梁板结构及设计例题.ppt

1.2.7 连续梁、板结构设计要点,1.支座处控制截面与内力值的确定,支座为梁或柱时：,弯矩：,剪力：,均布荷载：,集中荷载：,支座为墙体时：,弯矩：,剪力：,均布荷载：,集中荷载：,2. 板的内拱作用,四周与梁整体连接的单向板，由于拱效应使板中 各计算截面弯矩减少，中间跨的跨中截面和中间支 座计算弯矩都按减少20计算，其他截面不减少。,3. 板的承载力计算 按照第4章所介绍的方法计算受力纵筋，受力纵筋沿短跨方向布置。并符合构造要求。 一般不验算斜截面承载力。,4. 梁的承载力计算,梁的跨内在正弯矩作用下按T计算。,梁的支座在负弯矩作用下按矩形计算。,注意梁的有效高度取值。,1.2.8 连续梁、板配筋方案及构造要求,1. 连续单向板的配筋方案：,分离式-耗钢量多，但施工方便，板厚120mm且动荷大，不宜采用。 弯起式-耗钢量少，施工复杂，弯起数量 1/21/3 弯起角300 ；板厚120mm，弯起角 450 。 为板的净跨长，当连续板跨度相差20%，或各跨荷载相差较大时，钢筋的弯起点及截断点应按弯矩包络图确定。,1. 连续单向板的构造要求：,板厚宜尽量薄一些，但不得小于最小厚度。 板的支承长度应满足受力钢筋在支座内的锚固要 求，且一般不小于板厚及120 mm。 受力钢筋一般用HPB235级钢筋和LL550级冷轧带 肋钢筋，直径常用8 mm、10 mm，70 mm 间距200 mm。,构造钢筋 有4种形式： 分布钢筋； 与主梁垂直的附加负筋； 与承重砌体垂直的附加负筋； 板角附加短钢筋. 其作用及布置要求如下： 分布钢筋-与受力钢筋垂直方向，且布置在受力钢筋内侧。 要求： a面积 不小于受力筋15%；b每米宽不少于4根； c在受力筋弯折处宜布置。,主要作用： a固定受力筋位置； b承受收缩及温度应力； c承受局部荷载产生内力； d受长边方向实际存在应力。,温度应力较大时，应计算以解决钢筋布置。, 与主梁垂直的附加负筋-由板的传力知，主梁则受到一定的负弯矩，故应在构造上在板面配置附加短钢筋，数量不少于每米5根，且沿主梁单位长度内的总截面面积不少于板中单位宽度内受力钢筋截面积的 1/3 ，伸入板中的长度从主梁梁肋边算起不小于板计算跨度的 1/4 。, 与承重砌体墙垂直的附加负筋-因按简支考虑与实际上是有部分嵌固，即会产生局部负弯矩，故应沿承重砌体墙每米配置不少于 的附加短负筋，伸出墙边长度 。, 板角附加矩钢筋-板角处应设双向附加短钢筋，其中沿受力方向配置的负钢筋面面积为该方向跨中受力钢筋截面面积的 1/3，并一般 58 ，每一方向伸出墙边长ln/4 。,4. 连续梁构造要求,在理论应按弯矩及剪力包络图确定，但在相邻跨度相差20%以下，活载和恒载的比3 的连续梁可简单按图1.2.16布置钢筋。,次梁梁构造要求,主梁,(1) 计算特点 主梁以承受次梁传来的集中荷载为主，为简化计算，可将自重也折算成集中荷载计算。,跨中按T形截面计算，支座按矩形截面计算。. 主梁支座处截面有效高度按下图确定。,(2) 构造要求 主梁受力钢筋的切断位置要按弯矩包络图确定。 次梁与主梁相交处应设附加钢箍或吊筋。,附加钢箍筋或吊筋按下式计算：,集中荷载全部由吊筋承受时：,集中荷载全部由附加箍筋承受时：,式中，F 为次梁传递给主梁的集中荷载设计值； fyv、fy为附加箍筋或吊筋的抗拉强度设计值； 为吊筋与水平线的交角。 As、Asv为吊筋与附加箍筋的面积。 m、n为附加箍筋的排数与箍筋的肢数,1.2.9 整体式单向板肋梁楼盖设计例题,1. 设计资料 某设计使用年限为50年的工业厂房楼盖，采用整体式钢筋混凝土结构，楼盖梁格布置如图1.2.18所示。,（1）楼面构造层做法：20mm厚水泥砂浆面层，20mm厚混合砂浆天棚抹灰。 （2）活荷载：标准值6KN/m2。 （3）恒荷载分项系数1.2；活荷载分项系数1.3（标准值大于4KN/m2） （4）材料选用： 混凝土：采用C25（fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2） 钢筋： 梁中受力纵筋采用HRB33级（fy=300N/mm2） 其余钢筋采用HPB235级（fy=300N/mm2）。,2. 板的计算 板按塑性内力重分布方法计算：,宜按双向板设计，按单向板设计时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。