第11章 混凝土梁板結(jié)構(gòu)_第1頁(yè)
第11章 混凝土梁板結(jié)構(gòu)_第2頁(yè)
第11章 混凝土梁板結(jié)構(gòu)_第3頁(yè)
第11章 混凝土梁板結(jié)構(gòu)_第4頁(yè)
第11章 混凝土梁板結(jié)構(gòu)_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

第11章梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本章內(nèi)容11.1概述11.2現(xiàn)澆式樓蓋

11.2.1單向板肋梁樓蓋

11.2.2雙向板肋梁樓蓋

11.2.3無(wú)梁樓蓋11.4裝配式樓蓋11.5樓梯設(shè)計(jì)11.6雨篷設(shè)計(jì)本章練習(xí)11.1概述梁板結(jié)構(gòu)是主要由板和梁組成的結(jié)構(gòu)體系,其支承結(jié)構(gòu)可為柱或墻體,是工業(yè)與民用建筑和構(gòu)筑物中常用的結(jié)構(gòu)形式,廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)及水工結(jié)構(gòu)中。樓(屋)蓋是建筑結(jié)構(gòu)的重要組成部分。在建筑結(jié)構(gòu)中,混凝土樓(屋)蓋的自重和造價(jià)均占有較大比例。樓蓋、屋蓋是建筑結(jié)構(gòu)中最典型的梁板結(jié)構(gòu)。1.按樓蓋、屋蓋的施工方法分類:1)現(xiàn)澆式2)裝配式3)裝配整體式2.按樓蓋、屋蓋的結(jié)構(gòu)形式分類:1)肋梁樓蓋2)井式樓蓋3)無(wú)梁樓蓋1.現(xiàn)澆式:優(yōu)點(diǎn):整體性好,剛度大,抗?jié)B性好,抗震性能強(qiáng)?,F(xiàn)澆樓蓋、屋蓋易于適應(yīng)各種特殊的情況。缺點(diǎn):需要現(xiàn)場(chǎng)支模和鋪設(shè)鋼筋,混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)等勞動(dòng)量大,且工期較長(zhǎng)。2.裝配式:優(yōu)點(diǎn):節(jié)約勞動(dòng)力、模板,加快施工進(jìn)度,便于工業(yè)化生產(chǎn)和機(jī)械化施工;缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)的整體性、抗震性、防水性和剛度較差,吊裝運(yùn)輸不便;3.裝配整體式:優(yōu)點(diǎn):整體性和剛度比裝配式的好,又比現(xiàn)澆式支模工作量少。缺點(diǎn):焊接工作量往往較大,且需要二次澆筑混凝土,施工較繁;11.1概述(1)肋梁樓蓋:用梁將樓板分成多個(gè)區(qū)格,從而形成整澆的連續(xù)板和連續(xù)梁,因板厚也是梁高的一部分,故梁的截面為T形,這種由梁板組成的現(xiàn)澆樓蓋通常稱為肋梁樓蓋。隨著板區(qū)格平面尺寸比的不同,又可分成單向板肋梁樓蓋和雙向板肋梁樓蓋。(2)井式樓蓋:將樓板劃分成若干個(gè)正方形或接近正方形的小區(qū)格,兩個(gè)方向的梁截面相同,不分主梁和次梁,都是直接承受板傳來的荷載,稱為井式樓蓋。(3)無(wú)梁樓蓋:將板直接支承在柱上的樓蓋稱為無(wú)梁樓蓋。其傳力途徑是荷載由板直接傳至柱或墻。無(wú)梁樓蓋與柱構(gòu)成板柱結(jié)構(gòu)。實(shí)際工程中究竟采用何種樓蓋形式,應(yīng)根據(jù)房屋的性質(zhì)用途、平面尺寸、荷載大小、采光及技術(shù)經(jīng)濟(jì)等因素綜合考慮。11.1概述《規(guī)范》規(guī)定:四邊支承的板(或鄰邊支承或三邊支承)應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算:當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比大于或等于3時(shí),可按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算;當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比小于或等于2時(shí),應(yīng)按雙向板計(jì)算;當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比介于2和3之間時(shí),宜按雙向板計(jì)算;當(dāng)按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算時(shí),應(yīng)沿長(zhǎng)邊方向適當(dāng)增加構(gòu)造鋼筋的配筋量。11.1概述①結(jié)構(gòu)平面布置,并初步擬定板厚和主、次梁的截面尺寸;②荷載計(jì)算;③確定梁、板的計(jì)算簡(jiǎn)圖;④梁、板的內(nèi)力計(jì)算;⑤截面計(jì)算,配筋及構(gòu)造處理;⑥繪制施工圖

11.2.1單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)步驟一、結(jié)構(gòu)平面布置二、荷載及計(jì)算單元

三、內(nèi)力計(jì)算方法1.彈性理論計(jì)算方法(彈性分析法)將混凝土看做勻質(zhì)彈性體,認(rèn)為結(jié)構(gòu)荷載與內(nèi)力、荷載與變形均為線彈性關(guān)系,按照結(jié)構(gòu)力學(xué)中的方法來分析其內(nèi)力。

2.塑性理論計(jì)算方法(塑性分析法)充分考慮材料的塑性性能,考慮內(nèi)力重分布,能較好的符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀態(tài)。四、單向板肋梁樓蓋的截面計(jì)算和構(gòu)造

11.2.1單向板肋梁樓蓋1.內(nèi)容1)確定柱網(wǎng)尺寸——即確定主梁、次梁的計(jì)算跨度;2)確定次梁的間距——即確定板的跨度;3)確定梁、板的截面尺寸。2.原則:1)梁格的布置要考慮生產(chǎn)工藝,使用要求和支承結(jié)構(gòu)的合理性;2)柱網(wǎng)與梁格尺寸除應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝和使用要求外,還應(yīng)使結(jié)構(gòu)具有盡可能好的經(jīng)濟(jì)效果;3)梁格應(yīng)盡可能布置得規(guī)整、統(tǒng)一,板的厚度和梁的截面尺寸盡量統(tǒng)一,減少梁板跨度的變化,以簡(jiǎn)化計(jì)算,方便施工;4)避免集中荷載直接作用于板上。

一、結(jié)構(gòu)平面布置11.2.1單向板肋梁樓蓋3.跨度及截面尺寸確定:主梁:跨度l=5-8m,截面高度h=l/8-l/14,寬度b=h/2-h/3。次梁:跨度l=4-7m,截面高度h=l/12-l/18

,寬度b=h/2-h/3

,同時(shí)為方便施工,次梁的高度宜比主梁的高度小50mm以上。板:

單向板的跨度,一般不宜超過3m。截面高度h=(1/30~

1/40)l01,最小厚度見規(guī)范(l01為板的標(biāo)志跨度,即次梁間距)

