![梁板結(jié)構(gòu)演示文稿_第1頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/6be59e75dd5c53a379b740e346c5c7ed/6be59e75dd5c53a379b740e346c5c7ed1.gif)
![梁板結(jié)構(gòu)演示文稿_第2頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/6be59e75dd5c53a379b740e346c5c7ed/6be59e75dd5c53a379b740e346c5c7ed2.gif)
![梁板結(jié)構(gòu)演示文稿_第3頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/6be59e75dd5c53a379b740e346c5c7ed/6be59e75dd5c53a379b740e346c5c7ed3.gif)
![梁板結(jié)構(gòu)演示文稿_第4頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/6be59e75dd5c53a379b740e346c5c7ed/6be59e75dd5c53a379b740e346c5c7ed4.gif)
![梁板結(jié)構(gòu)演示文稿_第5頁(yè)](http://file4.renrendoc.com/view/6be59e75dd5c53a379b740e346c5c7ed/6be59e75dd5c53a379b740e346c5c7ed5.gif)
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梁板結(jié)構(gòu)演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)緒論本部分要求掌握的內(nèi)容:1、結(jié)構(gòu)的定義2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟3、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容4、結(jié)構(gòu)的選型和布置原則目前二頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)緒論
結(jié)構(gòu)的定義:廣義定義:房屋建筑和土木工程的建筑物、構(gòu)筑物,及其相關(guān)組成部分的實(shí)體。包括主體結(jié)構(gòu)和附屬結(jié)構(gòu),對(duì)應(yīng)于裝飾裝修。狹義定義:工程實(shí)體的承重骨架。即主體結(jié)構(gòu),對(duì)應(yīng)于非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。與非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的具體關(guān)系:結(jié)構(gòu)和荷載的相互轉(zhuǎn)化。結(jié)構(gòu)的種類:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等。目前三頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟1、理論研究2、建立模型3、設(shè)計(jì)計(jì)算4、繪制圖紙目前四頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容1、梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2、樓梯設(shè)計(jì)3、(框架)梁柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4、獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)5、說(shuō)明及附屬構(gòu)件大樣目前五頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)設(shè)計(jì)圖例:柱平法配筋圖目前六頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)設(shè)計(jì)圖例:梁平法配筋圖目前七頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)設(shè)計(jì)圖例:板配筋圖目前八頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)結(jié)構(gòu)的第一級(jí)分類1.水平承重結(jié)構(gòu):水平布置,主要承受豎向荷載。2.豎向承重結(jié)構(gòu):豎向布置,主要承受水平承重結(jié)構(gòu)傳來(lái)荷載的集合。3.底部承重結(jié)構(gòu):水平布置,主要承受豎向承重結(jié)構(gòu)傳來(lái)荷載的集合。*注意:水平承重結(jié)構(gòu),豎向承重結(jié)構(gòu),底部承重結(jié)構(gòu)是一個(gè)整體,它們相互作用、相互影響,構(gòu)件可能有交叉,影響可能反向作用。目前九頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)結(jié)構(gòu)的選型和布置原則結(jié)構(gòu)選型的基本原則:1).滿足使用要求;2).受力性能好;3).施工簡(jiǎn)便;4).經(jīng)濟(jì)合理。目前十頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)結(jié)構(gòu)的選型和布置原則結(jié)構(gòu)布置原則:1).在滿足使用要求的條件下,沿結(jié)構(gòu)的平面和豎向應(yīng)盡可能地簡(jiǎn)單、規(guī)則、均勻、對(duì)稱,避免發(fā)生突變;2).荷載傳遞路線明確,結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖簡(jiǎn)單并易于確定;3).結(jié)構(gòu)的整體性好,受力可靠;4).施工簡(jiǎn)便;5).經(jīng)濟(jì)合理。目前十一頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)建筑平面目前十二頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)結(jié)構(gòu)平面(一)目前十三頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)結(jié)構(gòu)平面(二)目前十四頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)混凝土結(jié)構(gòu)的分析方法基本原則:按照國(guó)家規(guī)范、規(guī)定執(zhí)行;確定最不利狀況;計(jì)算模式和計(jì)算圖形符合實(shí)際;采用合理的計(jì)算方法;不輕信計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果。附:現(xiàn)國(guó)內(nèi)主要采用的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件:PKPM系列、理正系列、TBSA系列、SAP系列目前十五頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)混凝土結(jié)構(gòu)的分析方法:各種分析方法:線彈性分析方法:考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法:塑性極限分析方法:非線性分析方法:實(shí)驗(yàn)分析方法:目前十六頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)第一章梁板結(jié)構(gòu)本章內(nèi)容:一、基本概念二、單向現(xiàn)澆板三、雙向現(xiàn)澆板四、無(wú)梁樓蓋、預(yù)制板樓蓋五、樓梯及雨蓬目前十七頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)基本概念1、梁板結(jié)構(gòu):簡(jiǎn)單地說(shuō),梁板結(jié)構(gòu)指由梁和板共同組成的受力體系(骨架),廣泛應(yīng)用于屋蓋、樓蓋、樓梯和雨篷等處。2、屋蓋:建筑上也叫屋頂,通常由防水層、(找坡層)、保溫層、(找平層)和結(jié)構(gòu)層組成,在結(jié)構(gòu)概念上特指結(jié)構(gòu)層。3、樓蓋:建筑上也叫樓層,通常由面層、(找平層)、結(jié)構(gòu)層、頂棚共同組成,在結(jié)構(gòu)概念上特指結(jié)構(gòu)層。小結(jié):樓蓋和屋蓋在建筑概念上有所不同,而在結(jié)構(gòu)概念上基本相同,因此可以通稱為樓(屋)蓋體系。目前十八頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)基本概念4、支承目前十九頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)樓(屋)蓋的主要作用:1、承受樓面上的豎向荷載并傳到豎向結(jié)構(gòu)上;2、將水平荷載傳遞或分配到豎向結(jié)構(gòu);3、作為豎向結(jié)構(gòu)的水平聯(lián)系構(gòu)件或支撐點(diǎn)。對(duì)樓蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求:1、強(qiáng)度:足以抵抗荷載作用下產(chǎn)生的內(nèi)力。2、剛度:足以抵抗在荷載作用下產(chǎn)生的豎向和水平變形。3、連接可靠:通過(guò)構(gòu)造要求和梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)來(lái)予以保證。目前二十頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)樓蓋結(jié)構(gòu)的分類:(一)、按施工方法分:可分為:現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋、預(yù)制裝配式鋼筋混凝土樓蓋和裝配整體式樓蓋。而現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋按支承受力條件不同可分為:肋形樓蓋(單向、雙向、混合)、井字樓蓋、密肋樓蓋和無(wú)梁樓蓋四類。(二)、按預(yù)應(yīng)力施加情況分:可以分為:鋼筋混凝土樓蓋和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樓蓋。目前二十一頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)梁板結(jié)構(gòu)形式單向板肋梁樓蓋雙向板肋梁樓蓋目前二十二頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)井式樓蓋單向板肋梁樓蓋雙向板肋梁樓蓋應(yīng)用最普遍。密肋樓蓋無(wú)梁樓蓋目前二十三頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)目前二十四頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)如圖所示,在承受均布荷載的四邊支承板跨中截出兩個(gè)相互垂直的寬度為1m的板帶。假設(shè)不考慮平行板帶間的相互影響,則各板帶根據(jù)跨中變形協(xié)調(diào)條件進(jìn)行分配:
由上式可見(jiàn),由于板帶支承條件和板厚相同,則兩個(gè)方向分配的荷載僅與其跨度比有關(guān)或與其線剛度比有關(guān)。目前二十五頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)
這種分析方法應(yīng)用的前提條件:
1)彈性薄板
2)全截面內(nèi)按照對(duì)應(yīng)位置最大計(jì)算量配筋目前二十六頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)
此分析方法忽略了鄰近板帶的影響,因此是近似的。四邊支承板上的荷載主要是通過(guò)兩個(gè)方向的彎曲把荷載傳遞到兩個(gè)方向上去的。當(dāng)l2/l1>2時(shí),在長(zhǎng)跨方向分配到的荷載不到6%,故在設(shè)計(jì)中可僅考慮板在短跨方向受彎,即在計(jì)算中忽略荷載在長(zhǎng)跨方向的傳遞,只在構(gòu)造上對(duì)長(zhǎng)跨方向的受彎作適當(dāng)處理。目前二十七頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)基于此,《規(guī)范》規(guī)定:l2/l1>=3時(shí),按單向板設(shè)計(jì);
l2/l1<=2時(shí),按雙向板設(shè)計(jì);2<l2/l1<3時(shí),宜按雙向板設(shè)計(jì);若按單向板設(shè)計(jì)時(shí),《規(guī)范》規(guī)定的單向板長(zhǎng)邊方向的分布鋼筋尚不足以承擔(dān)該方向彎矩,故應(yīng)適當(dāng)增加配筋量。目前二十八頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)實(shí)例目前二十九頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)單向板布置方案目前三十頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)雙向板布置方案目前三十一頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)混合布置方案目前三十二頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)整體式單向板梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容從總體來(lái)說(shuō),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身包括結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)數(shù)值設(shè)計(jì)兩個(gè)大的方面。簡(jiǎn)單地說(shuō),概念設(shè)計(jì)就是抗震構(gòu)造設(shè)計(jì),從地震震害角度對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本尺寸作出有關(guān)的規(guī)定,同時(shí)提出有關(guān)的構(gòu)造要求;而數(shù)值設(shè)計(jì)就是進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析,并根據(jù)內(nèi)力配置鋼筋。二、設(shè)計(jì)步驟:1、結(jié)構(gòu)布置;2、確定結(jié)構(gòu)上的荷載及計(jì)算單元;3、確定計(jì)算簡(jiǎn)圖;4、結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算;5、配筋計(jì)算;6、根據(jù)構(gòu)造要求配置鋼筋;7、繪制結(jié)構(gòu)施工圖。目前三十三頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)結(jié)構(gòu)布置及梁板基本尺寸確定梁板結(jié)構(gòu)主要由板、次梁、主梁組成,而該結(jié)構(gòu)必須支撐在柱或墻上,因此結(jié)構(gòu)的布置就是確定柱網(wǎng)尺寸和主、次梁的位置。由此可見(jiàn),整體式梁板結(jié)構(gòu)中,合理的柱網(wǎng)(墻體)布置、梁格劃分及基本尺寸確定是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要問(wèn)題,它對(duì)建筑物的使用、經(jīng)濟(jì)和美觀的要求有直接的影響。(一)、梁板結(jié)構(gòu)布置根據(jù)主梁、次梁的不同位置通常有三種不同的單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)布置形式:主梁橫向布置、次梁橫向布置、沒(méi)有主梁,只布置次梁,如后圖所示。目前三十四頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)(a)主梁沿橫向布置(b)主梁沿縱向布置(c)有中間走廊目前三十五頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)不論采用何種結(jié)構(gòu)布置形式,在布置時(shí)應(yīng)該注意以下的要求:1、柱間距與承重墻的布置,首先應(yīng)滿足使用要求;2、在滿足使用要求的前提下,柱網(wǎng)和梁格劃分盡可能規(guī)則,結(jié)構(gòu)布置越簡(jiǎn)單、整齊、統(tǒng)一,越能符合經(jīng)濟(jì)和美觀的要求;3、主梁應(yīng)布置在整體結(jié)構(gòu)的主要受力方向上。對(duì)于框架結(jié)構(gòu),為加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度,主梁一般應(yīng)沿房屋橫向布置。在混合結(jié)構(gòu)中,梁的支座應(yīng)設(shè)置在窗間墻或壁柱處,避開(kāi)門窗洞口,否則洞口上的過(guò)梁就要加強(qiáng)以承受梁傳來(lái)的荷載;4、梁的布置盡可能整齊、貫通;5、梁板結(jié)構(gòu)盡可能劃分為等跨度,以便于設(shè)計(jì)和施工;6、主梁跨度范圍內(nèi)次梁根數(shù)宜為偶數(shù),以便主梁受力合理;7、在樓板上有固定的集中荷載時(shí),如隔墻或較重設(shè)備等,則必須在它下面專門布置承重梁;8、當(dāng)樓蓋中開(kāi)有較大的洞口時(shí),沿洞口周邊需布置梁。9、不封閉的陽(yáng)臺(tái)、廚房和衛(wèi)生間的板面標(biāo)高宜低于相鄰板面。目前三十六頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)建筑平面目前三十七頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)結(jié)構(gòu)平面目前三十八頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)(二)、梁、板構(gòu)件的最小尺寸梁、板結(jié)構(gòu)基本尺寸應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)承載力、剛度和裂縫控制等要求確定。單向板梁板結(jié)構(gòu)尺寸建議如下:1、單向板的經(jīng)濟(jì)跨度一般為2-3.6m;次梁的經(jīng)濟(jì)跨度一般為4-6m;主梁的經(jīng)濟(jì)跨度一般為5-8m。2、梁、板一般不做剛度驗(yàn)算的最小截面尺寸為:板:h=(1/30—1/40)l1板次梁:h=(1/12—1/18)l次梁主梁:h=(1/8—1/14)l主梁目前三十九頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖【問(wèn)題】什么叫結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖?其簡(jiǎn)化內(nèi)容包括哪些?答:對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)計(jì)算以前,必須加以簡(jiǎn)化,略去次要的細(xì)節(jié),顯示其基本特點(diǎn),用一個(gè)簡(jiǎn)化的圖形代替實(shí)際結(jié)構(gòu),我們把這種圖形叫結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖。其簡(jiǎn)化內(nèi)容包括:結(jié)構(gòu)體系的簡(jiǎn)化、支座的簡(jiǎn)化、連接的簡(jiǎn)化、荷載的簡(jiǎn)化等。目前四十頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)結(jié)構(gòu)的荷載及計(jì)算單元(一)作用在梁板結(jié)構(gòu)上的荷載作用在梁板結(jié)構(gòu)上的荷載包括:1、永久荷載:包括結(jié)構(gòu)自重、地面及天棚(抹灰)、隔墻及永久性設(shè)備等荷載;2、可變荷載:包括人群、貨物以及雪荷載、屋面積灰和施工活荷載等;可變荷載的分布通常是不規(guī)則的,在工程設(shè)計(jì)中一般折算成等效均布荷載;作用在板、梁上的活荷載在一跨內(nèi)均按滿跨布置,不考慮半跨內(nèi)活荷載作用的可能性。各項(xiàng)荷載的分項(xiàng)系數(shù)和取值詳見(jiàn)《荷載規(guī)范》。目前四十一頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)樓(屋)蓋恒荷載確定方法目前四十二頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)樓(屋)蓋荷載確定方法
屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值(鋼筋混凝土板單算)20厚1:3水泥砂漿找平層20x0.02=0.41:6水泥膨脹珍珠巖找坡(最薄處0.035,找坡平均厚度為0.072)7x(0.035+0.072)=0.825厚1:3水泥砂漿找平層20x0.025=0.5憎水珍珠巖保溫板60厚4x0.06=0.2420厚1:3水泥砂漿結(jié)合層20x0.02=0.4小平板架空隔熱層(詳西南03J201-1-35-2401b)1.36忽略4mm厚BBS防水卷材自重合計(jì):3.7KN/m2計(jì)算取值:4.0kN/m2目前四十三頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)結(jié)構(gòu)的荷載及計(jì)算單元(二)荷載及計(jì)算單元1、單向板:除承受結(jié)構(gòu)自重、抹灰荷載外,還要承受作用在其上的使用活荷載;通常取1m寬度作為荷載計(jì)算單元;2、次梁:除承受結(jié)構(gòu)自重、抹灰荷載外,還要承受板傳來(lái)的荷載,計(jì)算板傳來(lái)的荷載時(shí),為簡(jiǎn)化計(jì)算,不考慮板的連續(xù)性,通常將連續(xù)板視為簡(jiǎn)支板,取寬度為板跨度的荷載帶作為荷載計(jì)算單元;3、主梁:除承受結(jié)構(gòu)自重、抹灰荷載外,還要承受次梁傳來(lái)的集中荷載,為簡(jiǎn)化計(jì)算,不考慮次梁的連續(xù)性,通常將連續(xù)梁視為簡(jiǎn)支梁,以兩側(cè)次梁的支座反力作為主梁荷載;一般說(shuō)來(lái),主梁自重及抹灰荷載較次梁傳遞的集中荷載小得多,故主梁結(jié)構(gòu)自重及抹灰荷載也可以簡(jiǎn)化為集中荷載。