第六章雙重井式梁板結構PPT課件

1、1第六章第六章 雙重井式梁板結構雙重井式梁板結構2一、一、雙重井式梁板結構雙重井式梁板結構345二、二、無梁樓蓋無梁樓蓋1.概述概述 無梁樓蓋無梁樓蓋是因樓蓋中不設梁而得名，它是一種雙向受力樓蓋，它與柱是因樓蓋中不設梁而得名，它是一種雙向受力樓蓋，它與柱組成組成板柱結構體系板柱結構體系。無梁樓蓋直接支承在柱上無梁樓蓋直接支承在柱上(其周邊可能支承在承重墻上其周邊可能支承在承重墻上)，故，故板厚要大板厚要大些。些。為增強板與柱的整體連接，通常在柱頂上設置為增強板與柱的整體連接，通常在柱頂上設置柱帽柱帽，作用：，作用：可提高柱頂處板的受沖切承載力，有效地減小板的計算跨度，使板可提高柱頂處板的受沖切

2、承載力，有效地減小板的計算跨度，使板的配筋經(jīng)濟合理。的配筋經(jīng)濟合理。當柱網(wǎng)尺寸和樓面活荷載較小時，可不設柱帽。柱和柱帽的截面形狀當柱網(wǎng)尺寸和樓面活荷載較小時，可不設柱帽。柱和柱帽的截面形狀可設計成矩形或圓形?？稍O計成矩形或圓形。6無梁樓蓋的結構層厚度比肋梁樓蓋的小無梁樓蓋的結構層厚度比肋梁樓蓋的小，這使得建筑內(nèi)部的有效，這使得建筑內(nèi)部的有效空間加大，同時，平滑的板底可以大大改善采光、通風和衛(wèi)生條空間加大，同時，平滑的板底可以大大改善采光、通風和衛(wèi)生條件。件。 無梁樓蓋根據(jù)施工方法可分為無梁樓蓋根據(jù)施工方法可分為現(xiàn)澆式現(xiàn)澆式和和裝配整體式裝配整體式兩種。兩種。 無梁樓蓋的四周邊可支承在墻上或邊梁

3、上，也可做成懸臂板。無梁樓蓋的四周邊可支承在墻上或邊梁上，也可做成懸臂板。設置懸臂板可以有效地減少柱帽的種類。當懸臂板挑出的長度接設置懸臂板可以有效地減少柱帽的種類。當懸臂板挑出的長度接近近l/4時時(l為中間區(qū)格跨度為中間區(qū)格跨度)，邊區(qū)格的彎矩與中間區(qū)格的彎矩相差，邊區(qū)格的彎矩與中間區(qū)格的彎矩相差不大，因而較為經(jīng)濟，但這種結構方案對房屋周邊的空間使用有不大，因而較為經(jīng)濟，但這種結構方案對房屋周邊的空間使用有一定的影響。一定的影響。7無梁樓蓋每一方向的跨數(shù)一般不少于三跨，可為等跨或不無梁樓蓋每一方向的跨數(shù)一般不少于三跨，可為等跨或不等跨。等跨。通常，通常，柱網(wǎng)為正方形時最為經(jīng)濟柱網(wǎng)為正方形時

4、最為經(jīng)濟。當樓面活荷載標準值在當樓面活荷載標準值在5kNm2以上，柱距在以上，柱距在6m以內(nèi)時，以內(nèi)時，無梁樓蓋比肋梁樓蓋經(jīng)濟。無梁樓蓋比肋梁樓蓋經(jīng)濟。無梁樓蓋的缺點無梁樓蓋的缺點是其抵抗水平力的能力差，所以當房屋的是其抵抗水平力的能力差，所以當房屋的層數(shù)較多或要求抗震時，宜設置剪力墻，構成框架層數(shù)較多或要求抗震時，宜設置剪力墻，構成框架剪力墻剪力墻結構。結構。82.無梁樓蓋的受力特點無梁樓蓋的受力特點 9無梁樓蓋可按柱網(wǎng)劃分成若干區(qū)格，將其視為由支承在柱無梁樓蓋可按柱網(wǎng)劃分成若干區(qū)格，將其視為由支承在柱上的上的“柱上板帶柱上板帶”和彈性支承于和彈性支承于“柱上板帶柱上板帶”上的上的“跨中板跨

