混凝土結(jié)構(gòu)：3-4 雙向板肋形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).ppt

1、項(xiàng)目三： 肋形樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),學(xué)習(xí)任務(wù)2：次梁,學(xué)習(xí)任務(wù)1：板,學(xué)習(xí)任務(wù)3：主梁,學(xué)習(xí)任務(wù)4：雙向板肋形結(jié)構(gòu),第三節(jié) 整體式雙向板肋形結(jié)構(gòu),一、雙向板的試驗(yàn)結(jié)果 1.承受均布荷載的四邊簡支正方形板。第一批裂縫出現(xiàn)在板底面的中間部分，隨后沿著對角線方向向四角擴(kuò)展，在接近破壞時，板頂四角附近也出現(xiàn)了與對角線垂直且大致成一圓形的裂縫，這種裂縫的出現(xiàn)促使板底面對角線方向的裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展。 最后跨中受力鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度，板受壓區(qū)被壓碎而破壞。,圖9-40雙向板的破壞形態(tài),(a),(b),2.承受均布荷載的四邊簡支矩形板。第一批裂縫出現(xiàn)在板底面的中間部分， 方向與長邊平行，當(dāng)荷載繼續(xù)增加時，這些裂縫逐漸延長

2、，并沿45方向擴(kuò)展。 在接近破壞時，板頂面四角也先后出現(xiàn)裂縫，其方向垂直于對角線。這些裂縫的出現(xiàn)促使板底面45方向裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)展。 中受力鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度，受壓區(qū)混凝土被壓碎而破壞。,試驗(yàn)表明，板中鋼筋的布置方向?qū)ζ茐暮奢d的數(shù)值 無顯著影響，鋼筋平行于板的四邊布置時，對推遲第一 批裂縫的出現(xiàn)有良好的作用，而且施工方便，實(shí)際工程中多采用這種布置方式。 簡支的正方形或矩形板，在荷載作用下，板的四角都有翹起的趨勢。板傳給四邊支座的壓力，并非沿邊長均勻分布，而是在支座的中部較大，向兩端逐漸減小。當(dāng)配筋率相同時，采用較細(xì)的鋼筋較為有利；當(dāng)鋼筋數(shù)量相同時，將板中間部分的鋼筋排列較密些要比均勻布置有效。,

3、二、彈性方法計(jì)算內(nèi)力 雙向板實(shí)際工程中大多是根據(jù)板的荷載及支承情況利 用有關(guān)表格進(jìn)行計(jì)算。 （一）單塊雙向板的計(jì)算 對于承受均布荷載的單塊矩形雙向板，可以根據(jù)板的四邊支承情況及沿x與y方向的跨度之比lx / ly ，利用附錄按下式計(jì)算： M = plx2 式中 M相應(yīng)于不同支承情況單位板寬內(nèi)跨中或支座中點(diǎn) 彎矩值； 根據(jù)不同支承情況和跨度比lx / ly，由附表查得； lx 板的跨度，見附錄八附表所示； p 作用在雙向板上的均布荷載。,（二）連續(xù)雙向板的計(jì)算 計(jì)算連續(xù)的雙向板時，可將連續(xù)的雙向板簡化為 單塊雙向板來計(jì)算。 1.跨中最大彎矩 當(dāng)均布永久荷載g和可變荷載q作用時，最不利的荷載應(yīng)按圖

4、9-41（a）布置。這種布置情況可簡化為滿布的p圖9-41（b）和一上一下作用的p如圖9-41（c）兩種荷載情況之和。設(shè)全部荷載p=gq是由p和p組成，則 p=gq/2 （對稱荷載） p=q/2 （反對稱荷載）,在滿布的荷載 p作用下認(rèn)為板的中間支座 都是固定支座； 在一上一下的荷載 p的作用下，把中間支座都看作簡支支座。 板的邊支座根據(jù)實(shí)際情況確定。 將上述兩種情況求得的跨中彎矩相疊加，便可得到可變荷載在最不利位置時所產(chǎn)生的跨中最大和最小彎矩。,2.支座中點(diǎn)最大彎矩 將全部荷載p=gq布滿各跨，則可計(jì)算支座 最大彎矩。 各跨的板都可近似地認(rèn)為固定在各中間支座上。 如相鄰兩跨的另一端支承情況不

