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第1頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一梁板結(jié)構(gòu)即建筑結(jié)構(gòu)中的水平構(gòu)件,也即由豎向構(gòu)件支撐的部分。包括樓蓋、屋蓋、樓梯、雨篷等構(gòu)件。本章主要介紹這幾類構(gòu)件的基本受力和計(jì)算,構(gòu)造要求和識(shí)圖要點(diǎn)。本章提要第2頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一第3頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一第4頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一第5頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一第6頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一第7頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一第8頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一第9頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一之所以稱為梁板結(jié)構(gòu),是因?yàn)樗綐?gòu)件:⑴在跨度大、使用上又無(wú)特殊要求時(shí)常由梁和板共同構(gòu)成水平構(gòu)件。如肋梁樓蓋、梁式樓梯。⑵在跨度較小或者使用上有特殊要求時(shí),便不設(shè)梁,只做板。如無(wú)梁樓蓋、板式樓梯。第10頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一本章內(nèi)容2.1
概述2.2
鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋2.3
鋼筋混凝土現(xiàn)澆雙向板肋形樓蓋2.4
裝配式混凝土樓蓋2.5
樓梯和雨篷第11頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一2.1概述根據(jù)施工方法的不同,鋼筋混凝土樓蓋可分為裝配式、裝配整體式和現(xiàn)澆式三種。
裝配式混凝土樓蓋造價(jià)較低,施工進(jìn)度快,預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量穩(wěn)定,便于工業(yè)化生產(chǎn)和機(jī)械化施工,故在建筑中應(yīng)用非常廣泛。為了提高裝配式樓蓋的整體性,可采用裝配整體式樓蓋。這種樓蓋是將各種預(yù)制構(gòu)件吊裝就位后,通過(guò)整結(jié)方法,使之構(gòu)成整體。由于現(xiàn)澆式樓蓋整體剛性好,抗震性強(qiáng),防水性能好,故目前應(yīng)用較多。第12頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一現(xiàn)澆式樓蓋按樓板受力和支承條件不同,可分為肋形樓蓋和無(wú)梁樓蓋。
肋形樓蓋又可分為單向板肋形樓蓋、雙向板肋形樓蓋和井式樓蓋。
無(wú)梁樓蓋是指將板直接支承在柱頂?shù)闹鄙?,不設(shè)主、次梁,因而天棚平坦,凈空較高,通風(fēng)與采光較好,主要用于倉(cāng)庫(kù)、商場(chǎng)等建筑中,如圖2.1所示。第13頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖2.1樓蓋的主要結(jié)構(gòu)形式(a)單向板肋形樓蓋;(b)雙向板肋形樓蓋;(c)井式樓蓋;(d)無(wú)梁樓蓋第14頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一2.2鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋
肋形樓蓋是由板、次梁、主梁等構(gòu)件組成的,板的四周可支承于次梁、主梁或磚墻上。
這種彎曲后短向曲率比長(zhǎng)向曲率大很多的板叫單向板。當(dāng)板的長(zhǎng)邊與短邊相差不大時(shí),由于沿長(zhǎng)向傳遞的荷載也較大,不可忽略,板彎曲后長(zhǎng)向曲率與短向曲率相差不大,這種板叫雙向板。兩種板的彎曲如圖2.2所示。
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010—2002)以下簡(jiǎn)稱規(guī)范)中規(guī)定了這兩種板的界定條件:第15頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一
(1)兩對(duì)邊支承的板應(yīng)按單向板計(jì)算。
(2)四邊支承的板,當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊之比小于或等于2時(shí),應(yīng)按雙向板計(jì)算。
(3)四邊支承的板,當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊之比大于或等于3時(shí),應(yīng)按單向板計(jì)算。
(4)四邊支承的板,當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊之比介于2和3之間時(shí),宜按雙向板計(jì)算,但也可按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算,此時(shí)應(yīng)沿長(zhǎng)邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋。第16頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖2.2單向板與雙向板的彎曲(a)單向板;(b)雙向板第17頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一2.2.1單向板肋形樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置對(duì)結(jié)構(gòu)平面進(jìn)行合理的布置,即根據(jù)使用要求,在經(jīng)濟(jì)合理、施工方便前提下,合理地布置板與梁的位置、方向和尺寸,布置柱的位置和柱網(wǎng)尺寸等。
柱的布置:柱的間距決定了主、次梁的跨度,因此柱與承重墻的布置不僅要滿足使用要求,還應(yīng)考慮到梁格布置尺寸的合理與整齊,一般應(yīng)盡可能不設(shè)或少設(shè)內(nèi)柱,柱網(wǎng)尺寸宜盡可能大些。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),柱的合理間距即梁的跨度最好為:次梁4~6m,主梁5~8m。另外柱網(wǎng)的平面應(yīng)布置成矩形或正方形為好。第18頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一
