钢筋混凝土现浇楼盖课程设计.ppt

第一节钢筋混凝土楼盖简介 按施工工艺 现浇式 整体式 装配式 装配整体式 按受力特点 P12图2 1 单向板肋梁楼盖 双向板肋梁楼盖 无梁楼盖 密肋楼盖 井式楼盖 扁梁楼盖 钢筋混凝土现浇楼盖设计 第二节现浇式肋梁楼盖 一现浇式楼盖组成 板 次梁 主梁和竖向支承构件 柱 墙 等 二单向肋梁楼盖和双向肋梁楼盖 两对边支承的板按单向板计算 2 四边支承的板 应按双向板计算 宜按双向板计算 当按短边方向受力的单向板计算时 应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋 可按短边方向受力的单向板计算 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 单向肋梁楼盖结构布置示例 一结构平面布置 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 布置要点 1梁板跨度尽可能在经济跨度范围内 单向板1 7m 2 7m 2 5m 次梁 4m 6m主梁 5m 8m 尽量布置成等跨 3梁跨内的次梁宜多于一根 尽可能布置成两个对称集中力 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 二截面尺寸 按刚度要求 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 三梁板支承长度 板在钢筋混凝土梁上a 60mm 板在砌体上的支承长度应不小于板厚及120mm 同时应满足其受力钢筋的锚固长度要求 梁在砌体上的支承长度 应满足砌体局部承压强度 h 400mm 支承长度a 120mm h 400mm 支承长度a 180mm 一般次梁取240mm 主梁取370mm 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 四按弹性理论方法计算内力 4 1计算简图 单向板肋梁楼盖的计算简图 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 板 梁的计算跨度 按弹性理论计算时 l0板 梁的计算跨度 lc支座中心线间距离 ln板 梁的净跨 h板厚 a板梁端支承长度 b中间支座宽度 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 当相邻跨跨度相差 10 可当作等跨计算 支座按相邻跨跨长平均值计算 跨中按各自跨长计算 若各跨板厚 梁截面尺寸不同 但其惯性矩之比 1 5 可不考虑构件刚度的变化对内力的影响 当跨度超过五跨时 按五跨计算 跨数的缩减 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 4 2荷载 可变荷载 办公楼 活载标准值2kN m2 组合值系数 c 0 7 车间楼面均布活荷载 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 荷载组合 从下列组合值中取最不利值组合 1由可变荷载效应控制的组合 2由永久荷载控制的组合 G 1 2 当其效应对结构不利时 永久荷载分项系数 当其效应对结构有利时 G 1 0 G 1 35 当其效应对结构不利时 可变荷载分项系数 一般情况 Q 1 4 对于标准值 4kN m2的工业房屋楼面结构 Q 1 3 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 计算荷载传递 板 次梁 主梁 柱 墙时按简支考虑 板 次梁承受均布荷载 主梁承受次梁传来集中荷载 主梁自重 集中荷载 楼面梁的从属面积 25m2 楼面活载折减 0 9 计算连续梁 板 内力 应考虑活荷载最不利布置 欲求某跨跨中最大正弯矩 在本跨布置可变荷载 然后向两侧隔跨布置 欲求某跨跨中最小弯矩 其可变荷载布置与求跨中最大正弯矩跨时布置完全相反 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 欲求某支座截面最大负弯矩时 应在该支座相邻两跨布置可变荷载 然后向两侧隔跨布置 欲求某支座截面最大剪力时 其可变荷载布置与求该截面最大负弯矩时的布置相同 考虑次梁对板 主梁对次梁在支座处弹性约束作用 荷载折算 板 次梁 折算荷载 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 板 梁搁在砌体或钢梁上可不考虑折算 连续梁和单项连续板的折算荷载 第三节单向肋梁楼盖设计要点 4 3内力计算和弯矩 剪力包络图 等跨连续板 梁的内力计算 查附表2 1 内力计算 不等跨连续板 梁的内力计算 当相邻跨跨度相差 10 可当作等跨计算 支座按相邻跨跨长平均值计算 跨中按各自跨长计算 当相邻跨跨度相差 