第二章-梁板结构课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《第二章-梁板结构课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第二 板结 课件
- 资源描述:
-
1、混凝土结构设计混凝土结构设计本本 章章 内内 容容 2.1 2.1 概概 述述 2.2 2.2 整体式单向板肋梁楼盖整体式单向板肋梁楼盖 2.3 2.3 整体式双向板肋梁楼盖整体式双向板肋梁楼盖 2.4 2.4 无梁楼盖无梁楼盖 2.5 2.5 井式楼盖井式楼盖 2.6 2.6 装配式楼盖装配式楼盖 2.7 2.7 楼梯和雨篷的设计楼梯和雨篷的设计2.1 2.1 概述概述 楼盖、楼梯和雨篷是土木工程中常见的结构形式,属 水平承重结构,主要由梁和板组成,又称梁板结构梁板结构。楼盖(屋盖)楼盖(屋盖)楼梯楼梯 2.1.1 2.1.1 楼盖类型楼盖类型l 按施工方法按施工方法l 按结构型式按结构型式
2、现浇式楼盖装配式楼盖无梁楼盖井式楼盖装配整体式楼肋梁楼盖密肋楼盖(a a)单向板肋梁楼盖)单向板肋梁楼盖 (b b)双向板肋梁楼盖)双向板肋梁楼盖 (c c)无梁楼盖)无梁楼盖 (d d)密肋楼盖)密肋楼盖 (e e)井式楼盖)井式楼盖楼盖的主要结构形式楼盖的主要结构形式 2.1.2 2.1.2 楼盖结构布置及受力特点楼盖结构布置及受力特点 梁板结构梁板结构是建筑结构的主要水平受力体系,其结构布置决定建筑物的各种作用力的传递路径,也影响到建筑物的竖向承重体系。+梁的布置及受力特点板的布置及受力特点2.1.2.1 2.1.2.1 楼盖结构中梁的布置及受力特点楼盖结构中梁的布置及受力特点 楼盖中的
3、梁从外观要求和施工方法的角度出发,通常 为等截面梁等截面梁。楼盖中梁的布置不同,内力分布就不同,合理的布置梁系可取得更好的使用效果和经济效益。根据梁的布置和支承条件,其计算简图计算简图可以是简支 梁、悬臂梁、连续梁或交叉梁等。2.1.2.2 2.1.2.2 楼盖中板的布置及受力特点楼盖中板的布置及受力特点 楼盖中的板一般为四边支承板,随梁的布置不同,可以 是单向板或双向板单向板或双向板。阳台、雨篷、挑檐等梁板结构,板可能有一边支承、两边支承、三边支承的情况。在楼盖的结构布置中,梁的间距越大,梁的数量越小 板的厚度板的厚度就越大;梁的间距小,梁的数量就增多,板的 厚度就越小。为计算方便,当l2/
4、l12时,忽略沿长方向传递的荷载,按 单向板计算,否则按双向板计算。判断单双向板,还应考虑支承条件支承条件,若l2/l12,但只有 一对边支承时,该板仍为单向板。分析表明,l2/l12时,在长跨方向分配的荷载小于6,对板的计算影响很小,在计算中可略去不计。单向板与双向板单向板与双向板2.1.3 2.1.3 楼盖梁、板的尺寸楼盖梁、板的尺寸 根据受力分析和长期的工程经验,给出各种楼盖梁板尺寸的参考值。梁梁 多跨连续主梁 多跨连续次梁 单跨简支梁 板板 单向板 双向板 密肋板 悬臂板参考值包括:参考值包括:高跨比、最小板厚(肋间距、悬臂长度)、柱帽宽度、最小梁高、合理跨度。(详见配(详见配套教材表
5、套教材表2.12.1)2.2 2.2 整体式单向板肋梁楼盖整体式单向板肋梁楼盖弹性方法弹性方法塑性内力重分布的方法塑性内力重分布的方法2.2.1 2.2.1 肋梁楼盖的计算简图肋梁楼盖的计算简图 忽略支承构件的竖向变形,即按简支考虑。板视为以次梁为铰支座的连续梁,可取1m宽板带计算。跨数超过5跨的等截面连续梁(板),当各跨荷载基本 相同,且跨度相差不超过10时,可按5跨连续梁(板 计算,所有中间跨的内力和配筋均按第三跨处理。当梁 板实际跨数小于5跨时,按实际跨数计算。梁板的计算跨度应取为相邻两支座反力作用点之间的距 离,其值与支座反力分布、构件的支承长度和构件本身 的刚度有关。基本假定基本假定
