混凝土砌体结构3.ppt

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1、混凝土结构,第11章 楼盖,主要内容：,受弯构件塑性铰和结构内力重分布单向板肋梁楼盖设计双向板肋梁楼盖设计,重点：,单向板与双向板受弯构件的塑性铰和超静定结构内力重分布单向板肋梁楼盖设计双向板肋梁楼盖设计,第十二章 楼盖,11.1 楼盖是房屋建筑中的主要承重结构之一,(a)单向板肋梁楼盖,(b)双向板肋梁楼盖,肋形楼盖由板、次梁和主梁所组成，楼面荷载由板传给次梁、主梁，再传至柱或墙，最后传至基础。肋形楼盖的特点是结构布置灵活，可以适应不规则的柱网布置及复杂的工艺及建筑平面要求。其优点是用钢量较低，缺点是支模比较复杂。,第十二章 楼盖,1 楼盖是房屋建筑中的主要承重结构之一,(c)无梁楼盖,当柱

2、网接近方形，可不设置梁，将板直接支承于柱上，做成无梁楼盖。无梁楼盖的特点是结构高度小，净空大，支模简单，但自重大、用钢量大。常用于仓库、商店等建筑，当柱网较大(68m)，且荷载较大时，需设置柱帽，以提高板的抗冲切能力。,第十二章 楼盖,(e)井式楼盖,楼盖结构类型(types of floor systems),1 楼盖是房屋建筑中的主要承重结构之一,当柱网接近于方形，两个方向的梁可采用相同的截面，形成交叉梁系。这种楼盖的结构高度比主次梁肋形楼盖要小，且具有较好的建筑效果。因此，常用于公共建筑的厅、堂。,第十二章 楼盖,1 楼盖是房屋建筑中的主要承重结构之一,(d)密肋楼盖,将井式楼盖中两个方

3、向梁的间距减小，板的厚度也减小，即形成双向密肋楼盖。近来年采用预制塑料模壳克服了双向密肋楼盖支模复杂的缺点，使这种楼盖的应用逐渐增多。这种楼盖的优点是省混凝土、自重轻，有良好的建筑效果。,第十二章 楼盖,(f)扁梁楼盖,楼盖结构类型(types of floor systems),1 楼盖是房屋建筑中的主要承重结构之一,第十二章 楼盖,2 楼盖结构选型,按施工方法，混凝土楼盖可分为：现浇混凝土楼盖 装配式混凝土楼盖 装配整体式混凝土楼盖 按结构形式，现浇混凝土楼盖可分为：单向板肋梁楼盖 双向板肋梁楼盖 无梁楼盖 密肋楼盖 井式楼盖 扁梁楼盖,第十二章 楼盖,混凝土结构设计规范(GB 50010

4、-2010)规定：（1）对两边支承的板，应按单向板计算。（2）对于四边支承的板 时，应按双向板计算；时，宜按双向板计算；按沿短边方向受力的单向板计算 时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋；时，可按沿短边方向受力的单向板计算。注：长边长度；短边长度,3 单向板与双向板,单向板：荷载作用下，只在一个方向或主要在一个方向弯曲的板。双向板：荷载作用下，在两个方向弯曲，且不能忽略任一方向弯曲的板。,第十二章 楼盖,4 梁、板截面尺寸（承载力和刚度）,梁、板截面的常用尺寸,第十二章 楼盖,5 现浇整体式楼盖结构内力分析方法,弹性理论 有较大的安全储备。塑性理论 内力分析与截面计算相协调，结果比较经济，但

5、一般 情况下结构的裂缝较宽，变形较大。,板和次梁：按塑性理论分析内力 主 梁：按弹性理论分析内力 主梁为楼盖中的主要构件，要保证使用中有较好的性能。,现浇钢筋混凝土肋梁楼盖,第十二章 楼盖,6 应力重分布和内力重分布,适筋梁正截面受弯的全过程分为三个阶段：弹性阶段、带裂缝工作阶段、破坏阶段。在弹性阶段，应力沿截面高度的分布近似为直线，到了带裂缝阶段和破坏阶段，应力沿截面高度的分布就不再是直线了。应力重分布:这种由于钢筋混凝土的非弹性性质，使截面上应力的分布不再服从线弹性分布规律的现象，称为应力重分布。,第十二章 楼盖,6 应力重分布和内力重分布,超静定钢筋混凝土结构在弹性工作阶段各截面内力之间

