单向、双向板 配筋全图.ppt

第三章钢筋混凝土梁结构，梁结构是建筑结构的水平构件，即垂直构件支撑的部分。包括楼板、屋顶、楼梯和雨篷等构件。本章主要介绍此类型构件的基本力和计算、配置要求和洞察力要点。概括本章内容的话，因为水平构件，所以称为板结构。因为对跨度和使用没有特殊要求，梁和板经常一起构成水平构件。肋梁楼板、梁楼梯等。如果跨度的大小较小或对使用有特殊要求，则不设置梁，只创建板。没有梁的楼板，板式楼梯。本章内容，2.1概述2.2钢筋混凝土现浇单向板肋楼板2.3钢筋混凝土现浇双向板肋楼板2.4组合混凝土楼板2.5楼梯和雨篷，2.1概述，根据施工方法，钢筋混凝土楼板集可分为装配、装配整体式和现浇3种。组装混凝土楼板成本低，施工进度快，预制构件质量稳定，工业生产及机械化建设容易，在建筑上应用很广。为了提高组合建筑的完整性，可以使用组合式整体盖。这种大楼将各种预制构件抬回原位，然后通过结结方法构成整体。整个现浇楼板坚硬，冲击性强，防水性好，目前被广泛使用。现浇楼板可根据楼板应力和支撑条件分为肋楼板和无梁楼板。肋图块可分为单向肋楼板、双向肋楼板和井口盖。无梁楼板在柱顶直接支撑的柱帽中没有主、副梁，因此天花板平坦，净空高，通风、采光好，主要用于仓库、商场和其他建筑，如图2.1所示。图2.1楼板的主要结构，(a)单向肋楼板；(b)双向肋楼板；(c)井底；(d)无梁楼板、2.2钢筋混凝土现浇单向板加强筋楼板、板、次梁、主梁和其他构件组成的加强筋楼板，板周围可以支撑在次梁、主梁或砖墙上。这样弯曲后短曲率比长曲率大得多的板称为单向板。如果板的长边和短边之间的差距不大，则沿长方向传递的荷载也很大，不能忽略。弯曲板时，长曲率和短曲率之间的差别不大，因此这种板称为双向板。两个板块的弯曲如图2.2所示。混凝土结构设计规范 (GB 50010-2002)规定了两个版本的定义条件。(1)两侧支撑的平板必须计算为单向平板。(2)如果长边和短边的比率小于或等于2，则必须计算为双向平板。(3)对于四面支撑板，当长边和短边的比率大于或等于3时，必须根据单向板进行计算。(4)对于四面支撑板，当长边与短边的比例在2和3之间时计算为双向板，但也可以计算为在短面方向受力的单向板。此时，必须在较长的面方向上放置足够数量的构造钢筋。图2.2单向和双向板弯曲，(a)单向板；(b)在双向板、2.2.1单向肋楼板结构平面布置、结构平面合理布置、即根据使用要求经济、施工方便的前提下，合理布置板和梁的位置、方向和大小、布置柱的位置和支柱网络大小等。放置柱：柱间距决定主要梁和次要梁的跨距，因此柱和支承墙的放置应考虑使用需求，以及梁网格配置的大小合理整齐，通常应尽量不放置或最小化内部柱，且柱网路大小应尽可能大。经验表明，柱的合理间距是梁的跨度。2次梁4 6米，主梁5 8米。还建议将柱网轴线的楼层平面放置为矩形或正方形。梁放置：次要梁间距决定基板的跨距，并直接影响次要梁的根数、基板厚度和材料消耗。从经济角度确定次要梁间距时，应将板厚度设置为最小值。因此，组合刚度要求时，建议二次梁间距，即平板通常跨越1.72.7m，最大值一般不超过3m。为了提高房屋的横向刚度，主梁通常沿着侧面布置放置得更好，因此主梁和柱形成框架或内部框架系统，从而产生更大的横向刚度。如图2.3所示。，图2.3梁布置，(a)主梁沿侧布置；(b)纵梁布置。(c)中间走廊、2.2.2单向板加强筋楼板的结构内力计算、混凝土结构应根据结构类型、构件布局、材质特性和力特性选择合理的分析方法。当前常用的分析方法包括：(1)线弹性分析方法；(2)塑料内力重分配分析方法；(3)塑料极限分析方法；(4)非线性分析方法；(5)考试分析方法。线弹性分析方法假定结构材料是理想弹性材料，变形系数和刚度均为常数。1.计算简化度计算简化是根据简化实际和计算的原则简化结构构件的机械模型，应表示结构构件的支撑、计算跨度和跨度数、载荷等。(1)支撑条件。图2.4所示的混合结构中，楼板周围由砌体支撑，中间部分的楼板由次级梁支撑，次级梁由主梁支撑，主梁由柱支撑。2.2.2.1钢筋混凝土连续梁的内力根据线弹性分析方法计算，(2)跨度计算。此值与杆件的保留长度a和与杆件刚度相关的支撑反作用力的分布有关(图2.5)。(3)交叉数。