目前四十四頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)結(jié)構(gòu)計(jì)算單元1、板:整體式單向板梁板結(jié)構(gòu)中,板結(jié)構(gòu)計(jì)算單元與板荷載計(jì)算單元相同――取1m寬的矩形截面板帶作為板結(jié)構(gòu)計(jì)算單元;2、次梁:取寬度為板標(biāo)志跨度l1的T形截面帶作為次梁結(jié)構(gòu)的計(jì)算單元;3、主梁:取寬度為次梁標(biāo)志跨度l2的T形截面帶作為主梁結(jié)構(gòu)的計(jì)算單元,如圖3所示。目前四十五頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)計(jì)算單元示意圖目前四十六頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)結(jié)構(gòu)的支承條件及折算荷載1、支承在磚墻上當(dāng)整體式梁板結(jié)構(gòu)的板、次梁或主梁支承在磚柱或墻上時(shí),結(jié)構(gòu)之間均可視為鉸(簡(jiǎn))支座,磚柱、墻對(duì)它們的嵌固作用比較小,可以在構(gòu)造設(shè)計(jì)中予以考慮。2、支承在柱上對(duì)于整體式梁板結(jié)構(gòu),當(dāng)板、梁和柱整體現(xiàn)澆時(shí),板支承在次梁上,次梁支承在主梁上,主梁支承在柱上。則次梁對(duì)板、主梁對(duì)次梁、柱對(duì)主梁將有一定的約束作用,該約束作用在結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析時(shí)必須予以考慮。目前四十七頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)結(jié)構(gòu)的支承條件及折算荷載折算荷載是為了減少由于支承條件的假定產(chǎn)生的與實(shí)際條件的偏差而對(duì)恒、活載進(jìn)行調(diào)整后所采用的樓面荷載。在均布荷載作用下,板和次梁的內(nèi)力按折算荷載設(shè)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算。板與次梁整澆在一起,板的轉(zhuǎn)動(dòng)將引起次梁扭轉(zhuǎn)。由于次梁抗扭作用,板在支承處不能自由轉(zhuǎn)動(dòng),不符合“自由轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈桿支座”的假設(shè),板的轉(zhuǎn)角變小,減小了板的內(nèi)力。為使板的內(nèi)力計(jì)算值更接近于實(shí)際,需進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。這種方法也適用于主梁上的次梁。目前四十八頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)結(jié)構(gòu)的支承條件及折算荷載恒載(均布)在整個(gè)樓面和次梁上滿布,連續(xù)板或連續(xù)梁在支座處產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角為零或者很小可以不計(jì)因此,板或次梁在支承處的轉(zhuǎn)動(dòng)主要是由活荷載的不均勻布置產(chǎn)生。自然,可以減小活荷載來(lái)減小板和次梁的轉(zhuǎn)角,要保證連續(xù)板和連續(xù)梁的彎矩不減小,將減小的活荷載加到恒載中。在計(jì)算板和次梁的內(nèi)力時(shí),采用折算荷載:連續(xù)板g’=g+q/2,q’=q/2連續(xù)梁g’=g+q/4,q’=3q/4式中q,g---實(shí)際作用于結(jié)構(gòu)上的恒載和活荷載設(shè)計(jì)值;q’,g’—結(jié)構(gòu)分析時(shí)采用的折算荷載設(shè)計(jì)值。目前四十九頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)結(jié)構(gòu)計(jì)算跨度1、定義:整體式梁板結(jié)構(gòu)中,梁、板計(jì)算跨度是指單跨梁、板支座反力的合力作用線間的距離。2、按彈性理論計(jì)算時(shí),結(jié)構(gòu)計(jì)算跨度按下述規(guī)定取用:對(duì)于單跨板和梁:兩端擱支在磚墻上的板兩端與梁整體連接的板單跨梁目前五十頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)結(jié)構(gòu)計(jì)算跨度對(duì)于多跨連續(xù)板和梁:邊跨對(duì)于板而言對(duì)于梁而言中間跨對(duì)于板對(duì)于梁目前五十一頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)結(jié)構(gòu)計(jì)算跨度
式中l(wèi)c――支座中心線間的距離;
l――梁、板的計(jì)算跨度
l0――梁、板的凈跨度;
h――-板的厚度;
a――梁、板在墻體上的支承長(zhǎng)度;
b――梁、板的中間支座寬度。按塑性理論計(jì)算時(shí),多跨連續(xù)板、梁計(jì)算跨度應(yīng)由塑性鉸的位置確定,詳見(jiàn)教材P14頁(yè)。目前五十二頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨數(shù)結(jié)構(gòu)計(jì)算中對(duì)于等跨度、等剛度、荷載和支承條件相同的多跨連續(xù)梁、板,經(jīng)結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析表明:除端部?jī)煽鐑?nèi)力外,其他所有中間跨的內(nèi)力都較為接近,內(nèi)力相差很小,在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以忽略不計(jì)。因此,所有中間跨內(nèi)力可以由一跨代表。
1、當(dāng)結(jié)構(gòu)實(shí)際跨數(shù)多于五跨時(shí),可以按五跨進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算;
2、對(duì)于多跨連續(xù)梁、板的跨數(shù)小于五跨的按實(shí)際跨數(shù)計(jì)算;3、對(duì)于跨度、剛度、荷載及支承條件不同的多跨連續(xù)梁、板,應(yīng)按實(shí)際跨數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,如下圖所示。目前五十三頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)目前五十四頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)內(nèi)力計(jì)算(一)、結(jié)構(gòu)最不利荷載組合1、結(jié)構(gòu)控制截面結(jié)構(gòu)控制截面的確定取決于結(jié)構(gòu)截面的內(nèi)力與抗力的比值(M/Mu),截面的比值最大者即為控制截面。對(duì)于等截面的連續(xù)梁板結(jié)構(gòu),若結(jié)構(gòu)截面配筋相同,梁、板的控制截面在支座處和跨中處。包括跨中最大正彎矩、跨中最大負(fù)彎矩(絕對(duì)值)、支座最大負(fù)彎矩(絕對(duì)值)、支座最大剪力。目前五十五頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)2、活荷載的最不利布置由于結(jié)構(gòu)是超靜定的,某一活荷載對(duì)不同部位的影響有大小和利弊之分;根據(jù)互等定理,不同位置的活荷載對(duì)某一點(diǎn)的內(nèi)力也有大小和利弊之分。活荷載的不利布置是指可得到某截面的最大內(nèi)力(絕對(duì)值)的荷載布置?;詈奢d的最不利布置規(guī)律:(a)支座截面最大負(fù)彎矩,在左右二跨布置活荷載,然后隔跨布置;(b)跨內(nèi)截面最大正彎矩時(shí),在該跨布置活荷載,然后隔跨布置;(c)跨內(nèi)最小正彎矩(或最大負(fù)彎矩)時(shí),該跨不布置,在鄰跨布置,然后隔跨布置;(d)支座左、右邊的最大剪力(絕對(duì)值)時(shí),活荷載布置與(a)相同。*單跨承載時(shí)五跨連續(xù)梁的彎矩M和剪力V圖如下:目前五十六頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)(二)、支座彎矩及剪力的修正按彈性理論計(jì)算連續(xù)梁、板內(nèi)力時(shí),中間跨的計(jì)算跨度取支座中心線間的距離,這樣求得的支座彎矩及剪力都是支座中心處的。當(dāng)梁、板與支座整體連接時(shí),取支座邊緣的內(nèi)力作為設(shè)計(jì)依據(jù),并按以下公式計(jì)算:均布荷載Mb=M+V0b/2Vb=V-(g+q)b/2集中荷載Mb=MVb=V目前五十七頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)(三)、內(nèi)力包絡(luò)圖當(dāng)求出了支座截面和跨內(nèi)截面的最大彎矩、最大剪力后,就可進(jìn)行截面設(shè)計(jì),確定鋼筋用量。如果要確定梁上部縱向鋼筋的切斷與下部縱向鋼筋的彎起還需要知道最大彎矩和最大剪力沿跨度的變化情況,這就要求畫出彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖。根據(jù)活荷載的不同布置情況,每一跨都可以畫出四種彎矩圖,分別對(duì)應(yīng)于跨內(nèi)最大正彎矩、跨內(nèi)最小正彎矩(或負(fù)彎矩)和左、右支座截面的最大負(fù)正彎矩。當(dāng)邊支座為簡(jiǎn)支時(shí),邊跨只能畫出三種彎矩圖形。這些彎矩圖形全部疊畫在一起其外包線所構(gòu)成的圖形即為彎矩包絡(luò)圖。它給出了一個(gè)截面可能出現(xiàn)的彎矩設(shè)計(jì)值的上、下限。同樣可畫出剪力包絡(luò)圖。目前五十八頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)(四)、內(nèi)力計(jì)算--連續(xù)梁、板按彈性理論的內(nèi)力計(jì)算基本要求有:
(a)掌握等截面、等跨度、支座是簡(jiǎn)支的連續(xù)梁、板的彈性內(nèi)力計(jì)算;
(b)掌握均布荷載作用下,等截面不等跨,簡(jiǎn)支的連續(xù)梁、板的彈性內(nèi)力計(jì)算;
(c)熟悉不等截面不等跨連續(xù)梁、板的彈性內(nèi)力計(jì)算。實(shí)用彎矩分配法實(shí)用彎矩分配法的特點(diǎn):
(1)要同時(shí)算出兩種荷載,即總荷載(恒+活)以及恒荷載作用下,支座截面的兩個(gè)固端彎矩值;
(2)計(jì)算支座不平衡彎矩時(shí),在兩個(gè)固端彎矩值中按照活荷載不利布置選擇其中一個(gè)進(jìn)行計(jì)算;
(3)只考慮相鄰支座的彎矩傳遞,并且只傳遞一次。目前五十九頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)符號(hào)規(guī)定:作用在桿端的彎矩或剪力使桿件繞另一端順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正,反之為負(fù)。彎矩傳遞系數(shù)是正的1/2。步驟:1、求出各跨梁的線剛度及分配系數(shù)2、分別算出恒荷載與總荷載作用下的固端彎矩值,3、對(duì)相鄰支座不平衡彎矩進(jìn)行分配,再把分配的彎矩傳遞到相鄰支座,即先分配后傳遞,故稱為分傳彎矩。4、分傳彎矩與支座左右兩側(cè)固端彎矩總和相加,構(gòu)成新的固端彎矩(相加彎矩之和)5、兩個(gè)固端彎矩相加為支座的不平衡彎矩,再計(jì)算分配彎矩6、把分配彎矩與“相加之和”彎矩值合并,得支座最大負(fù)彎矩。