6、的关系是由各构件弹性刚度确定的；到了带裂缝工作阶段，刚度就改变了，裂缝截面的刚度小于未开裂截面的；当内力最大的截面进人破坏阶段出现塑性铰后，结构的计算简图也改变了，致使各截面内力间的关系改变得更大。,内力重分布:由于超静定钢筋混凝土结构的非弹性性质而引起的各截面内力之间的关系不再遵循线弹性关系的现象，称为内力重分布或塑性内力重分布,第十二章 楼盖,6.应力重分布和内力重分布,注意:塑性内力重分布不是指截面上应力的重分布，而是指超静定结构截面内力间的关系不再服从线弹性分布规律而言的，静定的钢筋混凝土结构不存在塑性内力重分布。,第十二章 楼盖,7 受弯构件的塑性铰（plastic hinge）,塑

7、性铰的形成,在钢筋屈服截面，从钢筋屈服到达到极限承载力，截面在外弯矩增加很小的情况下产生很大转动，表现得犹如一个能够转动的铰，称为“塑性铰”。,钢筋混凝土受弯构件的塑性铰,第十二章 楼盖,7 受弯构件的塑性铰,塑性铰的特点,（1）塑性铰实际上具有一定长度，分析时可认为是一个截面；（2）塑性铰能承受定值弯矩，即截面的屈服弯矩；（3）对于单筋受弯构件，塑性铰只能单向转动；（4）塑性铰的转动能力有限。,第十二章 楼盖,7 受弯构件的塑性铰,塑性转角及塑性铰的转动能力（plastic rotation capacity）,塑性铰转角：,塑性铰的转动能力：,影响塑性铰转动能力的因素：,（1）钢筋种类。受

8、拉纵筋采用软钢（HPB235，HRB335，HRB400，RRB400级钢筋）时，较大。（2）受拉纵筋配筋率。较低时，较大。值直接与塑性铰转动能力 有关。（3）混凝土的极限压缩变形。极限压缩变形大，较大。混凝土的强度 等级低，箍筋用量多或受压区纵筋较多时，都能增加混凝土的极限 压缩变形。,第十二章 楼盖,8 超静定结构的塑性内力重分布,塑性内力重分布的过程（以矩形等截面两跨连续梁为例）,两跨连续梁内力变化过程,第十二章 楼盖,8 超静定结构的塑性内力重分布,两跨连续梁内力变化图,第一过程：裂缝出现塑性铰形成以前，原因为裂缝的形成和开展。第二过程：塑性铰形成以后，原因为塑性铰的转动。,条件：（1

9、）（2）适筋梁（3）达 之前不 发生剪切破坏,第十二章 楼盖,塑性内力重分布的幅度,指截面弹性弯矩与该截面塑性铰所能负担弯矩的差值，通常以相对值表达：,塑性内力重分布的设计考虑,（1）“充分的内力重分布”（2）“不充分的内力重分布”（3）一个截面的屈服并不意味着结构破坏（4）塑性铰截面不必考虑满足变形连续条件，必须满足平衡条件（5）一般调整幅度不应超过25%,8 超静定结构的塑性内力重分布,第十二章 楼盖,11.2 单向板肋梁楼盖结构布置,结构布置包括柱网、承重墙、梁和板的布置,应综合考虑建筑功能、造价及施工条件等，合理确定结构的平面布置。根据工程实践，常用跨度为：单向板：（1.72.5）m

10、次 梁：（46）m 主 梁：（58）m,结构平面布置方案,(a)主梁横向布置,(b)主梁纵向布置,(c)只布置次梁,单向板肋梁楼盖布置方案,1.结构布置,第十二章 楼盖,计算假定,2 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力,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。为了简化计算，通常作如下基本假定:,支座可以自由转动，但没有竖向位移；不考虑薄膜效应对板内力的影响；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；跨数超过五跨的连续梁、板，当各跨荷载相同，且跨

11、度相差不超过10%时，可按五跨的等跨连续梁、板计算。,第十二章 楼盖,计算简图,2 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力,第十二章 楼盖,2 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力,连续梁、板的计算跨度,(a)边跨,(a)中间跨,第十二章 楼盖,（1）板,1）计算单元：1m宽板带2）荷 载：均布荷载3）连 续 梁：次梁、墙作为板的不动铰支座 4）计算跨度：中间跨：边跨（边支座为砌体墙）：通常a为110mm,（2）次梁,1）荷载范围：次梁左右各半跨板 2）荷 载：均布荷载 恒载：次梁左右各半跨板自重、次梁自重 活载：次梁左右各半跨板上活载,2 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力,第十