5、一樣，或兩跨的跨度不相等，可取相鄰兩跨板的同一支座彎矩的平均值作為該支座的彎矩計(jì)算值。,三、雙向板的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造 1.有效高度h0不同 雙向板跨中兩個方向均需配置受力鋼筋，因而兩個方向的截面有效高度是不同的。 短跨方向的彎矩較大，鋼筋應(yīng)放在下層。 2.分板帶配筋 板跨中最大彎矩是板中間板帶的彎矩，故所求出的鋼筋用量是中間板帶單位寬度內(nèi)所需要的鋼筋用量。,靠近支座板帶的彎矩比中間板帶的彎矩要小， 它的鋼筋用量也比中間板帶的鋼筋用量為少。可按 圖9-42處理，即將板在兩個方向各劃分為三個板帶，邊緣板帶寬度均為l1/4，其余為中間板帶。 在中間板帶，按跨中最大彎矩值配筋。 在邊緣板帶，單位寬度內(nèi)的

6、鋼筋用量則為相應(yīng)中間板帶鋼筋用量的一半。 任何情況下，每米寬度內(nèi)的鋼筋不少于3根。,3.由支座最大彎矩求得的支座鋼筋數(shù)量，沿板邊應(yīng)均 勻配置，不得分帶減少。 4.在簡支的單塊板中，考慮到簡支支座嵌固作用，可將每一方向的跨中鋼筋彎起1/31/2伸入到支座上面以承擔(dān)可能產(chǎn)生的負(fù)彎矩。 在連續(xù)雙向板中，承擔(dān)中間支座負(fù)彎矩的鋼筋，可由相鄰兩跨跨中鋼筋各彎起1/31/2來承擔(dān)，不足部分另加直鋼筋；由于邊緣板帶內(nèi)跨中鋼筋較少，鋼筋彎起較困難，可在支座上面另加直鋼筋。 雙向板鋼筋的配筋方式有彎起式和分離式（圖示）兩種。,1.荷載近似分配 雙向板上的荷載是沿著兩個方向傳到四邊的支承梁上，在設(shè)計(jì)中多采用近似方法

7、進(jìn)行分配。即對每一區(qū)格，從四角作45線與平行于長邊的中線相交（圖9-44），將板的面積分為四小塊，每小塊面積上的荷載認(rèn)為傳遞到相鄰的梁上。 故短跨梁上的荷載是三角形分布，長跨梁上的荷載是梯形分布。梁上的荷載確定后即可計(jì)算梁的內(nèi)力（圖9-44） 。,四、支承雙向板的梁的計(jì)算特點(diǎn),2.等效均布荷載pE：按彈性方法計(jì)算承受梯形或三角 形分布荷載的連續(xù)梁的內(nèi)力時，計(jì)算跨度可仍按一般連續(xù) 梁的規(guī)定取用。當(dāng)其跨度相等或相差不超過10%時，可按照支座彎矩等效的原則，將梯形（或三角形）分布荷載折算成等效的均布荷載pE。 3.查表求支座彎矩。 4.由支座彎矩和實(shí)際荷載求各跨跨中彎矩和支座剪力。 梁的截面設(shè)計(jì)、裂

8、縫和變形驗(yàn)算及配筋構(gòu)造與支承單向板的梁完全相同。,例 題 9-3（一）,某水電站的工作平臺，因使用要求，采用雙向板肋 形結(jié)構(gòu)。板四邊與邊梁整體澆筑，板厚150mm，邊梁截面尺寸250mm600mm，如圖9-45所示。該工程屬3級水工建筑物，設(shè)計(jì)狀況為持久狀況。已知永久荷載設(shè)計(jì)值g=4kN/m2；可變荷載設(shè)計(jì)值q=12kN/m2，砼采用C20，鋼筋采用冷軋帶肋鋼筋LL550。 試計(jì)算各區(qū)格板的彎矩。,解： 該平臺分為A、B兩種區(qū)格?？勺兒奢d最不利布置如下： （1）求跨中最大彎矩時，可變荷載按棋盤式布置，分解為： 1）滿布荷載： p=gq/2=412/2=10kN/m2 2）一上一下： p=q/2

9、=12/2=6kN/m2 （2）當(dāng)求支座最大彎矩時，可變荷載滿布， p=gq=412=16 kN/m2,A區(qū)格：lx=4.8m，ly=6.0m，lx/ly=4.8/6.0=0.8， 由附錄八查得彎矩系數(shù)如下表示：,荷 載,p,p,p,”,支撐條件,M,X,M,y,M,X,0,M,y,0,四邊固定,四邊固定,三邊簡支 一邊固定,0.0295,0.0295,0.0459,0.0189,0.0189,0.0258,-0.0664,-0.0664,-0.1007,-0.0559,-0.0559,表9-19,區(qū)格A彎矩系數(shù),荷載 p 作用下的支座彎矩： Mx0=0.0664164.82=24.48 kN