梁的布置:次梁間距決定了板的跨度,將直接影響到次梁的根數(shù)、板的厚度及材料的消耗量。從經(jīng)濟(jì)角度考慮,確定次梁間距時(shí),應(yīng)使板厚為最小值。據(jù)此并結(jié)合剛度要求,次梁間距即板跨一般取1.7~2.7m為宜,最大一般不超過(guò)3m。為增加房屋的橫向剛度,主梁一般沿橫向布置較好,這樣主梁與柱構(gòu)成框架或內(nèi)框架體系,使側(cè)向剛度較大。如圖2.3所示。第19頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖2.3梁的布置(a)主梁沿橫向布置;(b)主梁沿縱向布置;(c)有中間走廊第20頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一2.2.2單向板肋形樓蓋的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算混凝土結(jié)構(gòu)宜根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、構(gòu)件布置、材料性能和受力特點(diǎn)選擇合理的分析方法。目前常用的分析方法有:
(1)線彈性分析方法;
(2)塑性內(nèi)力重分布分析方法;
(3)塑性極限分析方法;
(4)非線性分析方法;
(5)試驗(yàn)分析方法。第21頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一線彈性分析方法假定結(jié)構(gòu)材料為理想的彈性體,變形模量和剛度均為常值。1.計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖是按照既符合實(shí)際又能簡(jiǎn)化計(jì)算的原則對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行簡(jiǎn)化的力學(xué)模型,它應(yīng)表明結(jié)構(gòu)構(gòu)件的支承情況、計(jì)算跨度和跨數(shù)、荷載的情況等。
(1)支承條件。如圖2.4所示的混合結(jié)構(gòu),樓蓋四周支承于砌體上,中間部分的樓板支承在次梁上,次梁支承在主梁上,主梁支承在柱上。2.2.2.1鋼筋混凝土連續(xù)梁內(nèi)力按線彈性分析方法的計(jì)算第22頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一
(2)計(jì)算跨度。該值與支座反力的分布有關(guān),即與構(gòu)件的擱置長(zhǎng)度a和構(gòu)件剛度有關(guān)(圖2.5)。
(3)跨數(shù)。
(4)荷載。樓面荷載包括永久荷載g和可變荷載q。永久荷載包括板、梁自重、隔墻重和固定設(shè)備重等??勺兒奢d包括人和臨時(shí)性設(shè)備重、作用位置和方向隨時(shí)間變化的其它荷載。
(5)折算荷載。如圖2.6所示第23頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一2.活荷載的最不利布置和內(nèi)力包絡(luò)圖(1)
活荷載的不利布置。在設(shè)計(jì)連續(xù)梁板時(shí),應(yīng)研究活荷載如何布置,將使結(jié)構(gòu)各截面的內(nèi)力為最不利內(nèi)力。如圖2.7所示,為一五跨連續(xù)梁在不同跨布置活荷載時(shí),在各截面所產(chǎn)生的彎矩與剪力圖。
活荷載最不利布置的法則:求某跨跨內(nèi)最大正彎矩時(shí),應(yīng)在該跨布置活荷載,然后向左右隔跨布置活荷載;第24頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一
求某跨跨內(nèi)最大負(fù)彎矩時(shí)(即最小彎矩)時(shí),本跨不布置活荷載,而在相鄰兩跨布置活荷載,然后每隔一跨布置;求某支座最大負(fù)彎矩時(shí),應(yīng)在該支座左右兩跨布置活荷載,然后隔跨布置活荷載;求某支座最大剪力時(shí)的活荷載布置與求該支座最大負(fù)彎矩時(shí)的活荷載布置相同;求邊支座截面處最大剪力時(shí),活荷載的布置與求邊跨跨內(nèi)最大正彎矩的活荷載布置相同;連續(xù)梁上的恒荷載應(yīng)按實(shí)際情況布置。第25頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一
根據(jù)上述法則,可以確定出活荷載的最不利布置,然后通過(guò)查附表15,按照下述公式求出跨中或支座截面的最大內(nèi)力:均布荷載作用下:
M=k1gl02+k2ql02
V=k3gl0+k4ql0集中荷載作用下:
M=k1Gl0+k2Ql0
V=k3G+k4Q第26頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一(2)
內(nèi)力包絡(luò)圖。設(shè)計(jì)時(shí),首先應(yīng)在同一基線上繪出各控制截面為最不利活荷載布置下的內(nèi)力圖,即得到各控制截面為最不利荷載組合下的內(nèi)力疊合圖,內(nèi)力疊合圖的外包線即為內(nèi)力包絡(luò)圖曲線,如圖2.8中粗線所示。在連續(xù)梁的某一跨中可能出現(xiàn)的控制彎矩有跨內(nèi)最大彎矩Mmax、跨內(nèi)最小彎矩Mmin、該跨左支座截面最大負(fù)彎矩-M左max、右支座截面最大負(fù)彎矩-M右max。該外包線即為彎矩包絡(luò)圖曲線,如圖2.8(a),同樣道理也可作出剪力包絡(luò)圖,如圖2.8(b)。第27頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一(3)
彎矩、剪力計(jì)算值。
計(jì)算內(nèi)力值應(yīng)取支座邊緣處的內(nèi)力。該內(nèi)力值可通過(guò)取隔離體的方法計(jì)算求得,即彎矩設(shè)計(jì)值:
M=Mc-V0×b/2剪力設(shè)計(jì)值:在均布荷載作用下V=Vc-(g+q)×b/2在集中荷載作用下
V=Vc
當(dāng)板、梁中間支座為磚墻時(shí),或板、梁是擱置在鋼筋混凝土構(gòu)件上時(shí),不作此調(diào)整(圖2.9)。第28頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖2.4板梁的荷載計(jì)算范圍及計(jì)算簡(jiǎn)圖第29頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖2.5計(jì)算跨度第30頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖2.6連續(xù)梁的變形(a)理想鉸支座時(shí)的變形;(b)支座彈性約束時(shí)的變形;(c)采用折算荷載時(shí)的變形第31頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖2.7不同跨布置活荷載時(shí)的內(nèi)力圖第32頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖2.8(a)彎矩包絡(luò)圖;(b)剪力包絡(luò)圖第33頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖2.9設(shè)計(jì)內(nèi)力的修正(a)彎矩設(shè)計(jì)值;(b)剪力設(shè)計(jì)值第34頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算法充分考慮了材料的塑性性質(zhì)和非線性關(guān)系,解決了彈性計(jì)算法的不足。