钢筋混凝土梁板结构PPT课件

第十章钢筋混凝土梁板结构学习目标1。了解单向板肋梁楼盖的结构组成、结构布置和承载方案选择。2.熟悉单向板肋梁楼盖根据弹性理论和考虑塑性内力重分布的内力计算方法，熟悉连续梁板截面的设计特点和配筋结构的要求。深刻理解减载、塑性铰、塑性内力重分布和力矩调制的概念。4.掌握根据弹性理论和塑性理论计算双向板内力的方法；熟悉本楼层的截面设计和结构要求。5.了解基于弹性理论的无梁楼盖设计计算方法。6.了解几种常用楼梯的内力计算和加固施工要点。研究要点1。基于弹性理论和塑性理论的单向板肋梁楼盖设计计算方法. 2 .减少负载、塑料铰链、塑料内力重分布和力矩调节。3.基于塑性理论的双向密肋楼盖设计方法研究表明，在根据弹性理论和塑性理论的单向板肋梁楼盖的设计计算方法和根据塑性理论的双向板肋梁楼盖的设计方法中，计算和构造措施同等重要，不可相互区分。钢筋混凝土梁板结构是土木工程中应用最广泛的结构之一。在混合结构房屋中，地板成本约占房屋结构总成本的30%和40%。因此，楼层结构形状和布局的合理性，以及结构计算和结构的正确性，对建筑物的安全使用和技术经济指标具有重要意义。根据其施工方法，混凝土楼板可分为整体现浇、拼装和拼装三种类型。本发明具有整体性好、适应性强、防水性好等优点，适用于以下情况：(1)楼层荷载大、平面形状复杂或有特殊布局要求的建筑。(2)防渗、防渗或抗震要求高的建筑。(3)高层建筑。单向板和双向板单向板：主要向一个方向弯曲；双向板：向两个方向弯曲。如图所示，四边支撑板承受均匀分布的载荷。单向板：主要向一个方向弯曲；双向板：向两个方向弯曲。如图10-5所示，某四边支撑板承受均匀载荷。当板的长边l2与短边l1的比值l2/l1大于2时，称为单向板；当板块的长边L2与短边L1的L2/L1比小于或等于2时，称为双向板块。9，2。楼层1的结构类型。根据结构类型：肋梁楼盖图10-1(1)单向板楼盖(2)双向板楼盖(3)井式楼盖(4)多肋板无梁楼盖(板柱结构)图10-32。根据预应力情况：(1)钢筋混凝土楼板(2)预应力混凝土楼板(3)。根据施工方法：(1)现浇楼板(2)装配式楼板(3)整体组装。10、10.2现浇单向板肋梁楼盖设计步骤：平面布置、计算简图、内力分析一、结构平面布置原则(见附图):计算方便(尽量对称、等跨、等截面、同一材料)，符合模数1。柱净尺寸或承重墙间距：(1)考虑建筑使用要求(2)柱(墙)间距=梁跨度。主梁：(58)米；次光束：(46)米。11，2。主梁间距=次梁跨度3。次梁的间距=板4的跨度。主梁布置方向：类型：(1)主梁横向布置10-6(a)-横向刚度大，可布置大门窗；(2)主梁纵向布置10-6(b)-横向刚度小，但室内净高大；(3)无主梁布置10-6(c)-适用于砌体结构，走道可设置在中间。截面尺寸：(1)板：刚度要求：HL/40(连续)；HL/35(简单支持)；Hl/12(悬臂)。使用要求：民用h=70mm毫米(最小)；工业h=80mm毫米(最小)。(2)梁：次梁：h/l=1/18 1/12；主梁：h/l=1/14 1/8；H/b=23，13，2。计算草图墙基础1。主梁一般传力路径计算模型及简化假设(见附图):板梁柱基础墙基础计算模型(示意图):板：多跨连续梁，次梁为中间支撑，墙为边支撑(板宽：1m)；次梁：多跨连续梁，主梁为中间支撑，墙体为边缘支撑；主梁：多跨连续梁，以柱为中间支撑，以墙为侧支撑；摘要：单向板楼盖结构可以简化为三种不同的多跨连续梁。(1)横梁可以在支架上自由转动，支架不会发生垂直位移；(2)不考虑薄膜效应(即假设为薄板)；(3)根据简支构件计算支座的竖向反力；(4)当实际跨度数小于或等于五跨时，按实际跨度数计算；当实际跨度数大于五跨且跨度差小于10%时，按五跨计算。上述假设的物理意义：对于(1):忽略次梁对板、主梁对次梁、柱对主梁的扭转，如图12-4所示。