单向板肋梁楼盖

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第12章 钢筋混凝土楼盖,钢筋混凝土楼盖的类型,12.1,概述,一、,按施工方法分为：,装配式楼盖,预制板,预制梁、现浇梁、墙体,特点：,施工快；整体性、,刚度和抗震性能差,装配整体式楼盖,在装配式楼盖上现浇一层混凝土迭合层，厚度40mm,其中配置双向钢筋网,特点：,加强了楼盖的整体性，提高了楼盖的刚度和抗震性能,现浇楼盖,特点：,整体性好，刚度大，抗震抗冲击性好，,对不规则平面的适应性强。,二、按结构形式，可分为：,无梁楼盖（板柱结构）,仅楼盖外周边设梁，板直接支承于柱上；,适用于跨度较小的公共建筑；,普通混凝土结构中,跨度宜,6,m,；,预应力混凝土中,跨度宜9,m,肋,梁楼盖、井式楼盖,可分为单向板肋梁楼盖、双,向板肋梁楼盖、井式楼盖；,适用于较大跨度的公共建筑和工业建筑。,密肋楼盖,a 无梁楼盖 b 肋梁楼盖 c 井式楼盖 d 密肋楼盖,适用于中等或较大跨度的公共建筑,普通混凝土结构跨度宜10,m,预应力混凝土结构跨度宜15,m,单向板与双向板,承受均布荷载,q,的四边简支板,二个方向分别取单位宽度板带,设跨度为,l,01,的板带传递荷载,q,1,，,跨中挠度为：,设跨度为,l,02,的板带传递,荷载,q,2,，,跨中挠度为：,由跨中挠度,f,1,=f,2,=,f,A,，,得:,当荷载主要沿一个方向传递时,单向板,(,l,02,l,01,),当荷载沿两个方向传递且均不能忽略时,双向板,(,l,02,l,01,2),注意：,悬臂板,、,两对边支承板,均为单向板，与 无关。,l,02,l,01,1,1.5,2,3,q,1,q,2,1,5.06,16,81,q,1,q,0.5,0.835,0.941,0.988,不同,l,02,/l,01,时，荷载的传递大小,荷载分配规律与,单向板、双向板的划分：,12.2 现浇单向板肋梁楼盖,结构平面布置,主梁沿,纵向,布置,主梁沿,横向,布置,经济效果,：,一般单向板跨度：1.72.7m,次梁跨度：46m，主梁,跨度：,58m,规整、统一,确定柱网和梁格尺寸，确定主、次梁的布置方向,使用要求及房屋刚度,主、次梁,布置的原则：,1、选取,计算单元,2、简化假定,支座为竖向不动铰支座；,不考虑薄膜效应对板内力的影响；,1.2.2 计算简图,忽略板、次梁的连续性，按简支构件确定,板传给次梁,、,次梁传给主梁的荷载；,图,12-1,计算单元示意图,图,12-2,图,12-3,跨数超过五跨的连续梁、板，当各跨荷载相同，且跨度相差不超过,10时，可按五跨的等跨连续梁、板计算。,3、计算简图,板的计算简图,图,12-1,图12-2 板的计算简图,次梁的计算简图,主梁的计算简图,图12-3,次梁,的计算简图,恒荷载,活荷载,活荷载效应控制的组合：,恒荷载效应控制的组合：,一般情况下：,楼面活荷载标准值大于4kN/m的工业厂房：,民用建筑的楼面梁负荷范围较大时，可对活荷载进行折减,折减系数 与楼面梁负荷范围及房屋类别有关（0.6,1.0,）,4、荷载取值,次梁的扭转刚度对板的弯曲转动形成约束,使次梁的实际转角小于,铰支座情况,次梁以扭矩的形式分担了一部分板中弯矩。,板的,折算荷载：,次梁的折算荷载：,折算荷载,在主、次梁间也存在类似情况。,增大恒载，减小活荷载,转角符合实际,12.2.3 连续梁、板按弹性理论的内力计算,设计时采用,折算荷载,计算板、次梁的内力,次梁对板的约束主梁对次梁的约束，故折算不同,荷载总值不变：,当板或梁搁置在砌体或钢结构上时不进行折算,一、活荷载的最不利布置,在设计连续梁、板时，应研究活荷载,如何布置将使梁、板内某一截面,的内力绝对值最大,，这种布置称为活荷载的最不利布置。