建筑混凝土結構設計-第二章梁板結構_第1頁
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文檔簡介

1、2022-3-4辦公室:土木大樓B309電話:65986103mail: QQ:6302917292022-3-4整體式單向板肋梁樓蓋整體式單向板肋梁樓蓋整體式雙向板肋梁樓蓋整體式雙向板肋梁樓蓋無梁樓蓋無梁樓蓋密肋樓蓋和井式樓蓋密肋樓蓋和井式樓蓋無粘結預應力混凝土樓蓋無粘結預應力混凝土樓蓋裝配式樓蓋裝配式樓蓋樓梯樓梯雨篷等懸挑構件雨篷等懸挑構件單向板與雙向板單向板與雙向板受彎構件的塑性鉸和超靜定結構內力重分布受彎構件的塑性鉸和超靜定結構內力重分布單向板肋梁樓蓋設計單向板肋梁樓蓋設計2022-3-4樓蓋樓蓋屋蓋屋蓋橋面板橋面板水池頂蓋、池壁、底板水池頂蓋、池壁、底板擋土

2、墻擋土墻筏式基礎筏式基礎2022-3-4安全性:恒載、樓面活載、風載、地震等安全性:恒載、樓面活載、風載、地震等適用性:剛度等適用性:剛度等耐久性:耐久性:建筑隔聲、隔熱建筑隔聲、隔熱2022-3-4 按按施工方法施工方法,混凝土樓蓋可分為:,混凝土樓蓋可分為: 現澆混凝土樓蓋現澆混凝土樓蓋 裝配式混凝土樓蓋裝配式混凝土樓蓋 裝配整體式混凝土樓蓋裝配整體式混凝土樓蓋 按按結構形式結構形式,現澆混凝土樓蓋可分為:,現澆混凝土樓蓋可分為:單向板肋梁樓蓋單向板肋梁樓蓋 雙向板肋梁樓蓋雙向板肋梁樓蓋 無梁樓蓋無梁樓蓋 密肋樓蓋密肋樓蓋 井式樓蓋井式樓蓋 扁梁樓蓋扁梁樓蓋2022-3-4樓蓋類型樓蓋類型

3、(a) 單向板肋梁樓蓋單向板肋梁樓蓋(b) 雙向板肋梁樓蓋雙向板肋梁樓蓋(c) 無梁樓蓋無梁樓蓋(d) 密肋樓蓋密肋樓蓋2022-3-4(e) 井式樓蓋井式樓蓋(f) 扁梁樓蓋扁梁樓蓋樓蓋類型樓蓋類型2022-3-4永久荷載(恒載):結構自重、構造層重永久荷載(恒載):結構自重、構造層重可變荷載(活荷載):樓面活荷載、屋面活荷可變荷載(活荷載):樓面活荷載、屋面活荷載、雪荷載、積灰荷載。載、雪荷載、積灰荷載。樓面活荷載折減:梁樓面活荷載折減:梁0.61.0 柱、墻、基礎柱、墻、基礎0.551.02022-3-4(承載力和剛度)(承載力和剛度) f f構件種類構件種類高跨比(高跨比( )備備 注

4、注多跨連續次梁多跨連續次梁多跨連續主梁多跨連續主梁單跨簡支梁單跨簡支梁1/181/121/141/81/141/8最小梁高:次梁最小梁高:次梁 主梁主梁梁的寬高比(梁的寬高比( )一般為)一般為1/31/2, 以以50mm為模數為模數單向板單向板簡簡 支支兩端連續兩端連續1/351/40(按短向跨度)(按短向跨度)最小板厚:最小板厚: 屋屋 面面 板板 60mm 民用建筑樓板民用建筑樓板 70mm 工業建筑樓板工業建筑樓板 80mm雙向板雙向板四邊簡支四邊簡支四邊連續四邊連續1/451/50高跨比高跨比 中的中的 取短向跨度取短向跨度板厚一般宜為板厚一般宜為80mm 160mm密肋板密肋板單跨

5、簡支單跨簡支多跨連續多跨連續1/201/2550mm懸懸 臂臂 板板1/12板的懸臂長度板的懸臂長度500mm, 60mm板的懸臂長度板的懸臂長度500mm, 80mm無梁樓板無梁樓板無柱帽無柱帽有柱帽有柱帽1/301/35h150mm混凝土梁、板截面的常規尺寸混凝土梁、板截面的常規尺寸 /h l/h l/b hhhhhhhhhl25/ lh 15/ lh 2022-3-4混凝土結構設計規范規定:混凝土結構設計規范規定:(1) 對兩邊支承的板,對兩邊支承的板,應應按單向板計算。按單向板計算。(2) 對于四邊支承的板對于四邊支承的板 時,時,應應按雙向板計算;按雙向板計算; 時,時,宜宜按雙向板