10 用力矩分配法 弯矩 剪力包络图 根据最不利活载布置求出每跨左右支座弯矩 以支座弯矩的连线为基线 作出永久荷载或永久荷载 活载的简支弯矩图 弯矩图的外包线即为弯矩包络图 绘出相应的剪力图 其外包线即剪力包络线 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 均布荷载下五跨连续梁的内力包络图 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 4 4支座处内力的计算值 支座处内力的计算值 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 当承受均布荷载时 当承受集中荷载时 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 五按塑性理论方法计算内力 5 1超静定结构塑性内力重分布的基本概念 从出现第一个塑性铰到结构变成机构 结构变化引起内力重分布 内力重分布大部分发生在这一过程 从混凝土开裂到第一个塑性铰 刚度变化引起内力重分布 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 5 2塑性计算时板 梁的计算跨度 l0板 梁的计算跨度 lc支座中心线间距离 ln板 梁的净跨 h板厚 a板梁端支承长度 b中间支座宽度 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 5 3连续梁和单向板的弯矩调幅法及其规定 调整后的弯矩设计值M 1 M Me Me为按弹性法算得的弯矩设计值 弯矩调幅法应遵循的原则 塑性铰转动能力 受力钢筋宜采用HRB335级或HRB400级 砼等级宜在C20 C45 0 1 0 35 弯矩调整幅度 M 0 2 跨中截面弯矩 Me M max Me弹性分析所得的最不利弯矩值 M 1 02M0 Ml Mr 2 M0 按简支梁计算的跨中弯矩设计值 Ml Mr 左右支座截面弯矩调幅后的设计值 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 调幅后 支座及跨中控制截面的弯矩值 M0 3 各控制截面的剪力设计值按荷载不利布置和调幅后的支座弯矩由静力平衡条件确定 结构构件应有足够的抗剪能力 防止过早发生斜截面破坏 对于直接承受动力荷载作用的结构 裂缝宽度控制等级为一级或二级的结构以及处于侵蚀性环境中的结构 不考虑塑性内力重分布 板 次梁可考虑塑性内力重分布 主梁内力一般按弹性计算 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 5 4考虑塑性内力重分布后的弯矩和剪力值的计算 考虑塑性内力重分布后的弯矩和剪力设计值 M M g q l02系数 M查表2 3 V V g q ln系数 V查表2 4 均布荷载q g 0 3 适用条件 不等跨连续单向板和次梁 相邻两跨的长跨和短跨比 1 10 支座弯矩取相邻两跨之较大者 跨中弯矩取本跨长度 等跨连续单向板和次梁 或 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 表2 3连续单向板和连续梁的弯矩计算系数 M 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 表2 4连续梁的剪力计算系数 V 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 六截面设计与配筋构造 6 1截面承载力计算 连续板的弯矩折减 连续板的薄膜 拱作用 中间跨的跨中截面及中间支座截面计算弯矩减小20 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 板的计算宽度取1m 进行正截面受弯承载力计算 0 0 90 0 95 板斜截面受剪承载力不必计算 边跨跨中截面及离板边缘第二支座截面 lb 1 5计算弯矩减小20 1 5 lb l 2计算弯矩减小10 板的计算跨度示意图 对角区格 计算弯矩不折减 次梁和主梁承受正弯矩的截面按宽度为bf 的T形截面计算 支座处按宽度为b的矩形截面计算 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 T形 I形及倒L形截面受弯构件翼缘计算宽度bf 表中b为梁腹板宽度 bf 按表中所列情况中最小值取用 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 主梁支座处截面的有效高度 主梁支座处截面的有效高度 单排钢筋h0 h 50 60 mm 双排钢筋h0 h 70 80 mm 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 