5、中板帶帶”組成的水平結構，如圖組成的水平結構，如圖1. 42所示。所示?！爸习鍘е习鍘А毕喈斢谙喈斢谝灾鶠橹С悬c的連續(xù)梁以柱為支承點的連續(xù)梁(柱的線剛度相柱的線剛度相對較小時對較小時)或與柱整體連接的框架扁梁或與柱整體連接的框架扁梁(柱的線剛度相對較大柱的線剛度相對較大時時)，而，而“跨中板帶跨中板帶”相當于彈性支承在另一方向柱上板帶相當于彈性支承在另一方向柱上板帶上的連續(xù)梁。上的連續(xù)梁。無梁樓蓋它比相同柱網(wǎng)尺寸的肋梁樓蓋的撓度大，故無梁無梁樓蓋它比相同柱網(wǎng)尺寸的肋梁樓蓋的撓度大，故無梁樓蓋的板厚要大些。樓蓋的板厚要大些。101112試驗表明，在均布荷載作用下，無梁樓蓋在開裂前，基本處于彈

6、試驗表明，在均布荷載作用下，無梁樓蓋在開裂前，基本處于彈性工作階段。性工作階段。隨著荷載的增加，在隨著荷載的增加，在柱帽頂面先出現(xiàn)裂縫柱帽頂面先出現(xiàn)裂縫。繼續(xù)加載，在柱帽頂。繼續(xù)加載，在柱帽頂面邊緣的板上，出現(xiàn)沿柱列軸線的裂縫。面邊緣的板上，出現(xiàn)沿柱列軸線的裂縫。隨著荷載的增加，板頂裂縫不斷發(fā)展，在跨中隨著荷載的增加，板頂裂縫不斷發(fā)展，在跨中l(wèi)3跨度內(nèi)，相繼跨度內(nèi)，相繼出現(xiàn)成批的出現(xiàn)成批的板底裂縫板底裂縫，這些裂縫相互正交，且平行于柱列軸線。，這些裂縫相互正交，且平行于柱列軸線。即將破壞時，在柱帽頂上和即將破壞時，在柱帽頂上和柱列軸線上柱列軸線上的的板頂裂縫板頂裂縫以及以及跨中的板跨中的板底裂

7、縫底裂縫出現(xiàn)一些特別大的主裂縫，主裂縫處，受拉鋼筋屈服，受出現(xiàn)一些特別大的主裂縫，主裂縫處，受拉鋼筋屈服，受壓混凝土達到極限壓應變，最終導致樓板破壞。壓混凝土達到極限壓應變，最終導致樓板破壞。133.無梁樓蓋的內(nèi)力計算無梁樓蓋的內(nèi)力計算 (1)按彈性理論計算按彈性理論計算 無梁樓蓋按彈性理論的計算方法，有無梁樓蓋按彈性理論的計算方法，有精確計算法、經(jīng)驗精確計算法、經(jīng)驗系數(shù)法和等代框架法系數(shù)法和等代框架法等。等。 這里僅介紹較為常用的經(jīng)驗系數(shù)法和等代框架法。這里僅介紹較為常用的經(jīng)驗系數(shù)法和等代框架法。14 A經(jīng)驗系數(shù)法經(jīng)驗系數(shù)法(等代梁法等代梁法)經(jīng)驗系數(shù)法經(jīng)驗系數(shù)法直接給出兩個方向的截面總彎矩

8、，再將截面總直接給出兩個方向的截面總彎矩，再將截面總彎矩分配給同一方向的柱上板帶和跨中板帶。計算過程簡便，彎矩分配給同一方向的柱上板帶和跨中板帶。計算過程簡便，被廣泛采用。被廣泛采用。 用該法計算時，板面荷載取全部均布荷載，而不必考慮活用該法計算時，板面荷載取全部均布荷載，而不必考慮活荷載的不利組合。荷載的不利組合。 15A經(jīng)驗系數(shù)法經(jīng)驗系數(shù)法(等代梁法等代梁法)為使各截面的彎矩設計值能適用于各種活荷載的不利布置，為使各截面的彎矩設計值能適用于各種活荷載的不利布置，在應用該法時，在應用該法時，要求無梁樓蓋必須滿足下列條件要求無梁樓蓋必須滿足下列條件： (a)每個方向至少有三個連續(xù)跨；每個方向至

9、少有三個連續(xù)跨； (b)同一方向各跨跨度相差不超過同一方向各跨跨度相差不超過20；邊跨的跨度不；邊跨的跨度不大于其相鄰的內(nèi)跨；大于其相鄰的內(nèi)跨；(c)區(qū)格為矩形，任一區(qū)格長、短跨的比值不大于區(qū)格為矩形，任一區(qū)格長、短跨的比值不大于1.5(雙雙向受力向受力)(d)活荷載與恒荷載的比值不大于活荷載與恒荷載的比值不大于3； (e)為保證無梁樓蓋結構體系具有較好的抵抗水平荷載為保證無梁樓蓋結構體系具有較好的抵抗水平荷載的能力，應在該結構體系中設置抗側力支撐或剪力墻的能力，應在該結構體系中設置抗側力支撐或剪力墻。16B等代框架法等代框架法(一一)使用范圍：使用范圍：等代框架法是把整個結構分別沿縱、橫柱列

