一周2 第2章1 单向板肋梁楼盖 弹性理论

复习与练习建筑结构混凝土结构的分类有哪些？极限状态分几类？什么是结构可靠度？混凝土结构分析的方法有哪些？第1章

钢筋混凝土梁板结构梁板结构的实例楼、屋盖，挡土墙，筏片基础，储液池的底、顶板，楼梯，阳台和雨篷，城市高架道路的路面其中，以楼、屋盖最为典型由梁、板组成的结构概述概述楼盖（Floorsystem）是房屋结构梁、板、柱受力体系的重要组成部分，在材料用量和造价方面占较大比重。钢筋混凝土楼盖分为现浇式、预制装配式及装配整体式一.现浇式（Cast-in-place）1.形式

肋梁楼盖（Ribbedslab）

井式楼盖（Waffleslab）

无梁楼盖（Flatslab）楼盖视频概述主梁次梁单向板柱单向板肋梁楼盖柱双向板主梁双向板肋梁楼盖概述双重井式楼盖概述无梁楼盖概述2.优点 整体性好、刚度大、抗震性好、适应性强，开洞易3.缺点 费料、需要大量的模板、现场作业量大，施工期长

4.应用范围 较大荷载时 不规则平面布置要求 防渗、防漏要求高 抗震要求高 构件吊装运输较困难概述一.现浇式楼盖楼、屋盖起着把水平力传递和分配给竖向结构体系的作用，并在高层建筑中常假定楼、屋盖在自身平面内的刚度是无限大的，因此，楼、屋盖的整体型和自身平面内的刚度是十分重要的。《高层技术规程》规定：高层建筑的楼盖宜现浇；

对抗震设防建筑，当高度大于50m时，楼盖应现浇；

当高度小于50m时，在顶层、结构转换层和平面复杂或开洞过大的楼层，也应该现浇楼盖。 随着商混、泵送混凝土以及工具式模板的广泛使用，钢筋混凝土结构，包括楼盖在内，大多采用现浇。概述二.装配式（Assembling）1.优点： 由于梁、板在预制构件厂生产，现场组装，故： 施工快 质量好（预制） 劳动生产率高（机械化生产）2.缺点： 整体刚度较差多用于多层砌体结构，特别是多层住宅中。概述二.装配式（Assembling）1)顶层楼板没有做好锚固措施,在过大的变形被抽出,不可避免造成连续性跨塌.2)下面几层可以看出,空心板另一端可能搭在一条花蓝梁上,显然根本没有连接锚固措施.只有楼梯间外部的柱子是混凝土现浇的，也因此整幢教学楼震后只留下这楼梯间。概述三.装配整体式装备整体式楼盖是提高装配式楼盖刚度、整体性和抗震性能的一种改进措施。 相比现浇楼盖，减少了支模。最常见的方法是在板面做50mm厚度的配筋现浇层。1.1单向板肋梁楼盖一.肋梁结构传力途径板(Slab)次梁(Secondarybeam)主梁(Mainbeam)

柱/墙(Column/Wall)基础（Foundation）二.肋梁楼盖分类 单向板（One-wayspanningribbedslab） 双向板（Two-wayspanningribbedslab）l2l1l2l1肋梁楼盖传递原则：最短路径1.1单向板肋梁楼盖二.肋梁楼盖分类单向板：板的长边l2比短边l1大很多，板上荷载主要沿短向传递双向板：板的长短边相差不大，板上荷载沿两个方向传递

1.l2/l1

≤

2，按双向板计算

2.2<

l2/l1

<3，宜按双向板计算

3.l2/l1

≧3，宜按沿短边方向受力的单向板计算，并沿长边方向布置构造钢筋。l2l1l2l1l1：计算跨度

1.7~2.7m楼盖单、双向板为何如此划分？1.1单向板肋梁楼盖四边简直板，承受均布荷载q，l02和l01分别是其长短夸跨方向上的计算跨度。取出跨度中点两个相互垂直的宽度为1m的板带来分析。设沿短跨传递的荷载为q1，沿长跨方向传递的荷载为q2，则q=q1+q2。当不计相邻板对它们的影响时，这两条板带的受力如同简支梁，由夸中心点A处挠度fa相等的条件：

1.1.1结构布置合理的柱网和梁格，对楼盖的设计和它的适用性以及经济效果，有十分重要的意义:柱网、梁格尺寸过大会使梁、板截面尺寸过大，从而引起材料用量的大幅度增加；(不经济)柱网、梁格尺寸过小又会受到梁、板截面尺寸及配筋构造要求的限制，而使材料不能充分发挥作用，同时也限制了适用的灵活性；(不容易满足生产工艺和使用要求)柱网和梁格尺寸应满足生产工艺和使用要求，并应使结构具有较好的经济指标。1.1.1结构布置一.柱网布置（Columnarrangement）1.柱或承重墙的布置决定主次梁的跨度2.次梁间距决定板的跨度3.楼盖中板的混凝土用量占50%~70%，板厚宜取较小值根据设计经验：板的经济跨度 1.7~2.5m次梁的经济跨度 4.0~6.0m主梁的经济跨度 5.0~8.0m1.1.1结构布置二.梁格布置（Beamarrangement）1.主梁沿横向布置 提高侧向刚度,房屋整体性好 纵墙处仅设次梁，窗子可较大，有利于室内采光1.1.1结构布置2.主梁沿纵向布置 有利于集中通风 可降低层高 侧向刚度较差适用于横向柱距比纵向柱距大很多的情况。3.有中间走廊情况 利用中间纵墙承重 可不设主梁1.1.1结构布置思考：有重型固定设备怎么办？要布置隔墙怎么办？

