、內(nèi)力計算

一般可按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計算內(nèi)力。

在均布及三角形荷載作用下：在集中荷載作用下：第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋3、控制截面及其內(nèi)力梁跨以內(nèi)：正彎矩最大值（配正鋼筋）負彎矩最大值（配負鋼筋）

支座邊緣處剪力值：支座邊緣處彎矩值：（均布荷載）（集中荷載）支座：第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋4、內(nèi)力包絡(luò)圖由內(nèi)力疊合圖形的外包線構(gòu)成，它反映出各截面可能產(chǎn)生的最大內(nèi)力值，是設(shè)計時選擇截面和布置鋼筋的依據(jù)。均布荷載作用下五跨連續(xù)梁的內(nèi)力疊合圖和內(nèi)力包絡(luò)圖第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋內(nèi)力重分布的概念兩跨連續(xù)梁內(nèi)力變化過程

第一章平面樓蓋四、超靜定結(jié)構(gòu)的塑性內(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)塑性鉸引起結(jié)構(gòu)計算簡圖變化，從而引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力不再服從彈性理論的內(nèi)力規(guī)律的現(xiàn)象?！?.2單向板肋梁樓蓋第一階段：裂縫出現(xiàn)～塑性鉸形成以前，原因為裂縫的形成和開展。兩跨連續(xù)梁內(nèi)力變化圖第二階段：塑性鉸形成以后，原因為塑性鉸的轉(zhuǎn)動。

第一章平面樓蓋內(nèi)力重分布的兩個階段§1.2單向板肋梁樓蓋2.塑性鉸塑性鉸的形成

在鋼筋屈服截面，從鋼筋屈服到達到極限承載力，截面在外彎矩增加很小的情況下產(chǎn)生很大轉(zhuǎn)動，表現(xiàn)得猶如一個能夠轉(zhuǎn)動的鉸，稱為“塑性鉸”。鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的塑性鉸第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋塑性鉸的轉(zhuǎn)動能力第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋3、影響塑性鉸轉(zhuǎn)動能力的因素：（1）鋼筋種類。（2）受拉縱筋配筋率。（3）混凝土的極限壓縮變形。第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋

4、塑性鉸的特點

（1）塑性鉸實際上具有一定長度，分析時可認為是一個截面；（2）塑性鉸能承受定值彎矩，即截面的屈服彎矩；（3）對于單筋受彎構(gòu)件，塑性鉸只能單向轉(zhuǎn)動；（4）塑性鉸的轉(zhuǎn)動能力有限。

第一章平面樓蓋5、適用范圍塑性理論方法不適用于下列情況:§1.2單向板肋梁樓蓋2）直接承受動力荷載作用的結(jié)構(gòu)4）要求有較高安全儲備的結(jié)構(gòu)

1）不允許出現(xiàn)裂縫或?qū)α芽p開展有較嚴格限制的結(jié)構(gòu)

3）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)和二次受力的疊合結(jié)構(gòu)