10、劃分為具有等代框架法是把整個結構分別沿縱、橫柱列劃分為具有“等代框架等代框架柱柱”和和“等代框架梁等代框架梁”的縱向等代框架和橫向等代框架。的縱向等代框架和橫向等代框架。 在等代框架中，在豎向荷載作用下，等代框架梁的寬度取與梁跨方在等代框架中，在豎向荷載作用下，等代框架梁的寬度取與梁跨方向相垂直的板跨中心線間的距離，其值大大超過柱寬，故僅有一部向相垂直的板跨中心線間的距離，其值大大超過柱寬，故僅有一部分豎向荷載分豎向荷載(大體相應于柱或柱帽的那部分荷載大體相應于柱或柱帽的那部分荷載)產(chǎn)生的彎矩可以通過產(chǎn)生的彎矩可以通過板直接傳遞給柱，其余都要通過扭矩進行傳遞。板直接傳遞給柱，其余都要通過扭矩進

11、行傳遞。 在無梁樓蓋等代框架中的柱應該是包括柱在無梁樓蓋等代框架中的柱應該是包括柱(柱帽柱帽)和兩側扭臂在內(nèi)的和兩側扭臂在內(nèi)的等代柱，它的剛度應為考慮柱的受彎剛度和扭臂的受扭剛度后的等等代柱，它的剛度應為考慮柱的受彎剛度和扭臂的受扭剛度后的等代剛度。代剛度。 25 . 1minmaxll1718部分豎向荷載產(chǎn)生的彎矩通過柱帽直接傳遞給柱，部分部分豎向荷載產(chǎn)生的彎矩通過柱帽直接傳遞給柱，部分豎向荷載產(chǎn)生的彎矩通過扭矩進行傳遞；豎向荷載產(chǎn)生的彎矩通過扭矩進行傳遞；柱視為包括柱（柱帽）和兩側扭臂在內(nèi)的等代柱，其剛柱視為包括柱（柱帽）和兩側扭臂在內(nèi)的等代柱，其剛度應考慮柱的受彎剛度和扭臂的受扭剛度；度

12、應考慮柱的受彎剛度和扭臂的受扭剛度；柱和等代梁的截面和跨度的確定，應考慮柱帽的影響。柱和等代梁的截面和跨度的確定，應考慮柱帽的影響。*計算假定和計算要點（計算假定和計算要點（P71）1920按等代框架計算時，應考慮活荷載的不利組合。但當活荷按等代框架計算時，應考慮活荷載的不利組合。但當活荷載不超過恒荷載的載不超過恒荷載的75時，可按滿荷載法計算。時，可按滿荷載法計算。 按框架內(nèi)力分析得出的柱內(nèi)力，可以直接用于柱的截面設按框架內(nèi)力分析得出的柱內(nèi)力，可以直接用于柱的截面設計；對于梁的內(nèi)力，還需分配給不同的板帶計；對于梁的內(nèi)力，還需分配給不同的板帶。21(2)塑性分析方法塑性分析方法A.帶形荷載作用

13、下的計算帶形荷載作用下的計算B滿布活荷載作用下的計算滿布活荷載作用下的計算 極限平衡狀態(tài)法極限平衡狀態(tài)法在極限狀態(tài)時，考慮板存在著一定程度的拱作用，因此，按塑性理論在極限狀態(tài)時，考慮板存在著一定程度的拱作用，因此，按塑性理論的計算結果，也可考慮折減。當所計算的區(qū)格離樓蓋邊緣有兩列及兩列的計算結果，也可考慮折減。當所計算的區(qū)格離樓蓋邊緣有兩列及兩列以上柱時，該區(qū)格板的鋼筋計算截面面積可減少以上柱時，該區(qū)格板的鋼筋計算截面面積可減少10；當計算區(qū)格離樓；當計算區(qū)格離樓蓋邊緣只有一列柱時，該區(qū)格板的鋼筋計算截面面積可減少蓋邊緣只有一列柱時，該區(qū)格板的鋼筋計算截面面積可減少5。224.柱帽設計柱帽設計

14、常用的矩形柱帽有常用的矩形柱帽有無帽頂板無帽頂板的、的、有折線帽頂板有折線帽頂板的以及的以及有矩有矩形帽頂板形帽頂板的三種形式。的三種形式。第一種用于輕荷載第一種用于輕荷載(圖圖150a)；第二種用于重荷載第二種用于重荷載(圖圖1，50b)，可使荷載自板到柱的傳，可使荷載自板到柱的傳力過程比較平緩，但施工較復雜，其中最好為力過程比較平緩，但施工較復雜，其中最好為23；第三種的傳力條件稍次于第二種，但施工方便第三種的傳力條件稍次于第二種，但施工方便(圖圖L 50c)。這些柱帽中的拉、壓應力均很小，鋼筋一般可按構造放這些柱帽中的拉、壓應力均很小，鋼筋一般可按構造放置。置。23245.受沖切受沖切柱

