梁板结构工PPT课件

1、1,第十章梁 板 结 构,2,1）弯矩调幅法：（简称调幅法） 它是在弹性弯矩Me的基础上，根据需要，适当调整某些截面弯矩值。通常对那些弯矩绝对值较大的截面进行弯矩调整，然后按调整后的内力Mp进行截面设计和配筋构造，是一种实用的设计方法。 截面弯矩调整的幅度用调幅系数表示,6连续梁、板考虑塑性内力重分布的内力计算 弯矩调幅法,3,结构内力的分析方法-弯矩调幅法的基本概念,弯矩调幅系数,4,承受均布荷载时 1）弯矩设计值,3）等跨连续梁、板按塑性理论计算内力,2）剪力设计值,按塑性理论的计算方法（弯矩调幅法）和一般原则，可导出等跨连续板、次梁在承受均布荷载下的内力计算公式，设计时可直接利用,5,总

2、结： 结构内力的分析方法-等跨、不等跨梁板的内力计算,跨度相差不大于10%，q/g 1/3，可直接查表求出内力系数，再求内力，教材表格,不等跨梁：先按弹性方法求出弯矩包罗图，再调幅，剪力仍取弹性剪力值； 不等跨板：先选定大跨内的弯矩，由平衡关系求支座弯矩，再由支座弯矩求相邻跨的弯矩,6,一）板的设计要点 .截面计算： （1）支承在次梁或砖墙上的连续板，一般可按塑性内力重分布的方法计算。 （2）板一般均能满足斜截面抗剪要求，设计时可不进行抗剪计算,四、单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求,7,A、弯起式：连续板受力钢筋的弯起与截断，一般可不按弯矩包罗图确定，而按下图进行布置。 当板的相邻跨度相差超

3、过20%时，或各跨荷载相差较大时，仍按弯矩包罗图配置,配筋方式,等跨连续板中的钢筋布置（弯起式,8,等跨连续板中的钢筋布置（分离式,B、分离式,a的取值,板在支座处承受负弯矩的上部钢筋，一般做成直钩，以便施工时掌在摸板上,9,B、分布筋的配置,分布钢筋应均匀布置于受力钢筋的内侧； 分布钢筋数量：应不少于受力钢筋的15，且不宜小于该方向板截面面积的0.15%；间距宜250mm，且直径不宜小于6mm。 在受力筋的每一弯折点内侧应布置分布筋。分布筋的末端可不设弯钩,10,嵌入承重墙内的板面附加钢筋,为防止在板中产生裂缝，沿墙长每米配56构造钢筋（包括弯起筋），伸出墙边长度l0/7。在两边嵌固于墙内的

4、板角部分，应双向配置8200的负筋，伸出长度l0/4,11,与主梁垂直的附加负筋：如下图,12,1.截面计算 （1）次梁按塑性内力重分布的方法确定内力。调幅截面的相对受压区高度应满足0.35；在斜截面承载力计算中，还应注意将计算所需的箍筋面积（按弹性剪力计算的箍筋）增大20%进行配置。 等跨次梁直接利用有关系数计算内力。 （2）截面：跨中T形；支座矩形。 次梁的跨度一般为46m，高跨比为1/181/12；高宽比为23。纵筋配筋率一般为0.61.5,二）次梁的计算及构造特点,13,2.次梁配筋构造要求,当跨中、支座处截面分别按最大弯矩确定配筋后, 纵向钢筋的布置应按弯矩及剪力包络图确定。 但q/

5、g3，且相邻两跨相差20%的次梁,可以按下图所示配筋方式布置钢筋,14,三）主梁的计算与构造特点,1、计算特点： 主梁除承受自重和直接作用在主梁上的荷载外，主要还承受由次梁传来的集中荷载。 截面：跨中T型，支座矩形； 主梁内力通常按弹性理论计算，不考虑塑性内力重分布,15,主梁支座处，截面的有效高度为： 单排筋 h0=h(5060)mm； 双排筋 h0=h(7090)mm,主梁支座处，截面的有效高度,16,主梁跨度一般为58m，高跨比为1/151/10； 受力钢筋的布置按弯矩包络图确定； 在次梁与主梁相交处，次梁在负弯矩作用下顶部会发生裂缝，而次梁传来的集中荷载只能通过次梁的剪压区传至主梁的腹