第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋超靜定混凝土結(jié)構(gòu)考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法：五、連續(xù)梁按調(diào)幅法的內(nèi)力計算我國行業(yè)標準《鋼筋混凝土連續(xù)梁和框架考慮內(nèi)力重分布設(shè)計規(guī)程》（CECS51∶93）主要推薦用彎矩調(diào)幅法計算鋼筋混凝土連續(xù)梁、板和框架的內(nèi)力極限平衡法塑性鉸法變剛度法強迫轉(zhuǎn)動法彎矩調(diào)幅法非線性全過程分析方法第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋1、彎矩調(diào)幅法截面彎矩調(diào)整的幅度：對結(jié)構(gòu)按彈性方法所求得的彎矩值和剪力值進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以考慮結(jié)構(gòu)塑性內(nèi)力重分布的影響。第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋調(diào)幅法的原則：（1）縱筋：HPB235、HRB335、HRB400、RRB400；混凝土：C20～C45（2）不應(yīng)超過，不宜小于（4）調(diào)整后的結(jié)構(gòu)內(nèi)力必須滿足靜力平衡條件：連續(xù)梁、板各控制截面的彎矩值不宜小于簡支梁彎矩值的1/3（5）必須滿足正常使用階段變形及裂縫寬度的要求，在使用階段不應(yīng)出現(xiàn)塑性鉸（3）一般不宜超過0.2第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋2、用彎矩調(diào)幅法計算等跨連續(xù)梁、板內(nèi)力(1)等跨連續(xù)梁各跨跨中及支座截面的彎矩設(shè)計值均布荷載：間距相同、大小相等的集中荷載：第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋（2）等跨連續(xù)梁的剪力設(shè)計值均布荷載：間距相同、大小相等的集中荷載：（3）等跨連續(xù)單向板，各跨跨中及支座截面的彎矩設(shè)計值均布荷載：第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋按塑性理論計算內(nèi)力中幾個問題的說明（1）計算跨度(兩支座塑性鉸之間的距離)

支承情況計算跨度梁板兩端與梁（柱）整體連接凈跨長凈跨長兩端支承在砌體墻上一端與梁（柱）整體連接，另一端支承在砌體墻上注：表中

為板的厚度；

為梁或板在砌體墻上的支承長度。

梁、板計算跨度第一章平面樓蓋

（2）荷載及內(nèi)力§1.2單向板肋梁樓蓋次梁對板、主梁對次梁的轉(zhuǎn)動約束作用，以及活荷載的不利布置等因素，在按彎矩調(diào)幅法分析結(jié)構(gòu)時均已考慮。第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋1、板（1）截面設(shè)計

六、單向板肋梁樓蓋配筋計算及構(gòu)造要求適用于:單向板肋梁樓蓋、雙向板肋梁樓蓋中的板按彈性理論、按塑性理論計算所得的彎矩

考慮板的拱作用效應(yīng)，四周與梁整體連接的板區(qū)格，計算所得的彎矩值，中間跨的跨中及中間支座截面減少20%第一章平面樓蓋§10.2整體式單向板肋梁樓蓋第二章樓蓋和樓梯板的配筋§1.2單向板肋梁樓蓋（2）

配筋構(gòu)造

1）受力鋼筋鋼筋種類一般采用HPB235、HRB335常用直徑6mm、8mm、10mm、12mm，負鋼筋宜采用較大直徑間距一般不小于70mm板厚h≤150mm時，不宜大于200mm板厚h>150mm時，不宜大于1.5h，且不宜大于300mm

彎起式錨固好，整體性好，節(jié)約鋼筋，施工復(fù)雜分離式錨固較差，用鋼量稍高，但施工方便鋼筋彎鉤板底鋼筋：半圓彎鉤，上部負彎矩鋼筋：直鉤彎起、截斷一般按構(gòu)造處理板相鄰跨度相差超過20%或各跨荷載相差較大時，應(yīng)按彎矩包絡(luò)圖確定

板中受力鋼筋配筋構(gòu)造第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋連續(xù)板受力鋼筋兩種配置方式第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋2）構(gòu)造鋼筋:與受力筋垂直的分布鋼筋與主梁垂直的附加負鋼筋與承重墻垂直的附加負鋼筋

板角區(qū)域內(nèi)的附加負鋼筋溫度收縮鋼筋第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋板中分布鋼筋構(gòu)造要求

位置與受力鋼筋垂直，均勻布置于受力鋼筋的內(nèi)側(cè)作用澆筑混凝土?xí)r固定受力鋼筋的位置抵抗收縮和溫度變化產(chǎn)生的內(nèi)力承擔(dān)并分布板上局部荷載產(chǎn)生的內(nèi)力

直徑不宜小于6mm間距不宜大于250mm數(shù)量單向板中單位長度上的分布鋼筋，截面面積不宜小于單位寬度上受力鋼筋截面面積的15%，且不宜小于該方向板截面面積的0.15%