,板厚按构造要求取：,次梁截面高度取：,次梁截面宽度取：200mm,板的尺寸支承情况如图1.2.19a所示：,（1）荷载 恒荷载标准值：,20mm厚水泥砂浆面层： 0.02m20KN/m3=0.4KN/m2,80mm厚钢筋混凝土板： 0.08m25KN/m3=2.0KN/m2,20mm混合砂浆天棚抹灰： 0.02m17KN/m3=0.34KN/m2,合计：gk=2.74KN/m2,线恒荷载设计值： g=1.22.74KN/m2 =3.29KN/m,线活荷载设计值：q=1.36.0KN/m2 =7.8KN/m,合计每米宽荷载设计值：g+q=11.09KN/m,（2）板内力计算 计算跨度（按塑性理论）：,边跨：,取：,中间跨取：,计算跨度相差：,为简化计算统一取：,计算简图：,连续板各截面弯矩计算见表1.2.3,计算简图：,表1.2.3 连续板各截面弯矩计算,（3）板正截面承载力计算： b=1000mm, h=80mm, h0=80mm-20mm=60mm,1=1.0, 各截面配筋见表1.2.4,表1.2.4 连续板各截面配筋计算,表1.2.4 连续板各截面配筋计算,3.次梁计算,次梁按考虑塑性内力重分布计算,取主梁截面高度取：,次梁截面宽度取：250mm,次梁的尺寸支承情况如图1.2.21a所示：,（1）荷载,由板传来： 3.29KN/m22.2m =7.24KN/m,恒荷载设计值,次梁自重： 1.225KN/m30.2m（0.45m-0.08m）=2.22KN/m,梁侧抹灰： 1.217KN/m30.02m（0.45m-0.08m）2=0.30KN/m,合计 g=9.76KN/m,活荷载设计值,由板传来： q=7.8KN/m22.2m =17.16KN/m,合计： g+q=26.92KN/m,（2）次梁内力计算 计算跨度（按塑性理论）：,边跨：,中间跨取：,计算跨度相差：,可按等跨连续梁计算内力。,计算简图：,边跨取：l0=5.875m,连续次梁弯矩、剪力计算见表1.2.5和表1.2.6,表1.2.5 连续次梁弯矩计算,表1.2.6 连续次梁剪力计算,（3）截面承载力计算,次梁跨内截面按T形截面计算，翼缘计算宽度为：,边跨：,离端第二跨内，中间跨内,梁高： h=450mm, h0=450mm-35mm=415mm,1=1.0。,判断T形截面类型。,离端第二跨内，中间跨内：,故跨内均属于第一类T形截面。,支座截面按矩形截面计算，第一内支座M较大，按两排钢筋考虑：,其他中间支座截面按一排钢筋考虑：,连续次梁正截面、斜截面承载力计算表1.2.7及表1.2.8,表1.2.7 连续次梁正截面承载力计算,表1.2.7 连续次梁正截面承载力计算,表1.2.8 连续次梁斜截面受剪承载力计算,4.主梁计算,主梁按弹性理论计算,主梁的尺寸支承情况如图1.2.23a所示：,柱高H=4.5m，柱截面：300mm300mm, 主梁截面：250mm650mm。则i梁/i柱=5.84。,因此把柱视为主梁铰支座。,（1）荷载（见平面布置图）,由次梁传来： 9.76KN/m6.0m =58.56KN,恒荷载设计值,主梁自重（折算为集中荷载）： 1.225KN/m30.25m（0.65m- 0.08m）2.2m=9.41KN,梁侧抹灰（折算为集中荷载）： 1.217KN/m30.02m（0.65m-0.08m）2 2.2m=1.02KN,合计 G=69.0KN,活荷载设计值,由次梁传来： Q=17.16KN/m6.0m =103.0KN,合计： G+Q=172.0KN,（2）主梁内力计算 计算跨度（按弹性理论）：,边跨：,边跨取：l0=6.64m,中间跨取：,计算跨度相差：,可按等跨连续梁计算内力。,计算简图：,内力计算：,内力计算系数由附录7查得：,计算结果及最不利荷载组合见表1.2.9、表1.2.10。弯矩、剪力包络图见图1.2.24,表1.2.9 主梁弯矩计算,表1.2.10 主梁剪力计算,149.13(222.45),-96.59（-194.87）,41.41,+,194.87( 96.59),-222.45（-149.13）,121.55,+,69.0,-204.22,139.78,+,最不利荷载组合,0,中间支座,端支座,计算简图,序号,（3）截面承载力计算,主梁跨内截面按T形截面计算，翼缘计算宽度为：,边跨：,梁高： h=650mm, 跨内： h0=650mm-35mm=615mm,1=1.0。,判断T形截面类型。,故跨内均属于第一类T形截面。,支座截