钢筋混凝土结构学 第九章 钢筋混凝土肋形结构

第九章 钢筋混凝土肋形结构,第一节 概述一 建筑结构组成,建筑结构,主体结构,：框架梁柱、墙体等,楼、屋盖体系,基础,：梁、板,楼、电梯,：支承在地基上,：垂直交通体系,二 肋形结构的组成,板（1）、次梁（2）和主梁（3）组成的整体式楼面,二 肋梁楼盖分类根据传力路线,计算和试验结果：当l2/l1 = 2时，长边方向 受力约占6%,l 2l 12时 单向板,主要传力方向： 短边方向or长边方向？,l 2l 12时 双向板,某水电站厂房楼盖-单向板肋形楼盖,双向板肋形楼盖传力途径,四、肋形结构设计步骤：梁格布置，计算简图，内力计算，截面设计，配筋图。五、单向板肋形楼盖设计内容步骤：1 平面结构布置2 选择材料强度等级与构件截面尺寸3 统计荷载4 板的设计5 次梁设计6 主梁设计7 绘制配筋施工图,内力计算、配筋设计、配筋草图,第二节 单向板肋形结构的 结构布置和计算简图,一、梁格布置,梁格布置首先要满足使用要求,然后考虑美观和经济,1 布置原则简单、规则、统一（等跨、对称）2 梁板布置板跨为次梁间距次梁跨度为主梁间距主梁跨度为柱间距梁布得稀：省模板，省工，板跨大，板厚增加，多用砼，自重增大。梁布得密：板跨减少，板厚减薄，自重减轻，但费模板和费工。板面积大，板较薄时，材料省，造价低。避免集中荷载直接作用在板上。,1.72.7m,46m,58m,3、梁板尺寸主梁：h=(1/81/12)l0次梁：h=(1/101/14)l0 h/b=1/21/3.5板厚为60120mm。水电站厂房发电机层的楼板，板厚常用120200mm4、材料强度砼强度等级：C20C40。板中钢筋，梁中箍筋、构造钢筋（架立筋、腰筋）：级； 梁中受力钢筋：级 or 级,二、计算简图设计时把肋形结构分解为板、次梁和主梁分别计算计算简图应表示出板或梁的跨数，支座性质，荷载形式、大小及作用位置，各跨的计算跨度等。1 支座的简化周边搁置在砖墙上，简化为铰支。板的中间支承为次梁，次梁的中间支承为主梁，可简化为铰支，不考虑支承的刚性约束，引起的误差采用折算荷载予以调整。主梁的中间支承是柱，主梁与柱的线刚度之比大于4，主梁是以边墙和柱为铰支的连续梁。小于4，柱和主梁成为刚架计算。,因此，板、次梁、主梁均简化为多跨连续梁,2 荷载计算(1)永久荷载构件自重、面层重及固定设备重等，设计值g(均布)和G(集中)表示。(2)可变荷载人群荷载和可移动的设备等，设计值q(均布)和Q(集中)表示。考虑最不利布置方式。板取单位宽度板条计算，沿板跨方向受均载g或q；次梁承受板传来的均载gl1或qll及次梁自重；主梁承受由次梁传来的集载Ggl1l2或Qql1l2及主梁自重，主梁自重比次梁传来的荷载小得多，可折算成集载G、Q一并计算。,3 计算跨度弹性方法计算内力:弯矩计算的计算跨度l0，取支座中心线间的距离lc ；支座宽度b较大时：板 b0.1lc，l01.1ln；梁b0.05lc，l0。1.05 ln ln 净跨度。剪力计算跨度l0ln 。,塑性方法:p199,9.2 弹性计算理论,1 基本思路假设梁板为理想弹性体系，按结构力学的方法（如弯矩分配法）计算连续梁、板的内力。由于各跨内的活荷载不同时出现，因此应考虑多种活荷载布置情况以求得各跨中内力（弯矩和剪力）的最大值，即应考虑活荷载的最不利布置，并按活荷载不利布置求得内力，绘制内力包络图。,2 内力系数法为减轻计算连续梁内力的工作量，等跨连续板梁在不同布置的荷载作用下，内力可查内力系数表计算。参见附表一。均布荷载q作用下： M=表中系数 V=表中系数集中荷载Q作用下： M=表中系数 V=表中系数 当不等跨连续梁板的各跨跨度相差不超过10%时，可近似按等跨内力系数表计算。求跨中弯矩时，取相应跨计算跨度；求支座负弯矩时，计算跨度可取相邻两跨的平均值。,3 活荷载的最不利布置原则设计时，为确保安全，应根据结构力学原理计算各截面最不利活荷载位置时的最大内力。即某一截面的内力设计值（弯矩M或剪力V）为满布恒荷载与最不利活荷载组合作用时该截面的内力。活荷载最不利布置原则如下：（1）求某跨跨中最大正弯矩时，应在该跨布置活荷载；然后两侧隔跨布置。（2）求某跨跨中最小弯矩时，应在该跨两侧跨内布置活荷载；然后隔跨布置。,（3）求某支座截面最大负弯矩时，应在该支座相邻两跨布置活荷载；然后向两侧隔跨布置。（4）求某支座截面最大剪力时，活荷载布置与该截面最大负弯矩布置相同。,4 荷载调整计算简图中将次梁与板、主梁与次梁的支座连接简化为铰支座，从而低估了支座约束作用，高估了支座的转动能力。对于多跨连续梁板，在满跨的恒荷载作用下，构件转动变形较小;在间隔布置的活荷载作用下，转动变形较大.所以，弹性理论计算中通过增加恒荷，降低活荷的方法使构件的转角变形降低，相当于增大了支座约束能力。调整后的折算荷载如下：对于板 对于次梁,5 内力包络图将各种荷载组合情况下的内力图（弯矩图或剪力图）绘于同一坐标图上，其外包线形成的图形称为内力包络图。它表示在各种荷载的最不利布置下各截面可能产生的最大内力值。其绘制方法为：首先分别绘制各种最不利组合下的内力图，然后将内力图绘制于同一坐标图上，将外包线连接起来。,6 支座截面控制内力的计算弹性理论计算时，梁板支座的计算内力为支座中心线处的最大内力，当连续板或梁与支座整体浇注时，支座范围内截面高度很大，梁、板在支座内破坏是不可能的，故最危险截面是在支座边缘处。因此，可取支座边缘截面作为计算控制截面(如图所示），其弯矩和剪力的计算值近似按下式求得：,（均布荷载作用）,（集中荷载作用）,图2.5 连续板、梁的弯矩计算值,7 弹性理论计算内力的步骤（1）统计荷载，建立计算简图；（2）对板、次梁上作用的恒荷载和活荷载进