第二章-鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)62

第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.1概述樓蓋的分類按樓蓋的外形和力學(xué)特征肋形樓蓋井式樓蓋(特例:雙向板密肋樓蓋)無梁樓蓋單向板肋形樓蓋雙向板肋形樓蓋§2.1概述

第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)樓蓋的分類按施工方法現(xiàn)澆樓蓋:裝配式樓蓋:裝配整體式樓蓋:2.1概述預(yù)制板+現(xiàn)澆（或預(yù)制）梁。預(yù)制樓面上做剛性面層。剛性面層：≥40mm混凝土層，內(nèi)配鋼筋網(wǎng)。按施工圖綁扎好梁和板的鋼筋，再支模，最后澆注并振搗混凝土.第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)主要在一個方向受力的板，稱為單向板。一般包括以下三種形式：懸臂板；對邊支承板；兩相鄰邊支承板、三邊支承板及四邊支承板。在工程中，對于四邊支承的矩形板，當(dāng)其長邊l2和短邊l1之比較大時，板上荷載主要沿短邊方向傳遞而沿長邊傳遞的荷載效應(yīng)可以忽略不計，這種主要沿單方向(短向)傳遞荷載，產(chǎn)生單向彎曲的板，稱為單向板。2.1概述單向板和雙向板縱橫兩個方向的受力都不能忽略的板，稱為雙向板。一般包括以下三種形式：四邊支承；三邊支承；兩鄰邊支承。在工程中，對于四邊支承的矩形板，當(dāng)其長邊l2和短邊l1的比值較接近時，板在兩個方向都傳遞荷載，這種沿兩個方向傳遞荷載，產(chǎn)生雙向彎曲的板，稱為雙向板。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.1概述鋼筋混凝土肋梁樓蓋第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.1概述鋼筋混凝土無梁樓蓋第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.1概述板上荷載傳力方式：

次梁主梁墻、柱基礎(chǔ)次梁主梁單向板肋梁樓蓋l2/l1

≥3時按單向板設(shè)計第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.1概述雙向板肋梁樓蓋梁無主次之分，荷載兩向傳遞。

l2/l1≤2時按雙向板設(shè)計板上荷載傳力方式：

兩個方向梁墻、柱基礎(chǔ)2<l2/l1<3時宜按雙向板設(shè)計第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.1概述井式樓蓋與密肋樓蓋是肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)的一種特例。其特點是：兩個方向梁的高度相等且一般為等間距布置；不分主次共同直接承受板傳來的荷載；梁布置成井字形，梁格形狀為方形、矩形或菱形；板為雙向板。可無柱，使用方便，但梁跨度大。樓面剛度弱，變形大。梁高h≥。

傳力方式：

板梁基礎(chǔ)墻第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.1概述井式樓蓋與密肋樓蓋當(dāng)梁肋間距小于1.5m時的樓蓋常稱為密肋樓蓋。有單向密肋樓蓋和雙向密肋樓蓋兩種型式。雙向板密肋樓蓋可看做井式樓蓋的特例。肋距≤

1.5m，樓面剛度比井式大，變形比井式小。傳力方式：

板梁基礎(chǔ)墻第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.1概述無梁樓蓋

傳力方式：

板柱基礎(chǔ)板不宜薄，h≥150mm。柱距不宜大。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.1概述無梁樓蓋是由板和柱組成的板柱結(jié)構(gòu)。其特點是：柱間無梁，樓面荷載由板直接傳遞到柱上；柱網(wǎng)一般為正方形或接近正方形，板雙向受力；與相同柱網(wǎng)尺寸的雙向板肋梁樓蓋相比，其板厚要大些；為提高柱頂處板的受沖切承載力以及減小板的計算跨度，往往在柱頂設(shè)置柱帽；結(jié)構(gòu)層厚度比肋梁樓蓋的??；板底平滑，可改善采光、通風(fēng)和衛(wèi)生條件。無梁樓蓋第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算§2.2單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算

結(jié)構(gòu)布置原則結(jié)構(gòu)布置１、梁格布置應(yīng)盡量簡單、整齊、統(tǒng)一；２、有隔墻時應(yīng)在相應(yīng)位置設(shè)梁；３、樓板上開較大洞口時，應(yīng)四周設(shè)小梁；４、梁格布置盡可能等跨，使梁截面尺寸、種類減少，方便施工；５、主梁跨內(nèi)次梁的根數(shù)宜多于一根，使主梁受力均勻。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)