1.塑性鉸現(xiàn)以一鋼筋混凝土簡(jiǎn)支適筋梁為例,說(shuō)明鋼筋混凝土構(gòu)件上塑性鉸的形成。如圖2.10所示,鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁承受集中荷載p,其彎矩圖如圖2.10(b)所示。根據(jù)試驗(yàn)所測(cè)得的彎矩M與梁曲率φ間的關(guān)系如圖2.10(c)所示。2.2.2.2鋼筋混凝土連續(xù)梁按考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算第35頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一2.內(nèi)力重分布
如圖2.11所示,在兩跨連續(xù)梁中間支座兩側(cè)各l/3處作用一集中力F,通過(guò)試驗(yàn)繪制出力F與彎矩M的關(guān)系曲線,由此曲線可以看出:
(1)彈性階段。
(2)彈塑性階段。
(3)塑性階段。
內(nèi)力重分布主要發(fā)生于兩個(gè)過(guò)程。第一過(guò)程是在裂縫出現(xiàn)到塑性鉸形成以前,由于裂縫的形成和開展,使構(gòu)件剛度發(fā)生變化而引起的內(nèi)力重分布;第二過(guò)程發(fā)生于塑性鉸形成后,由于鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)而引起的內(nèi)力重分布。
第36頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一3.考慮塑性內(nèi)力重分布進(jìn)行計(jì)算的基本原則
(1)
為了防止塑性內(nèi)力重分布過(guò)程過(guò)長(zhǎng),致使裂縫開展過(guò)寬、撓度過(guò)大而影響正常使用,在按彎矩調(diào)幅法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),還應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,并有保證內(nèi)力重分布的專門配筋構(gòu)造措施。
(2)
試驗(yàn)表明,塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力主要取決于縱向鋼筋的配筋率、鋼筋的品種和混凝土的極限壓應(yīng)變。
(3)
考慮內(nèi)力重分布后,結(jié)構(gòu)構(gòu)件必須有足夠的抗剪能力,否則構(gòu)件將會(huì)在充分的內(nèi)力重分布之前,由于抗剪能力不足而發(fā)生斜截面的破壞。第37頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一2.彎矩調(diào)幅法計(jì)算的一般步驟
(1)用線彈性方法計(jì)算在荷載最不利布置條件下結(jié)構(gòu)控制截面的彎矩最大值;
(2)采用調(diào)幅系數(shù)β降低各支座截面彎矩,即支座截面彎矩設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算:
M=(1-β)Me
(3)按調(diào)幅降低后的支座彎矩值計(jì)算跨中彎矩值;第38頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一
(4)校核調(diào)幅以后支座和跨中彎矩值應(yīng)不小于按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎矩設(shè)計(jì)值的1/3;
(5)各控制截面的剪力設(shè)計(jì)值按荷載最不利布置和調(diào)幅后的支座彎矩,由靜力平衡條件計(jì)算確定。第39頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一5.承受均布荷載的等跨連續(xù)梁、板的計(jì)算在均布荷載作用下,等跨連續(xù)梁、板的內(nèi)力可用由彎矩調(diào)幅法求得的彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)按下式計(jì)算
M=αM(g+q)l02
V=αV(g+q)ln當(dāng)?shù)瓤邕B續(xù)梁上作用有間距相同、大小相等的集中荷載時(shí),各跨跨中和支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值可按下式計(jì)算:
M=ηαM(G+Q)l02
V=nαV(G+Q)ln第40頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一6.用調(diào)幅法計(jì)算不等跨連續(xù)梁、板(1)
不等跨連續(xù)梁
①按荷載的最不利布置,用彈性理論分別求出連續(xù)梁各控制截面的彎矩最大值Me;
②在彈性彎矩的基礎(chǔ)上,降低各支座截面的彎矩,其調(diào)幅系數(shù)β不宜超過(guò)0.2;在進(jìn)行正截面受彎承載力計(jì)算時(shí),連續(xù)梁各支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值可按下列公式計(jì)算:當(dāng)連續(xù)梁擱置在墻上時(shí):
M=(1-β)Me第41頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一當(dāng)連續(xù)梁兩端與梁或柱整體連接時(shí):
M=(1-β)Me-V0b/3
③連續(xù)梁各跨中截面的彎矩不宜調(diào)整,其彎矩設(shè)計(jì)值取考慮荷載最不利布置并按彈性理論求得的最不利彎矩值;
④連續(xù)梁各控制截面的剪力設(shè)計(jì)值,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(jì)算,也可近似取考慮活荷載最不利布置按彈性理論算得的剪力值。第42頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一(2)
不等跨連續(xù)板
①?gòu)妮^大跨度板開始,在下列范圍內(nèi)選定跨中的彎矩設(shè)計(jì)值:邊跨中間跨第43頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一
②按照所選定的跨中彎矩設(shè)計(jì)值,由靜力平衡條件來(lái)確定較大跨度的兩端支座彎矩設(shè)計(jì)值,再以此支座彎矩設(shè)計(jì)值為已知值,重復(fù)上述條件和步驟確定鄰跨的跨中彎矩和相鄰支座的彎矩設(shè)計(jì)值。第44頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一7.考慮塑性內(nèi)力重分布計(jì)算方法的適用范圍
(1)在使用階段不允許出現(xiàn)裂縫或?qū)α芽p的開展有嚴(yán)格要求的結(jié)構(gòu),不能用此法計(jì)算,例如水池池壁、自防水屋面等;