12、二章 楼盖,3）连 续 梁：时，认为主梁是次梁的不动铰支座，否则应取交叉梁系进行分析 4）计算跨度：中间跨：边跨（边支座为砌体墙）：通常a为240mm,（3）主梁,1）荷载范围：主梁左右各半个主梁间距，次梁左右各半个次梁间距 2）荷 载：集中荷载 3）连 续 梁：当 较小，可将柱作为主梁的不动铰支座 框 架：时，应考虑柱对主梁的转动约束作用 4）计算跨度：与次梁相同，通常a为370mm,2 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力,第十二章 楼盖,次梁抗扭刚度对板的影响,2 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力,第十二章 楼盖,活荷载不利布置规律：（1）求某跨跨中，该跨布置活荷载，然后隔跨

13、布置（2）求某跨跨中 或，左、右跨布置活荷载，然后隔跨布置（3）求某支座，该支座左、右跨布置活荷载，然后隔跨布置（4）求某支座，与（3）相同,连续梁的实际跨数 5跨时：按5跨计算 实际跨数 5跨时：按实际跨数考虑,活荷载不利布置（等跨或跨度差 10%且各跨受荷相同的连续梁）,2 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力,第十二章 楼盖,活荷载在不同跨间时的弯矩图和剪力图,2 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力,第十二章 楼盖,内力计算,连续梁在各种荷载作用下，可按一般结构力学方法计算内力。对于等跨连续梁（或连续梁各跨跨度相差不超过10%），可由附表7查出相应的内力系数，利用下列公式计算跨

14、内或支座截面的最大内力。,在均布及三角形荷载作用下：,在集中荷载作用下：,2 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力,第十一章 楼盖,内力包络图,由内力叠合图形的外包线构成，它反映出各截面可能产生的最大内力值，是设计时选择截面和布置钢筋的依据。,均布荷载作用下五跨连续梁的内力叠合图和内力包络图,2 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力,第十一章 楼盖,控制截面及其内力,控制截面：对受力钢筋计算起控制作用的截面 梁跨以内：包络图中正弯矩最大值（配正钢筋）负弯矩绝对值最大值（配负钢筋）支 座：支座边缘处负弯矩最大值,2 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力,第十一章 楼盖,单向板肋梁楼盖

15、按弹性理论设计步骤,（1）平面布置（2）计算简图（3）内力计算，内力组合（内力包络图）（4）截面设计（5）施工图,按弹性理论计算内力存在的问题,（1）内力计算与截面设计不协调（2）浪费材料（3）支座钢筋过密，施工质量不易保证,2 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力,第十一章 楼盖,超静定混凝土结构考虑塑性内力重分布的计算方法：,3 单向板肋梁楼盖按塑性理论方法计算结构内力,我国行业标准钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规 程（CECS 5193）主要推荐用弯矩调幅法计算钢筋混凝土连续 梁、板和框架的内力,极限平衡法塑性铰法变刚度法强迫转动法弯矩调幅法非线性全过程分析方法,第十一章

16、楼盖,弯矩调幅法,截面弯矩调整的幅度：,对结构的弹性弯矩值和剪力值进行适当的调整，用以考虑结构因非弹性变形所引起的内力重分布,应用弯矩调幅法应遵循以下规定：,（1）纵筋：HPB235、HRB335、HRB400、RRB400；混凝土：C20C45（2）一般不宜超过0.20（3）不应超过，不宜小于（4）调整后的结构内力必须满足静力平衡条件：连续梁、板各控制截面的弯矩值不宜小于简支梁弯矩值的1/3M0,3 单向板肋梁楼盖按塑性理论方法计算结构内力,（Ma调幅后弯矩）,（M0按简支梁计算的跨中弯矩值）,（Ml 调整后跨中弯矩值）,第十一章 楼盖,（5）应在可能产生塑性铰的区段适当增加箍筋数量 受剪配

17、箍率：（防斜拉）（6）必须满足正常使用阶段变形及裂缝宽度的要求，在使用阶段不应出现塑性铰,用弯矩调幅法计算等跨连续梁、板内力,(1)等跨连续梁各跨跨中及支座截面的弯矩设计值,均布荷载：,间距相同、大小相等的集中荷载：,3 单向板肋梁楼盖按塑性理论方法计算结构内力,第十一章 楼盖,公式适用于：的等跨连续梁、板 相邻两跨跨度相差小于 的不等跨连续梁、板 跨 度 值:计算跨中弯矩和支座剪力:取本跨跨度 计算支座弯矩:取相邻两跨较大跨度,3 单向板肋梁楼盖按塑性理论方法计算结构内力,第十一章 楼盖,按塑性理论计算内力中几个问题的说明,（1）计算跨度(两支座塑性铰之间的距离),注：表中 为板的厚度；为梁