6 2板的配筋构造 板受力钢筋一般采用HPB235 I级钢 直径通常为6mm 8mm 10mm 直径不宜多于两种 支座负弯矩钢筋直径不宜太小 受力钢筋间距 当h 150mm时 间距不宜 200mm 当h 150mm时 间距不宜 1 5h 且不宜大于 250mm 板配筋可用弯起式和分离式 当板厚 120mm且承受动荷载较大时 不宜采用分离式 弯起式配筋所余伸入支座的跨中正弯矩钢筋 间距应 400mm 截面面积 该方向跨中正弯矩钢筋截面面积的1 3 弯起角度一般为300 h 120mm时 450 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 受力钢筋的弯起和截断位置一般按下图确定 当 a 一端弯起式b 两端弯起式c 分离式 连续板的配筋 邻跨的跨度之差 20 或各跨荷载相差悬殊时 应根据弯矩包络图确定 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 采用弯起式配筋时 跨中正弯矩钢筋在距支座ln 6处弯起1 2 2 3 如数量不足 另加直钢筋 支座处的负弯矩钢筋 可在距支座边不小于a的距离处截断 当q g 3时 a ln 4 当q g 3时 a ln 3 现浇板中与梁垂直的构造钢筋 间距 200mm d 8mm As构 As受 3 a l0 4 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 周边与混凝土梁或墙整浇 板顶构造钢筋As构 As受 单向板a l1 5 双向板a l1 4 板角双向或放射状布置 嵌固在承重墙内板顶构造钢筋 板边a l1 7 板角双向a l1 4 受力方向As构 As受 3 非受力方向略减 与支承结构整浇或嵌固在承重墙内的现浇砼板周边板顶配构造钢筋 间距 200mm d 8mm 单位长度上 As分布 0 15As受 As分布 0 15A砼 单向板垂直受力方向分布钢筋 6 200 嵌固在承重墙内板顶构造钢筋 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 6 3梁的配筋构造 受力钢筋d 10mm h 300mm 及6mm h 300mm 常用12 25mm 架立钢筋 L6m d 10mm 次梁受力筋的弯起和截断 原则应按包络图确定 但当各跨跨度差 20 q g 3 按下图确定 不必画抵抗弯矩图的次梁配筋构造规定 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 主梁受力筋的弯起和截断 应通过在弯矩包络图上作抵抗弯矩图来确定 构造要求见下图 第三节单向板肋梁楼盖设计要点 在次梁与与主梁相交处 为防止局部破坏 在s 2h1 3b范围内设附加横向钢筋 优先采用箍筋 Asv P fyvsin 第四节双向板肋梁楼盖设计要点 一按弹性体系的简化计算法 1 1单跨板 查附表2 2 求 0时Mx My 求 0跨内弯矩Mx Mx MyMy My Mx 1 2连续板 多区格的连续板 单区格板采用查表计算 假定支承梁抗弯刚度很大 其竖向变形很小 抗扭刚度很小 可以转动可按以下方法计算 双向板肋形楼盖板经济跨度为4 5 荷载为5kN m2 第四节双向板肋梁楼盖设计要点 各区格板跨中最大弯矩的计算 在对称荷载g g q 2作用下 中间区格可视为四边固定板 在反对称荷载q q 2作用下 中间区格可视为四边简支板 叠加得到各区格的跨中最大弯矩 对边 角区格 方法同上 外边界条件按实际情况确定 第四节双向板肋梁楼盖设计要点 支座最大弯矩的计算 活荷载满布在所有区格时支座弯矩最大 此时中间支座均视为固定支座 边 角区格的外边界条件按实际情况考虑 对中间支座 相邻两个区格求出的支座弯矩值常不相等 配筋时取其平均值 二用塑性极限分析法计算 略 第四节双向板肋梁楼盖设计要点 三双向板支承梁的计算 双向支承梁的荷载分配 第四节双向板肋梁楼盖设计要点 对等跨或跨度相差 10 的支承连续梁 可将三角形或梯形荷载按支座弯矩等效化为等效均布荷载 查附表2 1计算支座弯矩 然后按实际荷载 三角形或梯形 计算各跨跨中弯矩及支座剪力 第四节双向板肋梁楼盖设计要点 四截面计算和构造要求 双向板短向弯矩 长向弯矩 因此短向受力钢筋放在长向受力钢筋的外侧 以充分利用板的有效高度 短向h0 h 20mm 长向h0 h 30mm 双向板地受力筋按弹性计算时 边缘板带板底钢筋的减小 支座处板顶钢筋在全部板宽均匀布置 第四节双向板肋梁楼盖设计要点 简支双向板 考虑支座部分固定 可将两个方向跨中正弯矩钢筋弯起1 3 嵌固支座及连续双向板中板底正弯矩钢筋弯起1 2 1 3作为支座负钢筋 不足时另加板顶负直钢筋 第四节双向板肋梁楼盖设计要点 双向板的其它构造要求同单向板 双向板支承梁的截面设计原则和构造要求与单向板肋梁楼盖中的梁相同