(2)直接承受動(dòng)力荷載或重復(fù)荷載的結(jié)構(gòu);
(3)處于負(fù)溫條件下工作的結(jié)構(gòu)或處于侵蝕性環(huán)境中的結(jié)構(gòu);
(4)重要部位的結(jié)構(gòu)和可靠度要求較高的結(jié)構(gòu)
(5)預(yù)計(jì)配筋較高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件或采用塑性性質(zhì)較差的鋼筋的構(gòu)件,均不宜按塑性方法計(jì)算。第45頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖2.10塑性鉸的形成(a)簡(jiǎn)支梁;(b)彎矩圖;(c)M-φ關(guān)系曲線第46頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖2.11兩跨連續(xù)梁的M-F關(guān)系曲線第47頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一1.板的計(jì)算特點(diǎn)
(1)對(duì)于支承在次梁或磚墻上的板,一般可按考慮塑性內(nèi)力重分布的方法計(jì)算內(nèi)力。
(2)板的計(jì)算步驟是:確定板厚取計(jì)算單元計(jì)算荷載確定計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算各控制截面的內(nèi)力選配鋼筋。
(3)板一般能滿足斜截面抗剪承載力的要求,故一般不進(jìn)行斜截面抗剪的計(jì)算。2.2.3截面配筋的計(jì)算特點(diǎn)與構(gòu)造要求2.2.3.1板的計(jì)算特點(diǎn)和構(gòu)造要求第48頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一
(4)對(duì)四周與梁整體澆筑的單向板,其中跨跨中截面和中間支座截面的彎矩可減小20%。如圖2.12所示。
(5)根據(jù)彎矩算出各控制截面的鋼筋面積后,應(yīng)考慮板內(nèi)鋼筋的布置方式。如果為彎起式鋼筋,應(yīng)把跨中鋼筋與支座鋼筋結(jié)合起來(lái)考慮,以便使支座鋼筋與跨中鋼筋互相協(xié)調(diào)。第49頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一2.板的構(gòu)造要求
(1)
板厚。剛度要求:hl/40(連續(xù));
hl/35(簡(jiǎn)支);
hl/12(懸臂)。使用要求:民用h=70mm(最小);工業(yè)h=80mm(最小)。
(2)板的支承長(zhǎng)度應(yīng)滿足受力筋在支座內(nèi)錨固長(zhǎng)度的要求,且一般不小于120mm。
(3)受力鋼筋的構(gòu)造要求。配筋方式:分離式和彎起式鋼筋:如圖2.13所示。
(4)
分布鋼筋的構(gòu)造要求。第50頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一(5)附加鋼筋。板內(nèi)附加鋼筋一般有三種:
與支承構(gòu)件垂直的板面附加鋼筋:該構(gòu)造鋼筋自墻邊算起伸入板內(nèi)的長(zhǎng)度,按圖2.14取值。
垂直于主梁的附加鋼筋:如圖2.15所示。
溫度收縮鋼筋:在溫度、收縮應(yīng)力較大的現(xiàn)澆板區(qū)域內(nèi),鋼筋間距宜取為150~200mm,并應(yīng)在板的未配筋表面布置溫度收縮鋼筋。
第51頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖2.12連續(xù)板的拱作用第52頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖2.13板中受力鋼筋的布置(a)分離式配筋第53頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖2.14板中附加鋼筋示意圖第54頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖2.15板中與梁肋垂直的構(gòu)造鋼筋第55頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一構(gòu)造鋼筋:(a)、分布鋼筋
≥受力鋼筋的15%,直徑≥6mm,間距≤250
集中荷載較大或露天構(gòu)件,
分布鋼筋間距≤200mm第56頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一(b)、板面構(gòu)造負(fù)筋
墻邊:≥ln/7 墻角:≥ln/4主梁邊:≥ln/4第57頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一第58頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一1.次梁的計(jì)算特點(diǎn)
(1)肋形樓蓋中的次梁一般可按考慮塑性內(nèi)力重分布的方法計(jì)算內(nèi)力。
(2)次梁的計(jì)算步驟:選定次梁的截面尺寸計(jì)算荷載確定計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算內(nèi)力按正截面、斜截面的承載力計(jì)算縱向受拉鋼筋、箍筋、彎起鋼筋確定構(gòu)造鋼筋。
(3)因次梁與板整澆,在配筋計(jì)算中,板相當(dāng)于次梁的受壓翼緣,故按T形截面計(jì)算;對(duì)支座截面,板位于受拉區(qū),故仍按矩形截面計(jì)算。2.2.3.2次梁的計(jì)算特點(diǎn)與構(gòu)造要求第59頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一2.次梁的構(gòu)造要求
(1)次梁的一般構(gòu)造同受彎構(gòu)件。
(2)次梁的截面。
(3)梁內(nèi)受力鋼筋的彎起和截?cái)啵瑧?yīng)按彎矩包絡(luò)圖確定。一般對(duì)承受均布荷載,跨度相差不超過(guò)20%,并且q/g≤3的次梁,鋼筋的截?cái)嗪蛷澠鹨部砂磮D2.16來(lái)布置。第60頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖2.16次梁的鋼筋布置圖第61頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一1.主梁的計(jì)算特點(diǎn)
(1)主梁一般按彈性理論計(jì)算,計(jì)算步驟同次梁。
(2)主梁除承受次梁傳來(lái)的集中荷載外,還承受主梁的自重等荷載,一般為簡(jiǎn)化計(jì)算,可把主梁自重等荷載折算成集中荷載作用于次梁所對(duì)應(yīng)的位置處。
(3)配筋計(jì)算時(shí),主梁跨中截面也按T形截面,而支座截面仍為矩形截面。2.2.3.3主梁的計(jì)算特點(diǎn)與構(gòu)造要求第62頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一
(4)在支座處,主、次梁的負(fù)彎矩鋼筋相互交叉,如圖2.17所示,因此計(jì)算主梁支座截面負(fù)彎矩鋼筋時(shí),主梁截面的有效高度近似按下式計(jì)算:當(dāng)負(fù)彎矩鋼筋為一排布置時(shí):