第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋嵌入承重墻內(nèi)的板面構(gòu)造鋼筋垂直于梁肋的板面負鋼筋板嵌入承重墻時的板面裂縫分布第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋2、次梁

（1）設(shè)計要點

滿足此高跨比（1/18~1/12）、寬高比（1/3~1/2）的要求可不必驗算撓度和裂縫寬度。跨中按T形截面計算，對支座按矩形截面計算。第一章平面樓蓋§1.2單向板肋梁樓蓋次梁的配筋構(gòu)造第一章平面樓蓋（2）配筋構(gòu)造

§1.2單向板肋梁樓蓋3、主梁

（1）正截面受彎承載力計算主梁支座處的截面有效高度（2）斜截面受剪承載力計算（3）受力鋼筋的彎起和截斷（按彎矩包絡(luò)圖確定）第一章平面樓蓋第十章平面樓蓋§10.2整體式單向板肋梁樓蓋主次梁交接處主梁中的附加鋼筋§1.2單向板肋梁樓蓋附加橫向鋼筋布置（4）附加橫向鋼筋附加箍筋（優(yōu)先采用）或附加吊筋

第一章平面樓蓋1.3雙向板肋梁樓蓋1.3雙向板肋梁樓蓋第一章平面樓蓋教學(xué)目標：1.掌握雙向板內(nèi)力按彈性理論計算的近似方法；2.熟悉雙向板肋形樓蓋的截面設(shè)計和構(gòu)造要求；1.3雙向板肋梁樓蓋

一、雙向板的受力特點和試驗研究

1.受力特點

第一章平面樓蓋沿兩個方向彎曲和傳遞荷載剪力、扭矩和主彎矩板角上翹2.鋼筋配置

1.3雙向板肋梁樓蓋彈性開裂與裂縫相交的鋼筋屈服形成機構(gòu)

雙向板破壞時的裂縫分布3.試驗研究

第一章平面樓蓋1.3雙向板肋梁樓蓋1.單跨雙向板

均布荷載作用下，m=表中彎矩系數(shù)×pl012二、按彈性理論計算雙向板第一章平面樓蓋1.3雙向板肋梁樓蓋棋盤式荷載布置跨中最大正彎矩（活載棋盤式布置）

第一章平面樓蓋2.多跨連續(xù)雙向板A、作用g+q/2時，1.3

雙向板肋梁樓蓋支座最大負彎矩（活荷載近似按滿布）

邊區(qū)格——三邊固定、一邊簡支角區(qū)格——兩鄰邊固定、兩鄰邊簡支

B、作用+（-）q/2時，均按四邊簡支將A、B疊加內(nèi)區(qū)格——四邊固定第一章平面樓蓋1.3雙向板肋梁樓蓋均勻受荷雙向板破壞機構(gòu)示例1.基本假定:（1）對稱結(jié)構(gòu)具有對稱的塑性鉸線；（2）正彎矩部位出現(xiàn)正塑性鉸線，負彎矩部位出現(xiàn)負塑性鉸線；（3）塑性鉸線應(yīng)滿足轉(zhuǎn)動要求；（4）塑性鉸線的數(shù)量應(yīng)使整塊板成為幾何可變體；第一章平面樓蓋三、按塑性鉸線法計算雙向板四邊連續(xù)雙向板：

pul012(3l02-l01)/12=2M1u+2M2u+M1u'+M1u”+M2u'+M2u”