6、2.2.2 2.2.2 按弹性方法计算内力按弹性方法计算内力2.2.2.1 2.2.2.1 荷载及其不利组合荷载及其不利组合确定截面最不利内力时,活荷载的布置原则如下:确定截面最不利内力时,活荷载的布置原则如下:欲求某跨跨中最大正弯矩时,除将活荷载布置在该跨以 外,两边应每隔一跨布置活载 欲求某支座截面最大负弯矩时,除该支座两侧应布置活荷 载外,两侧每隔一跨还应布置活载;欲求梁支座截面(左侧或右侧)最大剪力时,活荷载布 与求该截面最大负弯矩时的布置相同;欲求某跨跨中最小弯矩时,该跨应不布置活载,而在两 邻跨布置活载,然后再每隔一跨布置活载。2.2.2.2 2.2.2.2 内力包络图内力包络图
7、将各截面可能出现的最不利内力图叠绘于同一基线,这 张叠绘内力图的外包线所形成的图称为内力包络图。内力包络图的绘制步骤内力包络图的绘制步骤 以恒载叠加活载得到各截面可能出现的最不利内力;内力包络图内力包络图 2.2.2.3 2.2.2.3 支座抗扭刚度对梁板内力的影响支座抗扭刚度对梁板内力的影响 支座抗扭刚度对梁板内力的影响:支座抗扭刚度对梁板内力的影响:计算简图假定梁对板、主梁对次梁的支承为简支,因此忽略了次梁对板、主梁对次梁的弹性约束作用。梁抗扭刚度的影响梁抗扭刚度的影响 板板 次梁次梁结果:结果:活载跨:活载跨:荷载总值不变 邻邻 跨:跨:折算恒载 实际恒载,减小了本跨跨中 正弯矩而增大了
8、支座负弯矩,相当于考虑支相当于考虑支 座的约束影响座的约束影响。pgg21pp21pgg41pp43pgpg设计时的考虑方法:设计时的考虑方法:增大恒载、减小活载。2.2.2.4 2.2.2.4 弯矩和剪力设计值弯矩和剪力设计值 因计算跨度取支承中心线间的距离,未考虑支座宽度,计算所得支座处Mmax、Vmax均指支座中心线处的弯矩、剪力值,需调整。按弯矩、剪力在支座范围内为线性变化,可求得支座边 缘的内力值:M=McV0b/2 均布荷载:V=Vc(gp)b/2 集中荷载:V=Vc 当连续梁搁置于砖墙上时:M=Mc 支座处内力的计算值支座处内力的计算值 2.2.3 2.2.3 按塑性内力重分布的
9、方法计算内力按塑性内力重分布的方法计算内力2.2.3.1 2.2.3.1 钢筋混凝土受弯构件塑性铰钢筋混凝土受弯构件塑性铰塑性铰的形成塑性铰的分布范围及计算塑性铰的特点塑性铰 在钢筋屈服截面,从钢筋屈服到达到极限承载力,截面在外弯矩增加很小的情况下产生很大转动,表现得犹如一个能够转动的铰,称为“塑性铰塑性铰”。l 塑性铰的形成塑性铰的形成l 塑性铰的分布范围及计算塑性铰的分布范围及计算 塑性铰是塑性变形集中发生的区域,不是一个点、一个面,而是一个区域。塑性铰的转角p理论上可采取对曲率的塑性部分积分的方法确定,并可按面积等效原则简化计算:pyu0p)(dplxl钢筋混凝土受弯构件的塑性铰钢筋混凝
10、土受弯构件的塑性铰(a a)构件)构件 (b b)弯矩)弯矩 (c c)M M曲线曲线 (d d)曲率)曲率l 塑性铰的特点(与理想铰的对比)塑性铰的特点(与理想铰的对比)塑性铰仅能沿弯矩方向转动,而理想铰可正反向转动;塑性铰能承受极限弯矩,而理想铰不能承受弯矩;塑性铰为是一个区域,有一定的长度,不是集中于一 截面;塑性铰转动能力有限,转动能力大小取决于配筋率和 混凝土极限压应变。2.2.3.2 2.2.3.2 超静定结构的塑性内力重分布超静定结构的塑性内力重分布u 内力重分布的过程(三阶段、两过程)内力重分布的过程(三阶段、两过程)l弹性阶段;第一过程发生在裂缝出现至塑性铰形成前裂缝出现至塑