18、或板在砌体墙上的支承长度。,梁、板计算跨度,3 单向板肋梁楼盖按塑性理论方法计算结构内力,第十一章 楼盖,（2）荷载及内力 次梁对板、主梁对次梁的转动约束作用，以及活荷载的不利布置等因素，在按弯矩调幅法分析结构时均已考虑。（3）适用范围 塑性理论方法不适用于下列情况:1）直接承受动力荷载作用的结构 2）轻质混凝土结构及其他特种混凝土结构 3）受侵蚀性气体或液体严重作用的结构 4）预应力混凝土结构和二次受力的叠合结构,3 单向板肋梁楼盖按塑性理论方法计算结构内力,第十一章 楼盖,板,（1）配筋计算 考虑板的拱作用效应，四周与梁整体连接的板区格，计算所得的弯矩值，可根据下列情况予以减少：1）中间跨

19、的跨中及中间支座截面:20%2）边跨的跨中及从楼板边缘算起的第二支座截面:3）角区格不应减少,4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求,20%,10%,板可以按不配置箍筋的一般板类受弯构件进行斜截面受剪承载力 验算,上述规定适用于:单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖中的板 按弹性理论、按塑性理论计算所得的弯矩,第十一章 楼盖,（2）配筋构造 1）受力钢筋,4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求,板中受力钢筋配筋构造,第十一章 楼盖,连续板受力钢筋两种配置方式,4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求,第十一章 楼盖,2）构造钢筋:包括分布钢筋、嵌入承重墙内的板面构造钢筋、垂直于梁肋的板面构造钢筋、板的温度收

20、缩钢筋,板中分布钢筋构造要求,4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求,第十一章 楼盖,嵌入承重墙内的板面构造钢筋,垂直于梁肋的板面构造钢筋,板嵌入承重墙时的板面裂缝分布,4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求,第十一章 楼盖,4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求,第十一章 楼盖,次梁,（1）正截面受弯承载力计算（2）斜截面受剪承载力计算（3）受力钢筋的弯起和截断,4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求,第十一章 楼盖,次梁的配筋构造,4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求,第十一章 楼盖,4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求,第十一章 楼盖,主梁,（1）正截面受弯承载力计算（2）斜截面受剪承载力计算（

21、3）受力钢筋的弯起和截断（按弯矩包络图确定）（4）附加横向钢筋附加箍筋（优先采用）或 附加吊筋,主梁支座处的截面有效高度,4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求,第十一章 楼盖,附加横向钢筋布置,4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求,第十一章 楼盖,11.3 双向板肋梁楼盖,双向板:在纵横两个方向弯曲且都不能忽略的板。双向板的支承形式有:四边支承、三边支承、两邻边支承 四点支承；板的平面形状有:正方形、矩形、圆形、三角形或其他形状。在楼盖设计中，最常见的是四边支承的正方形和矩形板。,第十一章 楼盖,11.3 双向板肋梁楼盖,四边支承板的主要试验结果板的竖向位移呈碟形，板的四角有翘起的趋势，因此板

22、传给四边支座的压力沿边长是不均匀的，中部大、两端小，大致按正弦曲线分布。在裂缝出现前，双向板基本上处于弹性工作阶段，短跨方向的最大正弯矩出现在中点，而长跨方向的最大正弯矩偏离跨中截面。两个方向配筋相同的正方形板，由于跨中正弯矩最大，板的第一批裂缝出现在板底中间部分；随后由于主弯矩 M的作用，沿对角线方向向四角发展。随着荷载不断增加，板底裂缝继续向四角扩展，直至因板的底部钢筋屈服而破坏。当接近破坏时，由于主弯矩 M的作用，板顶面靠近四角附近，出现垂直于对角线方向，大体上呈圆形的环状裂缝。这些裂缝的出现，又促进了板底对角线方向裂缝的进一步扩展,第十一章 楼盖,11.3 双向板肋梁楼盖,第十一章 楼