構(gòu)件常用跨度及截面尺寸2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)為使板有足夠的剛度，板厚尚應(yīng)滿足：工業(yè)樓面：h≥70mm民用樓面：h≥60mm屋面：h≥70mmh≥h≥h≥2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算內(nèi)力計算方法按彈性理論計算按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計算，適用于較重要構(gòu)件的設(shè)計計算，如主梁。下例情況下按彈性理論方法計算：

(1)直接承受動力荷載和疲勞荷載作用的樓蓋；(2)在使用階段不允許出現(xiàn)裂縫或?qū)α芽p開展有較高要求的樓蓋；(3)處于侵蝕性環(huán)境及負溫下的樓蓋。按塑性理論計算方法適用于一般構(gòu)件的設(shè)計計算，如板和次梁。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算計算單元的確定荷載分配時不考慮結(jié)構(gòu)的連續(xù)性單向板肋形樓蓋按線彈性的計算第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算計算簡圖墻支承梁支承相鄰兩跨跨長相差≤10％時，按等跨計算。五跨以上按五跨計算。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算中間跨對多跨連續(xù)梁板邊跨計算跨度第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算荷載(1)恒載：自重、粉灰重等。恒載標(biāo)準(zhǔn)值＝體積×材料自重(2)活荷載：人群、家具等。民用建筑樓面活載標(biāo)準(zhǔn)值見荷載規(guī)范。板和次梁一般以均布荷載為主。承載力計算時，荷載用設(shè)計值，即將荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載分項系數(shù)γG

或γQ

。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算(3)折算恒載與折算活載考慮主梁對次梁、次梁對板的約束影響。板次梁當(dāng)梁板直接擱置在磚墻或鋼梁上時，按實際恒載和實際活載計算。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算內(nèi)力計算及組合內(nèi)力按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計算。2～5跨等跨梁板內(nèi)力見教材附錄7。內(nèi)力要根據(jù)荷載最不利布置組合計算。恒載一次布置，活載分跨布置再組合第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算配筋計算配筋時用的彎矩和剪力值按如下方法確定：第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算單向板肋形樓蓋按塑性內(nèi)力重分布方法設(shè)計計算單元及荷載(1)

計算單元：與彈性方法相同。(2)

計算跨度：中間跨邊跨(3)

荷載：用實際恒載與實際活載。塑性鉸混凝土開裂后，截面的應(yīng)力分布發(fā)生了變化，稱應(yīng)力發(fā)生了重分布。鋼筋屈服后，在荷載無明顯增加的情況下，截面的變形可以急劇增大，稱出現(xiàn)了“塑性鉸”。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算塑性鉸可分為拉鉸（受拉鋼筋屈服）和壓鉸（受拉鋼筋不屈服），拉鉸轉(zhuǎn)動量大于壓鉸。式中，為極限曲率；為屈服曲率；lp為塑性鉸的等效長度。塑性鉸與普通鉸的區(qū)別是：(a)塑性鉸是單向鉸，只能沿Mu方向轉(zhuǎn)動；(b)塑性鉸可以傳遞彎矩,M≤Mu

；(c)塑性鉸的轉(zhuǎn)動是有限的：…1-10第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算內(nèi)力重分布超靜定結(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有所不同的現(xiàn)象，稱為出現(xiàn)了內(nèi)力重分布。超靜定結(jié)構(gòu)才有內(nèi)力重分布,靜定結(jié)構(gòu)只有應(yīng)力重分布第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算內(nèi)力重分布使彈性計算中彎矩最大截面內(nèi)力減少，彎矩較小截面的內(nèi)力增大，相當(dāng)于彎矩調(diào)幅。由于塑性鉸的轉(zhuǎn)動是有限的，因此調(diào)幅量也有限。彎矩調(diào)幅法《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)規(guī)定：調(diào)幅系數(shù)一般為0.2，且不宜超過0.25。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算可按荷載最不利布置，根據(jù)調(diào)整后的支座彎矩用靜力平衡條件計算；也可近似取用考慮荷載最不利布置按彈性方法算得的剪力值。彎矩調(diào)幅法計算步驟(1)

按彈性分析方法計算內(nèi)力，按活載最不利分布進行內(nèi)力組合得出最不利彎矩圖；(2)

按CECS51:93要求對支座彎矩調(diào)幅；(3)

計算支座彎矩調(diào)幅后相應(yīng)的跨中彎矩值，且比彎矩值不得小于彈性彎矩值。連續(xù)梁各控制截面的剪力設(shè)計值第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算(1)

等跨連續(xù)梁式中，

、

分別為等跨連續(xù)梁的彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)，見表1.1和表1.2。(2)

等跨連續(xù)板式中，為等跨連續(xù)板的彎矩系數(shù)，見表1.1。等跨連續(xù)梁板內(nèi)力計算第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算表2.1連續(xù)梁和連續(xù)單向板的彎矩計算系數(shù)支承情況