11.2.1單向板肋梁樓蓋4.常用的布置方案1)主梁橫向布置,次梁縱向布置(圖a)2)主梁縱向布置,次梁橫向布置(圖b)3)只布置次梁,不設(shè)主梁(圖c)11.2.1單向板肋梁樓蓋荷載類型:1.恒載包括自重、構(gòu)造層重、固定設(shè)備重等。恒荷載的標(biāo)準(zhǔn)值由所確定的構(gòu)件尺寸和構(gòu)造等,根據(jù)材料單位體積的重量計(jì)算。確定荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值時(shí),恒荷載的分項(xiàng)系數(shù)一般取為g=1.2。2.活荷載包括人群、堆料和臨時(shí)性設(shè)備等。民用建筑樓面上的均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可由《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》,根據(jù)房屋類別查得;工業(yè)建筑樓面活荷載,在生產(chǎn)、使用或檢修、安裝時(shí),由設(shè)備、管道、運(yùn)輸工具等產(chǎn)生的局部荷載,均應(yīng)按實(shí)際情況考慮,可采用等效均布活荷載代替?;詈奢d的分項(xiàng)系數(shù)一般情況下取q=1.4(1.3)二、荷載及計(jì)算單元11.2.1單向板肋梁樓蓋計(jì)算單元的確定:單向板:除承受結(jié)構(gòu)自重、抹灰荷載外,還要承受作用于其上的使用活荷載,通常取1m寬板帶作為荷載計(jì)算單元;次梁:除承受結(jié)構(gòu)自重、抹灰荷載外,還要承受板傳來的荷載。計(jì)算板傳來的荷載時(shí),為簡(jiǎn)化計(jì)算不考慮板的連續(xù)性,通常視連續(xù)板為簡(jiǎn)支板;取寬度為板跨度l1的負(fù)荷載帶作為荷載計(jì)算單元。主梁:除承受結(jié)構(gòu)自重、抹灰荷載外,還要承受次梁傳來的集中荷載。為簡(jiǎn)化計(jì)算不考慮次梁的連續(xù)性,通常視次梁為簡(jiǎn)支梁,以兩側(cè)次梁的支座反力作為主梁荷載,次梁傳給主梁的荷載面積為l1×l2;一般主梁自重及抹灰荷載較次梁傳遞的集中荷小得多,故主梁自重及抹灰荷載也可簡(jiǎn)化為集中荷以簡(jiǎn)化計(jì)算。

11.2.1單向板肋梁樓蓋(1)彈性理論計(jì)算方法:將混凝土看做勻質(zhì)彈性體,認(rèn)為結(jié)構(gòu)荷載與內(nèi)力、荷載與變形均為線性關(guān)系,按照結(jié)構(gòu)力學(xué)中的方法來分析其內(nèi)力。

(2)塑性理論計(jì)算方法:充分考慮材料的塑性性能,考慮內(nèi)力重分布,能較好的符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀態(tài)。三、內(nèi)力計(jì)算方法

11.2.1單向板肋梁樓蓋包括內(nèi)容:1)計(jì)算簡(jiǎn)圖2)活荷載最不利布置3)內(nèi)力計(jì)算4)內(nèi)力包絡(luò)圖5)彎矩和剪力的設(shè)計(jì)值1.彈性分析法

11.2.1單向板肋梁樓蓋1)計(jì)算簡(jiǎn)圖連續(xù)梁、板的計(jì)算簡(jiǎn)圖,應(yīng)解決支承條件、計(jì)算跨數(shù)和計(jì)算跨度三個(gè)問題。支承條件:整體式梁板結(jié)構(gòu)中,板、次梁及主梁支承于梁、柱或墻上。對(duì)這些支承情況一般可簡(jiǎn)化處理。即:對(duì)于板或次梁無(wú)論邊或中支座一般均按簡(jiǎn)支考慮。但這與實(shí)際結(jié)構(gòu)的受力是有差別的,為此:邊支座:設(shè)置構(gòu)造筋承以承受可能出現(xiàn)的負(fù)彎矩。中間支座(支承條件為次梁或主梁):由于忽略了次梁對(duì)板、主梁對(duì)次梁的轉(zhuǎn)動(dòng)約束作用。計(jì)算時(shí)不考慮支座梁的抗扭剛度將使得板(或次梁)的支座轉(zhuǎn)角比實(shí)際轉(zhuǎn)角偏大,從而使得板支座的負(fù)彎矩計(jì)算值偏小,跨中正彎矩計(jì)算值偏大。這種偏差可以通過增大恒荷載并相應(yīng)減小活荷載的方式來修正。即:進(jìn)行荷載折算

1.彈性分析法

11.2.1單向板肋梁樓蓋連續(xù)板:

次梁:g′、q′——折算恒載和折算活載;g、q——實(shí)際恒載和實(shí)際活載。

注意:對(duì)于主梁(ib/ic>5)當(dāng)按照此簡(jiǎn)圖計(jì)算時(shí)該影響較小,通常不進(jìn)行荷載折算。當(dāng)板、梁擱在磚墻或鋼梁上時(shí)不作此調(diào)整。*荷載折算11.2.1單向板肋梁樓蓋1212333計(jì)算跨數(shù)

對(duì)于等剛度、等跨度的連續(xù)梁、板:(1)當(dāng)實(shí)際跨數(shù)超過五跨時(shí),可簡(jiǎn)化為五跨計(jì)算,即所有中間跨的內(nèi)力和配筋均按第三跨處理;(2)跨數(shù)少于五跨時(shí),則按實(shí)際跨數(shù)計(jì)算。1212311.2.1單向板肋梁樓蓋計(jì)算跨度

跨度:構(gòu)件支座中心線之間的距離或定位軸線與支座中心線間的距離。計(jì)算跨度:指在內(nèi)力計(jì)算時(shí)所采用的跨間長(zhǎng)度。理論上計(jì)算跨度應(yīng)取跨兩端支座處轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)之間的距離。按彈性理論計(jì)算時(shí),計(jì)算跨度的取法見下頁(yè)簡(jiǎn)化取法:在混凝土工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,通常取支座中心線間的距離作為計(jì)算跨度,此種取值方法對(duì)結(jié)構(gòu)分析產(chǎn)生的誤差一般在允許范圍內(nèi)。11.2.1單向板肋梁樓蓋對(duì)于單跨板和梁:兩端擱置在磚墻上的板 l0=ln+a≤ln+h兩端與梁整體連接的板 l0=ln+b單跨梁 l0=ln+a≤1.05l0對(duì)于多跨連續(xù)板和梁:邊跨 l0=ln+a/2+b/2

且l0≤ln+h/2+b/2(板)l0≤1.025ln+b/2(梁)中間跨 l0=lc

且l0≤1.1ln(板)l0≤1.05ln(梁)計(jì)算跨度的取法式中,lc——支座中心線間距離;l0——構(gòu)件計(jì)算跨度;ln——構(gòu)件凈跨度;h——板的厚度;a——構(gòu)件的支承長(zhǎng)度;b——構(gòu)件的中間支座寬度;2)活荷載不利布置目的:由于活荷載作用位置的可變性,為使構(gòu)件在各種可能的荷載情況下都能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,需要確定各截面可能達(dá)到的最大內(nèi)力,這就要按照不同的布置方法進(jìn)行荷載組合。定義:將活荷載與恒荷載組合起來,使得某指定控制截面內(nèi)力為最不利的問題,即該截面內(nèi)力的荷載最不利布置問題。