【問(wèn)題】:跨中彎矩如何計(jì)算?先算出該跨兩端支座彎矩,再以彎矩恒定條件計(jì)算跨中彎矩。注意:一是要結(jié)合活荷載的不利布置來(lái)選取固端彎矩值;二是采取了一步到位的分傳彎矩的方法,簡(jiǎn)化了計(jì)算。目前六十頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)例
已知某單向現(xiàn)澆板建筑及結(jié)構(gòu)布置如下圖示,板厚均為100mm,板上作用活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=2KN/m2,恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值G=4.5KN/m2,試按照彈性計(jì)算方法確定板2的跨中最大彎矩和2軸線處支座最大彎矩。目前六十一頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)例目前六十二頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)例返回目前六十三頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)例解:(1)確定計(jì)算簡(jiǎn)圖如下目前六十四頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)例
確定欲計(jì)算板2的跨中最大彎矩時(shí)的最不利活荷載布置方式,并按照彎矩分配傳遞確定此時(shí)板2的兩端支座彎矩:目前六十五頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)例其中:g=1.2x4.5+1.4x2/2=6.8q=1.4x2/2=1.4g+q=8.2
節(jié)點(diǎn)桿件線剛度:節(jié)點(diǎn)桿件分配系數(shù):桿件遠(yuǎn)端傳遞系數(shù):目前六十六頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)例再算出板2的跨中最大彎矩(具體數(shù)值略)目前六十七頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)例確定欲計(jì)算2軸線處支座最大彎矩時(shí)的最不利活荷載布置方式,并按照彎矩分配傳遞確定此時(shí)2軸線處的兩端支座彎矩。(具體數(shù)值計(jì)算略)
:目前六十八頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)--連續(xù)梁、板考慮內(nèi)力重分布的計(jì)算方法
(1)內(nèi)力重分布的概念超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力不僅與荷載有關(guān),而且還與結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖以及各部分抗彎剛度的比值有關(guān)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的非線性,其截面的受力全過(guò)程有:開(kāi)裂前的彈性階段、開(kāi)裂后的帶裂縫階段和鋼筋屈服后的破壞階段。a彈性階段,剛度不變,內(nèi)力與荷載成正比。b帶裂縫階段,各截面間的剛度比值發(fā)生改變,故各截面間內(nèi)力的比值也將隨之改變。c個(gè)別截面受拉鋼筋屈服后進(jìn)入破壞階段而形成塑性鉸,引起結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖改變,使內(nèi)力的變化規(guī)律發(fā)生變化。
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(jì)算簡(jiǎn)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)象稱為塑性內(nèi)力重分布或內(nèi)力重分布。目前六十九頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)附:內(nèi)力重分布與應(yīng)力重分布的區(qū)別應(yīng)力重分布是指截面上各纖維層間的應(yīng)力變化規(guī)律不同于彈性理論而言的,對(duì)靜定、超靜定結(jié)構(gòu)都存在。內(nèi)力重分布是指結(jié)構(gòu)上各個(gè)截面間內(nèi)力變化規(guī)律不同于彈性理論而言的,只有超靜定結(jié)構(gòu)才有內(nèi)力重分布現(xiàn)象。因?yàn)殪o定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與截面剛度無(wú)關(guān),沒(méi)有內(nèi)力重分布,而且出現(xiàn)一個(gè)塑性鉸就意味著結(jié)構(gòu)的破壞。內(nèi)力重分布的階段表現(xiàn):a、彈性工作階段Mc=-qul2/12
Mc=-qul2/12
Mo=qul2/24
qul2/16
qul2/16
qul2/16
目前七十頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)b、當(dāng)荷載達(dá)到qu時(shí),兩端支座截面產(chǎn)生裂縫,導(dǎo)致支座截面附近區(qū)段內(nèi)的剛度下降,而跨中截面尚未開(kāi)裂,還保持原來(lái)的剛度。c、隨著荷載的增加,支座截面的彎矩增長(zhǎng)減緩(忽略)而跨中彎矩增長(zhǎng)則加快。由于平衡條件,兩者仍應(yīng)保持平衡d、隨后,跨中截面開(kāi)裂出現(xiàn)剛度下降,如果支座和跨中截面都有足夠的塑性變形能力,那么在支座區(qū)段的鋼筋屈服時(shí),就可以把支座截面看作是能夠轉(zhuǎn)動(dòng),且能承擔(dān)彎矩Mu的塑性鉸。這樣,梁就成為兩端鉸支的靜定梁,跨中彎矩按簡(jiǎn)支梁的規(guī)律增加,出現(xiàn)明顯的內(nèi)力重分布。e、最后,跨中彎矩達(dá)到Mu使梁成為幾何可變體系時(shí),梁便不能繼續(xù)承擔(dān)荷載。目前七十一頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布過(guò)程:表現(xiàn)在從裂縫產(chǎn)生到結(jié)構(gòu)破壞的整個(gè)過(guò)程。a、開(kāi)裂到出現(xiàn)第一個(gè)塑性鉸;b、第一個(gè)塑性鉸到結(jié)構(gòu)破壞。第一階段內(nèi)力重分布:各部分的剛度變化所引起的第二階段內(nèi)力重分布:主要是塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)所引起(明顯)在連續(xù)板考慮內(nèi)力重分布的內(nèi)力計(jì)算中,對(duì)承載力計(jì)算是指第二階段,對(duì)變形裂縫驗(yàn)算是指第一階段。內(nèi)力重分布的程度主要取決于塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力。完全的內(nèi)力重分布:如果已出現(xiàn)的塑性鉸都具有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力,能夠保證最后一個(gè)使結(jié)構(gòu)成為幾何可變體系的塑性鉸的形成。不完全的內(nèi)力重分布:如果在塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)混凝土被壓碎,而這時(shí)結(jié)構(gòu)尚未成為幾何可變體系。塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力與配筋率的大小有關(guān)。配筋率過(guò)大,難以形成塑性鉸或出現(xiàn)塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力不足,難以保證結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)完全的內(nèi)力重分布,過(guò)小則會(huì)過(guò)早達(dá)到極限。
目前七十二頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)②內(nèi)力重分布的應(yīng)用混凝土靜定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):構(gòu)件截面設(shè)計(jì)按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則,結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析采用彈性理論,構(gòu)件剛度不隨荷載大小和作用時(shí)間長(zhǎng)短而改變,內(nèi)力與荷載之間呈線性關(guān)系。混凝土超靜定結(jié)構(gòu):混凝土非彈性變形、裂縫的出現(xiàn)和開(kāi)展、鋼筋的滑移和屈服、塑性鉸的形成和轉(zhuǎn)動(dòng)等因素的影響,結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛度在各受力階段不斷變化。考慮結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布,建立彈塑性的內(nèi)力計(jì)算方法,不僅可以使結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析與截面設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào),設(shè)計(jì)合理,而且:
(a)能夠正確計(jì)算結(jié)構(gòu)承載力和驗(yàn)算使用階段的變形與裂縫;
(b)可以使結(jié)構(gòu)在破壞時(shí)有較多的截面達(dá)到極限承載力,充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)的潛力,更有效地節(jié)約材料(例見(jiàn)教材P21);
(c)利用結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布現(xiàn)象,可以合理調(diào)整鋼筋布置,緩解支座鋼筋擁擠現(xiàn)象,簡(jiǎn)化配筋構(gòu)造,方便混凝土澆搗,提高施工效率和質(zhì)量;
(d)根據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布現(xiàn)象,在一定條件下可以人為控制結(jié)構(gòu)中的彎矩分布,從而使設(shè)計(jì)得以簡(jiǎn)化。目前七十三頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)考慮內(nèi)力重分布的計(jì)算方法以形成塑性鉸為前提,因此下列情況不宜采用:
(a)在使用階段不允許出現(xiàn)裂縫或?qū)α芽p有較嚴(yán)格限制的結(jié)構(gòu),如水池,自防水屋面,以及處于侵蝕性環(huán)境中的結(jié)構(gòu);
(b)直接承受動(dòng)力和重復(fù)荷載的結(jié)構(gòu);
(c)要求有較高承載力儲(chǔ)備(安全等級(jí)較高)的結(jié)構(gòu)。③鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的塑性鉸的特性