6、部，有可能在主梁内引起斜裂缝。为防止此斜裂缝，应在次梁支承处的主梁内设置附加横向钢筋（箍筋或吊筋），将集中力有效地传递到主梁上部混凝土的受压区域,2.主梁构造要求,17,主梁的附加横向钢筋布置,附加横向钢筋布置长度,h1为次梁与主梁的高度差，b为次梁腹板宽度,18,主梁的附加横向钢筋的计算,附加横向钢筋应优先采用箍筋,横向钢筋截面积应满足下列要求,式中： F作用在梁的下部或梁截面高度范围内的集中力设计值； fyv箍筋或弯起钢筋的抗拉强度设计值； Asv承受集中荷载所需的附加横向钢筋总截面面积； 当采用附加吊筋时，Asv应为左、右弯起段截面面积之和。 附加横向钢筋与梁轴线间的夹角。 m在s范围内

7、附加箍筋的个数 当仅选择箍筋或吊筋时，可取Asb0或Asv10,19,主梁钢筋的组成及布置,20,单向板肋梁楼盖设计例题,21,单向板肋梁楼盖设计例题杨鼎久建筑结构P236,22,板的构造和计算简图,23,连续板各截面弯矩计算,24,板配筋计算,25,板配筋,a 边区板带 b 中间区板带,26,板配筋图,27,次梁构造和计算简图,28,次梁各截面弯矩和剪力计算,29,次梁正截面承载力计算,30,次梁斜截面承载力计算,31,次梁配筋,32,次梁施工图,33,主梁的构造和计算简图,34,主梁各截面弯矩计算,35,主梁各截面剪力计算,36,主梁弯矩包络图及剪力包络图,37,主梁正截面承载力计算,38

8、,主梁斜截面承载力计算,39,主梁配筋,40,主梁施工图,41,双向板肋梁楼盖的弹性理论计算法 ()单跨双向板的弹性理论计算法 整个板在两个方向上都有弯矩，在-、-截面上距支座相同处的挠曲线斜率也不同。可见板带间有扭转角产生。相应的也就有扭矩存在，因此计算比较复杂。在实际设计中，可以采用查表计算,第三节 双向板肋梁楼盖,42,对于常用的荷载分布及支承条件的单跨双向板，设计手册中已给出了弹性理论的计算结果，并制成图表，可方便地查用。表中弯矩系数是按单位宽度且材料的泊桑比=0制定的。对钢筋混凝土取=0.2，则跨内弯矩Mx、My按下式计算,43,2)多跨双向板的弹性理论计算法,多跨连续双向板的内力计

9、算比单跨板更为复杂，在实用计算中，是在对板上最不利活荷载布置进行调整的基础上，将多跨连续板化为单跨板，然后利用上述单跨板的计算方法进行计算，此法实用方便，又能较好的符合实际,2)多跨双向板的弹性理论计算法,44,当求某区格跨中最大弯矩时，活荷载不利位置为棋盘布置，为利用已有的单区格板的计算表格，对这种荷载分布可看成是满布荷载gp/2与间隔布置p/2两种情况之和。 当作用gp/2时，内区格可近似视为四边固定的双向板； 当作用p/2时，承受反对称荷载的连续板，中间支座弯矩为零，内区格跨中弯矩可按四边简支的双向板计算。 边区格沿楼盖周边的支承条件可按实际情况考虑。 最后将两部分荷载作用下的跨中弯矩叠

