第二章-梁板結(jié)構(gòu)12004

第二章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)1）裝配式2）裝配整體式3）全現(xiàn)澆式

2.1概述

2.1.1樓蓋的結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)組成及傳力途徑

a.單向板肋梁樓蓋、b.雙向板肋梁蓋、

c.井式樓蓋、d.無梁樓蓋

2.1.2單向板和雙向板

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)邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋

2.2單向板肋梁樓蓋

由單向板和其支承梁組成的樓蓋，稱為單向板肋梁樓蓋。

單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)步驟：

1）結(jié)構(gòu)平面布置，并初步擬定板、主、次梁的截面尺寸；

2）選取計(jì)算單元，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。2.2.1結(jié)構(gòu)平面布置1）實(shí)際工程中單向板的常用跨度為：?jiǎn)蜗虬澹?.7~2.5m，不宜超過3m。荷載大時(shí)取小值。次梁：4~6m主梁：5~8m2）單向板肋梁樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置方案有：主梁橫向布置，次梁縱向布置主梁縱向布置，次梁橫向布置僅設(shè)次梁，不設(shè)主梁3）布置的基本原則受力合理①板面上不宜直接承受集中荷載，否則在板底應(yīng)設(shè)小梁；②小于等于300㎜的孔洞鋼筋可繞過；

③當(dāng)方孔邊長(zhǎng)大于等于800㎜，圓孔d≥800㎜時(shí)，應(yīng)在孔邊設(shè)置附加鋼筋，并在板頂邊和底邊同時(shí)設(shè)置，其面積大于等于被截?cái)噤摻钪娣e。④滿足建筑設(shè)計(jì)要求，注意變形縫的設(shè)置；⑤方便施工。2.2.2荷載及計(jì)算單元

1.恒載（自重、構(gòu)造層重、固定設(shè)備等），恒載的標(biāo)準(zhǔn)值，荷載分項(xiàng)系數(shù)。

2.活荷載（人群、堆料、臨時(shí)性設(shè)備等），活載的標(biāo)準(zhǔn)值及活載的分項(xiàng)系數(shù)。

3.樓面活荷載的折減。（詳見規(guī)范）

4.計(jì)算單元。

2.2.3鋼筋混凝土連續(xù)梁、板按彈性方法的內(nèi)力計(jì)算

1.計(jì)算簡(jiǎn)圖（支座簡(jiǎn)化、計(jì)算跨度、計(jì)算垮數(shù)）

1）支座簡(jiǎn)化

①板簡(jiǎn)化成以次梁為鉸支座的多跨連續(xù)板；

②次梁簡(jiǎn)化成以主梁為鉸支座的多跨連續(xù)梁；

③主梁：當(dāng)梁柱線剛度比時(shí)，主梁簡(jiǎn)化成以柱為鉸支座的多跨連續(xù)梁；當(dāng)梁柱線剛度比

＜5

時(shí)，則將梁柱作為剛架（框架）計(jì)算。

2）計(jì)算跨度計(jì)算跨度對(duì)于中間跨可取支座中心間距離，對(duì)于邊支座根據(jù)具體情況確定?？梢奝24.3。

折算荷載3）計(jì)算垮數(shù)

多于5跨的按5跨計(jì)算，小于5跨的按實(shí)際跨數(shù)計(jì)算?？缍炔钚∮诘扔?0％的按等跨計(jì)算。

3.活荷載的不利布置

P24-25的4點(diǎn)

4.內(nèi)力計(jì)算（對(duì)于等跨連續(xù)梁，查書中附錄4或采用力矩分配法）均布及三角形荷載作用下：

集中荷載作用下：

5.彎矩疊合圖和內(nèi)力包羅圖

內(nèi)力包羅圖作為截面配筋計(jì)算和鋼筋彎起，截?cái)嗟膬?nèi)力依據(jù)。

6.支座彎矩和剪力設(shè)計(jì)值

均布荷載：

彎矩設(shè)計(jì)值

剪力設(shè)計(jì)值

集中荷載：Mc、Vc－分別為支承中心處的彎矩和剪力設(shè)計(jì)值V0－為按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的支座剪力設(shè)計(jì)值