(a)只能沿彎矩作用方向,繞不斷上升的中和軸發(fā)生單向轉(zhuǎn)動(dòng),而不像普通鉸那樣可沿任意方向轉(zhuǎn)動(dòng);
(b)只能在受拉區(qū)鋼筋開(kāi)始屈服到受壓區(qū)混凝土壓壞的荷載范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),而不像普通鉸那樣自始至終都可以轉(zhuǎn)動(dòng);
(c)在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),能承擔(dān)一定的彎矩,其值為:
My≤M≤Mu。目前七十四頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)(2)用調(diào)幅法計(jì)算連續(xù)梁、板的內(nèi)力①原則彎矩調(diào)幅法:對(duì)結(jié)構(gòu)按彈性方法所求得的彎矩值和剪力值進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整(降低),以考慮結(jié)構(gòu)非彈性變形所引起的內(nèi)力重分布。截面的彎矩調(diào)整幅度,用彎矩調(diào)幅系數(shù)β來(lái)表示.采用彎矩調(diào)幅法的主要原則:(a)鋼筋宜采用HRB335級(jí)和HRB400級(jí)熱軋帶肋鋼筋,也可用HPB300級(jí)和RRB400級(jí)熱軋光面鋼筋,混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜在C25~C45范圍內(nèi);(b)彎矩調(diào)幅系數(shù)β不宜超過(guò)0.25,不等跨連續(xù)梁、板不宜超過(guò)0.2;(c)截面相對(duì)受壓區(qū)高度調(diào)幅后應(yīng)滿足0.1≤ξ≤0.35;(d)不等跨連續(xù)梁、板各跨中截面的彎矩不宜調(diào)整;(e)正常使用階段不應(yīng)出現(xiàn)塑性鉸,且變形和裂縫寬度應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定;目前七十五頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)(f)箍筋:在可能產(chǎn)生塑性鉸的區(qū)段,考慮彎矩調(diào)幅后,連續(xù)梁箍筋用量增大20%的范圍:集中荷載,取支座邊至最近一個(gè)集中荷載之間的區(qū)段;均布荷載,取支座邊至距支座邊1.05ho的區(qū)段;(g)為防止構(gòu)件發(fā)生斜拉破壞,箍筋的配箍率應(yīng)滿足要求(h)連續(xù)梁、板彎矩經(jīng)調(diào)整后,仍應(yīng)滿足靜力平衡條件,梁、板的任意一跨調(diào)整后的兩支座彎矩的平均值與跨中彎矩之和應(yīng)略大于該跨按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的彎矩值,且不小于按彈性方法求得的考慮荷載最不利布置的跨中最大彎矩。目前七十六頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)連續(xù)梁、板承載力按調(diào)幅法的計(jì)算
支承情況截面位置端支座邊跨跨中離端第二支座離端第二跨中中間支座中間跨中AⅠBⅡCⅢ梁板擱置在墻上01/112跨連續(xù):-1/103跨以上:-1/111/16-1/141/16板與梁整澆連接-1/161/14梁-1/24梁與柱整體現(xiàn)澆-1/161/14目前七十七頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)說(shuō)明1、對(duì)于相同均布荷載作用下的等跨度、等截面連續(xù)梁、板的彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)是根據(jù)連續(xù)梁、板,q/g=3,彎矩調(diào)幅系數(shù)為15%-25%左右等條件下確定的。2、如果q/g=1/3--5,結(jié)構(gòu)跨數(shù)大于或小于5跨,各跨跨度相對(duì)差值小于10%時(shí),上述系數(shù)原則上仍適用。3、對(duì)于超出上述范圍的連續(xù)梁、板,結(jié)構(gòu)內(nèi)力應(yīng)按考慮塑性內(nèi)力重分布的一般分析方法自行調(diào)幅計(jì)算,并確定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力包絡(luò)圖目前七十八頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)
單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計(jì)與配筋構(gòu)造肋梁樓蓋的設(shè)計(jì):A、板的設(shè)計(jì);B、梁的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì):初選截面、荷載計(jì)算、內(nèi)力計(jì)算、截面配筋、構(gòu)造
(1)單向板的設(shè)計(jì)(截面設(shè)計(jì)、配筋構(gòu)造)①截面設(shè)計(jì)板通常按單筋矩形截面設(shè)計(jì)。板跨內(nèi)拱的作用使板的實(shí)際承載力高于計(jì)算值。周邊與梁整體連接的板,單向板中間跨的跨中彎矩及支座彎矩可各減少20%。
目前七十九頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)
A.板中受力鋼筋
板面承受負(fù)彎矩的受力筋負(fù)鋼筋板底承受正彎矩的受力筋正鋼筋1、直徑:一般采用6、8、10、12mm2、間距:當(dāng)板厚h≤150mm時(shí),不宜大于200mm,當(dāng)板h>150mm時(shí),不宜大于1.5h,且不宜大于250mm。3、彎起與截?cái)啵嚎缰谐惺苷龔澗氐匿摻畈灰私財(cái)嗪蛷澠?,支座承受?fù)彎矩的鋼筋可以在距支座邊緣不小于a處截?cái)?。?dāng)q/g≤3時(shí),a=l0/4,當(dāng)q/g>3時(shí),a=l0/3。4、鋼筋的錨固:簡(jiǎn)支板或連續(xù)板下部縱向受力鋼筋伸入支座的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于5d,d為下部縱向受力鋼筋的直徑。配筋構(gòu)造目前八十頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)B、構(gòu)造鋼筋1、分布鋼筋:作用:綁扎固定受力鋼筋;承受板中的溫度應(yīng)力和混凝土收縮應(yīng)力;將作用于板上的集中或局部荷載分散給更多的受力鋼筋承受。布置:在垂直于受力鋼筋的方向,單位長(zhǎng)度上分布鋼筋的截面面積不宜小于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%,間距不宜大于250mm,直徑不宜小于6mm,對(duì)集中荷載較大的,其間距不宜大于200mm。2、附加鋼筋:(1)鋼筋混凝土現(xiàn)澆板應(yīng)沿支承周邊配置上部構(gòu)造鋼筋,其間距不宜大于200mm,直徑不宜小于8mm,并符合下列規(guī)定:目前八十一頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)1)、周邊現(xiàn)澆的板:在板邊上部設(shè)置垂直板邊的構(gòu)造鋼筋,其截面面積不宜小于板跨中相應(yīng)方向縱向鋼筋截面面積的1/3,該鋼筋自梁邊或墻邊伸入板內(nèi)的長(zhǎng)度,在單向板中不宜小于短方向計(jì)算跨度的1/5,在雙向板中不宜小于短方向計(jì)算跨度的1/4;在板角處該鋼筋應(yīng)沿兩個(gè)垂直方向布置或按放射狀布置。上述構(gòu)造鋼筋應(yīng)按受拉鋼筋錨固在梁內(nèi)或墻內(nèi)和柱內(nèi)。2)、嵌固在砌體墻內(nèi)的板:其上部與板邊垂直的構(gòu)造鋼筋伸入板內(nèi)的長(zhǎng)度,從墻邊算起不宜小于板短方向跨度的1/7;在梁邊嵌固于墻內(nèi)的板角部分,應(yīng)配置雙向上部構(gòu)造鋼筋,該鋼筋伸入板內(nèi)的長(zhǎng)度,從墻邊算起不宜小于板短方向跨度的1/4;沿受力方向配置的上部構(gòu)造鋼筋,其截面面積不宜小于該方向跨中受力鋼筋截面面積的1/3,沿非受力方向配置的上部構(gòu)造鋼筋可以適當(dāng)較少。目前八十二頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)(2)、現(xiàn)澆板的受力筋與梁平行時(shí),應(yīng)沿梁長(zhǎng)度方向配置間距不大于200mm且與梁垂直的上部構(gòu)造鋼筋,其直徑不宜小于8mm,且單位長(zhǎng)度內(nèi)的總截面面積不宜小于單位寬度內(nèi)受力鋼筋截面面積的1/3。該鋼筋伸入板內(nèi)的長(zhǎng)度,從梁邊算起不宜小于板計(jì)算跨度的1/4。C、板的支承長(zhǎng)度:1、板的支承長(zhǎng)度應(yīng)滿足受力鋼筋在支座內(nèi)的錨固長(zhǎng)度;2、現(xiàn)澆板擱置在磚墻上的支承長(zhǎng)度一般不小于板厚,且不小于120mm;在鋼筋混凝土梁上的支承長(zhǎng)度不小于80mm。目前八十三頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)次梁的強(qiáng)度(配筋)計(jì)算(一)次梁的強(qiáng)度計(jì)算:1、截面尺寸(1)、截面高度h從剛度條件出發(fā),根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁和懸臂梁的截面高度可按表1-3采用。(2)、截面寬度b梁的寬度一般根據(jù)梁的高度來(lái)確定:對(duì)于矩形截面梁,取b=(1/2—1/3.5)h對(duì)于T形截面梁,取b=(1/2.5—1/3.0)h (3)、常用尺寸為便于施工,并有利于模板的定型化,梁的截面尺寸應(yīng)按統(tǒng)一規(guī)格采用,一般取為:梁高h(yuǎn)=150、180、200、240、250mm,大于250mm時(shí)按50mm進(jìn)級(jí)。梁寬b=120、150、180、200、220、250mm,大于250mm時(shí)按50mm進(jìn)級(jí),大于800mm時(shí)按100mm進(jìn)級(jí)。目前八十四頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)次梁的強(qiáng)度(配筋)計(jì)算2、次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖:連續(xù)梁3、次梁的內(nèi)力計(jì)算(按塑性內(nèi)力重分布法)(1)、單向板向次梁的荷載傳遞:短邊受力、長(zhǎng)邊為零。(2)、彎矩計(jì)算同板(3)、剪力計(jì)算按表1.4進(jìn)行4、次梁的配筋計(jì)算:應(yīng)該進(jìn)行正截面和斜截面兩個(gè)承載力強(qiáng)度驗(yàn)算,可根據(jù)實(shí)際情況按矩形或T形截面進(jìn)行。配筋的一般規(guī)定(略)構(gòu)造要求(略)目前八十五頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)主梁的強(qiáng)度計(jì)算與構(gòu)造要求(一)強(qiáng)度計(jì)算:1、截面尺寸的確定:(略)2、主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖:(1)、支座:根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行簡(jiǎn)化(墻支為簡(jiǎn)支、柱支為固定);(2)、荷載:主梁的自重(假設(shè)以集中荷載作用在次梁所在位置)、次梁傳來(lái)的集中荷載、主梁直接承受的其他荷載。