6、計算;按沿短邊方向受力的單向板計算按雙向板計算;按沿短邊方向受力的單向板計算 時,應沿長邊方向布置足夠數量的構造鋼筋;時,應沿長邊方向布置足夠數量的構造鋼筋; 時,時,可可按沿短邊方向受力的單向板計算。按沿短邊方向受力的單向板計算。 注:注: 長邊長度;長邊長度; 短邊長度短邊長度單向板:單向板:荷載作用下,只在一個方向或主要在一個方向彎曲的板。荷載作用下,只在一個方向或主要在一個方向彎曲的板。雙向板:雙向板:荷載作用下,在兩個方向彎曲,且不能忽略任一方向彎曲的板。荷載作用下,在兩個方向彎曲,且不能忽略任一方向彎曲的板。/2l b 2/3l b/3l b lb主梁主梁 柱柱次梁次梁2022-3

7、-4 結構布置包括柱網、承重墻、梁和板的布置結構布置包括柱網、承重墻、梁和板的布置 應綜合考慮建筑功能、造價及施工條件等,合理確定結構的平面布置。應綜合考慮建筑功能、造價及施工條件等,合理確定結構的平面布置。根據工程實踐,常用跨度為:根據工程實踐,常用跨度為:單向板單向板 :(:(1.72.5)m 次次 梁梁 :(:(46)m 主主 梁梁 :(:(58)m結構平面布置方案結構平面布置方案 單向板肋梁樓蓋結構布置示例單向板肋梁樓蓋結構布置示例主梁主梁 柱柱次梁次梁主梁主梁次梁次梁2022-3-4單向板肋梁樓蓋:傳力途徑:荷載板次梁主梁柱或墻次梁板主梁此力分析梁時不要,設計柱時不能丟!板的負荷面積

8、主梁集中荷載的負荷面積次梁的負荷面積次梁主梁柱1m次梁的間距2022-3-4連續梁、板的計算跨度連續梁、板的計算跨度(a) 邊跨邊跨(a) 中間跨中間跨梁、板的計算跨度梁、板的計算跨度2022-3-4(1) 板板1)計算單元:)計算單元:1m寬板帶寬板帶2) 荷荷 載載 :均布荷載:均布荷載3) 連連 續續 梁梁 :次梁、墻作為板的不動鉸支座次梁、墻作為板的不動鉸支座 4)計算跨度:)計算跨度:中間跨中間跨 : 邊跨(邊支座為砌體墻):邊跨(邊支座為砌體墻): 通常通常a a為為120mm c0ll 2222nn0balbhll(2) 次梁次梁 1)荷載范圍)荷載范圍 :次梁左右各半跨板次梁左

9、右各半跨板 2) 荷荷 載載 :均布荷載:均布荷載 恒載:次梁左右各半跨板自重、次梁自重恒載:次梁左右各半跨板自重、次梁自重 活載:次梁左右各半跨板上活載活載:次梁左右各半跨板上活載 梁、板的計算跨度(按彈性理論計算)梁、板的計算跨度(按彈性理論計算)2022-3-4 3) 連連 續續 梁梁 : 時,時,認為主梁是次梁的不動鉸支座,否則認為主梁是次梁的不動鉸支座,否則應取應取交叉梁系交叉梁系進行分析進行分析 4)計算跨度:)計算跨度:中間跨中間跨 : 邊跨(邊支座為砌體墻):邊跨(邊支座為砌體墻): 通常通常a a為為240mm8ii主次(3) 主梁主梁222025. 1nn0balbllc0

10、ll 1)荷載范圍)荷載范圍 :主梁左右各半個主梁間距:主梁左右各半個主梁間距,次梁左右各半個次梁間距,次梁左右各半個次梁間距 2) 荷荷 載載 :集中集中荷載荷載 3) 連連 續續 梁梁 :當:當 較小,可將柱作為主梁的不動鉸支座較小,可將柱作為主梁的不動鉸支座 框框 架架 : 時,時,應考慮應考慮柱對主梁的轉動約束柱對主梁的轉動約束作用作用 4)計算跨度)計算跨度 :與次梁相同,通常與次梁相同,通常a a為為370mm 柱i()()3iiii左梁右梁上柱下柱)梁、板的計算跨度(按彈性理論計算)梁、板的計算跨度(按彈性理論計算)2022-3-4等截面等跨連續梁的內力系數表:附表等截面等跨連續

11、梁的內力系數表:附表C1。多于五跨:中間跨與第三跨內力相同多于五跨:中間跨與第三跨內力相同不等跨:相差小于不等跨:相差小于10%,近似等跨,負彎矩計算時跨度取相鄰跨平,近似等跨,負彎矩計算時跨度取相鄰跨平 均值,或取大者。均值,或取大者。不等截面:慣性矩之比小于不等截面:慣性矩之比小于1.5時,近似等截面時,近似等截面換算等效均布荷載換算等效均布荷載a)b)2022-3-4活荷載在不同跨間時的彎矩圖和剪力圖活荷載在不同跨間時的彎矩圖和剪力圖2022-3-4活荷載不利布置規律:活荷載不利布置規律:(1 1)求某跨跨中)求某跨跨中 ,該跨布置活荷載,然后隔跨布置,該跨布置活荷載,然后隔跨布置(2