h0=h-(50~60)mm當(dāng)負(fù)彎矩鋼筋為兩排布置時(shí):
h0=h-(70~80)mm第63頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一2.主梁的構(gòu)造要求
(1)主梁的截面。
(2)支承長(zhǎng)度。
(3)主梁縱向受力鋼筋的彎起點(diǎn)和截?cái)帱c(diǎn)應(yīng)按照彎矩包絡(luò)圖和材料抵抗彎矩圖來(lái)確定。
(4)附加橫向鋼筋。附加橫向鋼筋的布置如圖2.18。
(5)鴨筋。當(dāng)主梁支座處的箍筋、彎起鋼筋仍不能共同承擔(dān)全部剪力時(shí),可設(shè)鴨筋,見圖2.16,鴨筋的兩端應(yīng)固定在受壓區(qū)內(nèi)。第64頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖2.17主梁支座截面縱筋位置第65頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖2.18附加橫向鋼筋的布第66頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.19樓蓋平面圖第67頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.20結(jié)構(gòu)平面布置圖第68頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.21板的跨長(zhǎng)第69頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.22板的計(jì)算簡(jiǎn)圖第70頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一表10.5板的配筋計(jì)算第71頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.23次梁的跨長(zhǎng)第72頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.24次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖第73頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一表10.6次梁的配筋計(jì)算表第74頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.25主梁的跨長(zhǎng)第75頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.26主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖第76頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一表10.7主梁彎矩計(jì)算表第77頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一表10.8主梁剪力計(jì)算表第78頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.27主梁的彎矩包絡(luò)第79頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.28主梁的剪力包絡(luò)圖第80頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一表10.9主梁配筋計(jì)算表第81頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.29板的配筋圖第82頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.30次梁的配筋圖第83頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.31主梁的配筋圖第84頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一2.3鋼筋混凝土現(xiàn)澆雙向板肋形樓蓋雙向板在兩個(gè)方向都起承重作用,即雙向工作,但兩個(gè)方向所承擔(dān)的荷載及彎矩與板的邊長(zhǎng)比和四邊的支承條件有關(guān)。如圖2.32。因雙向板是雙向工作,所以其配筋也是雙向。荷載較小時(shí),板基本處于彈性工作階段,隨著荷載的增大,首先在板底中部對(duì)角線方向出現(xiàn)第一批裂縫,并逐漸向四角擴(kuò)展。即將破壞時(shí),板頂靠近四角處,出現(xiàn)垂直于對(duì)角線方向的環(huán)狀裂縫,如圖2.33所示。2.3.1雙向板的受力特點(diǎn)和試驗(yàn)研究第85頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一板的主要支承點(diǎn)不在四角,而在板邊的中部,即雙向板傳給支承構(gòu)件的荷載,并不是沿板邊均勻分布的,而在板的中部較大,兩端較小。從理論上講,雙向板的受力鋼筋應(yīng)垂直于板的裂縫方向,即與板邊傾斜,但這樣做施工很不方便。試驗(yàn)表明,沿著平行于板邊方向配置雙向鋼筋網(wǎng),其承載力與前者相差不大,并且施工方便。所以雙向板采用平行于板邊方向的配筋。第86頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖2.32雙向板工作原理第87頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖2.33均布荷載下雙向板裂縫圖(a)四邊簡(jiǎn)支矩形板底裂縫圖;(b)四邊簡(jiǎn)支矩形板頂裂縫圖第88頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一2.3.2雙向板按彈性理論的計(jì)算雙向板在各種荷載作用下,對(duì)各種邊界條件的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問題,為了簡(jiǎn)化計(jì)算,本書將直接應(yīng)用根據(jù)彈性薄板理論編制的彎矩系數(shù)進(jìn)行計(jì)算,如附表16。第89頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一在附表16中,按單跨雙向板的邊界條件,選列了六種計(jì)算簡(jiǎn)圖,如圖10.34所示:
(1)
四邊固定;
(2)
三邊固定,一邊簡(jiǎn)支;
(3)
兩鄰邊固定,另兩鄰邊簡(jiǎn)支;
(4)
兩對(duì)邊固定,另兩對(duì)邊簡(jiǎn)支;
(5)
一邊固定,三邊簡(jiǎn)支;
(6)
四邊簡(jiǎn)支。2.3.2.1單跨雙向板的計(jì)算第90頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一根據(jù)不同的計(jì)算簡(jiǎn)圖,查出對(duì)應(yīng)的彎矩系數(shù),即可按下式求出彎矩:
m=kpl02必須指出,附表16是根據(jù)材料的泊松比ν=0制定的,對(duì)鋼筋混凝土ν=1/6,跨中彎矩按下式計(jì)算:mν1=m1+νm2
m2ν=m2+νm1
第91頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖2.34雙向板六種邊界表示方法第92頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一在設(shè)計(jì)中,采用簡(jiǎn)化計(jì)算法,即假定支承梁無(wú)垂直變形,板在梁上可自由轉(zhuǎn)動(dòng),應(yīng)用單跨雙向板的計(jì)算系數(shù)表進(jìn)行計(jì)算,按這種方法進(jìn)行計(jì)算時(shí)要求,在同一方向的相鄰最小跨與最大跨跨長(zhǎng)之比應(yīng)大于0.75。計(jì)算多跨連續(xù)雙向板同多跨連續(xù)單向板一樣,也應(yīng)考慮活荷載的不利布置。2.3.2.2多跨連續(xù)雙向板的計(jì)算第93頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一(1)
跨中最大彎矩的計(jì)算求某跨跨中最大彎矩時(shí),活荷載的不利布置為棋盤形布置,即該區(qū)格布置活荷載,其余區(qū)格均在前后左右隔一區(qū)格布置活荷載。如圖10.35所示。計(jì)算時(shí),采用正、反對(duì)稱荷載,即g′=g+q/2,
q′=±q/2進(jìn)行計(jì)算。(2)
支座最大彎矩為計(jì)算簡(jiǎn)便,認(rèn)為全板各區(qū)格上均布置活荷載時(shí),支座彎矩為最大,因此內(nèi)區(qū)格按四邊固定,邊區(qū)格的內(nèi)支座也為固定,而外邊界按實(shí)際考慮。第94頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.36雙向板的塑性鉸線第95頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.39雙向板截面的有效高度第96頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一2.3.4雙向板肋形樓蓋中支承梁的計(jì)算雙向板上的荷載按就近傳遞的原理向兩個(gè)方向的支承梁傳遞,這樣我們可以將雙向板按45°角平分線分成四部分。每根支承梁承受兩側(cè)雙向板上三角形或梯形部分的荷載,如圖2.40,為簡(jiǎn)化計(jì)算可把三角形或梯形荷載按照支座彎矩相等的原則轉(zhuǎn)化為等效均布荷載,再用結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法計(jì)算支座彎矩,然后根據(jù)支座彎矩和實(shí)際荷載計(jì)算跨中彎矩。三角形和梯形的等效均布荷載可按下式計(jì)算:第97頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一1.設(shè)計(jì)雙向板時(shí),應(yīng)根據(jù)下列情況對(duì)彎矩進(jìn)行調(diào)整:
(1)中間跨的跨中截面及中間支座上,減少20%。
(2)邊跨的跨中截面及第一內(nèi)支座上:當(dāng)l02/l01<1.5時(shí),減少20%;當(dāng)1.5≤l02/l01<2時(shí),減少10%。
(3)角區(qū)格的樓板內(nèi)力不予折減。2.3.5雙向板截面的計(jì)算特點(diǎn)與構(gòu)造要求2.3.5.1雙向板截面的設(shè)計(jì)特點(diǎn)第98頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一
2.在設(shè)計(jì)時(shí),截面的有效高度應(yīng)根據(jù)縱橫兩向取用不同的值,沿短跨方向的跨中鋼筋放在外側(cè),有效高度h01=h-(15~20mm);沿長(zhǎng)向布置的跨中鋼筋放在內(nèi)側(cè),其有效高度可取h02=h-(25~30mm);對(duì)正方形板,為簡(jiǎn)化計(jì)算,有效高度可取兩者的平均值。
3.當(dāng)板與支座整澆時(shí),支座彎矩的計(jì)算值按下列要求考慮:按彈性理論計(jì)算時(shí),計(jì)算彎矩取支座邊緣處彎矩;按塑性理論計(jì)算時(shí),因計(jì)算跨度取為凈跨,因此內(nèi)力分析所得的彎矩就是支座邊緣的彎矩。第99頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一
2.由單位寬度內(nèi)截面彎矩設(shè)計(jì)值m,按下式計(jì)算受拉鋼筋的截面積:
As=m/(γsh0fy)式中γs——可近似取為0.9~0.95。第100頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.42雙向板板帶的劃分第101頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.43雙向板樓蓋平面第102頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一(1)雙向板的板厚雙向板板厚一般取h=80~160mm,如果板厚滿足剛度要求,即對(duì)簡(jiǎn)支板:h>l/45;對(duì)連續(xù)板:h≥l/50(l為板的較小跨),通常可不必驗(yàn)算撓度。(2)雙向板的配筋——雙向受力筋雙向板的配筋方式與單向板相同,也有彎起式和分離式。對(duì)彎起式配筋,彎起點(diǎn)和截?cái)帱c(diǎn)可按圖2.41所示來(lái)確定。板帶的劃分如圖2.42所示。(3)雙向板的構(gòu)造鋼筋的要求同單向板。
2.3.5.2雙向板的構(gòu)造要求第103頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.41多跨連續(xù)雙向板的配筋第104頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一表10.11按彈性理論計(jì)算彎矩表第105頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一表10.12按彈性理論的配筋計(jì)算表第106頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.44雙向板的配筋第107頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一板鋼筋圖的識(shí)讀第108頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一第109頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一第110頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一陳青睞解釋平法摘錄三、我有兩個(gè)問題,請(qǐng)給于指點(diǎn):
1、板上負(fù)筋(扣筋)分布范圍按梁凈長(zhǎng)還是按板的長(zhǎng)度?(梁端頭為框架柱,板比梁長(zhǎng))
2、負(fù)筋上的分布筋從何處開始?梁邊5cm?一個(gè)間距?如果是跨梁的負(fù)筋,梁上是否設(shè)分布筋?