15、帽尺寸及配筋，應滿足柱帽邊緣處平板的的要求。當滿布荷載時，柱帽尺寸及配筋，應滿足柱帽邊緣處平板的的要求。當滿布荷載時，無梁蓋中內(nèi)柱柱帽邊緣處平板，可認為承受中心沖切。無梁蓋中內(nèi)柱柱帽邊緣處平板，可認為承受中心沖切。 (1)試驗結果試驗結果 平板的中心沖切，屬于在局部荷載作用下，具有均布反力的沖切平板的中心沖切，屬于在局部荷載作用下，具有均布反力的沖切情況。試驗表明：情況。試驗表明：A沖切破壞時，形成沖切破壞時，形成破壞錐體的錐面破壞錐體的錐面與平板面大致呈與平板面大致呈45o傾角傾角；B受沖切承載力與混凝土強度等級的平方根、局部荷載的周邊受沖切承載力與混凝土強度等級的平方根、局部荷載的周邊長度

16、長度(柱或柱帽周長柱或柱帽周長)，及板的縱橫兩個方向的配筋率，及板的縱橫兩個方向的配筋率(僅對不太高僅對不太高的配筋率而言的配筋率而言)，均大體呈線性關系；，均大體呈線性關系；C具有具有彎起鋼筋與箍筋彎起鋼筋與箍筋時，可以大大提高板的受沖切承載力。時，可以大大提高板的受沖切承載力。 2526(2)受沖切承載力計算公式受沖切承載力計算公式A.不配箍筋和彎起鋼筋時不配箍筋和彎起鋼筋時B. 配箍筋和彎起鋼筋時配箍筋和彎起鋼筋時27 (3)柱配筋構造要求柱配筋構造要求計算求得的計算求得的箍筋箍筋，應配置在沖切破壞錐體范圍內(nèi)。此外，尚應按相，應配置在沖切破壞錐體范圍內(nèi)。此外，尚應按相同的箍筋直徑和間距向

17、外延伸配置在不小于同的箍筋直徑和間距向外延伸配置在不小于0.5h0范圍內(nèi)，箍筋宜為范圍內(nèi)，箍筋宜為封閉式，并應箍住架立鋼筋，箍筋直徑不應小于封閉式，并應箍住架立鋼筋，箍筋直徑不應小于6mm，其間距不應，其間距不應大于大于h0/3，如圖，如圖1.52a所示。所示。計算求得的計算求得的彎起鋼筋彎起鋼筋，可由一排或兩排組成，其彎起角可根據(jù)板的，可由一排或兩排組成，其彎起角可根據(jù)板的厚度在厚度在30o45o之間選取，彎起鋼筋的傾斜段應與沖切破壞斜截面相之間選取，彎起鋼筋的傾斜段應與沖切破壞斜截面相交，其交點應在離集中反力作用面積周邊以外交，其交點應在離集中反力作用面積周邊以外h/22/3h的范圍內(nèi)，的

18、范圍內(nèi)，如圖如圖152b所示。彎起鋼筋直徑不應小于所示。彎起鋼筋直徑不應小于12mm，且每一方向不應少，且每一方向不應少于三根。于三根。28296.無梁樓蓋的截面設計與構造無梁樓蓋的截面設計與構造 A截面的彎矩設計值截面的彎矩設計值當豎向荷載作用時，有柱帽的無梁樓蓋內(nèi)跨具有明顯的拱作用，截面的彎矩設計值，可當豎向荷載作用時，有柱帽的無梁樓蓋內(nèi)跨具有明顯的拱作用，截面的彎矩設計值，可適當折減。除邊跨及邊支座外，所有其余部位截面的彎矩設計值，均可按內(nèi)力分析得到的適當折減。除邊跨及邊支座外，所有其余部位截面的彎矩設計值，均可按內(nèi)力分析得到的彎矩乘以折減系數(shù)彎矩乘以折減系數(shù)0.8。 B板厚及板的截面有效高度板厚及板的截面有效高度 無梁樓蓋通常是等厚的。對板厚的要求，除滿足承載力的要求外，還應滿足剛度的要無梁樓蓋通常是等厚的。對板厚的要求，除滿足承載力的要求外，還應滿足剛度的要求，由于目前對撓度尚無完善的計算方法，所以用求，由于目