2.2.4連續(xù)梁、板按塑性理論的內(nèi)力計(jì)算

1.塑性鉸的概念及特點(diǎn)特點(diǎn)：?jiǎn)蜗蜚q、具有一定的長(zhǎng)度、能承受一定的彎矩2.鋼筋混凝土超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布1）為何要考慮內(nèi)力重分布3m3m跨中和支座截面的極限彎矩相同Mu=30kN/m（1）根據(jù)彈性理論：跨中M1=M2=0.156Fl支座MB=-0.188Fl按彈性理論該梁能承受的最大荷載（2）考慮內(nèi)力重分布該梁能承受的最大荷載2）內(nèi)力重分布的過程第一階段發(fā)生在受拉混凝土開裂到第一個(gè)塑性鉸形成之前，彈塑性內(nèi)力重分布第二階段發(fā)生在第一個(gè)塑性鉸形成后直到形成機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)破壞，塑性內(nèi)力重分布

3）影響內(nèi)力重分布的因素塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力：縱筋的配筋率鋼材的品種混凝土的極限壓應(yīng)變斜截面承載力正常使用條件：需控制內(nèi)力重分布的幅度4）考慮內(nèi)力重分布的意義和適用范圍意義合理的調(diào)整鋼筋的布置，簡(jiǎn)化配筋構(gòu)造，方便施工；在一定范圍內(nèi)人為控制彎矩分布；使結(jié)構(gòu)破壞時(shí)有較多的截面達(dá)到承載力，充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)的潛力。同時(shí)也能合理地估計(jì)結(jié)構(gòu)的承載能力。不宜考慮內(nèi)力重分布的情況在使用階段不允許出現(xiàn)裂縫的或?qū)α芽p開展有較嚴(yán)格限制的結(jié)構(gòu)，如水池池壁、及處于侵蝕性環(huán)境中的結(jié)構(gòu)直接承受動(dòng)力和重復(fù)荷載的結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)和二次受力疊合結(jié)構(gòu)要求有較高安全儲(chǔ)備的結(jié)構(gòu)3.連續(xù)梁、板按調(diào)幅法的內(nèi)力計(jì)算1）彎矩調(diào)幅法的概念彎矩調(diào)幅系數(shù)調(diào)幅法現(xiàn)將支座彎矩調(diào)整為Ma=-0.15Pl則支座彎矩調(diào)幅系數(shù)跨中的彎矩由靜力平衡條件確定2）調(diào)幅的步驟用線彈性方法計(jì)算，并確定荷載最不利布置下的結(jié)構(gòu)控制截面的彎矩最大值Me；采用調(diào)幅系數(shù)降低各支座彎矩，即設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算

結(jié)構(gòu)跨中截面彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)取彈性分析所得的最不利彎矩值和按下式計(jì)算值中之較大值調(diào)幅后，支座和跨中截面的彎矩值均應(yīng)不小于M0的1/3；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。（2-1）3）調(diào)幅法的原則《鋼筋混凝土連續(xù)梁和框架考慮內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)規(guī)程》4）用調(diào)幅法計(jì)算等跨連續(xù)梁、板（1）等跨連續(xù)梁支座和跨中的彎矩設(shè)計(jì)值承受均布荷載時(shí)承受間距相同、大小相等的集中荷載時(shí)支座邊緣的剪力設(shè)計(jì)值承受均布荷載時(shí)承受間距相同、大小相等的集中荷載時(shí)

（2）等跨連續(xù)板承受均布荷載的等跨連續(xù)板，各跨跨中及支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值5）用調(diào)幅法計(jì)算不等跨連續(xù)梁、板（1）不等跨連續(xù)梁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；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)不宜超過0.25，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)：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和按式（2-1）算得的彎矩的較大值；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求得，也可近似取考慮活荷載最不利布置按彈性理論算得剪力值。當(dāng)連續(xù)梁兩端與梁或柱整體連接時(shí)：（2）不等跨連續(xù)板從較大跨度板開始，在下列范圍內(nèi)選定跨中彎矩設(shè)計(jì)值