答:1、板上負(fù)筋(扣筋)分布范圍:應(yīng)該按“板的凈長(zhǎng)度”來(lái)計(jì)算。因?yàn)榭劢钍前宓闹饕摻?,同樣,板的下部鋼筋也是主要鋼筋,這些板的“主筋”都是在距梁邊50mm的地方開始布置。
第111頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一
2、扣筋下的分布筋,不是板的主筋,沒必要在“距梁邊50mm”的地方開始布置,一般是就扣筋伸出梁外的長(zhǎng)度按間距布置,也可以說(shuō),在“距梁邊1/2間距”的地方開始布置第一根分布筋。不過(guò),在扣筋的彎折部位是必須布置一根分布筋的。
3、(由2可知)跨梁扣筋的梁上部分是沒有分布筋的。
第112頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一四、雙層雙向板中,板筋長(zhǎng)短方向布筋有什么規(guī)定嗎?下層是不是先放短筋,上層是不是先放長(zhǎng)的呢?如果兩塊板一起,上筋又是通長(zhǎng)的,而板的長(zhǎng)短又不是一個(gè)方向,上筋是不是要穿插里面放才能潢足短筋在上呢,如果不穿插放,是不是一兩塊板長(zhǎng)筋在上也沒有關(guān)系呢?
答:以設(shè)計(jì)注明為準(zhǔn),設(shè)計(jì)未注明的短跨筋向下
第113頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一八、現(xiàn)澆板上的負(fù)彎矩筋的直角勾的保護(hù)層是去兩邊呢還是一邊?我的意思是說(shuō),如果現(xiàn)澆板厚120,保護(hù)層是15,那么我的直角勾是做105合適呢,還是做90呢,如果是做90,那么下部的保護(hù)層是很很不好墊??!
答:1、我過(guò)去當(dāng)鋼筋工的時(shí)候,扣筋的“腿長(zhǎng)”是按“樓板厚度減一倍保護(hù)層”計(jì)算的。當(dāng)時(shí),本地設(shè)計(jì)院的鋼筋表也是這樣給出的。
2、去年在本論壇上,我和陳青來(lái)教授討論過(guò)這個(gè)問題,他說(shuō):“扣筋(腿)究竟應(yīng)有多長(zhǎng),目前尚無(wú)硬性規(guī)定”。
第114頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一
3、我們過(guò)去“扣筋腿長(zhǎng)=樓板厚度減一倍保護(hù)層”是從“靜態(tài)”來(lái)考慮問題的。當(dāng)時(shí)我和陳青來(lái)教授這樣討論:
“這樣可以保證鋼筋網(wǎng)不塌陷,扣筋的腿直接站在模板上,反正保護(hù)層是保護(hù)一個(gè)面或一條線,不保護(hù)一個(gè)點(diǎn)的,在實(shí)際效果上,扣筋腿的端點(diǎn)也沒有露筋。(就算你減了兩倍的保護(hù)層,也難免扣筋腿的端部接觸模板)”
4、陳青來(lái)教授回答“沒有露筋”時(shí),是這樣分析的:
“由于構(gòu)成混凝土的砂石有“楔狀”推升作用,所以支在模板上的扣筋澆砼時(shí)會(huì)有一定浮起。”
第115頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一2.4裝配式混凝土樓蓋裝配式混凝土樓蓋主要有鋪板式、密肋式和無(wú)梁式。其中鋪板式是目前工業(yè)與民用建筑最常用的形式,鋪板式樓面是將密鋪的預(yù)制板兩端支承在磚墻上或樓面梁上構(gòu)成,它的預(yù)制構(gòu)件主要是預(yù)制板和預(yù)制梁。
裝配式樓蓋的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是:合理地進(jìn)行樓蓋結(jié)構(gòu)布置;正確選用預(yù)制構(gòu)件,并對(duì)構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算;妥善處理好預(yù)制構(gòu)件間的連接及預(yù)制構(gòu)件和墻、柱的連接等。第116頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一2.4.1鋪板式混凝土樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置按墻體的承重情況,鋪板式樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置方案有以下幾種:(1)
橫墻承重方案
將預(yù)制板直接擱置在橫墻上,由橫墻承重。(2)
縱墻承重方案將板直接擱置在縱墻上或?qū)鍞R置在沿橫向布置的進(jìn)深梁(或屋面梁、屋架)上,進(jìn)深梁(或屋面梁、屋架)則擱置在縱墻上,這種方案即為縱墻承重方案。第117頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一(3)
縱橫墻承重方案當(dāng)樓板一端擱置于橫墻上,另一端搭在大梁上,大梁則搭在縱墻上,這種承重方案即為縱橫墻承重方案。各種承重方案如圖10.45所示。
在確定結(jié)構(gòu)平面布置方案時(shí),從結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理的角度考慮,板應(yīng)有較小的跨度,這樣節(jié)省材料。從施工方便的角度考慮,應(yīng)盡量減少板的型號(hào),另外還應(yīng)結(jié)合各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)適當(dāng)選擇。
第118頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.45裝配式混凝土樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置(a)縱墻承重方案;(b)橫墻承重方案;(c)縱橫墻承重方案;(d)縱橫墻承重方案;(e)內(nèi)框架承重方案第119頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一根據(jù)預(yù)制板的形式分為空心板、槽形板、實(shí)心平板、雙T形板等(圖10.46);根據(jù)鋼筋的應(yīng)力情況分為非預(yù)應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力兩種。實(shí)心平板上下表面平整,制作簡(jiǎn)單,其跨度一般l≤2400mm,常用寬度為400~600mm,厚度為60~