(4)负载。楼板荷载包括永久荷载g和可变荷载q。永久性负荷包括板、梁自重、隔墙重量和固定设备重量等。可变载荷包括人员和临时设备重量、作用位置以及随时间变化的方向上的其他载荷。(5)折算载荷。如图2.6所示，2 .活荷载最不利的布置和内力包络(1)活荷载的不利布置。设计连续梁板时，必须研究活荷载如何定位，使结构各部分的内力成为最不希望的内力。如图2.7所示，每个截面5跨连续梁的载荷连接处的弯矩和剪力。活载荷的最不利放置法则：如果在交点内找到最大正弯矩，则在交点内放置活载荷，然后在左右交点的方向上放置载荷。如果在跨距内寻找最大负弯矩(即最小弯矩)，则此交点不会放置荷载，而是在两个相邻跨距配置中放置荷载，然后为每个跨距配置放置荷载。寻找支撑的最大负弯矩时，必须区分支撑左侧和右侧相交放置现场负载和相交放置现场负载。获得支撑的最大剪切力时的活载荷放置与获得支撑的最大负弯矩时的活载荷放置相同。在侧支撑剖面中寻找最大剪切力时，活负载的放置与在侧跨距内寻找最大正弯矩的活负载放置相同。连续梁的恒定载荷必须根据实际情况进行放置。根据上述规则，确定活荷载的最不利放置，并研究附录15，找出交叉或支撑截面的最大内力。在非连续负载下：75;K连续梁的跨度中可能出现的控制弯矩为跨度最大弯矩MMX，跨度内部最小弯矩Mmin，此跨度左侧支撑截面最大负弯矩-M左侧max，右侧支撑截面最大负弯矩-M右侧max。外包线如图2.8(a)所示，是弯矩包络曲线，如图2.8(b)所示。(3)弯矩，剪切计算值。内力值必须从支撑边获取内力。内力值“弯矩设计值”=MC-v0b/2“剪切设计值”:V=Vc-(g q)b/2“集中荷载”下的“V=Vc 梁中间支撑”为“砖墙”时，或者板、梁在钢筋混凝土构件中处于挂起状态时，不计算内力值(请参见，图2.4板梁的载荷计算范围和计算图，图2.5计算跨度，图2.6连续梁的变形，(a)理想铰接轴承的变形；(b)弹性约束的变形；(c)转换载荷变形，图2.7其他交叉放置载荷内力，图2.8，(a)弯矩包络；(b)剪切包络图，图2.9设计内力的修正，(a)弯矩设计值；(b)考虑剪切设计值、塑料内力重新分配的计算方法充分考虑了材料的塑性特性和非线性关系，解决了弹性计算方法的不足。1.塑料铰链现在是一种钢筋混凝土，描述了钢筋混凝土构件的塑料铰链的形成，以简单支撑加固梁为例。如图2.10所示，钢筋混凝土简支梁接收集中荷载p，如图2.10(b)所示。通过测试测量的弯矩m和梁曲率之间的关系如图2.10(c)所示。2.2.2.2钢筋混凝土连续梁计算时考虑塑性内力重新分配2 .内力重分布如图2.11所示，在两个跨度连续梁中间支撑的每个l/3处，集中力f作用，以试验方式绘制输出f和弯矩m的关系曲线，那么(1)弹性阶段。(2)弹塑性阶段。(3)塑料阶段。内力重分配主要发生在两个过程中。第一个过程是在裂纹形成塑性铰之前，裂纹形成和进行，构件刚度发生变化而产生的内力重新分配。第二个过程发生在塑料铰链形成后旋转铰链引起的内力重新分配中。3 .塑料内力重分配计算的基本原理(1)塑料内力重分配过程太长，裂缝太宽，挠度太大，影响正常使用，为了防止影响结构设计，采用弯矩调幅方法进行结构设计时，还必须满足正常使用极限状态检查，并有保证内力重分配的特殊加固施工措施。(2)试验表明，塑料铰链的转动能力主要取决于纵向钢筋的钢筋比例、钢筋的品种和混凝土的极限抗压变形。(3)考虑内力重新分配后，结构构件必须具有足够的剪切能力。否则，在重新分配构件足够的内力之前，剪切能力不足，从而导致斜截面的破坏。2 .弯矩调幅法计算的一般步骤(1)用线弹性法计算载荷最不利布置条件下结构控制截面弯矩最大值；(2)采用幅度调制系数减小每个支撑截面的弯矩。也就是说，支承截面弯矩设计值计算如下：K米=(1-) me (3)相交中间弯矩值是幅度减小后支承弯矩的值。(4)调整检查后，支座和跨弯矩的值必须至少为简支梁计算的跨弯矩设计值的三分之一。(5)根据静态平衡条件计算，每个控制剖面的剪切设计值由负载的最不利放置和调整后的支撑弯矩确定。5 .