邊跨中間跨按照所選定的跨中彎矩設(shè)計(jì)值，由靜力平衡條件，來確定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，確定相鄰跨的跨中彎矩和相鄰支座的彎矩設(shè)計(jì)值。

2.2.5單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造1.單向板的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造1）計(jì)算要點(diǎn)厚度跨度小于1500mm的屋面板h≥50mm跨度大于等于1500mm的屋面板h≥60mm民用建筑樓板h≥60mm工業(yè)建筑樓板h≥70mm行車道下的樓板h≥80mm且板的厚度尚不應(yīng)小于跨度的1/40（連續(xù)板）、1/35（簡(jiǎn)支板）以及1/12（懸臂板）。經(jīng)濟(jì)配筋率：0.3~0.8%彎矩設(shè)計(jì)值的折減對(duì)于中間區(qū)格的單向板，其中間跨的跨中截面彎矩及支座截面彎矩可各折減20%。邊跨的跨中截面彎矩及第一支座截面彎矩則不折減。一般不需進(jìn)行斜截面受剪承載力支承長(zhǎng)度≥120mm計(jì)算2）配筋構(gòu)造（1）板中受力筋直徑：6，、8、10、12端部錨固措施：彎鉤或直鉤間距：當(dāng)板厚h≤150mm時(shí)不宜大于200mm；當(dāng)板厚h>150mm時(shí)，不宜大于1.5h

，且不宜大于250mm。配筋方式：分離式和彎起式伸進(jìn)支座的錨固長(zhǎng)度：不小于5d鋼筋的彎起和截?cái)啵海?）板中構(gòu)造鋼筋a分布鋼筋：作用：固定受力筋的位置；承受混凝土收縮和溫度變化所產(chǎn)生的內(nèi)力；承受并分布板上局部荷載產(chǎn)生的內(nèi)力；承受長(zhǎng)跨方向?qū)嶋H存在的彎矩。數(shù)量和間距：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度上分布鋼筋的截面面積不宜小于單位寬度上受力鋼筋截面面積的15%；分布鋼筋的間距不宜大于250mm，直徑不宜小于6mm。b與主梁垂直的上部構(gòu)造鋼筋c與承重砌體墻垂直的上部構(gòu)造鋼筋d板角附加短筋2.連續(xù)次梁和主梁的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求1）正截面承載力計(jì)算采取的截面形式2）截面尺寸及有效高度3）受力鋼筋的彎起和截?cái)?）架立鋼筋的直徑：當(dāng)梁的跨度小于4m時(shí)，不宜小于8mm；當(dāng)梁的跨度為4~6m時(shí)，不宜小于10mm；當(dāng)梁的跨度大于6m時(shí)，不宜小于12mm。5）側(cè)面縱向構(gòu)造鋼筋：當(dāng)梁腹板高度hw≥450mm時(shí)，在梁的兩側(cè)配置縱向構(gòu)造鋼筋，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。6）主次梁相交處附加箍筋的計(jì)算2.3雙向板肋梁樓蓋在縱橫兩個(gè)方向彎曲且都不能忽略的板。1.雙向板的受力特點(diǎn)與破壞方式主彎矩的大小和方向裂縫的發(fā)展及破壞模式2.按彈性理論的計(jì)算方法當(dāng)板厚遠(yuǎn)小于板短邊邊長(zhǎng)的1/30，且板的撓度遠(yuǎn)小于板的厚度時(shí)，雙向板可按彈性薄板理論計(jì)算。（1）單跨雙向板（2）多跨連續(xù)雙向板