23、盖,单块矩形双向板（单区格双向板）,均布荷载作用下，按附表7计算板的弯矩：m=表中弯矩系数ql2,多跨连续双向板（多区格双向板）,（1）板跨中最大正弯矩计算（活荷载棋盘式布置）分为两种荷载情况：满布同向荷载 满布反向荷载（2）支座处板最大负弯矩计算（活荷载近似按满布）,1 双向板肋梁楼盖按弹性理论计算结构内力,第十一章 楼盖,棋盘式荷载布置,1 双向板肋梁楼盖按弹性理论计算结构内力,第十一章 楼盖,双向板楼盖支承梁内力计算,连续双向板支承梁计算简图,1 双向板肋梁楼盖按弹性理论计算结构内力,第十一章 楼盖,2 双向板肋梁楼盖按塑性理论计算,试验研究,双向板破坏时的裂缝分布,第十一章 楼盖,塑性

24、铰线及其确定,板中连续的一些截面均出现塑性铰，连在一起称为塑性铰线 板的极限荷载：当板中出现足够数量的塑性铰线后，板成为机 动体系，达到其承载能力极限状态而破坏，这时板所承受的荷 载为板的极限荷载 板中塑性铰线的分布形式与以下因素有关：,板的平面形状周边支承条件两方向跨中、支座的配筋量荷载类型等,2 双向板肋梁楼盖按塑性理论计算,第十一章 楼盖,2 双向板肋梁楼盖按塑性理论计算,塑性铰线法的基本假定(l)沿塑性铰线单位长度上的弯矩为常数，等于相应板配筋的极限弯矩；(2)形成破坏机构时，整块板由若干个刚性节板和若干条塑性铰线组成，忽略各刚性节板的弹性变形和塑性铰线上的剪切变形及扭转变形，即整块板

25、仅考虑塑性铰线上的弯曲转动变形。,第十一章 楼盖,2 双向板肋梁楼盖按塑性理论计算,破坏机构的确定(确定塑性铰线的位置)判别塑性铰线的位置四个原则：(l)对称结构具有对称的塑性铰线分布(2)正弯矩部位出现正塑性铰线，负塑性铰线则出现在负弯矩区域(3)塑性铰线应满足转动要求。每一条塑性铰线都是两相邻刚性板块的公共边界，应能随两相邻板块一起转动，因而塑性铰线必须通过相邻板块转动轴的交点。(4)塑性铰线的数量应使整块板成为一个几何可变体系。,第十一章 楼盖,均匀受荷双向板破坏机构示例,2 双向板肋梁楼盖按塑性理论计算,第十一章 楼盖,2 双向板肋梁楼盖按塑性理论计算,（1）首先假定板的破坏机构，即由

26、一些塑性铰线把板分割成由若干个刚性板所构成的破坏机构（2）然后利用虚功原理，建立外荷载与作用在塑性铰线上的弯矩之间的关系，从而求出各塑性铰线上的弯矩，以此作为各截面的弯矩设计值进行配筋设计板,计算步骤,计算公式根据虚功原理，外力所做的功应该等于内力所做的内功。设任一条塑性铰线的长度为l、单位长度塑性铰线承受的弯矩为 m、塑性铰线的转角为。,第十一章 楼盖,2 双向板肋梁楼盖按塑性理论计算,内功,计算公式由于除塑性铰线上的塑性转动变形外，其余变形均略去不计，因而内功 U 等于各条塑性铰线上的弯矩向量与转角向量相乘的总和，即,外力所做的功 W 等于微元 dS上的外力大小与该处竖向位移乘积的积分，设

27、板内各点的竖向位移为、各点的荷载集度为 p，则外功为,外功,例题11-2(P73),第十一章 楼盖,2 双向板肋梁楼盖按塑性理论计算,【例 11 一 2】用塑性铰线法计算图 11 一 38 所示直角三角形各向同性板的极限荷载 pu。解因板对称于对角线，所以塑性校线一定位于直角平分线上，即塑性铰线与直角边的夹角为 450。向量可以用坐标分量表示，最常用的坐标是直角坐标系。式（11 一 25）用直角坐标可以表示为,对于各向同性板（就混凝土板而言意味着双向配筋相同）,mx=my=m。对于本例题，塑性较线在x、y 轴上的投影长度lx=ly=l/2；设 A 点发生单位竖向位移，则x=y=2/l。于是,第

28、十一章 楼盖,2 双向板肋梁楼盖按塑性理论计算,内功外功,由虚功方程，可以得到,第十一章 楼盖,4 双向板肋梁楼盖的配筋计算与构造要求,（1）弯矩设计值：可考虑拱作用，使板内力有所降低（2）截面有效高度：短跨：方向 长跨：方向（3）配筋计算：,板的配筋计算,板的配筋构造,（1）按弹性理论计算时：正弯矩钢筋（中间板带，边板带）负弯矩钢筋（沿支座均匀配置）（2）按塑性理论计算时：配筋应符合内力计算的假定,第十一章 楼盖,中间板带与边板带的正弯矩钢筋配置,4 双向板肋梁楼盖的配筋计算与构造要求,第十一章 楼盖,11.4 无梁楼盖 无梁楼盖的结构组成与受力特点,1 结构组成无梁楼盖不设梁，是一种双向受