次梁、主梁和柱的相对垂直变形被忽略。由此产生的误差通过“降低负载”来消除。对于(2)由于轴承约束，轴向压力将在板中产生，这被称为膜力或膜效应。它将减少垂直载荷产生的弯矩。这种有利影响在内力计算中被忽略，但在配筋计算中通过减小计算弯矩来调整。用于(3):主要用于简单计算。(4)查表计算方便，结构力学可以证明这一点。(2)计算单元和附属区(1)计算单元：取1米宽的板块带；(见附图)次梁和主梁-取一个有代表性的梁。(2)附属区：板块取一个1米宽的矩形，计算均布荷载；(见附图)次梁和主梁-取相应的矩形来计算均布荷载和集中荷载。次梁之间的距离是板的跨度长度。主梁之间的距离是次梁的跨度长度。跨度长度不一定等于计算跨度；计算跨度指用于内力计算的长度。计算跨度的原则是：(1)中间跨度取支架中心线之间的距离；(2)边跨与支护情况有关，见表10-1。4.荷载值(1)楼面荷载类型：恒载(自重)和活载(人群、设备)。17，(2)荷载子系数静荷载一般取1.2；活荷载为1.4；特殊情况下请参考规范。(3)减载A .减意：消除上述假设(1)引起的计算误差；转换原则：保持总荷载不变，增加恒载，减少活载；当板或梁放置在砖墙或钢结构上时，它不会被转换。转换方法：见本书第128页公式(10-1)和(10-2)及其符号描述。注意：主梁不会减少。18，3。根据弹性理论计算连续梁板内力的方法。活荷载的最不利布置(1)原则：a .活荷载将被视为一个跨度的全部，即一个跨度中的部分荷载将不被考虑；在这种安排下，相应的内力是最大的(绝对值)。(2)活载的最不利布置规律可用结构力学来证明：a .计算跨中最大正弯矩时，活载应先布置在跨中，然后间隔布置；当计算跨度中的最大负弯矩时，活荷载不应布置在跨度上，而应布置在跨度的左右相邻跨度上，然后间隔布置。当计算轴承的最大负弯矩或轴承左右截面的最大剪力时，活载应布置在轴承的左右跨度上，然后间隔布置。2.(1)对于相应荷载及其布置的内力计算，当等跨或等跨差小于或等于10%时，可以直接查表用相应的公式计算(如查p 130-136)；(2)中的负载(1)应力重分布和内力重分布(1)应力重分布：在弹性阶段，钢筋和混凝土所承受的应力根据各自的初始弹性模量分布。例如，如果轴向受压构件的截面应变为，钢筋承受的应力为，混凝土承受的应力为；在弹塑性阶段，钢筋和混凝土所承受的应力按各自的变形模量分布。例如，钢筋承受的应力仍然是，混凝土承受的应力是：由于应力分布到混凝土上的变化，这种现象称为“应力再分布”。应力重分布可能发生在静态和超静定结构中。(2)内力重分布：超静定结构中存在冗余连接，内力按刚度分布。在冗余节点处，由于应力较大，材料进入弹塑性状态，产生塑性铰，改变了结构的刚度，内力不再按原刚度分布。这种现象被称为“内力重分布”。“内力重分布”只发生在超静定结构中，内力不符合结构力学定律。2.混凝土受弯构件的塑性铰(1)塑性铰的概念：在钢筋屈服于混凝土挤压的过程中，在合适的钢筋截面上形成的铰称为“塑性铰”。(2)塑料铰链的特点：与理想铰链相比，可以看出以下几点。23岁。塑料铰链的理想铰链A:能承受(基本不变)弯矩但不能承受弯矩B:有一定长度集中在一点C:只能沿弯矩方向自由转动(3)塑料铰链的分类钢铰链受拉钢筋先屈服，适用于钢筋截面；(大旋转和良好的延展性)；混凝土铰混凝土先被压碎，超过钢筋截面；(小旋转，易碎)。(4)塑性铰对结构A的影响：减少超静定结构的超静定次数，导致内力重分布；当塑料铰链出现时，只要不产生任何移动性，该结构仍能承受载荷。换句话说，只有当有足够的塑料铰链使结构移动时，结构才会失效。影响内力重分布的因素足够的内力重分布：足够的塑性铰似乎使结构机动。