11、性铰形成前,主要是由 于裂缝的形成和开展,使构件刚度变化而引起的内力 重分布;第二过程发生在塑性铰形成以后塑性铰形成以后,由于塑性铰的转动 引起的。一般第二过程的内力重分布较第一过程的内 力重分布显著。l弹塑性阶段;l塑性阶段。u 影响塑性内力重分布的因素影响塑性内力重分布的因素塑性铰的转动能力主要取决于:塑性铰的转动能力主要取决于:钢筋的种类 纵筋的配筋率 混凝土的极限压应变 梁的抗剪能力2.2.3.3 2.2.3.3 塑性内力重分布的计算方法塑性内力重分布的计算方法弯矩调幅法及其基本原则用弯矩调幅法计算等跨连续梁板不等跨连续梁板的计算塑性内力重分布方法的适用范围(1 1)弯矩调幅法及其基本
12、原则)弯矩调幅法及其基本原则 连续梁板塑性内力重分布的计算方法有:极限平衡极限平衡法、塑性铰法、弯矩调幅法法、塑性铰法、弯矩调幅法等。目前工程上应用较多的是弯矩调幅法弯矩调幅法。先按弹性分析求出结构各截面弯矩值;再根据需要将结构中一些截面的最大弯矩予以调整;按调整后的内力进行截面配筋设计。弯矩调幅法的概念弯矩调幅法的概念 调幅的基本原则调幅的基本原则 为方便施工,通常调整支座截面,并尽可能使调整后的支 座弯矩与跨中弯矩接近。调幅需使结构满足刚度、裂缝要求,不使支座截面过早出 现塑性铰,调幅值一般25。调幅后,当承受均布荷载 时,所有支座及跨中弯矩的绝对值M应满足当p/g1/3时,调幅值15,这
13、是考虑长期荷载对结构变形的不利影响。M241(gp)l2 调幅后应满足静力平衡条件,即调整后的每跨两端支座 弯矩平均值与跨中弯矩之和,不小于该跨满载时按支梁 计算的跨中弯矩M0的1.02倍。为保证塑性铰具有足够的转动能力,设计中应满足 0.35且 0.1,钢筋宜使用HRB400级和HRB500级热 轧钢筋,也可采用HPB300级热轧钢筋,宜选用C25C45 强度等级混凝土。考虑塑性内力重分布后,抗剪箍筋面积增大20,增大 范围l见下图。为避免斜拉破坏,配筋下限值应满足:SVtsvyv0.36Afbsf 示意图示意图 抗剪箍筋增大范围示意图抗剪箍筋增大范围示意图 (a a)集中荷载作用)集中荷载
14、作用 (b b)均布荷载作用)均布荷载作用M M0 0(2 2)用弯矩调幅法计算等跨连续梁板)用弯矩调幅法计算等跨连续梁板 根据调幅法的原则,并考虑到设计的方便,对均布荷 载作用下的等跨连续梁板,考虑塑性内力重分布后的 弯矩和剪力的计算公式为:M=(gp)l02 V=(gp)ln2 式中 ,弯矩和剪力系数弯矩和剪力系数;l0,ln计算跨度和净跨;g,p均布恒载和活载的设计值。(3 3)不等跨连续梁板的计算)不等跨连续梁板的计算 当不等跨连续梁板的跨度差不大于10时,仍可采用等 跨连续梁板的系数。当不等跨连续梁板的跨度差大于10时,连续梁应根据 弹性方法求出恒载及活荷载最不利作用的弯矩图,经组
15、合叠加后形成弯矩包络图,再以包络图作为调幅依据,按前述调幅原则调幅。(4 4)塑性内力重分布方法的适用范围)塑性内力重分布方法的适用范围 承受动力荷载的结构构件;使用阶段不允许开裂的结构构件;轻质混凝土及其它特种混凝土结构;受侵蚀气体或液体作用的结构;预应力结构和二次受力迭合结构;主梁等重要构件不宜采用。考虑塑性内力重分布的方法与弹性理论计算结果相比,节约材料,方便施工,但在结构正常使用时,变形及裂缝偏大,对下列情况不适合采用塑性内力重分布的计算方法。2.2.4 2.2.4 截面设计及构造要求截面设计及构造要求 确定连续梁板的内力后,可根据内力进行构件的截面设计。一般情况下,强度计算后再采取一