布置原則11.2.1單向板肋梁樓蓋活荷載不利布置的法則(1)求某跨內(nèi)最大正彎矩時(shí),應(yīng)在該跨內(nèi)布置活荷載,然后向其左右,每隔一跨布置活荷載;(2)求某跨內(nèi)最大負(fù)彎矩時(shí)(即最小彎矩),該跨不應(yīng)該布置活荷載,而在兩相鄰跨布置活荷載,每隔一跨布置;(3)求某支座最大負(fù)彎矩時(shí),應(yīng)該支座左右兩跨布置活荷載,每隔一跨布置;(4)求某支座截面最大剪力,其活載布置與求該支座最大負(fù)彎矩時(shí)的布置相同。恒載按實(shí)際情況分布。

當(dāng)活荷載不利布置明確后,等跨連續(xù)梁、板的內(nèi)力可查相應(yīng)的彎矩、剪力系數(shù),利用公式計(jì)算跨內(nèi)或支座截面最大內(nèi)力。11.2.1單向板肋梁樓蓋3)內(nèi)力計(jì)算一般情況下采用結(jié)構(gòu)力學(xué)的一般方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。對(duì)于等跨度等截面連續(xù)梁在常用荷載下的內(nèi)力值可以查附錄中的內(nèi)力系數(shù)表,由此計(jì)算出各控制截面的彎矩值和剪力值。注意:a.該附錄中的內(nèi)力系數(shù)計(jì)算方法僅適于等截面等跨度的連續(xù)梁或跨度相差在10%以內(nèi)的不等跨連續(xù)梁;b.計(jì)算支座截面彎矩時(shí),采用相鄰兩跨計(jì)算跨度的平均值,而計(jì)算跨內(nèi)截面彎矩時(shí)采用各自跨的計(jì)算跨度;c.應(yīng)該按照折算后的荷載值進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。

11.2.1單向板肋梁樓蓋4)內(nèi)力包絡(luò)圖

結(jié)構(gòu)各截面的最大內(nèi)力值(絕對(duì)值)的連線或點(diǎn)的軌跡即為內(nèi)力包絡(luò)圖.

梁板結(jié)構(gòu)的內(nèi)力包絡(luò)圖一般包括彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖。彎矩包絡(luò)圖是指在荷載最不利組合作用下,所能引起的各個(gè)截面的最大正彎矩和最大負(fù)彎矩(絕對(duì)值)的外包線。

11.2.1單向板肋梁樓蓋繪制彎矩包絡(luò)圖的步驟:用類似的方法可以定義和繪制剪力包絡(luò)圖。a)列出恒載及其與各種可能的最不利活荷載布置的組合;b)對(duì)上述每一種荷載組合求出各支座的彎矩,并以支座彎矩的連線為基線,繪出各跨在相應(yīng)荷載作用下的彎矩圖;c)繪出上述彎矩圖的外包線,即得所求的彎矩包絡(luò)圖。11.2.1單向板肋梁樓蓋5)彎矩和剪力的設(shè)計(jì)值

按彈性理論計(jì)算時(shí),中間跨的計(jì)算跨度為支承中心之間距離,計(jì)算出支座彎矩、剪力值為支座中心處,而板、梁、柱整澆時(shí),支座中心處截面的高度較大,故危險(xiǎn)截面應(yīng)在支座邊緣,內(nèi)力設(shè)計(jì)值應(yīng)按支座邊緣確定。

彎矩設(shè)計(jì)值:

剪力設(shè)計(jì)值:均布荷載集中荷載11.2.1單向板肋梁樓蓋2.塑性分析法

1)概述兩個(gè)基本概念:塑性鉸

內(nèi)力重分布

實(shí)例說明塑性內(nèi)力重分布法的優(yōu)點(diǎn)影響塑性內(nèi)力重分布的因素不能用塑性理論進(jìn)行設(shè)計(jì)的情況2)一般分析方法(彎矩調(diào)幅法)3)均布荷載下等跨連續(xù)梁板的實(shí)用計(jì)算11.2.1單向板肋梁樓蓋1)概述彈性分析方法的特點(diǎn):

(1)截面間內(nèi)力的分布規(guī)律是不變的;

(2)任一截面內(nèi)力達(dá)到該截面承載力設(shè)計(jì)值時(shí),認(rèn)為整個(gè)結(jié)構(gòu)達(dá)到其承載能力極限狀態(tài)。實(shí)際上:

(1)在加載過程中,截面間內(nèi)力的分布規(guī)律是變化的。

(2)超靜定結(jié)構(gòu)中任一截面內(nèi)力達(dá)到其內(nèi)力設(shè)計(jì)值時(shí),只是該截面達(dá)到其承載能力,出現(xiàn)了塑性鉸。如果整個(gè)結(jié)構(gòu)還是幾何不變的,則還能繼續(xù)承受荷載。11.2.1單向板肋梁樓蓋塑性鉸在鋼筋屈服截面,從鋼筋屈服到砼壓壞達(dá)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(dòng),表現(xiàn)得猶如一個(gè)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸,稱為“塑性鉸”。塑性鉸的特點(diǎn)11.2.1單向板肋梁樓蓋塑性鉸與理想鉸的區(qū)別①塑性鉸分布在一定的長(zhǎng)度上(一般為h-1.5h,h為梁的截面高度),而普通鉸則是在結(jié)構(gòu)的一點(diǎn);②塑性鉸只能沿彎矩作用方向發(fā)生單向轉(zhuǎn)動(dòng),而普通鉸可沿任意方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng);③塑性鉸只能在鋼筋屈服到混凝土被壓碎之間轉(zhuǎn)動(dòng),而普通鉸可以無(wú)限制轉(zhuǎn)動(dòng);④塑性鉸在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)可承擔(dān)一定的彎矩,即截面極限彎矩Mu,且不能承擔(dān)大于Mu的彎矩,而普通鉸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不承擔(dān)彎矩。

塑性鉸出現(xiàn)后,簡(jiǎn)支梁形成機(jī)動(dòng)體系,標(biāo)志構(gòu)件達(dá)到破壞。而對(duì)超靜定梁,塑性鉸出現(xiàn)后若整個(gè)結(jié)構(gòu)仍為幾何不變則不會(huì)破壞。1.2.1單向板肋梁樓蓋鋼筋混凝土超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布(1)在受拉混凝土裂縫出現(xiàn),到第一個(gè)塑性鉸形成以前,由于結(jié)構(gòu)各部分抗彎剛度比值的改變而引起的內(nèi)力重分布;(2)塑性鉸形成后直到結(jié)構(gòu)破壞,由于結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的改變而引起的內(nèi)力重分布。顯然,第二過程的內(nèi)力重分布比第一過程的大得多。結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布規(guī)律相對(duì)于線彈性分布所發(fā)生的變化1.2.1單向板肋梁樓蓋例:一兩跨連續(xù)梁,截面尺寸為200×500mm,混凝土C20,截面配筋如圖。