承受均布载荷的等跨连续梁、均布载荷下的等跨连续梁、板的内力使用弯矩调幅方法获得的弯矩系数和剪切系数，当m= m (g q) l02v= v (g q) ln等间距集中载荷作用于连续梁时，每个跨和支撑截面的弯矩设计值可以通过以下方法计算：m=m(g q)l02v=nv(g q)ln，6。采用幅度调制方法，对不等跨连续梁、板(1)不等跨连续梁载荷的最不利布置，采用弹性理论，对连续梁各控制截面弯矩最大值me；根据弹性弯矩降低每个支撑截面的弯矩，幅度调制系数不得超过0.2。在计算正常截面的弯曲能力时，可以通过以下公式计算连续梁的每个支撑截面的弯矩设计值：连续梁悬在墙上时：(1-) me，连续梁的两端完全连接在梁或柱上时：M=(1-)Me-V0b/3连续梁每个跨度截面的弯矩不能调整。弯矩设计值考虑最不理想的载荷放置，使用弹性理论获得的最不利弯矩值。连续梁的每个控制截面的剪切设计值可以根据载荷的最不利放置，根据调整后的支撑弯矩通过静态平衡条件计算，也可以近似根据弹性理论计算出的用于考虑活载荷的最不理想放置的剪切值。，(2)不等跨连续板在以下范围中选择跨弯矩设计值：根据侧跨中跨、选定跨弯矩设计值，根据静平衡条件确定较大跨两端支撑弯矩设计值，然后重复以上条件和步骤，将此支撑弯矩设计值用作已知值，确定相邻跨弯矩和相邻支撑弯矩设计值。7 .考虑塑料内力重分配计算方法的适用范围(1)，对于使用阶段不允许出现裂纹或裂纹的严格结构，不能用这种方法计算，例如池壁、自防水屋面等；(2)直接承受动力或重复载荷的结构；(3)负温度条件下工作的结构或侵蚀环境的结构；(4)关键部位结构和可靠性要求高的结构(5)结构构件，或使用塑料特性低的钢筋的构件，不应采用塑性方法计算。图2.10塑料铰链形成，(a)简支梁；(b)力矩图；(c) m-关系曲线，图2.11两跨连续梁的M-F关系曲线，1 .板的计算性质(1)对于支撑在次要梁或砖墙上的板，通常会考虑塑胶内力的重新分配而计算内力。(2)板的计算步骤是计算板厚计算单元计算载荷确定计算示意图计算各控制截面内力选择钢筋。(3)板通常满足斜截面剪切力要求，因此通常不执行斜截面剪切力计算。2.2.3截面加强板的计算特性和施工要求，2.2.3.1板的计算特性和施工要求，(4)向与中间和中间支撑截面相交的所有梁浇注的单向板。如图2.12所示。(5)根据弯矩计算控制剖面的各个钢筋的面积后，必须考虑板中钢筋的放置。对于弯曲钢筋，中间和支撑钢筋必须组合，以便支撑钢筋和中间钢筋相互协调。2 .板的施工要求(1)板厚。刚性要求：HL/40(连续)；Hl/35(简单支撑)；Hl/12(悬臂)。使用要求：民用h=70mm(最低)；产业h=80mm(最小)。(2)板的支撑长度一般应满足轴承内钢筋固定长度的要求，而不是120mm以下。(3)应力钢筋的施工要求。钢筋方法：分离和弯曲钢筋：如图2.13所示。(4)分布钢筋的施工要求。(5)其他钢筋。板中的其他钢筋有三种类型，通常与支撑构件垂直的板面其他钢筋。此构造钢筋按图2.14中的值从墙边缘拉伸到板中。垂直于主梁的其他钢筋：如图2.15所示。温度收缩钢筋：在温度和收缩应力较大的现浇板区域中，钢筋间距必须在150200mm之间，并且必须在板的未加固表面上放置温度收缩钢筋。图2.12连续板的拱作用，图2.13板的力钢筋布置，(a)分离钢筋，图2.14板的附加钢筋图，与图2.15板的梁筋垂直的施工钢筋，施工钢筋：(a)，分布钢筋力钢筋的15%，直径ln/7墙角：8805；ln/4主梁边缘：8805；ln/4，1 .辅助梁的计算特性(1)加强筋底部的辅助梁通常考虑塑料内力的重新分配来计算内力。(2)副梁的计算阶段：选定副梁的截面尺寸计算载荷确定计算内力计算普通截面，斜截面承载力计算垂直拉伸钢筋，箍筋，曲线钢筋确定施工钢筋。(3)由于二次梁和板整体浇筑，因此在加固计算中，板相当于二次梁的压缩凸缘，因此计算为t形截面。对于支撑截面，板位于拉伸区域中，因此计算为矩形截面。2.2.3.2次梁的计算特性和施工要求，2 .次要梁的营造需求(1)次要梁的一般营造一般弯曲构件。(2)副梁的截面。(3)梁内受力钢筋的弯曲和切割应根据弯矩包络图确定。一般来说，承受连续荷载，跨度差不超过20%，对于q/g3次梁，钢筋的剪切和弯曲也可以按照图2.16进行放置。，图2.16梁钢筋布局，1 .主梁的计算特性(1)主梁通常根据弹性理论进行计算