10、加，即得各区格板的跨中最大弯矩,区格跨中最大正弯矩,45,双向板跨中弯矩的最不利活荷载布置,双向板跨中弯矩的最不利活荷载布置,46,为简化计算，假定全板满布活载求支座最大弯矩。这时认为: 内区格板按四边固定的双向板计算支座弯矩； 周边区格的支承条件可按实际情况确定。 然后按单跨双向板计算出各支座的最大负弯矩。 当相邻两区格板的支承条件不同或跨度不等，但相差不到20%时，其公共支座处的弯矩可偏安全地取相邻两区格板得出的较大值,2）支座最大负弯矩,47,双向板上的荷载，必然向最近的支座方向传递，因而对于支承梁承受的荷载范围，可近似认为： 在跨中首先朝短跨方向传递；在板的四角，以45等分角线为界，分

11、别传至两相邻支座。这样，沿短跨方向的支承梁，承受板面传来的三角形荷载；沿长跨方向的支承梁，承受板面传来的梯形荷载,3)双向板肋梁楼盖支承梁的近似计算法,48,双向板支承梁承受的荷载,49,按弹性理论计算时，可采用支座弯短等效的原则，取等效均布荷载qe代替三角形荷载和梯形荷载计算支承梁的支座弯矩。qe的取值如下,当三角形荷载作用时,当梯形荷载作用时,g、q相应为板面均布恒载与活载,支座弯短等效,50,在按等效均布荷载求出支座弯矩后(此时仍需考虑各跨活荷载的最不利布置),再根据所求得的支座弯矩和梁的实际荷载分布(三角形或梯形分布)，由平衡条件计算梁的跨中弯矩和支座剪力。 当按塑性理论计算支承梁内力

12、时，可按弹性理论求得支座弯矩的基础上进行调幅，选定支座弯矩（通常取支座弯矩绝对值降低25%），再按实际荷载求出跨中弯矩。计算方法同单向肋梁楼盖梁,塑性理论计算支承梁内力,51,截面计算： ）弯矩设计值（试验表明，双向板的实际承载能力往往大于其计算值：主要原因是双向板的实际受力情况与计算简图不尽一致） 对于周边与梁整接的双向板，在正常使用时，支座上部开裂，跨中下部开裂，板有效截面实际为拱形，板中存在穹顶作用，无论按弹性方法还是塑性方法计算，与单向板类似，板中弯矩值可以减少： .对中间区格的跨中截面及中间支座截面可减少20,双向板的设计要点,52,对边区格的跨中截面及第一内支座截面,楼板的角区格不

13、应减少,53,双向板跨中钢筋纵横叠置，考虑到短中跨方向的弯矩比长跨方向的大，故沿短跨方向的钢筋应争取较大的有效高度，即短跨方向的底筋放在板的外侧，纵横两个方向应分别取各自的有效高度： 短跨方向 h0=h20（） 长跨方向 h0=h30（） 式中h为板厚度。 3.配筋计算 由单位宽度的截面弯矩设计值M，按下式计算受拉钢筋截面积,s内力臂系数，近似取0.90.95,2截面的有效高度,54,1.板厚 双向板厚一般为80160mm。任何情况下不得小于80mm，双向板的挠度和裂缝一般不另作验算，因此板应保证有足够的刚度，其板厚与短跨跨长之比h/l0： 对于单跨简支板，不宜小于l0/45； 对于多跨连续板

14、，不宜小于 l0/50,2）双向板的构造要求,55,按弹性理论计算时，所求得的钢筋数量是板的中间板带部分所需的量，而靠近板边缘的板带，弯矩已减小很多，考虑到施工方便面，可按下述方法配置：可将整个板按纵横两个方向划分成三个板带，两个宽为l01 /4（l01为短跨）的边缘板带和各一个中间板带。 在中间板带上，按跨中最大正弯矩求得的单位板宽内的钢筋数量均匀配置； 在边缘板带内，则按中间板带单位板宽内的钢筋数量的一半均匀配置，但每米宽度内不得少于3根。 在支座上，板顶负钢筋要承受四角扭矩，钢筋沿全支座宽度均匀布置，即按最大支座负弯矩求得的配筋，在边缘板带内不减少,2.钢筋配置,56,双向板配筋的分区与