問題:1.當(dāng)受均布荷載q=30kN/m作用時(shí),按彈性法計(jì)算該梁支座、跨中彎矩值;2.校核支座、跨中截面是否安全;3.考慮塑性鉸、內(nèi)力重分布后該梁安全否?3203181.2.1單向板肋梁樓蓋解:(1)按彈性理論計(jì)算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力,則在均布荷載q作用下,其彎矩如圖實(shí)線所示,支座彎矩設(shè)計(jì)值為MB=135kN·m,跨中彎矩設(shè)計(jì)值為M1=67.5kN·m。

(2)按配筋情況,由正截面校核公式可得:支座截面抗彎承載力為MuB=116.3kN·m,跨中截面的承載力為Mu1=97.3kN·m。按照彈性理論B支座截面處承載力不足。(3)按塑性理論,由于MB>MuB,所以結(jié)構(gòu)將在支座截面產(chǎn)生塑性鉸,即支座截面實(shí)際所承擔(dān)的彎矩僅為MB′=MuB=116.3kN·m,而后受力體系將改變,最終跨中截面的彎矩設(shè)計(jì)值為

qMB′3203181.2.1單向板肋梁樓蓋從上例的計(jì)算可以看出,若考慮梁的塑性內(nèi)力重分布,支座截面的彎矩將大大降低,截面的配筋減少,有利于改善支座截面的鋼筋擁擠狀況,方便施工。3203181.2.1單向板肋梁樓蓋對(duì)塑性法優(yōu)點(diǎn)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)(1)內(nèi)力計(jì)算方法與截面設(shè)計(jì)方法相協(xié)調(diào),更準(zhǔn)確反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀態(tài);(2)可以人為地調(diào)整截面的內(nèi)力分布情況,更合適地布置鋼筋;(改善支座截面的鋼筋擁擠狀況)(3)使得承載力極限狀態(tài)的概念從單一截面發(fā)展到整體結(jié)構(gòu),充分利用結(jié)構(gòu)的承載力,取得一定經(jīng)濟(jì)效益。1.2.1單向板肋梁樓蓋影響塑性內(nèi)力重分布的因素①塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力;②斜截面承載能力;③正常使用條件及對(duì)于承載力的可靠度要求

因此,1)截面要有合適的受壓區(qū)高度。研究表明:提高截面高度,減小截面的相對(duì)受壓區(qū)高度是提高塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)能力的最有效措施(0.1≤ξ≤0.35);2)構(gòu)件必須要有足夠的受剪承載力,不致因?yàn)樾苯孛嫣崆笆芗羝茐亩菇Y(jié)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)完全的內(nèi)力重分布;3)對(duì)于承載力、剛度和裂縫控制要求較高的結(jié)構(gòu),不應(yīng)采用塑性內(nèi)力重分布法計(jì)算。1.2.1單向板肋梁樓蓋不能用塑性理論進(jìn)行設(shè)計(jì)的情況

考慮內(nèi)力重分布的計(jì)算方法是以形成塑性鉸為前提的,因此下列情況不宜采用:直接承受動(dòng)荷載作用的工業(yè)與民用建筑;易發(fā)生脆斷使用階段不允許出現(xiàn)裂縫的結(jié)構(gòu);不具備發(fā)生內(nèi)力重分布的條件。對(duì)處于重要地位而又要求有較高強(qiáng)度儲(chǔ)備的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。1.2.1單向板肋梁樓蓋2)彎矩調(diào)幅法彎矩調(diào)幅法簡(jiǎn)稱調(diào)幅法,是混凝土梁板結(jié)按塑性理論的設(shè)計(jì)方法中,目前應(yīng)用較多的一種方法。它是在彈性彎矩的基礎(chǔ)上根據(jù)需要,適當(dāng)調(diào)整某些截面彎矩值。通常對(duì)那些彎矩絕對(duì)值較大的截面進(jìn)行彎矩調(diào)整,然后按調(diào)整后的內(nèi)力進(jìn)行截面設(shè)計(jì)和配筋構(gòu)造,是一種適用的設(shè)計(jì)方法。調(diào)幅法的特點(diǎn)是概念清楚,方法簡(jiǎn)便,彎矩調(diào)整幅度明確,平衡條件得到滿足。截面彎矩調(diào)整的幅度用調(diào)幅系數(shù)β表示

1.2.1單向板肋梁樓蓋2)彎矩調(diào)幅法《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)提出下列設(shè)計(jì)原則:

(1)受力鋼筋宜采用HRB400級(jí)、HRB335級(jí)熱軋鋼筋,混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜在C20~C45范圍;截面相對(duì)受壓區(qū)高度ξ應(yīng)滿足0.1≤ξ≤0.35;(2)彎矩調(diào)幅后引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖形和正常使用狀態(tài)的變化,應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算,并有構(gòu)造措施加以保證。1.2.1單向板肋梁樓蓋具體分析步驟(彎矩調(diào)幅法)i.按彈性方法計(jì)算在荷載最不利布置條件下結(jié)構(gòu)支座截面Me;ii.采用調(diào)幅系數(shù)β(一般不宜超過0.2)降低各支座截面彎矩,即彎矩設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算:M=(1-β)Meiii.結(jié)構(gòu)的跨中彎矩值應(yīng)取彈性分析所得的最不利彎矩和按下式計(jì)算值中的較大值iv.校核調(diào)幅后支座和跨中截面的彎矩值均不宜小于M0的1/3,以控制調(diào)幅程度;v.按最不利荷載布置的彈性分析和調(diào)幅后的支座彎矩由平衡條件求得控制截面的剪力設(shè)計(jì)值取較大值。

1.2.1單向板肋梁樓蓋3)實(shí)用計(jì)算:均布荷載作用下等跨(或跨度相差在10%以內(nèi))連續(xù)梁、板的內(nèi)力計(jì)算——內(nèi)力系數(shù)法等跨連續(xù)梁

等跨連續(xù)板

αm、αv為彎矩及剪力的計(jì)算系數(shù),可查表確定,l0為計(jì)算跨度,ln為凈跨度。1.2.1單向板肋梁樓蓋1)板的計(jì)算要點(diǎn)

①板的計(jì)算單元通常取為1m,按單筋矩形截面設(shè)計(jì);②板一般能滿足斜截面受剪承載力要求,設(shè)計(jì)時(shí)可不進(jìn)行受剪承載力驗(yàn)算;③板厚應(yīng)在滿足建筑功能和方便施工的條件下,盡可能薄些;④一般采用考慮塑性內(nèi)力重分布的方法計(jì)算。四、單向板肋梁樓蓋的截面計(jì)算和構(gòu)造