12、2)求某跨跨中)求某跨跨中 或或 ,左、右跨布置活荷載,然后隔跨布置,左、右跨布置活荷載,然后隔跨布置(3 3)求某支座)求某支座 ,該支座左、右跨布置活荷載,然后隔跨布置,該支座左、右跨布置活荷載,然后隔跨布置(4 4)求某支座)求某支座 ,與(,與(3 3)相同)相同 maxMminMmaxMmaxMmaxV連續梁和單向連續板的荷載最不利組合及內力包絡圖連續梁和單向連續板的荷載最不利組合及內力包絡圖2022-3-4內力包絡圖內力包絡圖 由內力疊合圖形的由內力疊合圖形的外包線外包線構成,它反映出各截面可能產生的最大內構成,它反映出各截面可能產生的最大內力值,是設計時力值,是設計時選擇截面選擇

13、截面和和布置鋼筋布置鋼筋的依據。的依據。均布荷載作用下五跨連續梁的內力均布荷載作用下五跨連續梁的內力疊合圖和內力包絡圖疊合圖和內力包絡圖2022-3-4連續梁和單向連續板的計算荷載調整連續梁和單向連續板的計算荷載調整 為了考慮次梁或主梁的為了考慮次梁或主梁的抗扭剛度抗扭剛度對內力的影響,采用對內力的影響,采用增大恒載增大恒載,減減小活載小活載的辦法,即:的辦法,即: 板板次梁次梁qgg21qq2114ggq 34qq 次梁次梁抗扭剛度對板的影響抗扭剛度對板的影響2022-3-4控制截面和支座處內力的計算值控制截面和支座處內力的計算值 控制截面:對受力鋼筋計算起控制作用的截面控制截面:對受力鋼筋

14、計算起控制作用的截面 梁跨以內:包絡圖中正彎矩最大值(配正鋼筋)梁跨以內:包絡圖中正彎矩最大值(配正鋼筋) 負彎矩絕對值最大值負彎矩絕對值最大值 (配負鋼筋)(配負鋼筋) 支支 座座 :支座:支座邊緣處邊緣處負彎矩最大值負彎矩最大值支座邊緣處剪力值:支座邊緣處剪力值:支座邊緣處彎矩值:支座邊緣處彎矩值:2ccbVMM2)(cbqgVV(均布荷載)(均布荷載)(集中荷載)(集中荷載)cVV2022-3-4單向板肋梁樓蓋按彈性理論設計步驟單向板肋梁樓蓋按彈性理論設計步驟 (1) 平面布置平面布置(2) 計算簡圖計算簡圖(3) 內力計算,內力組合內力計算,內力組合 (內力包絡圖(內力包絡圖 )(4)

15、 截面設計截面設計(5) 施工圖施工圖按彈性理論計算內力存在的問題按彈性理論計算內力存在的問題 (1) 內力計算與截面設計不協調內力計算與截面設計不協調(2) 浪費材料浪費材料(3) 支座鋼筋過密,施工質量不易保證支座鋼筋過密,施工質量不易保證單向板肋梁樓蓋按彈性理論方法計算結構內力單向板肋梁樓蓋按彈性理論方法計算結構內力2022-3-4 彈性理論彈性理論 有較大的安全儲備。有較大的安全儲備。 塑性理論塑性理論 內力分析與截面計算相協調,結果比較經濟,但一般內力分析與截面計算相協調,結果比較經濟,但一般 情況下結構的裂縫較寬,變形較大情況下結構的裂縫較寬,變形較大。 板和次梁:按塑性理論分析內

16、力板和次梁:按塑性理論分析內力 主主 梁梁 :按彈性理論分析內力:按彈性理論分析內力 主梁為樓蓋中的主要構件,要保證使用中有較好的性能。主梁為樓蓋中的主要構件,要保證使用中有較好的性能。現澆鋼筋混凝土肋梁樓蓋現澆鋼筋混凝土肋梁樓蓋2022-3-41 鋼筋混凝土梁中的塑性鉸的塑性鉸 塑性鉸的形成塑性鉸的形成 在鋼筋屈服截在鋼筋屈服截面,從面,從鋼筋屈服鋼筋屈服到達到到達到極限承載極限承載力力,截面在外彎,截面在外彎矩增加很小的情矩增加很小的情況下產生很大轉況下產生很大轉動,表現得猶如動,表現得猶如一個能夠轉動的一個能夠轉動的鉸,稱為鉸,稱為“塑性塑性鉸鉸” 。鋼筋混凝土受彎構件的鋼筋混凝土受彎構

17、件的塑性鉸塑性鉸2022-3-4 塑性轉角及塑性鉸的轉動能力塑性轉角及塑性鉸的轉動能力塑性鉸轉角:塑性鉸轉角: pypp)(l 塑性鉸的轉動能力塑性鉸的轉動能力 :pyumaxp)(l影響塑性鉸轉動能力的因素:影響塑性鉸轉動能力的因素:(1 1)鋼筋種類鋼筋種類。受拉縱筋采用軟鋼(。受拉縱筋采用軟鋼(HPB235,HRB335,HRB400, RRB400級鋼筋)時,級鋼筋)時, 較大。較大。(2)受拉縱筋受拉縱筋配筋率配筋率。 較低時,較低時, 較大。較大。 值直接與塑性鉸轉動能力值直接與塑性鉸轉動能力 有關。有關。 (3)混凝土的混凝土的極限壓縮變形極限壓縮變形。極限壓縮變形大,。極限壓縮

