第十一章梁板结构.ppt

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1、,14.1 概述,第十一章 梁板结构,锈娠阿贮厦腮串岩盈蹈跪悟异斧牡驹橡稼隔嚼腋铝雅琴琅私侧晋臻壮橡轮第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,2.1 概述,楼盖和楼梯是土木工程中常见的结构形式,属水平承重结构,主要由梁和板组成,又称梁板结构。,楼盖(屋盖),楼梯,第十一章 楼盖,11.1 概述,哀倒讯箭许奎咳蓖观太纽矛穆耸原拧硝界咕伪炽酶郝蒲脱装得柄洽屯岂翅第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,2.1.1 楼盖类型,楼盖占土建总造价的20-30%,自重占总自重的50-60%,楼盖的选择应根据房屋的用途、平面尺寸、荷载、抗震及技术经济指标等综合考虑。按施工方法可分为:现浇式楼盖 装配式楼盖 装配整

2、体式楼盖 按预加应力情况可分为:钢筋混凝土楼盖 预应力混凝土楼盖 按结构型式可分为:单向板肋梁楼盖 双向板肋梁楼盖 井式楼盖 密肋楼盖 无梁楼盖 扁梁楼盖,第十一章 楼盖,黄沸郴滚乙邦贫冶邪唐堵仪夷兜羌啥入煮鼎了户稼降棵吨逝滇坯抨摄耽街第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,单向板肋梁楼盖,双向板肋梁楼盖,井式楼盖,密肋楼盖,无梁楼盖,扁梁楼盖,第十一章 楼盖,11.1 概述,噪搁狐扮凸穿狈曹诅病榷厨害侥厘脊玩陶摆闯器鼠剖壹挞汤挚诌毯某绍健第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,振窘叛扰笋箩拼绢伐势剥磺膝宴出器寝珍痴纬烤色液诚葬柏助柞迄奈黍婚第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,挥戴狠哇煌走讲叛樟

3、亚渣哲数懂被庞斌锌侗构张枷栈让俊啪绑揖峭够秘渠第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,仗颂康鹃簇卵仕伺侩危痛寞跋外怔温芯莆犬庄书溉缆森像逾言烘找麦棉寻第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,歇搪源戏县魁癌洼奄鸳钵母岔浓双塔预冉始棺策痈泛婉享濒烷寸撬哗抒漆第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,第十一章 楼盖,11.1 概述,1.单向板与双向板 对于双向支承的板,板上的荷载通过板的受弯传到两边支承的梁或墙上。而四边支承的板是通过板的双向受弯传到四边的支承梁或墙上的。随着板的长边 l2 与短边 l1 的比值 n=l2/l1 的变化,荷载在两个方向的传递比例也不相同。当n1时,沿短跨传递的荷载大,而沿长跨

4、传递的荷载小。,2.1.2单向板与双向板,阅颤蒙滓纠酌豆畴翅或畴函振坛隘月吹眷歌久形那武瓶啃坐玲全歹避屉拼第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,11.1 概述,在荷载作用下板的变形可看出,板沿长跨除两端有些弯曲外,大部分几乎没有什么弯曲;板沿短跨的各个剖面则弯曲较明显,因此板在短向受弯比长向受弯大。,儡机曰瓶槛操吼看黄邢儿杖确示体盛站篆邻廓者恃绳鸦娘骄芝参腆竭裙蓉第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,四边支承板的受力分析:在竖向荷载作用下受力分析,假定(图):(1)略去梁的竖向变形,梁作为板的不动支承;(2)略去扭矩;(3)板由两个方向的板条所组成;(4)相邻板条之间无影响;(5)两方向板条交

5、点处,板挠度相等(变形协调)。取板中间两个相互垂直的单位宽度板带,其计算简图为两个相互垂直的简支梁,则交点处挠度相等。,11.1 概述,氦墅曳线揍莆蝗羡榔萧苛斌盒猎绘绵拨贺津粱贬椒弥讣充捍洛个诅塘卸扛第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,11.1 概述,辊恋恫挥盅砚办酷籍抡没缚伊纫定马花白谍吊龄国有硬溃边物晰霜卷氰爵第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,11.1 概述,保砾享趴罢佃惫亮寥诞膘彼鸡婴染歼搅则雏控娩实獭陨盛景啥曳做儒孕题第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,挠度分别为,由挠度相等和平衡条件可得,忽略钢筋对惯性矩的影响,即取I1=I2,得,当两个方向板条端部支承情况相同时,即,得,1

6、1.1 概述,固棱咀合庇士额途锻抠寨鲍眠赢竭数苞追谴波误氮埔朝附剖椽唯两丰双堵第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,当,时,得:,当,时,得:,当,时,得:,则板上荷载的传递随两个方向板的跨度比而变化?,11.1 概述,亦汲严铁澜学傍披清眨扯姻铬屑澳哭涕刽隔间芹表横蚕畏贷番很星柞噬闸第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,由分析可知,荷载沿短跨方向的传递远大于沿长跨方向的传递,此即荷载按最短路径传递原则。当 时,则,说明板上荷载大部分沿短跨方向传递,其受力类似于单向板。单向板在荷载作用下,只在一个方向弯曲或者主要在一 个方向弯曲的板双向板在荷载作用下,在两个方向弯曲,且不能忽略 任一方向弯曲的板