15、配筋量,57,板中受力钢筋的直径，间距及弯起点，切断点的位置等规定，与单向板相同，沿墙边，墙角处的构造钢筋，也与单向板相同，板中的构造要求如下图所示,多跨连续双向板的弯起式配筋构造,58,设计装配式楼盖时，一方面应注意合理地进行楼盖结构布置和预制构件选型；另一方面要处理好预制构件间的连接以及预制构件和墙(柱)的连接。 装配式楼盖主要有： 铺板式 密肋式 无梁式,第四 节 装配式钢筋混凝土楼盖,59,1）根据建筑平面图、墙柱位置，确定楼盖结构布置方案，排列预制板梁； 2）选择预制板梁的型号，并对个别非标准构件进行设计，或局部采用现浇处理； 3）绘制施工图，处理好楼盖构件的连接构造,铺板式楼盖的设

16、计步骤,60,常用的预制板有实心板、空心板、槽形板、T形板等,预制铺板的截面形式 （a）实心板（b）空心板（c）槽形板（d）T形板,1）预制板和预制梁的形式,61,实心板:制作简单，上下表面平整，但自重较大，用料较多，适用于小跨度的盖板，走道板等。 空心板:形式很多，截面有圆孔、方孔、矩形孔或椭圆形孔，板上下为平整表面，与实心板相比，自重较轻，隔音效果好。空心板应用范围很广，有预应力和非预应力空心板，板厚根据跨度不同，有120mm,180mm,240mm等。板宽有500mm,600mm,900mm，甚至更大，板跨从2.1m到6.0m都很常见，一般以0.3m为增长模数。空心板的缺点是不能任意开洞

17、。有各种空心板的标准图，可供设计选用。 槽形板:有肋在下和肋在上两种，计算简图、受力与空心板基本相同，只是将肋放在两边。板的上表面或下表面平整，另一面为槽形。槽形板比空心板更节约材料，板间开洞较方便，但隔音，保温效果较差，一般用于工业楼盖中。 T形板:受力性能好,制作简单,布置灵活,能适应较大跨度楼盖的需要, 开洞灵活.适用用于单层和多层厂房的屋盖,楼盖以及多层和高层民用房屋的屋盖,楼盖中,62,预制梁一般为简支梁或伸臂梁。有时也可以是连续梁。 梁的形式有矩形、T形、I形、倒T形、十字形、花篮梁等。T形、I形截面相对自重较轻，十字形、花篮梁可将板搭在梁腰上，板面和梁面平齐，增加了房屋的净高。也

18、可采用叠合梁工艺，使板梁整体性提高，节点刚度加大。梁的跨高比一般为1/81/14,预制梁截面形式,63,1.铺盖式楼板的结构布置 铺盖式楼板的结构布置一般根据房屋的承重方案确定,可以采用横墙承重,纵墙承重或纵横墙承重。 选择预制板时,应根据房屋平面尺寸以及施工吊装能力综合考虑,一般宜选择中等宽度的板,且板的型号不宜过多。 板的实际宽度一般比图集中的标志尺寸少10mm,因此按标志尺寸布置板时,板与板间将留有10-20mm的空隙.安装后用细石混凝土罐缝,以加强板间的连接。 布置板时应优先选用同一型号的板,需要时再铺以其它型号的板,2)铺盖式楼盖的结构布置和连接,64,当布板后板面剩余宽度小于120

19、mm时，可采用沿墙外挑的砖的处理方法如下图a。 如剩余较大，可采用现浇混凝土板带的处理方法如下图b，应尽量避免将板边嵌入墙内。 当有较大竖管开洞穿越板，或楼板需凿较多的洞时，可局部改用槽形板或设置现浇带。 一般板上不应承受砖隔墙等恒荷载,预制梁截面形式,65,装配式楼盖和现浇楼盖相比，整体性较差，因此设计装配式楼盖要特别注意构件之间的连接构造。 (1)板与板的连接 板与板的连接，一般采用不低于C20的细石混凝土或不低于M15的水泥砂浆灌缝。如下图a。当楼面有振动荷载，不如许板缝开裂，或房屋有抗震设防要求时，应在板缝内设置纵横向拉结钢筋，如图b，或在板面做钢筋砼整浇层。整浇层厚4050mm。内配