3、主梁的內(nèi)力計(jì)算(按彈性理論計(jì)算)(1)、彎矩計(jì)算(恒載、活荷載――作用位置變化)(2)、剪力計(jì)算(恒載、活荷載――作用位置變化)(3)、作彎矩、剪力包絡(luò)圖。(二)構(gòu)造要求(略)目前八十六頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)單向板作業(yè)1、連續(xù)梁、板按彈性理論計(jì)算時(shí),其支承方面的假定有哪些與實(shí)際不符,如何處理?2、為什么采用折算荷載能滿足“自由鏈桿支座”的假定?3、保證塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)能力的主要措施有哪些?目前八十七頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)4、試分別按照彈性方法和塑性內(nèi)力調(diào)幅法計(jì)算如下圖所示三跨連續(xù)梁第一跨跨中正彎矩、右支座負(fù)彎矩、左支座剪力的內(nèi)力值:(梁截面全長(zhǎng)bxh=200x300,砼C25,圖中荷載均為設(shè)計(jì)值)。目前八十八頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)雙向板肋梁樓蓋目前八十九頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)
一、雙向板的受力特點(diǎn)雙向板:在理論上,凡縱橫兩個(gè)方向的受力都不能忽略的板。支承形式:a、四邊支承:四邊簡(jiǎn)支、四邊固定、三邊簡(jiǎn)支一邊固定、兩邊簡(jiǎn)支兩邊固定、三邊固定一邊簡(jiǎn)支b、三邊支承c、兩鄰邊支承荷載形式:均布荷載、局部荷載或三角形分布荷載;平面形狀:矩形、圓形、三角形或其它形狀常見(jiàn):均布荷載作用下的四邊支承矩形板在工程中,對(duì)于四邊支承的矩形板,當(dāng)其縱橫兩個(gè)方向的跨度比<2(按彈性理論計(jì)算)或<3(按塑性理論分析)時(shí),稱為雙向板。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)可按照跨度比<=2考慮。目前九十頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)1、受力特點(diǎn)
1)、沿兩個(gè)方向彎曲和傳遞荷載荷載沿雙向傳遞板在長(zhǎng)跨方向的彎曲已比較大,不能忽略,故稱為雙向板。
2)、剪力、扭矩和主彎矩雙向板內(nèi)截出的兩個(gè)方向的板帶并不是孤立的,通過(guò)相臨板與周邊支撐聯(lián)系,要受到相鄰板帶的約束,這將使得其實(shí)際的豎向位移和跨中彎矩有所減小。對(duì)稱,對(duì)角線無(wú)扭矩,是主彎矩平面。主彎矩作用:引起雙向板底沿45度方向開(kāi)裂引起角部板面產(chǎn)生垂直于對(duì)角線的裂縫。目前九十一頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)目前九十二頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)3)、板角上翹角點(diǎn)不予錨住,則面上的剪力必定使板塊繞線轉(zhuǎn)動(dòng),使角點(diǎn)上翹。由于角部一般是壓住的,同時(shí)又存在兩個(gè)相鄰支承邊因此沿對(duì)角線產(chǎn)生負(fù)彎矩角部板面垂直于對(duì)角線開(kāi)裂另外,跨中因正彎矩而開(kāi)裂,角部板底沿對(duì)角線開(kāi)裂①跨中板底雙向配置平行板邊的正鋼筋,承擔(dān)跨中正彎矩;②支座邊板面配置負(fù)鋼筋,以承擔(dān)支座負(fù)彎矩;③對(duì)于單跨矩形雙向板,常用平行于板邊的鋼筋所構(gòu)成的鋼筋網(wǎng)來(lái)代替斜鋼筋目前九十三頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)目前九十四頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)
二、按彈性理論計(jì)算雙向板1、單跨雙向板若把雙向板視為各向同性的,且板厚h遠(yuǎn)小于平面尺寸、撓度不超過(guò)h/5時(shí),可按彈性薄板小撓度理論計(jì)算?!督ㄖY(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》中的雙向板計(jì)算表格(附錄8)便是按這個(gè)理論編制的。表中所列出的最大彎矩和最大撓度的系數(shù),都是按上述方法近似確定的。注意此系數(shù)的近似值與理論值有一定差別。計(jì)算公式:注意長(zhǎng)短邊方向和支承條件
目前九十五頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)2、多跨雙向板方法:以單個(gè)區(qū)格板計(jì)算為基礎(chǔ)的實(shí)用計(jì)算方法。假定:支撐梁不產(chǎn)生豎向位移和不受扭,相臨跨比值差小于20%,lmin/lmax≥0.75
。目前九十六頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)
1、跨中最大正彎矩荷載布置方式:棋盤式滿布g+q/2間隔布置±q/2之和滿布荷載g+q/2板在支座處轉(zhuǎn)角小,中間支座看成固定支座;間隔布置±q/2支座兩側(cè)的轉(zhuǎn)角大小、方向相同,無(wú)彎矩產(chǎn)生,為鉸支支座;樓蓋周邊則按實(shí)際支承條件采用。從而可對(duì)上述兩種荷載情況分別求出其跨中彎矩,而后疊加。注:棋盤式布置活荷載是為了考慮活荷載的最不利布置,考慮滿布g+q/2間隔布置±q/2則是為了滿足支座情形的理論和實(shí)際的差異。目前九十七頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)平面布置目前九十八頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)理論支座目前九十九頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)實(shí)際支座
在上圖的計(jì)算簡(jiǎn)圖中,考慮支座均為鉸支。但在這種荷載布置條件下,支座的轉(zhuǎn)動(dòng)要受到旁邊板的限制,因此實(shí)際上支座是受到限制的轉(zhuǎn)動(dòng),無(wú)法確定準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度,并因此無(wú)法確定支座的準(zhǔn)確情形。為了避免這個(gè)問(wèn)題,所以將荷載布置加以調(diào)整。目前一百頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)實(shí)際支座目前一百零一頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)跨中彎矩計(jì)算方法1).取出要計(jì)算的單跨雙向板,確定計(jì)算簡(jiǎn)圖:跨度中-中,lx短邊,ly長(zhǎng)邊。2).根據(jù)支座情況按照附錄8(雙向板計(jì)算系數(shù)表)相應(yīng)確定兩個(gè)方向的跨中彎矩系數(shù)mx和my,并計(jì)算跨中彎矩。3).考慮雙向彎矩對(duì)于兩個(gè)方向彎矩值的相互影響,計(jì)算修正后的彎矩值:目前一百零二頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)2、支座最大負(fù)彎矩荷載布置方式:近似地按滿布活,g+q中間支座是固定支座,樓蓋周邊仍按實(shí)際支承條件考慮。然后按單跨雙向板計(jì)算出各支座的負(fù)彎矩。相鄰區(qū)格板在同一支座的負(fù)彎矩不相等時(shí),取大。目前一百零三頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)幾個(gè)注意事項(xiàng)
(1)0.5≤lx/ly≤1.0(2)注意支承方向與計(jì)算方向的準(zhǔn)確性(3)l0取lx及l(fā)y中的較小值(4)注意邊支座嵌固模式的確定
目前一百零四頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)例
目前一百零五頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)板歸類
目前一百零六頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)板A跨中彎矩:g+q/2:兩相鄰邊簡(jiǎn)支,另兩邊固定;附表8.4L0x=3.6,l0y=3,l0y/l0x=0.83,mx=0.034,my=0.021q/2:四邊簡(jiǎn)支,附表8.1。支座彎矩:兩相鄰邊簡(jiǎn)支,另兩邊固定目前一百零七頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)三、塑性計(jì)算方法1、采用塑性計(jì)算方法的理由:混凝土為彈塑性材料,因此彈性方法和試驗(yàn)結(jié)果有較大的差異,條件要求相對(duì)嚴(yán)格,且經(jīng)濟(jì)性較差。2、計(jì)算方法:極限平衡法(塑性鉸線法)、機(jī)動(dòng)法、條帶法等目前一百零八頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)極限平衡法(塑性鉸線法)1)基本假定:(1)雙向板達(dá)到極限承載力狀態(tài)時(shí),在荷載作用下的最大彎矩處形成塑性鉸線,分割成若干板塊,并形成可變體系;(2)均布荷載作用下塑性鉸線是直線;(3)板塊視為剛體;(4)有一組最危險(xiǎn)的塑性鉸線破壞模式;(5)以配筋適量為原則,在極限塑性鉸線處,鋼筋達(dá)到屈服點(diǎn),混凝土達(dá)到抗壓強(qiáng)度,截面具有一定數(shù)值的塑性彎矩。板的正彎矩塑性絞線處,扭矩和剪力很小,可以忽略不計(jì)。目前一百零九頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)目前一百一十頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)極限平衡法(塑性鉸線法)2)基本方程:確定跨內(nèi)極限彎矩和支座極限彎矩,再確定彎矩總和以及跨內(nèi)和支座彎矩比例??鐑?nèi)極限彎矩:支座極限彎矩:目前一百一十一頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)目前一百一十二頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)極限平衡法(塑性鉸線法)