1.2.1單向板肋梁樓蓋當(dāng)板的周邊具有足夠的側(cè)向剛度能提供水平推力,例如,各板區(qū)格的四周有梁時(shí),水平推力將減小該板在豎向荷載作用下的截面彎矩。對(duì)于那些四周都與梁整體連接的板區(qū)格,其彎矩設(shè)計(jì)值可減少20%。單向板肋梁樓蓋中,當(dāng)樓蓋的四周支承在砌體上時(shí)(如圖),其內(nèi)區(qū)格板的彎矩設(shè)計(jì)值(或縱向鋼筋截面面積)可減少20%;對(duì)于邊區(qū)格板,它們?nèi)吪c梁澆筑在一起,角區(qū)格板僅兩邊與梁澆筑,故彎矩一律不予折減。

板的內(nèi)拱作用支座截面在負(fù)彎矩作用下上部開裂,跨內(nèi)則由于正彎矩的作用下部開裂,這就使跨內(nèi)和支座實(shí)際的中和軸成為拱形。1.2.1單向板肋梁樓蓋2)板的配筋構(gòu)造

①板的厚度:

一般屋面h≥60mm;民用建筑樓面h≥60mm;工業(yè)房屋樓面h≥70mm

為保證剛度,單向板的厚度尚不應(yīng)小于跨度的1/40(連續(xù)板)、1/35(簡(jiǎn)支板)及1/12(懸臂板)。單向板常用配筋率為(0.3~0.8)%。②板中受力筋

與板的短邊平行,直徑在6到12毫米之間,直徑不宜多于兩種;布置形式有彎起式和分離式(見圖);滿足一定條件時(shí)(等跨、等厚度,各跨荷載相差不大),可直接按該圖進(jìn)行鋼筋的彎起或截?cái)?,否則應(yīng)作包絡(luò)圖。③板中構(gòu)造鋼筋

1.2.1單向板肋梁樓蓋③板中構(gòu)造鋼筋

a.分布鋼筋分布筋受力筋b.與主梁垂直的附加負(fù)筋C.與墻體垂直的附加負(fù)筋計(jì)算跨度1.2.1單向板肋梁樓蓋分布鋼筋的作用:①澆筑混凝土?xí)r固定受力鋼筋的位置;②抵抗收縮或溫度變化所產(chǎn)生的內(nèi)力;③承擔(dān)并分布板上局部荷載引起的內(nèi)力;④對(duì)四邊支承的單向板可承擔(dān)在長(zhǎng)跨板內(nèi)實(shí)際存在的一些彎矩。

分布鋼筋應(yīng)配置在受力鋼筋的內(nèi)側(cè),間距不宜大于250mm。直徑不宜小于6mm。單位長(zhǎng)度上分布筋截面面積不宜小于受力筋的15%,且不宜小于該方向板截面面積的0.15%。此外,在受力鋼筋的每一彎折點(diǎn)內(nèi)側(cè)也應(yīng)該布置分布鋼筋。對(duì)于無(wú)防寒或隔熱措施屋面板和外露結(jié)構(gòu),分布鋼筋可適當(dāng)加密。分布筋受力筋a.分布鋼筋1.2.1單向板肋梁樓蓋b.與主梁垂直的附加負(fù)筋當(dāng)現(xiàn)澆板的受力鋼筋與梁肋平行時(shí)(如圖),靠近主梁梁肋附近的板面荷載將直接傳遞給主梁而引起負(fù)彎矩,引起板與梁相接的板面產(chǎn)生裂縫。故應(yīng)沿主梁梁肋的板面配置每米不少于58的構(gòu)造筋,其單位長(zhǎng)度內(nèi)的總截面面積應(yīng)不小于板中單位長(zhǎng)度內(nèi)受力鋼筋截面面積的1/3,伸出梁邊長(zhǎng)度不小于板計(jì)算跨度lo的1/4。1.2.1單向板肋梁樓蓋c.與墻體垂直的附加負(fù)筋①計(jì)算簡(jiǎn)圖與實(shí)際情況不完全一致;②垂直于板跨度方向,有部分荷載將就近傳給支承墻,但由于墻的嵌固約束,也會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)彎矩;③板角部分除荷載會(huì)引起負(fù)彎矩外,由于混凝土的干縮、溫度變化等影響,會(huì)引起拉應(yīng)力。

應(yīng)沿墻配置間距不大于200mm直徑不小于8mm的鋼筋,其伸出墻邊緣的長(zhǎng)度不應(yīng)小于l0/7;對(duì)于兩邊均嵌固在墻內(nèi)的板角部分,在角區(qū)l0/4范圍內(nèi)應(yīng)雙向配置上述構(gòu)造鋼筋;其伸出墻邊緣的長(zhǎng)度不小于l0/4(此處l0為單向板的計(jì)算跨度)。1.2.1單向板肋梁樓蓋3)次梁的計(jì)算要點(diǎn)

(1)支承在主梁或磚墻上的連續(xù)次梁,一般按塑性內(nèi)力重分布的方法計(jì)算內(nèi)力,但不考慮內(nèi)拱作用。(2)由于次梁與板整澆在一起,在進(jìn)行配筋時(shí),對(duì)于跨中截面按T形截面考慮,翼緣計(jì)算寬度bf’按表1-7取值,對(duì)于支座截面則按矩形截面考慮。(3)當(dāng)次梁考慮塑性內(nèi)力重分布時(shí),調(diào)幅截面的相對(duì)受壓區(qū)高度應(yīng)滿足0.1≤ξ≤0.35。(4)當(dāng)次梁的截面尺寸滿足表1-6的要求時(shí),一般不必作使用階段的撓度驗(yàn)算。1.2.1單向板肋梁樓蓋4)次梁的構(gòu)造要求(1)截面尺寸:次梁的跨度4~6m,梁高h(yuǎn)=(l/18~l/12),梁寬b=(1/3~1/2)h??v向鋼筋的配筋率一般為0.6%~1.5%。(2)次梁在砌體墻上的支承長(zhǎng)度a≥240mm;(3)鋼筋的直徑:梁的縱向受力鋼筋及架立鋼筋的直徑不宜小于表1-8的規(guī)定。對(duì)鋼筋直徑的要求出于混凝土結(jié)構(gòu)截面受力的需要?;炷两Y(jié)構(gòu)中,受力鋼筋的尺寸應(yīng)與截面高度及跨度有一定的比例,過于纖細(xì)的鋼筋難以起到應(yīng)有的承載受力和構(gòu)造的作用。