主要影响因素(1)塑性铰的转动能力：它取决于纵向钢筋的配筋率、钢筋类型和混凝土的极限压应变值；(2)斜截面承载力：在出现足够的塑性铰之前，不会发生斜截面破坏，否则无法形成足够的内力重分布；(3)正常使用条件：为了控制内力的重新分布，通常要求在正常使用条件下不要出现塑性铰，以防止裂缝过宽或挠度过大。5.考虑到内力重分布的意义和适用范围：目前的内力计算方法与配筋计算方法不兼容。25岁。解决方案(1):考虑塑性内力重分布和结构内力重分布的计算方法具有以下优点：(1)能正确估计结构的裂缝和变形；(2)能合理调整钢筋数量，便于施工；(3)弯矩分布可以人为控制，简化结构计算；(4)充分发挥材料的作用，提高经济效益。在下列情况下不应考虑塑性内力重分布的方法：(1)对裂缝宽度和挠度有严格要求的构件；(2)直接承受动载荷和重复载荷分量；(3)预应力和次应力分量；(4)重要或高度可靠的部件。调幅法连续梁板内力计算(1)等跨连续梁的计算条件：全跨均布荷载、集中荷载的大小和间距相等。计算方法：查表，用以下公式计算a .弯矩：均布荷载下；集中荷载下；b .剪力：均布荷载下；对于集中载荷：单向板肋梁楼盖1的截面设计与施工。单向板的截面设计和施工(1)设计要点：一、板厚要求；b .区分带端区网格的单向板和带中间区网格的单向板，前者的内支撑弯矩和中间跨的跨中弯矩可降低20%。通常不对板进行剪切计算，因为混凝土容量足够，并且只考虑板上的均匀荷载；d .计算通常通过考虑塑性内力的重新分布来进行。(2)加固结构(1)机械加固：平行于板的短边，直径在6-12毫米之间，不超过两种直径；布置形式包括弯曲型和分离型，如图10-14所示。当满足某些条件时(等跨度、等厚度、活载与恒载之比小于3等)。)，钢筋的弯曲或切割可根据本图直接进行，否则应制作包络图。2)板中的结构钢筋：A .分布钢筋，平行于大跨度，布置在板的底部和应力钢筋的上方，如下图所示：分布钢筋的应力钢筋、30、B .垂直于主梁的附加负钢筋：如下图所示：、31、Cd .在板的拐角处增加短钢筋：见图10-15。2.次梁的主要设计要点(1) 1)计算可考虑塑性内力重分布；2)加固时，支撑为矩形，中跨按T形截面计算。3)当考虑塑性内力重分布时，计算箍筋数量可增加20%，以防止过早斜截面破坏。(2)钢筋结构当等跨、等截面、活载与恒载之比小于或等于3时，纵向钢筋的弯曲和截断可如图12-21所示布置，否则按包络图布置。(1)计算内力时，一般不考虑内力的塑性重分布。2)计算配筋时，支撑应为矩形，中跨按T形截面计算。(2)结构特点1)主梁与次梁相交处的上部钢筋布置如下图所示：、33、2)主梁与次梁相交处的主梁，由于间接荷载，为防止主梁腹杆局部损坏，应提供附加横向钢筋，如下图所示：附加横向钢筋的具体计算方法和布置范围一般情况下，箍筋加密优先考虑，便于施工。介绍示例P142。一、双向板肋梁楼盖1的力学特性及主要试验结果。四向板在弹性工作阶段的力学特性(见图10-29和10-30)(1)理论基础：弹性力学薄板理论；(2)主要结论：相邻板和条之间存在剪力，剪力构成扭矩；在主弯矩的作用下，板的底部会出现45度的裂缝。2.四边支撑板的主要试验结果(见图10-30)的特征是板底部裂纹沿45度方向；板顶部的裂纹沿着支撑边缘发展成椭圆形。2.基于弹性理论的双向板内力计算对于不规则双向板，内力一般直接基于薄板理论计算。对于普通的双向板，在根据薄板理论做好桌子后查一下桌子。现在将对此进行讨论。(1)见P152以上公式中每个符号的含义。(2)表中的系数值与板的四边支承条件和寻求的弯矩位置有关。(3)上述公式未考虑泊松比的影响，实际计算中必须考虑泊松比的影响，此时混凝土的泊松比约为0.2；(4)上述公式要求的弯矩是单位长度的弯矩。2.多跨度(多中间板根据四边固定的情况向上看。端板固定在三个边上，并简单地支撑在一边(如果放在砖墙上)以查看桌子。角板固定在两侧，并简单地支撑在两侧(如果放在砖墙上)以查看桌子。相邻支撑边上的负