18、變形大, 較大。混凝土的強度較大。混凝土的強度 等級低,箍筋用量多或受壓區縱筋較多時,都能增加混凝土的極限等級低,箍筋用量多或受壓區縱筋較多時,都能增加混凝土的極限 壓縮變形。壓縮變形。pmaxpmaxpmax2022-3-4 塑性鉸的特點塑性鉸的特點 (1) 塑性鉸實際上具有一定長度,分析時可認為是一個截面;塑性鉸實際上具有一定長度,分析時可認為是一個截面;(2) 塑性鉸能承受定值彎矩,即截面的屈服彎矩;塑性鉸能承受定值彎矩,即截面的屈服彎矩;(3 3) 對于單筋受彎構件,塑性鉸只能單向轉動;對于單筋受彎構件,塑性鉸只能單向轉動;(4 4) 塑性鉸的轉動能力有限。塑性鉸的轉動能力有限。 20

19、22-3-42 2 連續梁和連續單向板的塑性內力重分布連續梁和連續單向板的塑性內力重分布塑性內力重分布的過程塑性內力重分布的過程 (以(以矩形等截面兩跨連續梁為例)矩形等截面兩跨連續梁為例) 兩跨連續梁內力變化過程兩跨連續梁內力變化過程 2022-3-4超靜定結構的塑性內力重分布超靜定結構的塑性內力重分布 兩跨連續梁內力變化圖兩跨連續梁內力變化圖第一過程:裂縫出現塑性鉸形成以前,原因為第一過程:裂縫出現塑性鉸形成以前,原因為裂縫裂縫的形成和開展。的形成和開展。第二過程:第二過程:塑性鉸形成以后,原因為塑性鉸形成以后,原因為塑性鉸塑性鉸的轉動。的轉動。 條件:條件:(1)(2)適筋梁)適筋梁(3

20、)達)達 之前不之前不 發生剪切破壞發生剪切破壞ByBCyAByMMMuM2022-3-4塑性內力重分布的幅度塑性內力重分布的幅度 指截面彈性彎矩與該截面塑性鉸所能負擔彎矩的差值,通常以指截面彈性彎矩與該截面塑性鉸所能負擔彎矩的差值,通常以相對值表達相對值表達 :1yeyyeeeMMMMMMM 塑性內力重分布的設計考慮塑性內力重分布的設計考慮 (1) “充分的內力重分布充分的內力重分布” (2)“不充分的內力重分布不充分的內力重分布”(3)一個截面的屈服并不意味著結構破壞一個截面的屈服并不意味著結構破壞(4) 塑性鉸截面不必考慮滿足變形連續條件,必須滿足平衡條件塑性鉸截面不必考慮滿足變形連續條

21、件,必須滿足平衡條件(5) 一般調整幅度不應超過一般調整幅度不應超過20%20% 3 3 連續梁和單向板的彎矩調幅法連續梁和單向板的彎矩調幅法2022-3-4 超靜定混凝土結構考慮塑性內力重分布的計算方法:超靜定混凝土結構考慮塑性內力重分布的計算方法: 我國行業標準鋼筋混凝土連續梁和框架考慮內力重分布設計規我國行業標準鋼筋混凝土連續梁和框架考慮內力重分布設計規 程(程(CECS 5193)主要推薦用主要推薦用彎矩調幅法彎矩調幅法計算鋼筋混凝土連續計算鋼筋混凝土連續 梁、板和框架的內力梁、板和框架的內力極限平衡法極限平衡法塑性鉸法塑性鉸法變剛度法變剛度法強迫轉動法強迫轉動法彎矩調幅法彎矩調幅法非

22、線性全過程分析方法非線性全過程分析方法2022-3-4彎矩調幅法彎矩調幅法截面彎矩調整的幅度:截面彎矩調整的幅度: 對結構的彈性彎矩值和剪力值進行適當的調整,用以考慮結構因非對結構的彈性彎矩值和剪力值進行適當的調整,用以考慮結構因非彈性變形所引起的彈性變形所引起的內力重分布內力重分布ea1MM應用彎矩調幅法應遵循以下規定:應用彎矩調幅法應遵循以下規定:(1)縱筋:縱筋:HPB235HPB235、HRB335HRB335、HRB400HRB400、RRB400RRB400;混凝土:混凝土:C20C20C45C45(2) 一般一般不宜不宜超過超過0.200.20(3) 不應不應超過超過 ,不宜不宜

23、小于小于(4)調整后的結構內力調整后的結構內力必須必須滿足靜力平衡條件:滿足靜力平衡條件: 連續梁、板各控制截面的彎矩值連續梁、板各控制截面的彎矩值不宜不宜小于簡支梁彎矩值的小于簡支梁彎矩值的1/3 0.100.35AB0()1.022lMMMM2022-3-4(5)應應在可能產生塑性鉸的區段適當增加箍筋數量在可能產生塑性鉸的區段適當增加箍筋數量 受剪配箍率:(防斜拉)受剪配箍率:(防斜拉) (6)必須必須滿足正常使用階段變形及裂縫寬度的要求,在使用階段滿足正常使用階段變形及裂縫寬度的要求,在使用階段不應不應出現塑性鉸出現塑性鉸yvtsvsv36. 0ffbsA用彎矩調幅法計算等跨連續梁、板內