1.2.1單向板肋梁樓蓋(4)鋼筋的間距:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋能夠與混凝土協(xié)同工作,是由于它們之間存在著粘結(jié)錨固作用。因此,受力鋼筋周圍應(yīng)有一定厚度的混凝土層握裹。對(duì)于構(gòu)件邊緣的鋼筋,表現(xiàn)為保護(hù)層厚度;而對(duì)于構(gòu)件內(nèi)部的鋼筋,則表現(xiàn)為鋼筋的間距。鋼筋間距還應(yīng)考慮施工時(shí)澆筑混凝土操作的方便。梁縱向鋼筋的凈間距不應(yīng)小于表1-9的規(guī)定。表1-9梁縱向鋼筋的最小凈間距1.2.1單向板肋梁樓蓋(5)梁側(cè)的縱向構(gòu)造鋼筋:由于混凝土收縮量的增大,近年在梁的側(cè)面產(chǎn)生收縮裂縫的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。裂縫一般呈棗核狀,兩頭尖而中間寬,向上伸至板底,向下至于梁底縱筋處?!兑?guī)范》規(guī)定,當(dāng)梁的腹板高度hw≥450mm時(shí),在梁的兩個(gè)側(cè)面沿高度配置縱向構(gòu)造鋼筋(腰筋),每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋的截面面積不應(yīng)小于腹板截面面積bhw

的0.1%,且其間距不宜大于200mm。1.2.1單向板肋梁樓蓋(6)當(dāng)連續(xù)次梁的跨度相等或相差不超過20%,且活載與恒載之比:等跨連續(xù)次梁的鋼筋布置q/g≤3時(shí),梁內(nèi)縱向鋼筋的彎起及截?cái)嗫砂磮D進(jìn)行。1.2.1單向板肋梁樓蓋5)主梁的計(jì)算要點(diǎn)(1)主梁是房屋結(jié)構(gòu)中的主要承重構(gòu)件,承受次梁傳來的集中荷載,對(duì)變形及裂縫的要求較高,故應(yīng)按彈性理論方法計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力,并根據(jù)內(nèi)力包絡(luò)圖配筋;(2)主梁在進(jìn)行截面配筋計(jì)算時(shí),截面形式與次梁相同;(3)當(dāng)主梁的截面尺寸滿足表1-6的要求時(shí),一般不必作使用階段的剛度驗(yàn)算;(4)配筋計(jì)算時(shí),支座按矩形,跨中按T形截面計(jì)算。

1.2.1單向板肋梁樓蓋6)主梁的構(gòu)造要求(1)主梁的支承長(zhǎng)度:

主梁在磚墻上的支承長(zhǎng)度應(yīng)大于等于370mm。(2)截面有效高度:在支座處,板、次梁、主梁中的支座負(fù)彎矩鋼筋相互垂直交叉且主梁負(fù)筋位于板和次梁的負(fù)筋之下,因此主梁支座截面的有效高度減小。在計(jì)算主梁支座截面縱筋時(shí),截面有效高度h0可取為:當(dāng)負(fù)彎矩縱筋為一排時(shí),當(dāng)負(fù)彎矩縱筋為二排時(shí),主梁受力負(fù)筋(或架立筋)1.2.1單向板肋梁樓蓋(3)主梁的橫向附加鋼筋:在主梁與次梁相交處,次梁的集中荷載有可能使主梁下部開裂,因此,應(yīng)在主梁與次梁相交處設(shè)置橫向附加鋼筋,以承擔(dān)次梁的集中荷載,防止局部破壞。橫向附加鋼筋有附加箍筋及吊筋兩種,附加橫向鋼筋宜優(yōu)先采用箍筋,當(dāng)集中荷載較大時(shí),可增設(shè)吊筋。當(dāng)采用吊筋時(shí),其彎起段應(yīng)伸至梁上邊緣,且末端水平段長(zhǎng)度在受拉區(qū)不應(yīng)小于20d,在受壓區(qū)不應(yīng)小于10d,此處d為吊筋的直徑。附加箍筋和吊筋的總截面面積按下式計(jì)算:

附加橫向鋼筋的布置注意1.2.1單向板肋梁樓蓋注意:1.α為附加吊筋與梁軸線間的夾角,一般為45°,當(dāng)梁高h(yuǎn)>800mm時(shí),采用60°。2.在設(shè)計(jì)中,不允許用布置在集中荷載影響區(qū)內(nèi)的受剪箍筋代替附加橫向鋼筋。當(dāng)傳入集中力的次梁寬度b過大時(shí),宜適當(dāng)減小由s=2h1+3b所確定的附加橫向鋼筋布置寬度。當(dāng)次梁與主梁高度差h1過小時(shí),宜適當(dāng)增大附加橫向鋼筋的布置寬度。11.2.1單向板肋梁樓蓋對(duì)于四邊支承板,若板在荷載作用下沿兩個(gè)正交方向受彎并且都不可忽略時(shí)稱為雙向板。11.2.2雙向板肋梁樓蓋《規(guī)范》規(guī)定,四邊支承的板應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算:當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比大于或等于3時(shí),可按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算;當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比小于或等于2時(shí),應(yīng)按雙向板計(jì)算;當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比介于2和3之間時(shí),宜按雙向板計(jì)算;若為了簡(jiǎn)化計(jì)算按單向板進(jìn)行考慮,則在長(zhǎng)跨方向應(yīng)配置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋。一.雙向板的受力特點(diǎn)及破壞情況二.按彈性理論計(jì)算方法計(jì)算雙向板的內(nèi)力三.按塑性理論計(jì)算方法計(jì)算雙向板的內(nèi)力四、雙向板截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造要點(diǎn)11.2.2雙向板肋梁樓蓋一.雙向板的受力特點(diǎn)及破壞情況特點(diǎn):板底部裂縫沿45度方向;板頂裂縫沿支承邊發(fā)展呈橢圓形。(如圖)破壞過程:隨著荷載增加首先在板底中央出現(xiàn)裂縫,然后裂縫沿對(duì)角線方向向板角擴(kuò)展,在板接近破壞時(shí)板四角處頂面亦出現(xiàn)圓弧形裂縫,它促使板底對(duì)角線裂縫處截面受拉鋼筋達(dá)到屈服點(diǎn),混凝土達(dá)到抗壓強(qiáng)度導(dǎo)致雙向板破壞。分析方法:1.彈性理論

2.塑性理論11.2.2雙向板肋梁樓蓋二.按彈性理論計(jì)算方法計(jì)算雙向板的內(nèi)力(1)單塊雙向板的內(nèi)力計(jì)算單區(qū)格板根據(jù)其四周支承條件的不同,可劃分為六種不同邊界條件的雙向板。在均布荷載作用下,由彈性力學(xué)可計(jì)算出每一種邊界條件板的內(nèi)力及變形。實(shí)際工程中只需得到板的跨中彎矩、支座彎矩以及跨中撓度,就可進(jìn)行截面配筋設(shè)計(jì)。因此,為計(jì)算方便,工程中已有現(xiàn)成表格(附錄3)。計(jì)算時(shí),只須根據(jù)支承情況和短長(zhǎng)跨之比直接查出彎矩系數(shù),即可算得截面彎矩:11.2.2雙向板肋梁樓蓋式中,m——跨中或支座單位板寬內(nèi)的彎矩設(shè)計(jì)值(kN·m/m);p——板上均布荷載設(shè)計(jì)值(kN/m2),p=g+q