29、力的板柱结构。由于没有梁，钢筋混凝土板直接支承在柱上，故与相同柱网尺寸的肋梁楼盖相比，其板厚要大些。为了提高柱顶处平板的受冲切承载力以及减小板的计算跨度，往往在柱顶设置柱帽；但当荷载不太大时，也可不用柱帽。常用的矩形柱帽有:无帽顶板的、有折线顶板的和有矩形顶板的三种型式。通常柱和柱帽的形式为矩形，有时因建筑要求也可做成圆形,第十一章 楼盖,11.4 无梁楼盖,第十一章 楼盖,11.4 无梁楼盖,冲切承载力计算公式(1）对于不配置箍筋或弯起钢筋的钢筋混凝土平板，其受冲切承载力按下式计算：,m 距柱帽周边 h0/2 处的周长,Fl 冲切荷载设计值，即柱子所承受的轴向力设计值减去柱顶冲切破坏锥体范围

30、内的荷载设计值,第十一章 楼盖,11.4 无梁楼盖,(2)当受冲切承载力不能满足上式的要求，且板厚不小于 150mm 时可配置箍筋或弯起钢筋,受冲切截面应符合,当配置箍筋时，受冲切承载力按下式计算：,当配置弯起钢筋时，受冲切承载力按下式计算：,第十一章 楼盖,11.4 无梁楼盖,第十一章 楼盖,11.4 无梁楼盖,受力特点,第十一章 楼盖,11.4 无梁楼盖,无梁楼盖的内力分析(略),设计中常用 经验系数法 等效框架法,第十一章 楼盖,11.4 无梁楼盖,板抗冲切配筋构造,第十一章 楼盖,11.4 无梁楼盖,柱帽配筋构造,第十一章 楼盖,密肋式,11.5 装配式与装配整体式楼盖,装配式楼盖主要

31、有 铺板式,无梁式,(应用最广),铺板式楼盖的设计步骤为：(1）根据建筑平面图、墙、柱位置，确定楼盖结构布置方 案，排列预制梁、板；(2）选择预制板、梁型号，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。,第十一章 楼盖,密肋式,11.5 装配式与装配整体式楼盖,装配式楼盖主要有 铺板式,无梁式,(应用最广),铺板式楼盖的设计步骤为：(1）根据建筑平面图、墙、柱位置，确定楼盖结构布置方 案，排列预制梁、板；(2）选择预制板、梁型号，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。,第十一章 楼盖,11.5

32、 装配式与装配整体式楼盖,预制构件的计算特点,承载能力极限状态的计算,正常使用条件下的变形和裂缝宽度验算,按制作、运输及安装时的荷载设计值进行施工阶段的验算,进行吊装验算时，首先要确定吊装方案，根据构件上的吊点位置计算内力，并在施工图上绘出吊装简图,第十一章 楼盖,11.5 装配式与装配整体式楼盖,进行施工吊装验算时应注意以下问题,(1）动力系数：对预制构件自身进行吊装验算时，应将构件自重乘以动力系数。动力系数可取 1.5，但根据构件吊装时的受力情况，可适当增减。(2）吊环计算：吊环应采用 HPB 钢，严禁使用冷加工钢筋。吊环埋入构件深度不应小于30d(d为吊环钢筋直径），并应焊接或绑扎在构件

33、的钢筋骨架上。每个吊环可按两个截面计算；在构件的自重标准值作用下，吊环应力不应大于 50N/mm2。当一个构件上设有 4 个吊环时，计算中仅考虑三个同时发挥作用。(3）预制构件在施工阶段的安全等级，可较其使用阶段的安全等级降低一级，但不得低于三级。,第十一章 楼盖,11.5 装配式与装配整体式楼盖,铺板式楼盖的连接（自学）,第十一章 楼盖,11.5 装配式与装配整体式楼盖,铺板式楼盖的连接（自学）,第十一章 楼盖,11.5 装配式与装配整体式楼盖,铺板式楼盖的连接（自学）,第十一章 楼盖,11.5 装配式与装配整体式楼盖,铺板式楼盖的连接（自学）,第十一章 楼盖,11.5 装配式与装配整体式楼