目前一百一十三頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)極限平衡法(塑性鉸線法)四邊固定支承時(shí)均布荷載作用下雙向板彎矩極限平衡方程:四邊簡(jiǎn)支支承時(shí)均布荷載作用下雙向板彎矩極限平衡方程:目前一百一十四頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)極限平衡法(塑性鉸線法)單區(qū)格計(jì)算:目前一百一十五頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)極限平衡法(塑性鉸線法)系數(shù)取值:(1)(2)目前一百一十六頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)極限平衡法(塑性鉸線法)多區(qū)格計(jì)算:(1)內(nèi)區(qū)格板按照四邊固定的單區(qū)格板計(jì)算,邊區(qū)格板或角區(qū)格板按實(shí)際支承情況考慮;(2)計(jì)算時(shí)首先從中間區(qū)格板開(kāi)始,將中間區(qū)格板計(jì)算出的各支座彎矩值,作為相鄰區(qū)格板支座的已知彎矩值,依次由內(nèi)向外計(jì)算。目前一百一十七頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)問(wèn)題:?jiǎn)坞p向板交錯(cuò)時(shí)如何處理?目前一百一十八頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)四:雙向現(xiàn)澆板的荷載傳遞精確地確定雙向板傳給支承梁的荷載是困難的,在工程中也是不必要的。原則:荷載傳遞路線最短、塑性破壞跡線A.短跨支承梁上的荷載為三角形分布B.長(zhǎng)跨支承梁上的荷載為梯形分布。內(nèi)力計(jì)算方法:彈性理論、塑性內(nèi)力重分布的調(diào)幅法目前一百一十九頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)
(1)按彈性理論計(jì)算等跨或近似等跨(跨度相差不超過(guò)10%)的連續(xù)支承梁可以查表計(jì)算,其它情況要按照實(shí)用彎矩分配法計(jì)算。三角形或梯形分布荷載化為等效均布荷載,再利用均布荷載下等跨連續(xù)梁的計(jì)算表格來(lái)計(jì)算梁的內(nèi)力(彎矩、剪力)。在按等效均布荷載求出支座彎矩后(此時(shí)仍需考慮各跨活荷載的最不利布置),再根據(jù)所求得的支座彎矩和梁的實(shí)際荷載分布(三角形或梯形分布荷載),由平衡條件計(jì)算梁的跨中彎矩和支座剪力。目前一百二十頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)(2)按調(diào)幅法計(jì)算—次梁在考慮內(nèi)力塑性重分布時(shí),可在彈性理論求得的支座彎矩的基礎(chǔ)上,對(duì)支座彎矩進(jìn)行調(diào)幅(可取調(diào)幅系數(shù)0.15-0.25),再按實(shí)際荷載分布計(jì)算梁的跨中彎矩。目前一百二十一頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)建筑平面目前一百二十二頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)結(jié)構(gòu)平面目前一百二十三頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)次梁計(jì)算簡(jiǎn)圖目前一百二十四頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)
五、雙向板樓蓋的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造
1、截面設(shè)計(jì)
1)、彎矩設(shè)計(jì)值對(duì)于周邊與梁整體連接的雙向板,除角區(qū)格外,可考慮周邊支承梁對(duì)板的有利影響,拱作用,計(jì)算彎矩可折減:(a)連續(xù)板中間區(qū)格,跨中及中間支座截面折減系數(shù)為0.8;(b)邊區(qū)格跨中截面及第一內(nèi)支座截面,折減系數(shù)0.8、0.9(c)樓板的角區(qū)格不應(yīng)折減。目前一百二十五頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)2)、截面有效高度ho
短跨方向:h-20mm;長(zhǎng)跨方向:h-30mm。
3)、配筋計(jì)算由單位寬度的截面彎矩設(shè)計(jì)值,近似計(jì)算:其中直接取γs=0.9~0.95
2、雙向板的構(gòu)造
1)、板厚
2)、鋼筋配置配筋方式:分離式連續(xù)式。分為三個(gè)板帶,如下圖:目前一百二十六頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)目前一百二十七頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)雙向板作業(yè):1、正方形雙向板的主彎矩有哪些,產(chǎn)生哪些裂縫?2、多跨雙向板跨中彎矩計(jì)算為什么采用棋盤式布置?目前一百二十八頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)3.計(jì)算如圖B板跨中彎矩和支座彎矩,已知g=5KN/m2,q=2KN/m2.(彈性方法和塑性方法)
目前一百二十九頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)裝配式梁板結(jié)構(gòu)裝配式梁板結(jié)構(gòu)也是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中最基本的形式之一,主要采用鋪板樓蓋,它由預(yù)制板鋪設(shè)在預(yù)制梁(現(xiàn)澆梁)或承重墻上而組成。裝配式梁板的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約模板用量、工期短、節(jié)約材料,但整體性較差。目前,由于國(guó)家綜合實(shí)力的增強(qiáng),人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全性要求的提高,特別是在地震地區(qū),裝配式梁板結(jié)構(gòu)將逐漸被整體式梁板結(jié)構(gòu)所取代。目前一百三十頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)一、預(yù)制板、板形式及其特點(diǎn)(一)預(yù)制板的形式及其特點(diǎn)1、形式常用的預(yù)制板有實(shí)心板、空心板、槽形板和T形板等。2、特點(diǎn)(1)實(shí)心板:制作簡(jiǎn)單,自重大且材料耗量多,僅適用于小跨度板,如陽(yáng)臺(tái)板、走道板和地溝板。常用跨度,板厚度一般?。?/20-1/30)l,常用板厚h=60-120mm。(2)空心板:自重輕,受力性能、隔音和隔熱性能好,材料用量少,但制作較復(fù)雜,板面不能輕易開(kāi)洞,在民用建筑中應(yīng)用普遍??招陌宸制胀ㄤ摻罨炷量招陌搴皖A(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板。常用板厚有120mm、180mm、240mm;普通鋼筋混凝土空心板常用跨度,預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板常用跨度;常用板寬600mm、900mm、1200mm。
目前一百三十一頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)(3)槽形板:從外形上可分為正槽形板和反(倒)槽形板,其中包括大型屋面板;從使用的鋼筋來(lái)分可分成普通鋼筋混凝土槽形板和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土槽形板。正槽形板受力合理,于空心板相比具有自重輕、結(jié)構(gòu)材料耗量少,便于開(kāi)洞和設(shè)置與支承結(jié)構(gòu)相連接的預(yù)埋件等優(yōu)點(diǎn),但它不能提供平整的天棚面,隔音、隔熱效果差,因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)建筑。槽形板是由面板、橫肋和縱肋組成的主、次梁板結(jié)構(gòu),槽形板縱肋高度一般為120mm、180mm、240mm;常用跨度;常用板寬600mm、900mm、1500mm。(4)T形板:從外形上可分為單T形板和雙T形板;從使用的鋼筋來(lái)分可分成普通鋼筋混凝土T形板和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T形板。T形板是板梁合一的構(gòu)件,它形式簡(jiǎn)單,便于施工,具有良好的受力性能,能跨越較大的空間。可用于工業(yè)與民用建筑作為屋面板,又可以作為墻板。其缺點(diǎn)是板之間的連接比較薄弱。T形板肋高度一般為300-500mm;常用跨度;常用板寬1500-2100mm。目前一百三十二頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)(二)預(yù)制梁的形式及其特點(diǎn)預(yù)制梁的截面形式,有矩形、T形、花籃形、十字形及十字形疊合梁等。在工程中通常采用矩形截面,當(dāng)梁高度較大時(shí)為提高房屋凈空高度往往采用十字形截面梁。(三)預(yù)制梁、板的選用1、滿足使用要求;如房屋的凈高、采光等級(jí)、耐火等級(jí)等。2、計(jì)算出作用在梁、板上的均布荷載,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖集中的有關(guān)說(shuō)明選用;對(duì)于非均布荷載,一般需按簡(jiǎn)支梁形式計(jì)算出構(gòu)件的內(nèi)力(彎矩、剪力),再按標(biāo)準(zhǔn)圖集中梁、板所能承受的彎矩、剪力選用;必要時(shí)應(yīng)對(duì)梁、板變形和裂縫寬度進(jìn)行驗(yàn)算。3、標(biāo)準(zhǔn)圖集中構(gòu)件的編號(hào)一般說(shuō)來(lái),各省市都有自己的標(biāo)準(zhǔn)圖集,編號(hào)各異,但一般都應(yīng)該反映出結(jié)構(gòu)構(gòu)件的跨度、寬度和荷載等級(jí)。如YKB3362表示預(yù)應(yīng)力空心板的跨度為3300mm、板寬600mm,荷載等級(jí)2級(jí)。目前一百三十三頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)預(yù)制梁、板結(jié)構(gòu)的布置裝配式梁板結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置,主要根據(jù)建筑平面、豎向結(jié)構(gòu)承重方案、結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性和施工條件等因素,在進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)后確定。(一)常用的結(jié)構(gòu)布置方案常見(jiàn)的裝配式樓蓋的布置方法有:橫墻承重方案、縱墻承重方案、縱橫墻混合承重方案。參見(jiàn)p79圖。(二)預(yù)制板的鋪設(shè)方法預(yù)制板的塊數(shù)是根據(jù)房間的平面凈尺寸確定的,在排板有空隙時(shí)可以采用以下方法進(jìn)行處理:1、采用不同板寬的板;2、采用調(diào)縫板(標(biāo)準(zhǔn)圖集提供的400mm板);3、調(diào)整板縫空隙,板縫可以采用5-20mm,必要時(shí)可以加大,但板縫過(guò)大應(yīng)該進(jìn)行配筋處理;4、局部設(shè)置現(xiàn)澆板帶,當(dāng)板縫大于或等于50mm時(shí)可采用現(xiàn)澆板帶處理;5、采用挑磚法,每次挑1/4磚,總長(zhǎng)度不超過(guò)120mm。