24、力用彎矩調幅法計算等跨連續梁、板內力(1) 等跨連續梁各跨跨中及支座截面的彎矩設計值等跨連續梁各跨跨中及支座截面的彎矩設計值均布荷載:均布荷載:間距相同、大小相等的集中荷載:間距相同、大小相等的集中荷載:20mb)(lqgM0mb)(lQGM2022-3-4(2)等跨連續梁的剪力設計值等跨連續梁的剪力設計值nvb)(lqgV)(vbQGnV均布荷載:均布荷載:間距相同、大小相等的集中荷載:間距相同、大小相等的集中荷載:(3)等跨連續單向板,各跨跨中及支座截面的彎矩設計值等跨連續單向板,各跨跨中及支座截面的彎矩設計值2mp0()Mgq l均布荷載:均布荷載: 公式適用于:公式適用于: 的等跨連續

25、梁、板的等跨連續梁、板 相鄰兩跨跨度相差小于相鄰兩跨跨度相差小于 的不等跨連續梁、板的不等跨連續梁、板 跨跨 度度 值值 : 計算跨中彎矩和支座剪力計算跨中彎矩和支座剪力: 取本跨跨度取本跨跨度 計算支座計算支座彎矩彎矩: 取相鄰兩跨較大跨度取相鄰兩跨較大跨度 /0.3q g 10%2022-3-4按塑性理論計算內力中幾個問題的說明按塑性理論計算內力中幾個問題的說明 (1) 計算跨度計算跨度 ( (兩支座塑性鉸之間的距離兩支座塑性鉸之間的距離) ) 支支 承承 情情 況況計計 算算 跨跨 度度梁梁板板兩端與梁(柱)整體連接兩端與梁(柱)整體連接 凈跨長凈跨長 凈跨長凈跨長兩端支承在砌體墻上兩端

26、支承在砌體墻上一端與梁(柱)整體連接,一端與梁(柱)整體連接,另一端支承在砌體墻上另一端支承在砌體墻上注:表中注:表中 為板的厚度;為板的厚度; 為梁或板在砌體墻上的支承長度。為梁或板在砌體墻上的支承長度。 梁、板計算跨度梁、板計算跨度nn1.05llahanlnl0lnnlhlann1.025/2llann/2/2lhla2022-3-4(2)荷載及內力荷載及內力 次梁對板、主梁對次梁的次梁對板、主梁對次梁的轉動約束轉動約束作用,以及作用,以及活荷載的不利布置活荷載的不利布置等因素,在按彎矩調幅法分析結構時等因素,在按彎矩調幅法分析結構時均已考慮均已考慮 。(3)適用范圍適用范圍 塑性理論方

27、法塑性理論方法不適用不適用于下列情況于下列情況: : 1)直接承受動力荷載作用的結構直接承受動力荷載作用的結構 2)輕質混凝土結構及其他特種混凝土結構輕質混凝土結構及其他特種混凝土結構 3)受侵蝕性氣體或液體嚴重作用的結構受侵蝕性氣體或液體嚴重作用的結構 4)預應力混凝土結構和二次受力的疊合結構預應力混凝土結構和二次受力的疊合結構 2022-3-4(1) 彎矩設計值:可考慮拱作用,使板內力有所降低彎矩設計值:可考慮拱作用,使板內力有所降低20%(2) 截面有效高度:短跨:截面有效高度:短跨: 方向方向 長跨:長跨: 方向方向(3) 配筋計算:配筋計算: 板的配筋計算板的配筋計算 板的配筋構造板

28、的配筋構造ylxl020yhhmm030 xhhmmy0ssfhrmA (1)按彈性理論計算時:正彎矩鋼筋(中間板帶,邊板帶)按彈性理論計算時:正彎矩鋼筋(中間板帶,邊板帶) 負彎矩鋼筋(沿支座均勻配置)負彎矩鋼筋(沿支座均勻配置)(2)按塑性理論計算時:配筋應符合內力計算的假定)按塑性理論計算時:配筋應符合內力計算的假定2022-3-4板板(1)配筋計算配筋計算 考慮板的拱作用效應考慮板的拱作用效應,四周與梁,四周與梁整體連接整體連接的板區格,計算所得的的板區格,計算所得的彎矩值,可根據下列情況予以減少:彎矩值,可根據下列情況予以減少:1)中間跨的跨中及中間支座截面中間跨的跨中及中間支座截面

29、 : 20%2)邊跨的跨中及從樓板邊緣算起的第二支座截面邊跨的跨中及從樓板邊緣算起的第二支座截面: :3)角區格不應減少角區格不應減少b/1.5ll b1.5/2ll20%20%10%10% 板可以按不配置箍筋的一般板類受彎構件進行斜截面受剪承載力板可以按不配置箍筋的一般板類受彎構件進行斜截面受剪承載力 驗算驗算 上述規定適用于上述規定適用于: 單向板單向板肋梁樓蓋、肋梁樓蓋、雙向板雙向板肋梁樓蓋中的板肋梁樓蓋中的板 按按彈性理論彈性理論、按、按塑性理論塑性理論計算所得的彎矩計算所得的彎矩 2022-3-4(2) 配筋構造配筋構造 1)受力鋼筋受力鋼筋鋼筋種類鋼筋種類一般采用一般采用HPB23