20、4250的钢筋网,2.铺板式楼盖的连接,66,预制板搁置于墙或梁上时，板底应坐浆1020mm厚。 板在墙上的支承长度不应小于100mm。 在梁上的支承长度不应小于80mm。 板和非支承墙连接时，可采用细石砼灌缝。 当板跨m时，配置锚拉钢筋加强连接，或将圈梁支于楼盖处,板与墙或板与梁的连接,67,梁在墙上的支承长度，应满足梁内受力钢筋在支座的锚固要求，并满足支座处砌体局部承压的要求。支承长度不小于180mm，在支座处应坐浆1020mm。必要时，应在梁端设拉结钢筋。 对有抗震设防要求的装配式楼盖，其连接应予以加强，详见抗震规范,梁与墙的连接,68,69,钢筋混凝土楼梯 . 楼梯的种类,一般当楼梯的

21、水平投影跨度小于m时，应采用板式楼梯，超过m时宜采用梁式楼梯,第五节楼梯和雨棚设计,70,优点：下表面平整，施工制模方便，外观轻巧。 梯段厚度：取跨度的1/251/30,板式楼梯的组成,71,梁式楼梯的组成,72,根据梯段宽度，梁式楼梯的梯段可采用双梁式或单梁式,73,当房屋层高较大，楼梯间进深不够时，可做成三折楼梯，该楼梯由板式楼梯和梁式楼梯组成,74,除上两种基本形式外，还有： 悬臂板式楼梯 剪刀式楼梯 螺旋式楼梯,75,1）根据建筑要求和施工条件，确定楼梯的结构型式即结构布置； 2）根据建筑类别，按荷载规范确定楼梯的活载标准值； （注意：楼梯栏杆应按规范规定考虑栏杆顶部的水平荷载1kN/

22、m） 3）进行楼梯各部件的内力计算和截面设计； 4）绘制施工图,楼梯的结构设计的内容,76,板式楼梯的内力计算和构造要求 .内力计算,板式楼梯计算简图,楼梯的内力计算和构造要求,取m宽的板作梯段板的计算单元,77,A、梯段斜板,78,式中: ln 为斜板水平投影长度,斜板的跨中最大弯矩和剪力的计算公式,由公式可得结论： a、简支斜板或梁在跨中最大弯矩等于跨度为其投影长度的简支梁在均布荷载p作用下的最大弯矩 b、简支斜板或梁在竖向均布荷载p作用下的最大剪力等于跨度为其水平投影长度的简支水平梁在均布荷载p作用下的最大剪力乘以cos。 必须注意：在截面承载力计算时，梁的截面应取与斜截面相垂直的截面,

23、79,折线斜板的计算简图,折线形板与普通简支板计算简图一样,80,当平台外端简支于墙上时，取跨中弯矩为,当平台外端与过梁整体连接时，取跨中弯矩为,考虑到梯段板与平台梁非理想铰接，平台板，平台梁对梯段板有一定的约束作用，取跨中弯矩为,平台板,81,平台梁承受由梯段板，平台板传来的荷载和平台梁自重，荷载沿梁长按均布考虑，计算简图如下图所示,板式楼梯平台板计算简图,平台梁,82,梯段板厚度不小于梯段跨度的1/251/30，一般可取h80120mm。 梯段板配筋应满足下图示的各项要求,构造要求,分离式 弯起式,83,平台板，平台梁的构造与一般现浇式整体梁板结构的构造完全相同。 对于折线形斜板，折角处不