,活荷载最不利布置的规律为：,求某支座最大负弯矩，或支座左、右截面最大剪力时，在该支座,左、右两跨布置，然后隔跨布置；,求某跨跨内最大正弯矩时，应在本跨布置活荷载，然后隔跨布置；,求某跨跨内最大负弯矩时，本跨不布置活荷载，而在其左、右邻跨,布置，然后隔跨布置；,二、内力计算,结构力学方法或查计算表格,剪力图形可只画两个,：左支座最大剪力、右支座最大剪力,其外包线即为,剪力包络图,。,三、内力包络图,内力包络,图由内力叠,合图形的外,包线构成,可掌握跨内内力的变化情况,中间跨有四个弯矩图形，,分别对应：跨内最大正弯矩、跨内最小正弯矩,左支座最大负弯矩、右支座最大负弯矩。,边跨为简支时，,边跨只有三个弯矩图形。,在支座处，实际的承载力控制截面应在支座边缘，内力设计值应以支座边缘为准，故：,式中：、,支座中心处的弯矩、剪力设计值；,剪力设计值,：,弯矩设计值：,按简支梁计算的支座剪力设计值,支座宽度。,四、支座弯矩、剪力设计值,一、应力重分布与内力重分布,由于材料的非线性性质，使,截面上的应力,分布不服从线性分布,规律的现象,1、应力重分布,应力重分布是指截面上,应力之间的非线性关系,，是静定、超静定钢筋混凝土结构都具有的,一种基本属性,12.2.4 超静定结构塑性内力重分布的概念,2、内力重分布,静定结构,支座反力和内力可以由静力平衡条件确定的结构,静定结构中，各截面的内力与荷载成正比，内力间的比例关系不因,荷载值的改变而变化。,超静定结构,除静力平衡条件外，还需按变形协调条件才能确定内力,的结构,超静定结构中，各截面的内力与结构构件的刚度相关联。,在弹性工作阶段，各截面内力之间的关系由各构件弹性刚度确定；,构件开裂后，裂缝截面的刚度小于未开裂截面的刚度，这种刚度分布,的变化将引起各截面内力间比例关系的改变。,内力重分布,由于超静定钢筋混凝土结构的非线性性质而引起的各截,面内力之间的关系不再遵循线弹性关系的现象。,静定结构不存在内力重分布,1、正截面受弯承载力第阶段的特点,以受拉边缘混凝土开裂、受拉纵筋受拉屈服为,特征点,，正截面受弯承载力的发展过程可以分为,、,三个阶段,。,在弯矩 作用下，受拉纵筋拉屈，截面受力进入第,阶段。直至极限承载力 ，截面弯矩的增量不大；而由于钢筋、混凝土的塑性充分发展，,截面产生很大的转动。,纵筋拉屈后，截面的后期,转动能力与配筋率有关,。,二、混凝土受弯构件的塑性铰,当某一截面的,纵筋受拉屈服后,，其附近形成了一个弯矩基本维持不变、曲率激增的,集中的转动区域,，这一类似于“铰”的区域称为“,塑性铰,”。,3、塑性铰的特点,（1）具有一定的长度；,（2）能承受一定的弯矩；,（3）可沿弯矩作用方向作单向的有限转动,。,2、塑性铰的概念,与理想铰的区别,为一点,不能承受弯矩,可任意转动,在静定结构中，塑性铰的出现使结构变为机构，从而使整个结构达到承载能力极限状态。,在超静定结构中，塑性铰的出现使结构的超静定次数减少，因此而引起结构中的内力重分布。但,直到形成机构，结构才达到承载能力极限状态。,4、塑性铰引起的结构内力重分布,三、内力重分布的过程,虚线,弹性内力分布（线性关系）,实线,实际内力分布（内力重分布）,内力重分布的过程：,第二过程发生于第一个塑性铰形成之后直到形成机构,结构破坏，,主要是因结构计算简图的改变而引起的内力重分布,第一过程发生在受拉混凝土开裂到第一个塑性铰形成之前,主要是由结构各部分弯曲刚度比值的改变而引起的内力重分布；,严格地说，,第一过程称为弹塑性内力重分布,第二过程才是塑性内力重分布,显然，第二过程的内力重分布较第一过程显著得多。,充分内力重分布,能够保证在受荷后按照预期的顺序，先后形成,足够数目的塑性铰，最后形成机构而破坏。,超静定结构中，内力重分布的充分程度受到以下因素的影响：,塑性铰的转动能力,在形成破坏机构以前不致于因转动能力不够,而被压碎,取决于,配筋率,、,钢筋品种,、,混凝土极限压应力,斜截面承载能力,在形成破坏机构以前不致于因受剪能力不足而,破坏,纵筋与混凝土之间粘结破坏,受剪,承载,能力下降,正常使用条件,在正常使用阶段，裂缝宽度和桡度不宜过大,要求,正常使用阶段不应出现塑性铰,四、影响内力重分布的因素,a.