30、5、HRB335常用直徑常用直徑6mm、8mm、10mm、12mm,負鋼筋宜采用較大直徑負鋼筋宜采用較大直徑間間 距距一般不小于一般不小于70mm板厚板厚h150mm時,不宜大于時,不宜大于200mm板厚板厚h 150mm時,不宜大于時,不宜大于1.5h,且不宜大于且不宜大于250mm 彎彎 起起 式式錨固好錨固好 ,整體性好,整體性好 ,節約鋼筋,施工復雜,節約鋼筋,施工復雜分分 離離 式式錨固較差錨固較差 ,用鋼量稍高,但施工方便,用鋼量稍高,但施工方便鋼筋彎鉤鋼筋彎鉤板底鋼筋:半圓彎鉤,上部負彎矩鋼筋:直鉤板底鋼筋:半圓彎鉤,上部負彎矩鋼筋:直鉤彎起、截斷彎起、截斷一般按構造處理一般按構

31、造處理板相鄰跨度相差超過板相鄰跨度相差超過20%或各跨荷載相差較大時,應按或各跨荷載相差較大時,應按彎矩包絡圖確定彎矩包絡圖確定 單向板肋梁樓蓋配筋計算及構造要求單向板肋梁樓蓋配筋計算及構造要求板中受力鋼筋配筋構造板中受力鋼筋配筋構造2022-3-4連續板受力鋼筋兩種配置方式連續板受力鋼筋兩種配置方式單向板肋梁樓蓋配筋計算及構造要求單向板肋梁樓蓋配筋計算及構造要求2022-3-42)構造鋼筋構造鋼筋: : 包括包括分布鋼筋、嵌入承重墻內的板面構造鋼筋、分布鋼筋、嵌入承重墻內的板面構造鋼筋、 垂直于梁肋的板面構造鋼筋、板的溫度收縮鋼筋垂直于梁肋的板面構造鋼筋、板的溫度收縮鋼筋 板中分布鋼筋構造要

32、求板中分布鋼筋構造要求 位位 置置與受力鋼筋垂直,均勻布置于受力鋼筋的內側與受力鋼筋垂直,均勻布置于受力鋼筋的內側作作 用用澆筑混凝土時固定受力鋼筋的位置澆筑混凝土時固定受力鋼筋的位置抵抗收縮和溫度變化產生的內力抵抗收縮和溫度變化產生的內力承擔并分布板上局部荷載產生的內力承擔并分布板上局部荷載產生的內力 直直 徑徑不宜小于不宜小于6mm間間 距距不宜大于不宜大于250mm數數 量量單向板中單位長度上的分布鋼筋,截面面積不單向板中單位長度上的分布鋼筋,截面面積不宜小于單位寬度上受力鋼筋截面面積的宜小于單位寬度上受力鋼筋截面面積的15%,且不宜小于該方向板截面面積的且不宜小于該方向板截面面積的0.

33、15% 單向板肋梁樓蓋配筋計算及構造要求單向板肋梁樓蓋配筋計算及構造要求2022-3-4嵌入承重墻內的板面構造鋼筋嵌入承重墻內的板面構造鋼筋垂直于梁肋的板面構造鋼筋垂直于梁肋的板面構造鋼筋板嵌入承重墻時的板面裂縫分布板嵌入承重墻時的板面裂縫分布單向板肋梁樓蓋配筋計算及構造要求單向板肋梁樓蓋配筋計算及構造要求2022-3-4次梁次梁 (1)正截面受彎承載力計算)正截面受彎承載力計算 (2)斜截面受剪承載力計算斜截面受剪承載力計算 (3)受力鋼筋的彎起和截斷受力鋼筋的彎起和截斷 次梁的配筋構造次梁的配筋構造2022-3-4主梁主梁 (1)正截面受彎承載力計算)正截面受彎承載力計算 (2)斜截面受剪

34、承載力計算斜截面受剪承載力計算 (3)受力鋼筋的彎起和截斷受力鋼筋的彎起和截斷 (按(按彎矩包絡圖彎矩包絡圖確定)確定) (4)附加橫向鋼筋附加橫向鋼筋附加箍筋(優先采用)或附加箍筋(優先采用)或 附加吊筋附加吊筋 主梁支座處的截面有效高度主梁支座處的截面有效高度sinyvsvfFA 2022-3-4附加橫向鋼筋布置附加橫向鋼筋布置2022-3-4棋盤式荷載布置棋盤式荷載布置連續雙向板的內力計算連續雙向板的內力計算2022-3-4單區格雙向板計算系數表:附表單區格雙向板計算系數表:附表C2。yxxMMMxyyMMM2022-3-4 雙向板肋梁樓蓋支承梁內力計算雙向板肋梁樓蓋支承梁內力計算 連續