34、盖,铺板式楼盖的连接（自学）,第十一章 楼盖,11.6 楼梯与雨篷,一.楼梯,板式楼梯（常见）梁式楼梯（常见）悬挑板式楼梯螺旋板式楼梯,楼梯类型,第十一章 楼盖,11.6 楼梯与雨篷,楼梯设计步骤,1）根据建筑要求和施工条件，确定楼梯的结构型式和结构布置；2）根据建筑类别，确定楼梯的活荷载标准值；3）进行楼梯各部件的内力分析和截面设计；4）绘制施工图，处理连接部件的配筋构造。,第十一章 楼盖,11.6 楼梯与雨篷,1.板式楼梯,板式楼梯组成,板式楼梯设计内容,梯段板平台板平台梁,第十一章 楼盖,11.6 楼梯与雨篷,梯段板设计,梯段板按斜放的简支梁计算，它的正截面是与梯段板垂直的，楼梯的活荷载

35、是按水平投影面计算的，计算跨度取平台梁间的斜长净距ln，设梯段板单位水平长度上的竖向均布荷载为p，则沿斜板单位长度上的竖向均布荷载为p=pcos，此处为梯段板与水平线间的夹角。再将竖向的p沿 x、y 分解为：,第十一章 楼盖,11.6 楼梯与雨篷,梯段板设计,第十一章 楼盖,11.6 楼梯与雨篷,梯段板设计,简支斜梁在竖向均布荷载下 p 作用下的最大弯矩，等于其水平投影长度的简支梁在 p 作用下的最大弯矩；最大剪力为水平投影长度的简支梁在 p 作用下的最大剪力值乘以 cos。考虑到梯段板与平台梁整浇，平台对斜板的转动变形有一定的约束作用，故计算板的跨中正弯矩时，常近似取,第十一章 楼盖,11.

36、6 楼梯与雨篷,梯段板设计,截面承载力计算时，斜板的截面高度应垂直于斜面量取，并取齿形的最薄处,为避免斜板在支座处产生过大的裂缝，应在板面配置一定数量钢筋，一般取200，长度为ln/4。斜板内分布钢筋可采用6或，每级踏步不少于1根，放置在受力钢筋的内侧。,第十一章 楼盖,11.6 楼梯与雨篷,平台板和平台梁,平台板一般设计成单向板，可取 lm 宽板带进行计算，平台板一端与平台梁整体连接，另一端可能支承在砖墙上，也可能与过梁整浇。跨中弯矩可近似取 M=Pl2/8，或 MPl2/10。考虑到板支座的转动会受到一定约束，一般应将板下部钢筋在支座附近弯起一半，或在板面支座处另配短钢筋，伸出支承边缘长度

37、为ln/4,平台梁的设计与一般梁相似,第十一章 楼盖,踏步板,11.6 楼梯与雨篷,梁式楼梯,梁式楼梯由组成,斜梁,平台板,平台梁,第十一章 楼盖,11.6 楼梯与雨篷,梁式楼梯,(1）踏步板两端支承在斜梁上，按两端简支的单向板计算，一般取一个踏步作为计算单元。踏步板为梯形截面，板的截面高度可近似取平均高度 h=(h1+h2)/2（见右图)，板厚一般不小于 3040mm。每一踏步一般需配置不少于 26的受力钢筋，沿斜向布置的分布筋直径不小于6，间距不大于 300mm。,第十一章 楼盖,11.6 楼梯与雨篷,梁式楼梯,(2）斜梁的内力计算与板式楼梯的斜板相同。踏步板可能位于斜梁截面高度的上部，也

38、可能位于下部。计算时截面高度可取为矩形截面。边斜梁的配筋构造如右图。,第十一章 楼盖,11.6 楼梯与雨篷,梁式楼梯,(3）平台梁主要承受斜边梁传来的集中荷载（由上、下跑楼梯斜梁传来）和平台板传来的均布荷载，平台梁一般按简支梁计算。,第十一章 楼盖,11.6 楼梯与雨篷,现浇楼梯的构造处理,(1）当楼梯下净高不够时，可将楼层梁向内移动（如下图)，这样板式楼梯的梯段板成为折线形。此时，设计应注意两个问题：,第十一章 楼盖,11.6 楼梯与雨篷,现浇楼梯的构造处理,梯段板中的水平段，其板厚应与梯段斜板相同，不能和平台板同厚；折角处的下部受拉钢筋不允许沿板底弯折，以免产生向外的合力，将该处的混凝土崩