;g——板上均布恒載設(shè)計(jì)值(kN/m2);q——板上的均布活載設(shè)計(jì)值(kN/m2);l0——短跨方向的計(jì)算跨度(m),計(jì)算方法與單向板相同;α——彎矩系數(shù)。(即為表中的mx、my、mx’,my’)

注意:附錄3中的附表是根據(jù)材料的泊松比υ=0制定的。當(dāng)υ≠0時(shí)(鋼筋砼υ=0.2),可按下式計(jì)算跨中彎矩:11.2.2雙向板肋梁樓蓋(2)連續(xù)雙向板的內(nèi)力計(jì)算基本假定①支承梁的抗彎剛度很大,忽略梁的豎向變形②支承梁的抗扭剛度很小,忽略梁對(duì)板的轉(zhuǎn)動(dòng)約束支承梁視為板的不動(dòng)鉸支座當(dāng)求支座負(fù)彎矩時(shí),樓蓋各區(qū)格板均滿布活荷載當(dāng)求跨中正彎矩時(shí),在該區(qū)格及其前后左右每隔一區(qū)格布置活荷載,稱為棋盤式布置11.2.2雙向板肋梁樓蓋連續(xù)雙向板在同一方向相鄰跨的最大跨度差不大于20%時(shí),可按下述方法進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。1)跨中最大彎矩的計(jì)算2)支座最大彎矩的計(jì)算3)雙向板支承梁的計(jì)算11.2.2雙向板肋梁樓蓋1)跨中最大彎矩的計(jì)算活荷載不利布置可分解為a.正對(duì)稱荷載(g+q/2)作用下:

中間支座視為固定支座,中間區(qū)格均視為四邊固定的雙向板,對(duì)于邊區(qū)格和角區(qū)格的外邊界支承條件按實(shí)際情況確定。b.反對(duì)稱荷載(±q/2)作用下:

中間支座視為簡(jiǎn)支支座,中間各區(qū)格板均視為四邊簡(jiǎn)支板的雙向板。對(duì)于邊區(qū)格和角區(qū)格的外邊界支承條件按實(shí)際情況確定。

將各區(qū)格板在兩種荷載作用下的跨中彎矩疊加,即可得各區(qū)格板的跨中最大彎矩。2)支座最大彎矩的計(jì)算活荷載滿布于所有區(qū)格板,中間支座均視為固定支座,內(nèi)區(qū)格板均視為四邊固定的雙向板。對(duì)于邊、角區(qū)格,外邊界條件應(yīng)按實(shí)際情況考慮。注意:對(duì)中間支座,由相鄰兩個(gè)區(qū)格求出的支座彎矩值常常會(huì)不相等,在進(jìn)行配筋計(jì)算時(shí)可近似地取其平均值。11.2.2雙向板肋梁樓蓋短跨傳給梁的荷載:次梁和主梁的設(shè)計(jì)方法和構(gòu)造要求同單向板肋梁樓蓋簡(jiǎn)便算法3)雙向板支承梁的計(jì)算板短跨方向傳至支承梁的荷載為梯形荷載板長(zhǎng)跨方向傳至梁的荷載為三角形荷載。支承梁按連續(xù)梁計(jì)算截面的彎矩及剪力并進(jìn)行配筋。11.2.2雙向板肋梁樓蓋求支座彎矩簡(jiǎn)便算法:根據(jù)支座截面彎矩相等的原則換算為等效均布荷載。等效均布荷載作用下的支座彎矩按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法求解。求出支座彎矩后,跨內(nèi)彎矩和支座處剪力應(yīng)按照原荷載形式求得。等效均布荷載實(shí)際荷載11.2.2雙向板肋梁樓蓋三、雙向板截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造要點(diǎn)1.雙向板的構(gòu)造要求(1)雙向板的厚度不宜小于80mm,不大于160mm。

不需進(jìn)行剛度驗(yàn)算的最小厚度h=(1/40-1/50)l(2)板的有效高度短向鋼筋放在板的最外側(cè),截面有效高度h01=h-20mm長(zhǎng)向鋼筋放在短向鋼筋的內(nèi)側(cè),截面有效高度為h02=h-30mm(3)板的空間內(nèi)拱作用對(duì)四邊與梁整體連結(jié)的板,規(guī)范允許其彎矩設(shè)計(jì)值按下列情況進(jìn)行折減:11.2.2雙向板肋梁樓蓋對(duì)四邊與梁整體連結(jié)的板,規(guī)范允許其彎矩設(shè)計(jì)值按下列情況進(jìn)行折減:中區(qū)格板跨中截面和中間支座截面折減系數(shù)取0.8;邊區(qū)格板跨中截面及自樓板邊緣算起的第二支座截面:

lb/l≤1.5,取0.81.5<lb/l<2.0,取0.9lb指沿樓板邊緣方向區(qū)格板的跨度,l指垂直于lb方向的跨度。角區(qū)格板不予折減。DBDCACDBD11.2.2雙向板肋梁樓蓋2.雙向板的鋼筋配置跨中截面配筋以中間板帶的跨中最大彎矩為依據(jù)配筋將每塊雙向板沿兩個(gè)方向各分成三個(gè)板帶(如圖),中間板帶按計(jì)算配筋,邊板帶單位板寬的配筋量取為中間板帶單位板寬配筋的一半,但每米不少于3根。11.2.2雙向板肋梁樓蓋11.3樓梯設(shè)計(jì)按施工方法的不同可分為:裝配式樓梯和現(xiàn)澆式(整體式)樓梯。現(xiàn)澆式樓梯的整體剛性好,應(yīng)用較為廣泛。結(jié)構(gòu)形式和受力特點(diǎn),最常見的可分為:板式、梁式。一些公共建筑也采用特種樓梯,如懸挑(剪刀)式和螺旋式等樓梯形式。前兩種屬于平面受力體系,后兩種則為空間受力體系。一、樓梯結(jié)構(gòu)形式概述二、板式樓梯的計(jì)算與構(gòu)造樓梯設(shè)計(jì)的施工詳圖一、樓梯結(jié)構(gòu)形式概述板式樓梯由梯段板、平臺(tái)板和平臺(tái)梁組成(如圖a所示)。優(yōu)點(diǎn):梯段板下表面平整,支模簡(jiǎn)單缺點(diǎn):斜板厚度較大,材料用量多。宜用于可變荷載較小,跨度3.0~3.3m