板要开洞口怎么办？楼面上若有隔墙或固定设备，则在相应的位置应布置承重梁，若楼板上开有较大的洞口，则应在洞口四周布置小梁。计算简图基本假定在现浇单向板肋梁楼盖中，板、次梁、主梁的计算模型为连续板或连续梁，其中，次梁是板的支座，主梁是次梁的支座，柱或墙是主梁的支座。为简化计算，通常作如下假定：（1）支座没有竖向位移，且可以自由转动；（2）不考虑薄膜效应对板内力的影响；（3）在确定板传给次梁的荷载以及次梁传给主梁的荷载时，分别忽略板、次梁的连续性，按简支构件计算支座竖向反力；（4）跨数超过五跨的连续梁、板，当各跨荷载相同，且跨度相差不超过10%时，可按五跨的等跨连续梁、板计算。薄膜效应四周与梁整体连接的低配筋率板，临近破坏时其中和轴非常接近板的表面，因此，在纯弯矩作用下，板的中平面位于受拉区，因周边变形受到约束，板内将存在轴向压力，这种轴向力一般称为薄膜力，轴向压力的存在将提高正截面的受弯承载力。为简化计算，在内力分析时，一般不考虑薄膜效应，这一有利作用将在板的的截面设计时，根据不同的支座约束情况，对板的计算弯矩进行折减。1.1.2弹性理论计算方法一.计算简图1.计算单元及计算模型板带可简化为支撑在次梁上的多跨连续梁 砖墙 铰支 次梁 整结（视为铰支，该差异在折算荷载中考虑）1m板的计算单元板板的计算模型主梁次梁板格1.1.2弹性理论计算方法一.计算简图1.计算单元及计算模型次梁的计算单元次梁的计算模型次梁可简化为以主梁为支座的多跨连续梁1.1.2弹性理论计算方法一.计算简图1.计算单元及计算模型主梁可简化为以柱或墙为支座的多跨连续梁 柱 取决于梁与柱的线刚度比（框架或铰支） 砖墙铰支

主梁的计算单元主梁主梁的计算模型1.1.2弹性理论计算方法2.跨度和跨数（1）跨数对于各跨荷载相同，跨数超过五跨的等跨、等截面连续梁(板)，简化为按五跨连续梁(板)计算内力。连续梁、板各跨的计算跨度相差不超过10%时，简化为等跨。支座负弯矩按相邻两跨的平均值确定，跨中正弯矩仍按本跨长计算。（2）跨度边跨跨度：板l=l0+b/2+hb/2

与

l=l0+b/2+a/2

取小值梁l=l0+b/2+a/2

与

l=l0+b/2+0.025l0

取小值

l0——净跨度；b

——第一内支座宽度；

a

——在砖墙内的支承长度；hb——板厚中间跨跨度：取支座中心线间的距离l中—中

1.1.2弹性理论计算方法次梁的计算模型主梁的计算模型板的计算模型1.1.2弹性理论计算方法二.荷载1.楼面荷载组成永久荷载g

（构造层、固定设备、自重等）可变荷载p

（人群、不固定设备、堆料等）2.楼盖荷载形式板：次梁：主梁：均布均布集中简化假定（1）计算次梁荷载时，忽略板的连续性；计算主梁荷载时，忽略板和次梁的连续性（2）次要荷载可转化为与主要荷载相同的荷载形式1.1.2弹性理论计算方法3.折算荷载

板梁计算中均假定支座为铰支座，与实际有差别。板受荷载转动时，带动次梁扭转，次梁则阻止板的自由转动，转角θ’<θ

，减少了板的弯矩值。θθ’<θ

板：g’=g+p/2,p’=p/2

次梁：g’=g+p/4,p’=3p/4g,p——实际永久荷载和实际可变荷载g’,p’——折算永久荷载和折算可变荷载1.1.2弹性理论计算方法用折减荷载来调整，即减少可变荷载p，增加永久荷载gθ’θ折≈θ’

注：①主梁不折减；

②板搁置在砖墙及钢梁上时，荷载不作调整。（柱对主梁约束很小）？△荷载的最不利位置：（1）求某跨中的最大弯矩时，应在该跨布置活载，然后隔跨布置（2）求某支座最大的负弯矩时，一般应在该支座左右跨布置荷载然后隔跨布置（3）求某跨跨中最小弯矩时，该跨不布置活载，相邻两跨布置及隔跨布置（4）求某支座截面最大剪力时，其活载布置与求该支座最大负弯矩相同1.1.2弹性理论计算方法4.荷载的最不利组合永久荷载g：位置不变可变荷载p：位置不定应考虑活载如何布置才能使构件各截面上的内力为最不利。1.1.2弹性理论计算方法三.计算内力及包络图

内力计算可查附表1确定，不等跨连续梁、板的内力可采用弯矩分配法或其它方法确定求解。

最不利活载组合产生的内力叠加恒载产生的内力，可求各截面可能出现的最不利内力。例：某钢筋混凝土主梁，受自重G和来自次梁的荷载P作用如图示，求各截面最不利内力。1.1.2弹性理论计算方法项次荷载情况12341和2的叠加曲线1和3的叠加曲线1和4的叠加曲线弯矩：剪力：外包线这些外包线围成的图形称为包络图。AABB四.结构计算要点1、板取1m宽，按矩形截面计算配筋。次梁和主梁在跨中正弯矩作用下按T形截面计算，负弯矩作用时按矩形计算配筋。2、内力应按支座边缘处取用：

Mc=M-V0×b/2