100mm,常用于走廊板、樓梯平臺(tái)板、地溝蓋板等。當(dāng)板跨較大時(shí),為了節(jié)省混凝土,減小自重,可將實(shí)心板受拉區(qū)及中部的部分混凝土挖去,形成空心板和槽形板。2.4.2鋪板式樓蓋的預(yù)制構(gòu)件2.4.2.1預(yù)制板第120頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一心板剛度大,隔音、隔熱效果均較好,比實(shí)心板自重輕且經(jīng)濟(jì),因此在一般民用建筑中最為常用,但其缺點(diǎn)是板面不能任意開洞,自重比槽形板要大。槽形板有正槽形板和反槽形板兩種,正槽板(肋向下)板面混凝土受壓,其受力較合理,但天棚不平整,使用時(shí)常需做吊頂;反槽形板雖然受力性能較差,但天棚平整。第121頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.46各種預(yù)制板(a)圓孔空心板;(b)方孔空心板;(c)長(zhǎng)圓孔空心板;(d)雙T板;(e)正槽板;(f)反槽板;(g)實(shí)心平板第122頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一
預(yù)制的樓蓋梁一般為簡(jiǎn)支或懸臂梁,其截面形式主要有矩形、T形、倒T形、十字形和花籃形等,如圖10.47所示。有時(shí)為了加強(qiáng)樓蓋的整體性,樓蓋梁也可采用疊合梁,即先預(yù)制梁的一部分,并留出箍筋,吊裝就位后,吊裝預(yù)制板,然后再澆搗梁上部的混凝土,使板與梁連成整體。在設(shè)計(jì)裝配式混凝土樓蓋時(shí),當(dāng)結(jié)構(gòu)平面布置確定后,可根據(jù)房間的開間和進(jìn)深尺寸,按照荷載設(shè)計(jì)值或內(nèi)力設(shè)計(jì)值來(lái)選用合適的預(yù)制構(gòu)件。2.4.2.2預(yù)制梁第123頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.47各種預(yù)制梁(a)矩形梁;(b)T形梁;(c)倒T形梁;(d)十字形梁;(e)花籃梁第124頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一2.5樓梯和雨篷樓梯一般由梯段和平臺(tái)兩部分組成。鋼筋混凝土樓梯根據(jù)施工方法的不同可分為現(xiàn)澆樓梯、預(yù)制樓梯;根據(jù)受力狀態(tài)的不同可分為梁式、板式、螺旋式、剪刀式樓梯,其中前兩種屬于平面受力體系,后兩種屬于空間受力體系,如圖10.53至圖10.56所示;根據(jù)梯段數(shù)量不同,可分為單跑式、雙跑式、三跑式樓梯。2.5.1樓梯2.5.1.1樓梯的類型第125頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.53梁式樓梯第126頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.54板式樓梯第127頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.55螺旋式樓梯第128頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.56剪刀式樓梯第129頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一
這種樓梯的梯段是一塊斜置的踏步板,兩端支承在平臺(tái)梁上,最下端支承在地壟墻上。板式樓梯的計(jì)算包括斜板、平臺(tái)板、平臺(tái)梁的計(jì)算。(1)
斜板的計(jì)算特點(diǎn)與構(gòu)造要求斜板上的恒荷載沿斜長(zhǎng)分布,活荷載按規(guī)范要求沿水平長(zhǎng)度分布,設(shè)每單位長(zhǎng)度上的恒荷載為g,單位長(zhǎng)度上的活荷載為q,如圖10.57所示,為簡(jiǎn)化計(jì)算,可先將沿斜向分布的恒荷載折算為沿水平長(zhǎng)度分布即g′=g/cosα,這樣沿水平向分布的荷載總值就是p=g′+q。2.5.1.2現(xiàn)澆板式樓梯的計(jì)算與構(gòu)造第130頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一
為計(jì)算斜板可將p沿斜長(zhǎng)均勻分布,即p′=pcosα,再將p′分解為垂直于斜板和平行于斜板的兩個(gè)分力,即:
px′=p′cosα=pcosα2
py′=p′sinα=psinαcosα這樣跨中的理論彎矩和支座處的剪力分別是:
Mmax=1/8px′l0′2=1/8pcosα2(l0/cosα)2=1/8pl02
Vmax=1/2px′l0′=1/2pcosα2(l0/cosα)=1/2pl0cosα第131頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一
如果跨中部分鋼筋彎起伸入支座,彎起點(diǎn)應(yīng)距支座邊緣l0/6處。如圖10.58所示。分布筋應(yīng)布置在受力筋內(nèi)側(cè),并且每踏步下至少應(yīng)設(shè)一根分布筋。當(dāng)樓梯下凈高不夠,可將樓層梁向內(nèi)移動(dòng),這樣梯段就成為折線形,如圖10.59所示。對(duì)于這種折線形板,折角處的受拉鋼筋應(yīng)斷開并自行錨固,否則將由于在內(nèi)折角處彎折鋼筋的合力使內(nèi)折角處混凝土保護(hù)層崩脫,當(dāng)該鋼筋兼顧負(fù)彎矩需要時(shí),可按圖10.60的方法處理。第132頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一(2)
平臺(tái)板與平臺(tái)梁平臺(tái)板一般都是一塊一端與平臺(tái)梁整體連接,另一端支承于磚墻上或鋼筋混凝土過(guò)梁上的單向板。當(dāng)平臺(tái)板兩端都與梁整體連接時(shí),跨中彎矩按1/10pl02計(jì)算,當(dāng)平臺(tái)板一端簡(jiǎn)支時(shí),跨中彎矩按1/8pl02計(jì)算。平臺(tái)梁除承受自重、平臺(tái)板傳來(lái)的荷載外,還承受斜板傳來(lái)的均布荷載第133頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.57樓梯段的荷載與內(nèi)力圖第134頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.58板式樓梯的配筋(a)彎起式;(b)分離式第135頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.59折線形樓梯段第136頁(yè),共147頁(yè),2023年,2月20日,星期一圖10.60板內(nèi)折角處的配
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