截面位置

端支座邊跨跨中

距端第二支座

距端第二跨跨中

中間支座

中間跨跨中

A

Ⅰ

B

Ⅱ

C

Ⅲ

梁、板擱置在墻上

0

1/11

2跨連續(xù)：-1/103跨以上連續(xù)：-1/11

1/16

-1/14

1/16

板與梁整澆連接

-1/16

1/14

梁-1/24

梁與柱整澆連接

-1/16

1/14

第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算表2.2連續(xù)梁的剪力計算系數(shù)支承情況

截面位置

端支座內(nèi)側(cè)Ain

距端第二支座

中間支座

外側(cè)Bex

內(nèi)側(cè)Bn

外側(cè)Cex內(nèi)側(cè)Cin

擱置在墻上

0.450.600.550.550.55與梁或柱整澆連接0.500.55第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》(第二版)第4章所介紹的方法計算受力縱筋，受力縱筋沿短跨方向布置。一般不驗算斜截面承載力。四周與梁整體連接的單向板，由于拱效應(yīng)使板中各計算截面彎矩減少，中間跨的跨中截面和中間支座計算彎矩都按減少20％計算，其他截面不減少。(1)

配筋計算特點板配筋計算與構(gòu)造要求第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算(2)

構(gòu)造要求板厚宜盡量薄一些，但不得小于最小厚度。板的支承長度應(yīng)滿足受力鋼筋在支座內(nèi)的錨固要求，且一般不小于板厚及120mm。受力鋼筋一般用HPB235級鋼筋和LL550級冷軋帶肋鋼筋，直徑常用8mm、10mm，70mm≤間距≤200mm。受力鋼筋可用彎起式或分離式，鋼筋的彎起、切斷見教材第29頁圖1.2.14。支座計算彎矩都按減少20％計算，其他截面不減少。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算分布筋與受力筋方向垂直，每米不小于4根，直徑常為8mm，且截面面積不小于受力鋼筋截面面積的15％。嵌入墻內(nèi)的板，其板面應(yīng)配附加鋼筋。垂直于主梁的板面應(yīng)設(shè)附加鋼筋。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算次梁(1)

配筋計算特點跨中按T形截面計算，支座按矩形截面計算。正截面按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》（第二版）第4章計算，斜截面按該書第5章計算。(2)

構(gòu)造要求受力鋼筋的彎起和切斷原則上應(yīng)按彎矩包絡(luò)圖確定。對于跨度相差不超過20％、承受均布荷載的次梁，當(dāng)q/g≤

3時，可按本教材中圖1.2.16確定。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算主梁(1)

計算特點主梁以承受次梁傳來的集中荷載為主，為簡化計算，可將自重也折算成集中荷載計算?？缰邪碩形截面計算，支座按矩形截面計算。.主梁支座處截面有效高度按下圖確定。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算(2)

構(gòu)造要求主梁受力鋼筋的切斷位置要按彎矩包絡(luò)圖確定。次梁與主梁相交處應(yīng)設(shè)附加鋼箍或吊筋。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.２單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算附加鋼箍筋或吊筋按右式計算：式中，F(xiàn)為次梁傳遞給主梁的集中荷載設(shè)計值；

fyv為附加箍筋或吊筋的抗拉強度設(shè)計值；

為附加箍筋與水平線的交角。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.３雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算按彈性理論取微元體，建立微分方程式并求解，根據(jù)邊界條件可以求出板的內(nèi)力與變形。或縱橫各取一單元寬板帶，按交點處撓度相等進行荷載分配。單區(qū)格雙向板的內(nèi)力計算§2.３雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算雙向板按彈性理論的內(nèi)力計算第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.３雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算l取用lx和ly

中較小者。μ為泊桑比，混凝土的μ＝0.2，表中系數(shù)是按μ＝0算得的，當(dāng)μ

不等于0.2時，支座彎矩仍查表計算，跨中彎矩要按下列公式計算：式中，彎矩系數(shù)和撓度系數(shù)的取值對常見的六種情況可查教材附表，對其他支承情況可查設(shè)計手冊。單位板寬內(nèi)彎矩和撓度計算方法：第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.３雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算式中，mx和my仍按表計算。多區(qū)格雙向板的內(nèi)力計算(1)