四邊簡支雙向板：

1.3雙向板肋梁樓蓋pul012(3l02-l01)/24=M1u+M2u第一章平面樓蓋2.基本原理令α=m2/m1

β=m1'/m1=m1”/m1=m2'/m2=m2”/m2

n=l02/l01

3.求解方法：

取α=1/n2β=1.5～2.5

1.3雙向板肋梁樓蓋pul012(3l02-l01)/12=2M1u+2M2u+M1u'+M1u”+M2u'+M2u”依次求解m2、m1'=m1”、m2'=m2”。第一章平面樓蓋設(shè)計公式的應(yīng)用(1)中間區(qū)格板：四邊連續(xù)板；1.3雙向板肋梁樓蓋(2)邊區(qū)格板：三邊連續(xù)，一邊簡支；(3)角區(qū)格板：兩相鄰邊連續(xù)，兩邊簡支；第一章平面樓蓋1.3雙向板肋梁樓蓋四、雙向板肋梁樓蓋的配筋計算與構(gòu)造要求

1.板的配筋計算

（2）截面有效高度：短跨：h01=h-20長跨：h02=h-30（1）彎矩折減：②邊跨：跨中及第二支座

③角區(qū)格：不折減。當(dāng)，折減20%當(dāng)，折減10%①中間跨：跨中及支座折減20%；第一章平面樓蓋1.3雙向板肋梁樓蓋中間板帶與邊板帶的正彎矩鋼筋配置負彎矩鋼筋（沿支座均勻配置）（2）按塑性理論計算時：配筋應(yīng)符合內(nèi)力計算的假定2.板的配筋構(gòu)造（1）按彈性理論計算時：正彎矩鋼筋（中間板帶，邊板帶）第一章平面樓蓋1.3雙向板肋梁樓蓋五、雙向板樓蓋支承梁內(nèi)力計算連續(xù)雙向板支承梁計算簡圖三角形荷載：梯形荷載：第一章平面樓蓋1.4裝配式與裝配整體式樓蓋第一章平面樓蓋1.4裝配式與裝配整體式樓蓋1.了解裝配式樓蓋的構(gòu)件類型；2.理解結(jié)構(gòu)平面布置方案；3.掌握裝配式樓蓋的連接構(gòu)造。教學(xué)目標：1.理解結(jié)構(gòu)平面布置方案；2.掌握裝配式樓蓋的連接構(gòu)造。重點一、預(yù)制構(gòu)件形式1.板實心板空心板槽形板1.4裝配式與裝配整體式樓蓋第一章平面樓蓋1.4裝配式與裝配整體式樓蓋夾心板2.梁1.4裝配式與裝配整體式樓蓋第一章平面樓蓋二、預(yù)制構(gòu)件的計算特點1.4裝配式與裝配整體式樓蓋1.使用階段承載力計算2.正常使用極限狀態(tài)驗算3.吊裝驗算動力系數(shù)：1.5吊環(huán)驗算：重要性降低一級計算簡圖：吊點處截面驗算（負彎矩）第一章平面樓蓋三、連接構(gòu)造1.預(yù)制板的布置與連接板的實際寬度比編號上所示板寬小10mm; 排板時盡量以一種型號為主，以其它型號作為調(diào)整之用。1.4裝配式與裝配整體式樓蓋第一章平面樓蓋板底縫寬≥10mm，采用不低于C20砼的細石砼灌縫，分兩次灌縫。板底縫寬≥50mm，采用現(xiàn)澆板帶來處理。1.4裝配式與裝配整體式樓蓋第一章平面樓蓋2.板與支承墻、支承梁的連接在墻上的支承長度不小于100mm，在梁上的支承長度不小于80mm。1.4裝配式與裝配整體式樓蓋第一章平面樓蓋3.板與非支承墻的連接1.4裝配式與裝配整體式樓蓋采用細石混凝土灌縫；當(dāng)板長大于5m應(yīng)配置錨拉筋；第一章平面樓蓋1.5樓梯

1.5樓梯第一章平面樓蓋1.了解鋼筋混凝土樓梯的類型，裝配式樓梯的類型與構(gòu)造；

2.理解現(xiàn)澆板式樓梯和梁式樓梯的計算要點；3.掌握現(xiàn)澆板式樓梯和梁式樓梯的