10、m/m My0=0.0559164.82=20.61 kNm/m 荷載 pp作用下的跨中彎矩及外支座彎矩： Mx=0.0295104.820.045964.82=13.14kNm/m My=0.0189104.820.025864.82=7.92kNm/m Mx0 =0.0664104.820.100764.82 =29.22kNm/m,B區(qū)格 ： lx=4.8m，ly=6.0m，lx/ly=4.8/6.0=0.8， 由附錄八查得彎矩系數(shù)如下表示： 荷載 p 作用下的支座彎矩： Mx0 =0.0664164.82=24.48 kNm/m My0 =0.0559164.82=20.61 kNm/

11、m,荷 載,p,p,p,”,支撐條件,M,X,M,y,M,X,0,M,y,0,四邊固定,四邊固定,兩鄰邊簡支兩邊固定,0.0295,0.0295,0.0390,0.0189,0.0189,0.0263,-0.0664,-0.0664,-0.0883,-0.0559,-0.0559,表9-20,區(qū)格B彎矩系數(shù),-0.0748,荷載 pp作用下的跨中彎矩及外支座彎矩： Mx=0.0295104.820.035964.82=12.19kNm/m My=0.0189104.820.026364.82=7.99kNm/m Mx0 =0.0664104.820.088364.82=27.51kNm/m M

12、y0 =0.0559104.820.074864.82=23.22kNm/m 配筋計(jì)算與單向板相同，兩個方向的截面有效高度不同。 短邊方向的受力鋼筋在下層 h01=h30mm 長邊方向的受力鋼筋在短邊受力鋼筋的上面， h02=h40mm,2.配筋計(jì)算 基本資料：b=1000mm，fc=9.6N/mm2，fy=360N/mm2，c=25mm，K=1.25 h01=15030=120mm（短向） h02=15040=110mm（長向） 配筋計(jì)算見表416。,表416 雙向板配筋表,3.配筋圖 雙向板配筋圖見圖435。有關(guān)構(gòu)造規(guī)定說明如下： （1）為方便施工，工作平臺按分離式配筋； （2）沿方向lx

13、的鋼筋應(yīng)放置在沿ly方向鋼筋的外側(cè)； （3）由于跨中配筋量較小，為符合受力鋼筋最大間距不大于300mm的要求，lx和ly兩個方向的鋼筋用量均按相應(yīng)的最大值選用。如果選配細(xì)鋼筋且間距較密時，可對邊板帶鋼筋減半配置； （4）由于板與邊梁整體澆筑，計(jì)算時視為固定支座，因此，板中受力鋼筋應(yīng)可靠地錨固于邊梁中，錨固長度la應(yīng)不小于40d。,圖435 雙向板肋形結(jié)構(gòu)配筋圖,雙向板立體配筋圖鏈接,本章結(jié)束,謝謝欣賞,=,圖9-41 跨中最大彎矩荷載布置圖,g,g+q,q,g,q,g,(a),(b),p=g+q/2,p =g+q/2,g+q,g+q,g+q,g+q,g+q,g+q,g+q,g,g,g,g,g,

14、g,(c),p =- q/2,p=q/2,P=q/2,圖9-43雙向板肋形結(jié)構(gòu)配筋圖,(a) 連續(xù)雙向板的分離式配筋；(b)連續(xù)雙向板的彎起式配筋,雙向板立體配筋圖,圖9-42 配筋板帶的劃分,圖9-44 雙向板傳給梁的荷載,圖9-45 工作平臺布置圖,圖910 單向中受力鋼筋的布置,(b) 分離式,五跨連續(xù)梁求最不利內(nèi)力時均布可變荷載布置圖,圖 9-35 截面各部分尺寸,1-甲梁；2-預(yù)制厚板50mm；3-乙梁,板上開洞鋼筋布置圖,孔洞,孔洞,b,圖 9-34 工作橋及啟閉機(jī)位置示意圖,洞邊設(shè)肋梁,肋梁,肋梁,下一頁(表),y,x,/l,l,M,y,M,x,M,y,0,M,x,0,0.50,0.55,0.60,0.65,0.70,0.75,0.80,0.85,0.90,0.95,1.00,0.0406,0.0394,0.0380,0.0361,0.0340,0.0318,0.0295,0.0272,0.0249,0.0227,0.0205,0.0105,0.0120,0.0137,0.0152,0.0167,0.0179,0.0189,0.0