(在地震地區(qū)建議不要采用)目前一百三十四頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)板縫處理方法目前一百三十五頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)(三)幾個(gè)局部問(wèn)題的處理1、當(dāng)樓層平面上有煙道、上下水管等穿越樓板時(shí),可沿墻邊設(shè)置現(xiàn)澆板帶;2、當(dāng)有較粗的電氣管道需要在樓蓋平面內(nèi)鋪設(shè)時(shí),可以采用以下方法處理:(1)在預(yù)制板間留出較寬的板縫,在管道布設(shè)以后做成現(xiàn)澆板帶;(2)在預(yù)制板間設(shè)置專門為鋪設(shè)管道用的倒槽形板;(3)降低樓面結(jié)構(gòu)層標(biāo)高,在樓面結(jié)構(gòu)層上加設(shè)可以敷設(shè)管道的構(gòu)造層。3、樓板上隔墻一般情況下應(yīng)該在隔墻下增設(shè)過(guò)梁,對(duì)于輕質(zhì)隔墻可以采用現(xiàn)澆板帶或在隔墻下設(shè)置構(gòu)造鋼筋的做法。4、在布置屋蓋構(gòu)件時(shí)要注意排水的要求。分清楚是建筑找坡還是結(jié)構(gòu)找坡。目前一百三十六頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)連接構(gòu)造要求(一)裝配式樓蓋的受力特點(diǎn)裝配式樓蓋結(jié)構(gòu)多為剛性和剛彈性混合結(jié)構(gòu),在豎向荷載作用下,預(yù)制板間的灌縫使得樓蓋結(jié)構(gòu)的整體性得以增加,通過(guò)灌縫混凝土傳遞豎向剪力,使周圍幾塊預(yù)制板共同承受局部豎向荷載;水平荷載(風(fēng)荷載、地震荷載)作用下,可把樓蓋看作水平方向深梁,其支座為橫墻,并通過(guò)樓蓋將水平力傳遞給橫墻。如圖15所示。因此預(yù)制板間的混凝土灌縫,板與墻體的連接將樓蓋連接成一個(gè)整體,起到傳遞水平剪力的作用。目前一百三十七頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)(二)板與板的連接構(gòu)造為保證預(yù)制板間的灌縫起到傳遞豎向和水平方向的剪力的作用,預(yù)制空心板側(cè)面應(yīng)做成坡形(上小下大)或凹形,板縫下部寬20mm,并用C20混凝土灌實(shí)。對(duì)整體性要求較高的,可以在預(yù)制板縫內(nèi)設(shè)置縱、橫向拉接鋼筋,詳情參見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)圖集;或者每隔幾塊預(yù)制板設(shè)置配筋現(xiàn)澆板帶,或者在預(yù)制板上設(shè)置配有鋼筋網(wǎng)的混凝土整澆層。目前一百三十八頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)目前一百三十九頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)(三)板與墻、梁的連接構(gòu)造1、預(yù)制板擱置在墻、梁上時(shí),其支承面應(yīng)鋪設(shè)10-20mm厚度的水泥砂漿找平層;2、板在梁上的支承長(zhǎng)度不小于80mm,在外墻上的支承長(zhǎng)度不小于120mm,在內(nèi)墻上的支承長(zhǎng)度不小于100mm;3、為加強(qiáng)預(yù)制板與墻、梁的連接,保證傳力及承受負(fù)彎矩作用,在預(yù)制板支承處板的上部設(shè)置構(gòu)造鋼筋,當(dāng)板的跨度大于4.8m并與外墻平行時(shí),靠外墻的預(yù)制板側(cè)面應(yīng)該與墻體或圈梁拉接,如p81圖所示。目前一百四十頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)目前一百四十一頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)目前一百四十二頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)梁與墻的連接構(gòu)造1、一般情況下,梁在墻體上的支承長(zhǎng)度不小于180mm,并鋪設(shè)10-20mm不低于M5的水泥砂漿;2、當(dāng)墻厚小于240mm且跨度大于等于6m時(shí),支承墻體應(yīng)增設(shè)壁柱;3、當(dāng)預(yù)制梁下砌體局部承壓承載力不足時(shí),應(yīng)設(shè)置梁墊。梁與梁墊、梁墊與墻體支承面均應(yīng)鋪設(shè)10-20mm厚度的水泥砂漿找平層。當(dāng)預(yù)制梁跨度較大時(shí)(大于9m),梁與梁墊、梁墊與墻體間應(yīng)設(shè)置拉接錨固鋼筋。目前一百四十三頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)裝配式梁、板的計(jì)算要點(diǎn)(一)使用階段與整體式梁板結(jié)構(gòu)相同,同樣按結(jié)構(gòu)的承載力、剛度及裂縫控制等確定結(jié)構(gòu)的截面形式、截面高度、截面配筋數(shù)量及配筋形式,并滿足一定的構(gòu)造要求。(二)施工階段與整體式梁板結(jié)構(gòu)不同的是,裝配式梁板結(jié)構(gòu)的預(yù)制梁、板還應(yīng)該進(jìn)行施工階段的驗(yàn)算,主要考慮以下的問(wèn)題:1、計(jì)算簡(jiǎn)圖:按簡(jiǎn)支形式計(jì)算,但必須根據(jù)運(yùn)輸、堆放及吊裝時(shí)吊點(diǎn)的實(shí)際情況確定支座位置。2、動(dòng)力系數(shù):預(yù)制構(gòu)件在運(yùn)輸和吊裝時(shí)應(yīng)考慮動(dòng)力作用,構(gòu)件的自重應(yīng)該乘以動(dòng)力系數(shù)1.5。3、重要性系數(shù):施工階段承載力驗(yàn)算時(shí),結(jié)構(gòu)重要性可以比正常使用階段降低一級(jí),但不應(yīng)該低于0.9。目前一百四十四頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)吊裝計(jì)算示意圖目前一百四十五頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)4、吊環(huán)計(jì)算:(1)材料:采用HPB235級(jí)鋼筋,嚴(yán)禁使用冷加工鋼筋,吊環(huán)伸入構(gòu)件內(nèi)的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于30d,并應(yīng)綁扎在結(jié)構(gòu)鋼筋骨架上。(2)吊環(huán)鋼筋截面面積:每個(gè)吊環(huán)可以考慮兩個(gè)截面受力。式中G――構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值(不考慮動(dòng)力系數(shù),該系數(shù)已經(jīng)在鋼筋的許用應(yīng)力中考慮);
m――受力吊環(huán)數(shù),當(dāng)構(gòu)件上設(shè)置4個(gè)吊環(huán)時(shí),設(shè)計(jì)時(shí)僅考慮3個(gè)吊環(huán)同時(shí)發(fā)揮作用。
[σs]――吊環(huán)鋼筋許用應(yīng)力,《規(guī)范》規(guī)定按50N/mm2采用。目前一百四十六頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)
整體式樓梯一、概述樓梯是建筑物中主要的垂直交通工具,同時(shí)也是典型的梁板結(jié)構(gòu)。常見(jiàn)的樓梯按施工方法分:整體式和裝配式。二、整體式樓梯(一)樓梯結(jié)構(gòu)形式:按結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)分:梁式、板式、剪刀式(懸挑式)和螺旋式。1、梁式樓梯:(1)適用范圍:樓梯段水平方向跨度大于時(shí)。(2)組成:A、踏步板---支承在兩邊的斜梁上,不得支承在承重墻上;B、樓梯斜梁---支承在上、下平臺(tái)梁上或地基梁上,可設(shè)置在樓梯踏步板的下面或上面;C、平臺(tái)板---支承在平臺(tái)梁和墻上,但休息平臺(tái)的平臺(tái)板不宜支承在兩側(cè)墻上;D、平臺(tái)梁---支承于墻體兩側(cè)墻體的承重墻上或柱上。目前一百四十七頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)梁式樓梯示意圖目前一百四十八頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)(3)優(yōu)缺點(diǎn):較為經(jīng)濟(jì),但支模較為復(fù)雜。(4)傳力途徑:踏步板斜梁平臺(tái)梁承重墻體(柱)
平臺(tái)板基礎(chǔ)地基目前一百四十九頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)
在一般情況下,梯段與平臺(tái)支承于A、B、C三處。若A、C間距較小,或B點(diǎn)下部?jī)艨詹粔?,不能布置平臺(tái)梁時(shí),取消B點(diǎn)支承,使梯段板與平臺(tái)連成一體,形成折線形的板直接支承在A、C兩點(diǎn)(圖b)。對(duì)于室外樓梯,因C處往往不能設(shè)置支點(diǎn),這時(shí)可作成帶有懸挑平臺(tái)的樓梯(圖c)。目前一百五十頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)2、板式樓梯:(1)適用范圍:樓梯段水平方向跨度小于時(shí)。(2)組成:A、梯段板---支承在上、下平臺(tái)梁上,最下部可以支承在地梁上或基礎(chǔ)上;C、平臺(tái)板---支承在平臺(tái)梁和墻上,但中間休息平臺(tái)的平臺(tái)板不宜支承在兩側(cè)墻上;D、平臺(tái)梁---支承于墻體兩側(cè)墻體的承重墻上或柱上。(3)優(yōu)缺點(diǎn):梯段板下表面平整,支模簡(jiǎn)單;但當(dāng)梯段板跨度較大時(shí),斜板厚度較大,結(jié)構(gòu)材料用量較多。(4)傳力途徑:踏步板平臺(tái)梁承重墻體(柱)基礎(chǔ)
地基平臺(tái)板目前一百五十一頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)板式樓梯示意圖目前一百五十二頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)3、剪刀式和螺旋式樓梯:
建筑造型新穎、美觀,常設(shè)置在公共建筑大廳,但設(shè)計(jì)施工比較復(fù)雜,造價(jià)較高。目前一百五十三頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)螺旋樓梯圖例目前一百五十四頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)當(dāng)房屋層高較大,樓梯間進(jìn)深較小時(shí),可做成圖示三折式樓梯,其中TB1為板式樓梯,上端支承在斜梁TL1上、TB2為梁式樓梯,其中TL1、TL2均為折線形梁。
目前一百五十五頁(yè)\總數(shù)一百七十三頁(yè)\編于二點(diǎn)梁式樓梯計(jì)算與構(gòu)造要求梁式樓梯設(shè)計(jì)包括踏步板、斜梁、平臺(tái)板和平臺(tái)梁的計(jì)算與構(gòu)造。1、踏步板:(1)、踏步板幾何尺寸:其基本尺寸由建筑確定,斜板厚度一般
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