計算跨中最大彎矩求區(qū)格A時：A區(qū)格活載滿布，然后跨區(qū)格布置活載。 第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.３雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算活載最不利布置方法當(dāng)求某一區(qū)格跨中最大彎矩時，在該區(qū)格及其前后左右每隔一區(qū)格應(yīng)布置活荷載，即呈棋盤式布置。支承條件g+q/2荷載作用下，各中間支座可視為固支。若A區(qū)格為邊區(qū)格，則邊支座有邊梁時為固支，無邊梁時為簡支。在q/2荷載作用下，中間各支座可視為簡支。若A區(qū)格為邊區(qū)格，則邊支座有邊梁時為固支，無邊梁時為簡支。內(nèi)力計算a.先求A區(qū)格在g+q/2荷載作用下的跨中彎矩，按四邊固支條件查單區(qū)格板的表。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.３雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算b.在求A區(qū)格在q/2荷載作用下的跨中彎矩，按四邊鉸支條件查單區(qū)格板的表。c.將a、b計算結(jié)果疊加得最后結(jié)構(gòu)?？缰凶畲髶隙纫舶瓷鲜龇椒ㄓ嬎?。(2)

計算支座最大彎矩活載最不利布置方法為簡化計算，假定各區(qū)格均布滿活載。支承條件中間支座均為固支，邊支座按實際支座情況而定。內(nèi)力計算a.根據(jù)支承情況和g+q的荷載查單區(qū)格板的表格計算相應(yīng)的支座彎矩。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.３雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算b.由以上討論可見，雖然是多區(qū)格雙向板，計算時仍是一個區(qū)格、一個區(qū)格地單獨計算。c.計算可從較大的區(qū)格開始，當(dāng)相鄰兩跨所求得的同一支座的彎矩不等時，選較大者配筋。(3)

支座梁內(nèi)力計算荷載分配由每區(qū)格四角按對角線將區(qū)格劃分為四塊，每塊上的恒載和活載傳遞給相鄰的支承梁。不考慮板的連續(xù)性。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.３雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算內(nèi)力a.三角形荷載作用下的內(nèi)力化為等效均布荷載計算，見教材中附錄12。b.梯形荷載作用下的內(nèi)力可先按固端彎矩相等的條件換算成等效均布荷載。c.三角形荷載也可換算成等效均布荷載計算。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.３雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算截面設(shè)計(1)

對四邊都與梁整體澆接的板，考慮拱效應(yīng)，其彎矩設(shè)計值可按下列情況予以減少：中間區(qū)格板的支座及跨內(nèi)截面減少20％。邊區(qū)格板的跨內(nèi)截面及第一內(nèi)支座處截面：當(dāng)lb/

l

<1.5時，減少20％；當(dāng)1.5≤

lb/

l≤2.0時，減少10％。式中l(wèi)為垂直于樓板邊緣方向板的計算跨度；lb為沿樓板邊緣方向板的計算跨度。角區(qū)格板截面彎矩值不予折減。雙向板的截面設(shè)計與構(gòu)造要求第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.３雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算(2)

截面有效高度(3)

配筋計算：單位寬度內(nèi)所需鋼筋，第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.３雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算（1）板厚

80～160mm，簡支板h/l01

≥1/45；連續(xù)梁h/l01

≥1/50（l01為短跨跨長）。構(gòu)造要求（2）鋼筋的配置短跨方向鋼筋放在外邊，長跨方向放在里面。可將每一方向分成板帶，兩個方向的邊緣板帶寬度均為l01/4。邊緣板帶單位寬度范圍內(nèi)的配筋等于中間板帶單位寬度范圍的一半。支座上承受負彎矩的鋼筋按計算確定，沿支座均勻配置，伸入支座長不小于l01/4。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.６板式樓梯和梁式樓梯板式樓梯§2.６板式樓梯和梁式樓梯樓梯設(shè)計要點第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.６板式樓梯和梁式樓梯換算成與板面垂直的荷載后，按簡支梁求跨中彎矩，考慮到支座構(gòu)造后，近似取：式中：第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.６板式樓梯和梁式樓梯梁式樓梯(1)

組成：踏步板、斜梁、平臺梁、平臺板。(2)

踏步板：厚度一般為30～50mm。取一個踏步板按簡支計算，支承在斜梁上。每一踏步的配筋不小于2φ8。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.６板式樓梯和梁式樓梯式中：(3)

斜梁：按梯為斜板公式計算內(nèi)力在配筋。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.６板式樓梯和梁式樓梯(4)平臺梁：按簡支梁計算。斜梁傳來的荷載為集中荷載。如：斜梁有沿梁軸方向作用的力，該力對平臺梁產(chǎn)生水平推力或拉力。第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)2.６板式樓梯和梁式樓梯(5)平臺板：將平臺板取出，與梁整澆時為固支，用墻支承時為簡支，如下圖為三邊由墻支承，一