人为减少支座负弯矩钢筋，解决施工问题,b.利用梁的内力重分布规律，人为控制梁中的弯矩分布；,d.可正确地估计结构的承载力和使用阶段的,变形、裂缝。,在实际工程中，梁支座负弯矩大、钢筋多，施工困难,解决办法,利用梁的内力重分布规律，人为减小支座配筋,c.充分发挥各截面的承载力，节约材料,五、考虑内力重分布的工程意义,工程意义：,在使用阶段不允许出现裂缝或对裂缝开展有较严格限制的结构，,如水池等；,直接承受动力和重复荷载的结构,预应力结构和二次叠合结构,若不允许出现塑性铰、或因塑性铰转动而带来的较大变形，则不能考虑结构的内力重分布，如：,要求有较高安全储备的结构,六、考虑内力重分布的适用范围,12.2.5 连续梁、板按调幅法的内力计算,一、弯矩调幅法,弯矩调幅法,把对结构按,弹性理论所算得的弯矩值,和剪力值进行适当,的调整（通常将弯矩绝对值较大的截面弯矩进行调整），然后按调整后,的内力进行截面设计和配筋构造的设计方法。,截面弯矩的调整幅度用,弯矩调幅系数,来表示：,式中,：按弹性理论算得的弯矩值,调幅后的弯矩值,1、弯矩调幅法的概念,弯矩调幅后引起结构内力图形和正常使用状态的变化，应进行验算，或有构造措施加以保证；,受力钢筋宜采用,HRB335,级、,HRB400,级,混凝土强度等级宜在,C20C45,范围；,（1）不因弯矩调幅而影响结构的承载力,（3）保证塑性铰有足够的变形能力，以实现弯矩调幅,弯矩调幅系数,不宜超过,0.,20,（2）出铰不要过早，防止裂缝宽度、挠度过大,正常使用阶段不应出现塑性铰,截面相对受压区高度,应满足：,2、弯矩调幅的原则,（4）弯矩调幅后仍应满足静力平衡条件,（5）,结构中的跨中截面弯矩值应取弹性分析所得的最不利弯矩值和,按下式计算值中的较大值,；,式中：,M,0,按简支梁计算的跨中弯矩计算值,；,M,l,、M,r,连续梁或板的左、右支座截面弯矩,调幅后的设计值,（7）各控制截面的剪力设计值按荷载最不利布置和调幅后的支座弯矩,由静力平衡条件计算确定,；,（8）遵循构造要求,（6）调幅后，支座和跨中截面的弯矩值均不应小于,M,0,的1/3,在相等均布荷载和间距相同、大小相等的集中荷载作用下，,等跨连续梁跨中和支座截面的,弯矩设计值,可分别按下列公式计算：,均布荷载：,集中荷载：,连续梁和连续单向板考虑塑性内力重分布的弯矩计算系数,表12-1,支承情况,截 面 位 置,端支座,边跨跨中,离端,第二支座,离端第二跨跨中,中间支座,中间跨,跨中,A,B,C,梁、板搁支在墙上,0,1/11,两跨连续：,-1/10；,三跨以上连续：,-1/11,1/16,-1/14,1/16,板,与梁整浇,连接,-1/16,1/14,梁,-1/24,梁与柱整浇连接,-1/16,1/14,二、用调幅法计算等跨连续梁、板,1、等跨连续梁,集中荷载修正系数,表12-2,荷 载 情 况,截 面,A,B,C,当在跨中中点处作用一个集中荷载时,1.5,2.2,1.5,2.7,1.6,2.7,当在跨中三分点处作用两个集中荷载时,2.7,3.0,2.7,3.0,2.9,3.0,当在跨中四分点处作用三个集中荷载时,3.8,4.1,3.8,4.5,4.0,4.8,等跨连续梁、板考虑塑性内力重分布的,计算跨度,表12-3,支 承 情 况,计 算 跨 度,梁,板,两端与梁（柱）整体连接,净跨,l,n,净跨,l,n,两端支承在砖墙上,1.05,l,n,（,l,n,b,）,l,n,h,（,l,n,a,）,一端与梁（柱）整体连接，,另一端支承在砖墙上,1.025,l,n,（,l,n,b2,）,l,n,h2,（,l,n,a2,）,注：,b,为梁的支承宽度，,a,为板的搁置长度，,h,为板厚,b.在相等均布荷载和间距相同、大小相等的集中荷载作用下，等跨连续梁支座边缘的,剪力设计值,V,可分别按下列公式计算：,均布荷载：,集中荷载：,连续梁考虑塑性内力重分布的,剪力计算系数,