39、脱，应将此处纵筋断开，各自延伸至上面再行锚固。若板的弯折位置靠近楼层梁，板内可能出现负弯矩，则板上面还应配置承担负弯矩的短钢筋,第十一章 楼盖,11.6 楼梯与雨篷,现浇楼梯的构造处理,(2）楼层梁内移后，会出现折线形斜梁。折线梁内折角处的受拉纵向钢筋应分开配置，并各自延伸以满足锚固要求，同时还应在该处增设附加箍筋。该箍筋应足以承受未伸入受压区锚固的纵向受拉钢筋的合力，且在任何情况下不应小于全部纵向受拉钢筋合力的 35。由附加箍筋承受的纵向钢筋的合力按下式计算，见图 11 一 70:,第十一章 楼盖,11.6 楼梯与雨篷,现浇楼梯的构造处理,未伸人受压区锚固的纵向受拉钢筋合力:,全部纵向受拉钢

40、筋合力的 35%:,第十一章 楼盖,建筑工程中常见的悬挑构件,11.6 楼梯与雨篷,雨篷,计算特点:设计除了与一般梁板结构相同的内容外，还应进行抗倾覆验算。,雨篷外阳台挑檐,雨篷的组成,雨篷板雨篷梁,第十一章 楼盖,雨篷梁的宽度一般取与墙厚相同，梁的高度应按承载力定。梁两端伸进砌体的长度应考虑雨篷抗倾覆因素。,11.6 楼梯与雨篷,雨篷,雨篷板的挑出长度为（0.6 一 1.2)m 或更长，视建筑要求而定。现浇雨篷板多数做成变厚度的，一般根部板厚为 1/1O 挑出长度，但不小于 70mm,板端不小于 50mm。雨篷板周围往往设置凸沿以便能有组织排水。,雨篷计算包括三个内容：雨篷板的正截面承载力计

41、算；雨篷梁在弯矩、剪力、扭矩共同作用下的承载力计算；雨篷抗倾覆验算。,第十一章 楼盖,11.6 楼梯与雨篷,雨篷板和雨篷梁的承载力计算,雨篷板设计作用在雨篷上的荷载:雨篷板上的荷载有恒载（包括自重、粉刷等）、雪荷载、均布活荷载，以及施工和检修集中荷载。以上荷载中，雨篷均布活荷载与雪荷载不同时考虑，取两者中的大值。施工集中荷载与均布活荷载不同时考虑。每一个集中荷载值为1.0kN，进行承载力计算时，沿板宽每 lm 考虑一个集中荷载；进行抗倾覆验算时，沿板宽每隔(25 一 3.0)m 考虑一个。雨篷板的内力分析，当无边梁时与一般悬臂板相同；当有边梁时，与一般梁板结构相同。,第十一章 楼盖,11.6

42、楼梯与雨篷,雨篷板和雨篷梁的承载力计算,雨篷梁设计,雨篷梁承受的荷载有自重、梁上砌体重、可能计入的楼盖传来的荷载，以及雨篷板传来的荷载。雨篷板传来的荷载将构成雨篷梁的扭矩。,当雨篷板上作用有均布荷载 p 时，作用在雨篷梁中心线的力包括竖向力 V 和力矩 mp，沿板宽方向每 lm 的数值分别为,V=pl(kN/m）,第十一章 楼盖,11.6 楼梯与雨篷,雨篷板和雨篷梁的承载力计算,雨篷梁设计,在力矩 mp作用下，雨篷梁的最大扭矩为:,l0为雨篷梁的跨度，近似取 l0=1.05ln,雨篷梁是受弯、剪、扭的构件,雨篷抗倾覆验算(略),本章小结：,楼盖、楼梯都属于梁板结构，其设计步骤包括：（1）结构选型和结构布置；（2）结构计算（确定计算简图、荷载计算、内力分析、内力 组合、截面配筋计算）；（3）结构构造设计及绘制施工图。在荷载作用下，如果板是双向弯曲双向受力，为双向板；否则为单向板。设计中可按板的支承情况和两个方向跨度比值来区分。对单向板肋梁楼盖，主梁按弹性理论计算内力，板和次梁按塑性理论计算。,本章小结：,按塑性理论计算时要满足：（1）平衡条件（2）塑性条件：即要求塑性铰有足够的转动能力（），同时塑性铰转动幅度不过大（）（3）适用性条件：满足正常使用阶段的变形和裂缝宽度限 值双向板可按弹性理论和塑性理论计算。按塑性理论计算时，有上限解法（机动法、极限平衡法）和下限解法（板带法）,