梁式樓梯由踏步板、梯段斜梁、平臺(tái)板和平臺(tái)梁組成(如圖b所示)。缺點(diǎn):施工時(shí)支模比較復(fù)雜,外觀笨重。螺旋式和懸挑式樓梯(如圖)優(yōu)點(diǎn):建筑造型新穎美觀,常設(shè)置于公共建筑大廳中缺點(diǎn):空間體系,受力復(fù)雜,設(shè)計(jì)施工較困難,造價(jià)較高11.3樓梯設(shè)計(jì)二、板式樓梯的計(jì)算與構(gòu)造板式樓梯設(shè)計(jì)包括梯段板、平臺(tái)板和平臺(tái)梁的計(jì)算與構(gòu)造。內(nèi)力計(jì)算(1)梯段板(2)平臺(tái)板(3)平臺(tái)梁11.3樓梯設(shè)計(jì)(1)梯段板板和平臺(tái)板分開計(jì)算。梯段板計(jì)算時(shí),一般取1m寬的板帶作為計(jì)算單元,將板帶簡(jiǎn)化為斜向簡(jiǎn)支板。其計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖。由力學(xué)知識(shí),斜板內(nèi)力可簡(jiǎn)化為水平方向簡(jiǎn)支板進(jìn)行計(jì)算,其計(jì)算跨度按斜向跨度的水平投影長(zhǎng)度取值。

考慮整體性11.3樓梯設(shè)計(jì)總結(jié):考慮到梯段板、平臺(tái)梁和平臺(tái)板的整體性:支座截面最大剪力:g,q——作用于梯段板上沿水平方向均布豎向恒荷載和活荷載設(shè)計(jì)值;l0,ln——梯段板沿水平方向的計(jì)算跨度和凈跨度;α——梯段板與水平方向的夾角。11.3樓梯設(shè)計(jì)(2)平臺(tái)板一般為單向板,一邊與平臺(tái)梁聯(lián)結(jié),另一邊與過梁(平臺(tái)梁)聯(lián)結(jié)或支承于墻上。另一邊與梁整澆時(shí),跨中彎矩另一邊支承于砌體墻上時(shí),跨中彎矩11.3樓梯設(shè)計(jì)(3)平臺(tái)梁平臺(tái)梁的兩端一般支承于樓梯間承重墻(或柱子)上,可按簡(jiǎn)支梁進(jìn)行計(jì)算。面荷載×(0.5跨度)平臺(tái)梁11.3樓梯設(shè)計(jì)雨篷是房屋結(jié)構(gòu)中常見的懸挑構(gòu)件,多采用整體式。整體式雨篷由雨篷板和雨篷梁組成(如圖1.7.1)。荷載作用下:

雨篷板受彎矩和剪力作用;雨篷梁受彎矩、剪力和扭矩作用;雨篷整體結(jié)構(gòu)受傾覆力矩作用。1.雨篷板的設(shè)計(jì)2.雨篷梁的設(shè)計(jì)3.雨篷抗傾覆驗(yàn)算

11.4雨篷設(shè)計(jì)1.雨篷板的設(shè)計(jì)按受彎構(gòu)件計(jì)算:

計(jì)算跨度l0取挑出長(zhǎng)度,計(jì)算單元取1m板帶,計(jì)算截面取板的根部。(計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1.7.2)根部截面高度取h=(l/12~l/8)l0

,且≥70mm,若采用變厚度板,則板的懸臂端厚度應(yīng)不小于50mm。雨篷板荷載計(jì)算時(shí)按下列兩種組合情況考慮:(1)均布活荷載(取0.7kN/m2)和雪荷載中的較大者與恒荷載組合(2)恒荷載加施工或檢修集中荷載取較大值配筋計(jì)算鋼筋應(yīng)設(shè)置在板頂,伸入梁中的長(zhǎng)度應(yīng)滿足錨固長(zhǎng)度la要求。11.4雨篷設(shè)計(jì)2.雨篷梁的設(shè)計(jì)截面高度取h=(l/12~l/8)l0

,寬度同墻厚。(1)雨篷梁兼作門過梁,承受過梁上砌體的重量:由于砌體的拱作用,大部分重量直接傳給支座,一部分砌體重量作用在過梁上(詳見砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范),由此可以計(jì)算出彎矩和剪力;(2)雨篷梁自重作為均布荷載作用在梁上而引起彎矩和剪力;(3)雨篷板傳來的荷載:(如圖)可根據(jù)雨篷板端部作用集中荷載以及雨篷板面作用均布荷載的兩種情況,計(jì)算得到雨蓬梁上承擔(dān)的較大的均布荷載和扭矩。11.4雨篷設(shè)計(jì)根據(jù)雨篷梁的受力特點(diǎn),可按彎剪扭構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。3.雨篷抗傾覆驗(yàn)算雨篷板上的荷載使整個(gè)雨篷存在繞雨篷梁底的傾覆點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生傾倒的趨勢(shì),但同時(shí)梁的自重、梁上砌體的重量等卻有阻止雨篷傾覆的穩(wěn)定作用。(如圖)進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算要求滿足:

Mov

MrMov——雨篷板的荷載設(shè)計(jì)值對(duì)傾覆點(diǎn)產(chǎn)生的傾覆力矩;Mr

——雨篷的抗傾覆力矩設(shè)計(jì)值,可按下式計(jì)算:

Mr=0.8Gr(b/2-0.13b) Gr——雨篷的抗傾覆荷載。為雨篷梁尾端上部45o擴(kuò)散角范圍內(nèi)(如圖)內(nèi)本層的砌體、樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值以及梁自重之和。45o擴(kuò)散角范圍內(nèi)的水平長(zhǎng)度l=ln/2。11.4雨篷設(shè)計(jì)練習(xí)1.雙向板上承受的均布荷載向兩個(gè)方向傳遞,長(zhǎng)邊支承梁承受的荷載為________形分布,短邊支承梁承受的荷載為________形分布。2.按照彈性理論對(duì)單向板肋梁樓蓋進(jìn)行計(jì)算時(shí),板的折算荷載g’=__________,折算荷載q’=________3.鋼筋混凝土超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布有兩個(gè)過程,第一個(gè)過程是由于_______________________,第二個(gè)過程是由于_____________________4.多跨連續(xù)梁(單向板)按照彈性理論計(jì)算,為求得某跨跨中最大正、負(fù)彎矩,應(yīng)如何布置活荷載?5.求多跨連續(xù)雙向板某區(qū)格的跨中最大正彎矩,應(yīng)如何布置活荷載,求某支座最大負(fù)彎矩呢?6.什么是單向板,什么是雙向板?他們的受力特點(diǎn)有何不同??jī)煞N板如何區(qū)分判斷?7.樓梯按照結(jié)構(gòu)形式可以分為幾種類型,各有何特點(diǎn),分別由哪幾部分組成?練習(xí)(a)肋梁樓蓋(b)梁式樓梯

(d)地下室底板(c)雨篷構(gòu)件類型邊支座中間支座砌體梁(或柱)梁或砌體柱板簡(jiǎn)支簡(jiǎn)支支承鏈桿—次梁簡(jiǎn)支簡(jiǎn)支支承鏈桿—主梁簡(jiǎn)支

ib/ic>5時(shí):簡(jiǎn)支—ib/ic>5支承鏈桿

ib/ic≤5時(shí):框架梁—

ib/ic≤5框架梁邊支座雖近似按簡(jiǎn)支計(jì)算但應(yīng)設(shè)

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