（a）跨中最大正彎矩荷載棋盤式的布置方式作用下中間支座固定作用下中間支承簡(jiǎn)支

下列方法僅適用于沿同一方向相鄰跨度的比值的情況

（b）支座最大負(fù)彎矩滿布活荷載中間支座固定沿樓蓋周邊按實(shí)際情況考慮3.截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求（1）彎矩設(shè)計(jì)值的折減中間跨和跨中截面及中間支座截面，減小20%邊跨的跨中截面及樓板邊緣算起的第二個(gè)支座截面，當(dāng)lb/l0<1.5時(shí)減小20%；當(dāng)1.5≤lb/l0≤2.0時(shí)減小10%，式中為垂直于樓板邊緣方向板的計(jì)算跨度。樓板的角區(qū)格不折減。（2）截面設(shè)計(jì)要點(diǎn)兩個(gè)方向截面有效高度（3）構(gòu)造要求板的厚度不宜小于80mm配筋方式：彎起式和分離式截面配筋計(jì)算方法4.雙向板支承梁的設(shè)計(jì)支承梁的受荷范圍等效均布荷載三角形荷載作用時(shí)井字形樓蓋的支承梁：按交叉梁系進(jìn)行計(jì)算考慮塑性內(nèi)力重分布梯形荷載作用時(shí)2.6樓梯和雨篷2.6.1樓梯板式樓梯梁式樓梯樓梯的種類：現(xiàn)澆板式樓梯、梁式樓梯、折板式樓梯、復(fù)式樓梯、特種樓梯，裝配式樓梯懸挑式樓梯螺旋板式樓梯懸挑式樓梯折板式樓梯復(fù)式樓梯樓梯的設(shè)計(jì)要求建筑設(shè)計(jì)：樓梯的平面布置、踏步尺寸、欄桿形式等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：1）根據(jù)建筑要求和施工條件，確定樓梯的結(jié)構(gòu)型式和結(jié)構(gòu)布置；2）根據(jù)建筑類別，確定樓梯的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，設(shè)計(jì)樓梯欄桿時(shí)應(yīng)按規(guī)定考慮頂部水平荷載；3）進(jìn)行樓梯各部分的內(nèi)力分析和截面設(shè)計(jì)；4）繪制施工圖，處理好連接部位的配筋構(gòu)造。1.板式樓梯1）結(jié)構(gòu)組成和特點(diǎn)2）設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）梯段板a.計(jì)算簡(jiǎn)圖斜放的簡(jiǎn)支梁活荷載按水平投影面考慮計(jì)算跨度為平臺(tái)梁之間的斜長(zhǎng)凈距b.內(nèi)力計(jì)算板跨中最大彎矩和最大剪力為與水平投影長(zhǎng)度的簡(jiǎn)支梁的內(nèi)力關(guān)系c.截面設(shè)計(jì)跨中正彎矩設(shè)計(jì)值斜板的截面高度板支座處的負(fù)筋和分布鋼筋φ6或φ8的分布筋，每級(jí)踏步不少于1根支座處板面負(fù)筋為φ8@200ln/4ln/4（2）平臺(tái)板和平臺(tái)梁平臺(tái)板一般按單向板設(shè)計(jì)跨中彎矩可近似?。号浣顦?gòu)造2.梁式樓梯（1）踏步板計(jì)算單元：一個(gè)踏步板截面高度：構(gòu)造要求：板厚一般不小于30~40mm，每個(gè)踏步一般需配置不少于2φ6的受力鋼筋，沿斜向布置分布鋼筋。（2）斜梁計(jì)算要點(diǎn)：同斜板，可取為矩形截面配筋構(gòu)造（3）平臺(tái)梁按一般簡(jiǎn)支梁計(jì)算3.現(xiàn)澆樓梯的某些構(gòu)造處理（1）板式樓梯的樓層梁向內(nèi)移動(dòng)設(shè)計(jì)要求樓梯段中的水平段，其板厚應(yīng)與梯段斜板相同，而不能與平臺(tái)板同厚；折角處的下部受拉鋼筋不允許沿板底彎折，應(yīng)將此處鋼筋斷開，各自延伸至上面再行錨固。（2）梁式樓梯的樓層梁內(nèi)移2.6.2雨篷1.