24、应按下图所示形式配筋，而应将钢筋断开，并伸至受压区锚固,折线形斜,84,内力计算,梁式楼梯计算简图,梁式楼梯的内力计算和构造要求,85,梁式楼梯踏步板可视为铰支于两侧斜向梯段梁上的简支板或一端固定于斜向梯段梁上的悬臂板。 承受的荷载包括：踏步自重，面层自重，活荷载,踏步板,计算一般以一个踏步为计算单元。计算高度为,86,斜梁计算简图,l0：为斜梁计算跨度的水平投影长度,ln：为斜梁净跨度的水平投影长度,计算公式和方法同板式楼梯的梯段斜板计算，计算简图如下; p为作用于斜梁上的水平长度上的竖向均布线荷载,斜梁,87,平台梁承受由平台板和斜梁传来的荷载及平台梁自重，计算简图如下图所示。 平台板内力

25、计算与板式楼梯平台板相同,平台梁计算简图,平台梁和平台板,斜梁与平台梁应考虑整浇踏步板与平台参加工作，按形截面计算配筋。 平台梁在支承处应设置附加钢筋，其计算方法同肋梁楼盖主梁上的附加横向钢筋,88,现浇踏步板底部斜向连通的板最小厚度一般为30-40mm。 为了使斜梁与平台梁具有足够的刚度,斜梁截面高度一般大于其跨度水平投影长度的1/20,平台梁的截面高度一般应大于其跨度的1/12。 每个踏步板范围内的受力钢筋应不少于2根.同时,沿垂直于受力钢筋的方向布置分布钢筋,其间距不大于300mm。 斜梁的纵向受力钢筋在平台梁中应具有足够的锚固长度,2.构造要求,89,梁式楼梯的配筋构造,90,楼梯例题

26、杨鼎久建筑结构P263,91,梯段板、平台板配筋示意图,92,平台梁配筋示意图,93,某教学楼楼梯的平面图如图示，楼面均布活荷载标准值qk=2.5KN/m2，楼面采用水磨石(可按35mm厚的水泥砂浆面层计算其荷载标准值)，底面采用20mm厚纸筋石粉刷。混凝土强度等级为C25，板中受力钢筋采用HRB335级钢筋。试设计梯段板TB1,作 业,94,95,板式雨篷的构造,96,雨篷板受力图,97,雨篷抗倾覆验算受力图,98,悬臂板式雨篷配筋图,99,钢筋混凝土雨棚,梁板式雨棚-悬挑较大,板式雨棚-悬挑较小,一般的雨棚梁除支承雨棚外还兼作门窗过梁,承受上部墙体的质量和楼盖梁,板或楼梯平台传来的荷载,其

27、它悬挑构件,如挑檐,外阳台等的计算方法与之类似,钢筋混凝土雨棚,100,1)雨棚板的计算,雨棚是悬挑结构,除了需要按梁的结构进行计算外还须要进行抗倾覆验算,雨棚梁承受的荷载有恒荷载(板自重,粉刷重等)以及雪荷载,活荷载等。 此外,还必须考虑施工或检修的集中荷载Q(Q=1KN,每米一个),且按作用在板端(如下图）考虑。雨棚承受的活荷载可按不上人的钢筋混凝土屋面考虑，取0.7KN/m2。 按照受弯构件进行设计。板根部厚度约为1/10挑出长度，且不小于70mm，板端不小于60mm,1.雨棚的计算,101,雨棚荷载简图,必须注意,活荷载与雪荷载不同时考虑,应取较大值。 施工集中荷载和活荷载也不同时考虑,雨棚板取1m宽进行计算,雨棚荷载简图,102,雨棚梁上墙体荷载示意图,雨棚梁除了承受雨棚板传来的恒荷载与活荷载外,还承受雨棚梁上的墙体重量及楼盖的梁板传来的恒荷载和活荷载。 楼盖的梁板传来的荷载与墙体自重按下列规定采用,2)雨棚梁的计算,103,1.梁,板荷载,对砖和小型砌块砌体,当梁,板下