35、雙向板支承梁計算簡圖連續雙向板支承梁計算簡圖2022-3-4雙向板的破壞特征雙向板的破壞特征 試驗研究試驗研究 彈性彈性 開裂開裂 與裂縫相交的鋼筋屈服與裂縫相交的鋼筋屈服 形成機構形成機構 雙向板破壞時的裂縫分布雙向板破壞時的裂縫分布2022-3-4 塑性鉸線及其確定塑性鉸線及其確定 板中連續的一些截面均出現塑性鉸,連在一起稱為塑性鉸線板中連續的一些截面均出現塑性鉸,連在一起稱為塑性鉸線 板的極限荷載:當板中出現足夠數量的塑性鉸線后,板成為板的極限荷載:當板中出現足夠數量的塑性鉸線后,板成為機機 動體系動體系,達到其承載能力極限狀態而破壞,這時板所承受的荷,達到其承載能力極限狀態而破壞,這時

36、板所承受的荷 載為板的極限荷載載為板的極限荷載 板中塑性鉸線的分布形式與以下因素有關:板中塑性鉸線的分布形式與以下因素有關:板的平面形狀板的平面形狀周邊支承條件周邊支承條件兩方向跨中、支座的配筋量兩方向跨中、支座的配筋量荷載類型等荷載類型等2022-3-4 塑性鉸線特點塑性鉸線特點 板接近破壞時,塑性鉸線產生于最大彎矩的位置,并沿塑性鉸板接近破壞時,塑性鉸線產生于最大彎矩的位置,并沿塑性鉸線產生常量的極限彎矩。線產生常量的極限彎矩。 塑性鉸線通常為直線,受正彎矩而屈服的叫正塑性鉸線,反之塑性鉸線通常為直線,受正彎矩而屈服的叫正塑性鉸線,反之叫負塑性鉸線。相交于一點的不同號塑性鉸線只能有三個不同

37、的叫負塑性鉸線。相交于一點的不同號塑性鉸線只能有三個不同的方向。方向。每塊鏈板必定有一根轉動軸。每塊鏈板必定有一根轉動軸。塑性鉸線通過相鄰兩塊鏈板轉動軸線的交點。塑性鉸線通過相鄰兩塊鏈板轉動軸線的交點。形成塑性鉸線的板是機動可變的。形成塑性鉸線的板是機動可變的。沿固定邊界產生負塑性鉸線。沿固定邊界產生負塑性鉸線。 2022-3-4均勻受荷雙向板破壞機構示例均勻受荷雙向板破壞機構示例鋼筋混凝土雙向板極限承載力分析鋼筋混凝土雙向板極限承載力分析2022-3-4 結構極限承載力分析的基本原理結構極限承載力分析的基本原理 (1)極限分析須滿足的)極限分析須滿足的三個條件三個條件 : 極限條件極限條件

38、機動條件機動條件 平衡條件平衡條件 (2)極限分析的具體解法極限分析的具體解法 : 上限解法(滿足機動條件及平衡條件):上限解法(滿足機動條件及平衡條件): 1) 機動法或功能法機動法或功能法利用功能方程求解利用功能方程求解 2) 極限平衡法極限平衡法直接建立平衡方程求解直接建立平衡方程求解 下限解法(滿足極限條件及平衡條件下限解法(滿足極限條件及平衡條件):): 1)直接選取彎矩分布方程)直接選取彎矩分布方程 2)板帶法)板帶法 2022-3-4(1)將樓蓋劃分為不同的雙向板曲格)將樓蓋劃分為不同的雙向板曲格(2)從中央區格開始,確定荷載)從中央區格開始,確定荷載 ,選定,選定 和和 各值,

39、求出各值,求出 該區格板的跨中彎矩該區格板的跨中彎矩 、 以及支座彎矩以及支座彎矩(3)將支座彎矩值作為相鄰區格板的共界彎矩值,依次向外計算各)將支座彎矩值作為相鄰區格板的共界彎矩值,依次向外計算各 區格板,直至樓蓋的邊區格板和角區格板區格板,直至樓蓋的邊區格板和角區格板 pgqxmym 計算步驟計算步驟 計算公式計算公式xymmxxxmmxxxmm yyymmyyymm )3(24121yx2yyyxxyxllplMMMMMM 2022-3-4中間板帶與邊板帶的正彎矩鋼筋配置中間板帶與邊板帶的正彎矩鋼筋配置雙向板肋梁樓蓋的配筋計算與構造要求雙向板肋梁樓蓋的配筋計算與構造要求2022-3-4

40、樓蓋中無梁肋,板直接支承在柱上。樓蓋中無梁肋,板直接支承在柱上。 優點:結構高度小、板底平整、構造簡單、施工方便。優點:結構高度小、板底平整、構造簡單、施工方便。 缺點:抗彎剛度小、撓度大、柱周邊剪力集中、沖切破壞。缺點:抗彎剛度小、撓度大、柱周邊剪力集中、沖切破壞。 托板柱帽2022-3-4破壞特征破壞特征新出現的裂縫 很寬的裂縫 混凝土壓碎 a)板頂 b)板底2022-3-4受力受力特點特點2m ax18yxxMql l,2m ax18yxxMql l,2m ax18yxxMql l,a)單向板 b)雙向板 c)無梁板 2022-3-4無梁樓蓋板帶的劃分無梁樓蓋板帶的劃分14xl01xl1