一般要求組成：雨篷梁和雨篷板構(gòu)造：板厚，雨篷梁的截面尺寸及伸進(jìn)砌體的長(zhǎng)度3）計(jì)算內(nèi)容（1）雨篷板的正截面承載力計(jì)算（2）雨篷梁在彎矩、剪力、扭矩共同作用下的承載力計(jì)算（3）雨篷抗傾覆驗(yàn)算2.雨篷板和雨篷梁的承載力計(jì)算1）作用于雨篷板上的荷載及雨篷板的計(jì)算要點(diǎn)（1）荷載包括：恒載、雪荷載、均布活荷載、施工和檢修集中荷載，其中雪荷載和均布活荷載不同時(shí)考慮，施工和檢修集中荷載與均布活荷載不同時(shí)考慮。（2）每一個(gè)集中荷載值為1.0kN，進(jìn)行承載力計(jì)算時(shí)，沿板寬每1m考慮一個(gè)集中荷載；進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算時(shí)，沿板寬每隔2.5~3.0m考慮一個(gè)。（3）計(jì)算截面位置，內(nèi)力組合要求，受拉鋼筋伸進(jìn)雨篷梁的錨固長(zhǎng)度。2）雨篷梁的計(jì)算（1）雨篷梁所承受的荷載：自重、梁上砌體重（可能計(jì)入樓蓋傳來的荷載），雨篷板傳來的荷載。（2）雨篷梁的內(nèi)力板傳給梁的力：（3）雨篷梁的設(shè)計(jì)要點(diǎn)雨篷梁應(yīng)按彎、剪、扭構(gòu)件確定所需的縱向鋼筋和箍筋的截面面積，并滿足構(gòu)造要求（2）傾覆荷載和抗傾覆荷載3）雨篷抗傾覆驗(yàn)算（1）計(jì)算傾覆點(diǎn)的位置2.8.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.8.2.4裝配整體式框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計(jì)1.內(nèi)力分析施工安裝階段：只考慮梁、板、后澆層自重和施工荷載，不考慮風(fēng)荷載和地震作用以及側(cè)移的影響，施工荷載可取1.0~1.5kN/m2。在計(jì)算梁、柱內(nèi)力時(shí)，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件劃分和施工方法的不同而采用不同的計(jì)算簡(jiǎn)圖。使用階段：作用于框架上的荷載應(yīng)包括形成框架后新加上去的樓板面層、吊頂、設(shè)備、使用荷載以及風(fēng)荷載和地震作用。。2.構(gòu)件設(shè)計(jì)框架梁應(yīng)按疊合梁設(shè)計(jì)框架柱一般為對(duì)稱配筋的等截面柱對(duì)預(yù)制的梁、柱或其組合單元，應(yīng)進(jìn)行安裝階段的驗(yàn)算，必要時(shí)尚應(yīng)進(jìn)行起吊、運(yùn)輸階段的驗(yàn)算。2.8.2.5疊合梁設(shè)計(jì)按施工和受力特點(diǎn)的不同分為兩類（1）一階段受力疊合構(gòu)件：在施工階段加設(shè)可靠支撐的疊合式受彎構(gòu)件，除按疊合式受彎構(gòu)件進(jìn)行斜截面受剪承載力和疊合面受剪承載力計(jì)算以及使疊合面滿足相應(yīng)的構(gòu)造要求外，其余設(shè)計(jì)內(nèi)容與一般受彎構(gòu)件相同。（2）二階段受力疊合構(gòu)件：施工階段不加設(shè)支撐的疊合式受彎構(gòu)件，應(yīng)按下面的規(guī)定對(duì)疊合構(gòu)件及其預(yù)制構(gòu)件部分分別進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)h1/h<0.4時(shí)，應(yīng)在施工階段設(shè)置可靠支撐。2.疊合梁的受力過程1）第一階段：后澆疊合層混凝土未達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值之前的階段。荷載