16、定的构造措施即可,可不进行变形及裂缝宽度的验算。板的计算及构造特点次梁的计算及构造特点主梁的计算与构造特点主要构件2.2.4.1 2.2.4.1 板的计算及构造特点板的计算及构造特点 计算原则:计算原则:内力计算可考虑塑性内力重分布。取1m宽板带 按单筋矩形截面设计。配筋方式:配筋方式:受力钢筋主要有弯起式弯起式和分离式分离式。板中受力钢筋板中受力钢筋 弯起式弯起式 l 锚固好、整体性好、节约钢筋,施工复杂。l 弯起角度一般采用30,应注意相邻两跨跨中及中间支 座钢筋直径和间距相互配合。弯起式受力钢筋的布置弯起式受力钢筋的布置 分离式分离式分离式受力钢筋的布置分离式受力钢筋的布置 锚固较差、用
17、钢量稍高,但施工方便。跨中正弯钢筋宜全部伸入支座。类型:类型:构造分布钢筋、嵌入承重墙内的板面构造钢筋、垂直于主梁的板面构造钢筋.板的构造钢筋板的构造钢筋板中构造钢筋板中构造钢筋2.2.4.2 2.2.4.2 次梁的计算及构造特点次梁的计算及构造特点l 次梁承受板传来的荷载,通常可按塑性内力重分布的方 法确定内力。l 次梁和板整浇,配筋计算时,对跨中正弯矩应按T形截 面考虑,T形截面的翼缘计算宽度按混凝土结构设计 规范中的规定取值;对支座负弯矩因翼缘开裂仍按矩 形截面计算。l 梁中受力钢筋的弯起和截断,原则应按弯矩包络图确 定,但对相邻跨度不超过20,可承受均布荷载且活荷 载与恒荷载之比 p/
18、g3的次梁,可按下图布置钢筋。次梁的钢筋布置次梁的钢筋布置 2.2.4.3 2.2.4.3 主梁的计算与构造特点主梁的计算与构造特点 主梁除承受自重外,主要承受由次梁传来的集中荷载。主 梁自重可折算成集中荷载计算;主梁跨中截面按T型截面计算,支座截面按矩形截面计算;主梁支座处,次梁与主梁支座负钢筋相互交叉,使主梁负 筋位置下移;主梁通常按弹性理论计算,不考虑塑性内力重分布;主梁受力钢筋的弯起和切断原则上应按弯矩包络图确定;在次梁两侧应设置附加横向钢筋,位于梁下部或梁高度范 围内的集中荷载全部由附加横向钢筋承担。主梁支座截面纵筋位置主梁支座截面纵筋位置 附加横向钢筋的布置附加横向钢筋的布置svy
19、vsinFAf附加横向钢筋所需的总截面面积计算公式:附加横向钢筋所需的总截面面积计算公式:2.3 2.3 整体式双向板肋梁楼盖整体式双向板肋梁楼盖 按弹性方法计算内力按塑性理论方法计算内力截面设计及构造要求2.3.1 2.3.1 按弹性方法计算内力按弹性方法计算内力单块(单区格)双向板的计算 连续(多区格)双向板的计算 双向板支承梁的计算弹性方法2.3.1.1 2.3.1.1 单块(单区格)双向板的计算单块(单区格)双向板的计算 基本假定基本假定 钢筋混凝土板是匀质弹性体。板厚与板跨之比很小,可以认为是薄板。跨中弯矩计算公式跨中弯矩计算公式xy)(yyx)(xmmmmmm2.3.1.2 2.3
20、.1.2 连续连续(多区格多区格)双向板的计算双向板的计算 支承梁抗弯刚度很大,垂直变形可略去不计。支承梁抗扭刚度很小,支座可以转动,即可视支承 梁为双向板的不动铰支座。同时规定各区格沿同一 方向相邻最小跨与最大跨之比不小于0.75。基本思路基本思路 将多跨连续板中每区格板等效为单区格板计算 基本假定基本假定 板跨中最大正弯矩计算板跨中最大正弯矩计算 活载不利位置为棋盘布置,为利用已有单区格板计算表格,将活载p和恒载g分成g+p/2与 p/2两部分,分别作用于相应区格,叠加后即为恒载满布,活载棋盘布置。将两部分荷载作用下的跨中弯矩叠加即为各区格板的跨中最大弯矩。支座最大负弯矩支座最大负弯矩 为
展开阅读全文