41、xl2xl3xl02xl14xl24xl24yl24xl柱上板帶跨中板帶柱上板帶跨中板帶ly01ly1ly2 ly02ly32022-3-4內力計算內力計算(1) 彎矩系數法2xxxqlM0255. 081555. 0)8(MlqllMxyyx單跨柱上板帶 0.15880.13780.12050.10940.1057柱上板帶跨中板帶柱上板帶 2022-3-4內力計算內力計算彎矩系數法符合的條件: 每個方向至少有三個連續跨 任一區格板的長跨與短跨之比值不大于1.5 可變荷載和永久荷載設計值之比值3/gq截面位置端跨內跨邊支座跨中內支座跨中支座柱上板帶-0.480.22-0.500.18-0.50

42、跨中板帶-0.050.18-0.170.15-0.17無梁板的彎矩計算系數2022-3-4內力計算內力計算總彎矩: 2020)32()(81)32()(81cllqgMcllqgMyxyxyx2022-3-4內力計算內力計算(2) 等效框架法 柱原柱截面,計算高度須扣除柱帽高度。 梁厚度為板厚,寬度為 和 跨度為 和 clx3/2cly3/2xlyla)等效框架 b)分層框架 2022-3-4內力計算內力計算(2) 等效框架法 項目端跨內跨邊支座跨中內支座跨中支座柱上板帶0.900.550.750.550.75跨中板帶0.100.450.250.450.25等效框架計算的彎矩分配比值2022-

43、3-41 1 沖切破壞特征沖切破壞特征2022-3-42 2 受沖切承載力計算公式受沖切承載力計算公式2022-3-42 2 受沖切承載力計算公式受沖切承載力計算公式0,)15. 07 . 0(hufFmmpcthlsvuyvmmpctlAfhufF8 . 0)15. 035. 0(0,sin8 . 0)15. 035. 0(0,sbuymmpctlAfhufF不配箍筋或彎起鋼筋配箍筋配彎起鋼筋2022-3-42 2 受沖切承載力計算公式受沖切承載力計算公式2022-3-43 3 沖切鋼筋沖切鋼筋2022-3-44 4 柱帽柱帽2022-3-41 1 板的厚度板的厚度2 2 板的配筋板的配筋3

44、 3 邊梁邊梁2022-3-42022-3-4 密肋樓蓋中肋的間距:密肋樓蓋中肋的間距:1.51.5m m以內以內 井式樓蓋中井字梁間距:井式樓蓋中井字梁間距:2 23 3m m 優點:自重輕,剛度大,跨度大優點:自重輕,剛度大,跨度大。 2022-3-4板:按雙向板計算板:按雙向板計算梁:按交叉梁系計算,梁上荷載為三角形或梯形,多跨梁:按交叉梁系計算,梁上荷載為三角形或梯形,多跨連續井式樓蓋應考慮可變荷載不利布置。連續井式樓蓋應考慮可變荷載不利布置。擬板法:格數多于擬板法:格數多于5 5* *5 5 按抗彎剛度等價,將井字梁及其板比擬為等厚按抗彎剛度等價,將井字梁及其板比擬為等厚 度的板。度

45、的板。板厚:板厚:8080mm-120mmmm-120mm梁高:梁高:(1/16-1/18(1/16-1/18)l l2022-3-4板:一般不需計算,按構造配筋板:一般不需計算,按構造配筋梁:梁:1 1、按無梁樓蓋計算內力、按無梁樓蓋計算內力 2 2、按肋梁樓蓋計算內力、按肋梁樓蓋計算內力多跨連續井式樓蓋應考慮可變荷載不利布置。多跨連續井式樓蓋應考慮可變荷載不利布置。肋梁鋼筋構造:可參照平板的規定肋梁鋼筋構造:可參照平板的規定 正彎矩處箍筋可開口正彎矩處箍筋可開口 負彎矩處箍筋應閉口負彎矩處箍筋應閉口2022-3-4鋼筋:高強度鋼絲束或鋼絞線鋼筋:高強度鋼絲束或鋼絞線混凝土:混凝土:C40C

46、40以上以上其他:錨具、聚乙烯套管、潤滑脂、張拉設備其他:錨具、聚乙烯套管、潤滑脂、張拉設備將預應力對樓蓋的作用用一組等效荷載代替。將預應力對樓蓋的作用用一組等效荷載代替。 2022-3-428leNqpp2022-3-40pq2022-3-4leNPpp42022-3-42022-3-41、預應力樓蓋的尺寸結構形式跨高比經濟跨度(m) 結構形式跨高比經濟跨度(m)單向梁1625815單向板354569扁梁2025918雙向板4050710框架梁12181525密肋板30351015井字梁20251632懸臂板=16懸臂梁35 時)770500(10pesp)380250(10pesp2022-3-43、無梁板內預應力筋的布置2022-3-

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