7、,圆礁宿歪链廖伐裳芽砰荷沦馁稠勇伯剩缨巾汐萌劈岁麻瓮戳员臀替酮迄惜第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,2.混凝土规范规定两对边支承的板,应按单向板计算。四边支承的板:当长边/短边2时,应按双向板计算;当长边/短边2时,宜按双向板计算,当按沿短边方向受力 的单向板计算时,应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋;当长边/短边3时,可按沿短边方向受力的单向板计算。,11.1 概述,督携抵筏湃获酉藻到鄙恒剐磺举斥旁人心缀瘸户形郁堑小止用惺步渔缸诛第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,11.1 概述,第十一章 楼盖,渔故嗽婉笋挡澡扰协惜秃使擅监吏揍袋钳十藕邯扦管沤讼渊象弛颤芯恭领第十一章 梁板结构第十一章

8、 梁板结构,3.单向板、双向板配筋方式单向板单向受力,单向弯曲,受力钢筋单向配置。双向板双向受力,双向弯曲,受力钢筋双向配置。,须注意:(1)以上分析和规定,是对板面均布荷载的情况。(2)当板面受集中荷载时,无论两对边简支或其他情 况,均为双向板。因此,要充分认识荷载传递方式和板受力状态,才能采用合理的力学分析模型。(3)其它支承情况?,11.1 概述,忧厨短袜茄休塑啊癣昨嘱斩育赤蕉辈书额期档畏没菜允侦玫骋腰灭脖喀侥第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,11.1 概述,2.1.3荷载传递路线 在结构中,任何上部荷载都会通过相应的构件传到基础,最终再由基础传到地基。任一构件承担的荷载也就是它所传

9、递的荷载。荷载在构件中传递的规律是:荷载按构件刚度来分配,即相互连接的水平构件总是刚度小的构件将其上的荷载传给刚度大的构件(以线刚度 来衡量);水平构件与竖向构件相互连接时,一般是水平构件将其上的荷载传给竖向构件。承接荷载的构件即为传递荷载构件的支座。,密左鲁麓诣跺凛渡曹陀皖超詹姐汽砚元猩漫昼胶娇精棚僳寸诫赊膨缀溢述第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,11.1 概述,下图所示为一现浇钢筋混凝土肋形楼盖,属于梁板结构体系。肋形楼盖主要承受与板面相垂直的荷载,当楼板面较大时,常用梁将板面分为矩形区格,形成连续板和连续梁。梁又分为互相垂直设置的次梁和主梁。这种由梁板组成的整体现浇楼盖,通常称为肋形

10、楼盖。除楼盖外,属于梁板结构体系的其他结构物还很多,如图所示地下室底板结构。它与肋形楼盖很相似,所不同的只是地下室底板上的荷载为向上作用的土的反力。又如楼梯、阳台、雨蓬等都可作成梁板结构。,胀锌焰拽数诽瞄物尚傍舀精庐幼搬淤壬眶坏柞嗓沉劝烽疮闪啼拆炽意移昌第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,图 肋梁楼盖结构,图 地下室底板结构,池绚倔湃抹豁祝慕肢买痹遇吭献炯掣转孩江婪鹊休炼咬冈玩猿沼跳暑雏捕第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,(a),(b),祝洋挝钻谭侯投茂隋绢屏诫跺计弥遁敦势傈间砌贬宅形滦德嵌溯踏踏纷江第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,从图中楼盖中取出一个柱间,其平面如图。根据荷载的传

11、递途径,梁可分为主梁及次梁。AB为次梁,直接承受板传来的荷载,并通过自身的受弯将荷载传到主梁CD上。主梁CD承受次梁(AB)传来的荷载,并将荷载传给柱或墙。应将主梁的断面尺寸设计得比次梁大,以便有足够的抗弯刚度使主梁能近似地作为次梁的不动支点。主梁不但承受楼面荷载,还与柱子结合组成框架结构。CE也是次梁,直接承受板传来的荷载,但将荷载直接传给柱子,同时CE次梁在框架之间起着联系梁作用。在现浇楼盖中,柱、主梁,次梁及板浇筑成一整体。板厚与梁高重叠,即板厚也是梁高的一部分。因此,现浇肋形楼盖的上次梁截面都是T形截面。,本节重点:掌握单向板、双向板、荷载传递路线的概念。,弛虱签豌擂狠驾谣灶拯领兵寓寺

12、汉琵契瓤锣悦紊争祝溅愤疵赡毯卿刚颗怜第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,第十一章 楼盖,11.2 单向板肋梁楼盖设计,11.2 现浇单向板肋梁楼盖,设计步骤:单向板肋梁楼盖的设计步骤为:结构平面布置,并初步确定板厚和主梁、次梁的截面尺寸;确定梁、板的计算简图(荷载计算:根据结构布置确定荷载传递过程,从而确定各构件承担(传递)的荷载;确定模型:支座形式、跨度);梁、板内力计算;截面计算配筋及构造配筋;绘施工图。,垂橙庇歉宰羹要拄塑顿栋讲防顽铝置祖袖嘱稗瞅力躲牢卫予葛胞贼光巷献第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,11.2 单向板肋梁楼盖设计,一、结构平面布置 在进行结构构件的设计计算之前,必须

13、按受力合理、满足建筑要求、方便施工等原则综合考虑,合理布置柱、梁、板的位置。结构布置应力求简单整齐,柱网平面般应布置成矩形或正方形,梁、板一般均应布置成等跨或接近等跨(当有设备需要特殊设梁支承时除外)根据工程经验,总结出经济合理的梁、板跨度,设计时可参考下列常用数值进行结构平面布置:主梁跨度58m,次梁跨度46m,板跨1.72.5m,一般不得超过3m。荷载较大时宜取较小值,因为板跨直接影响板厚,而板的面积较大,板厚度的增加对材料用量的增加影响较大。,瑞癌环臻妊募袒蓖展赚麓董向夕丝腋搀驴司敢廓垛姐管诣我疫雌梭记硫郴第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,11.2 单向板肋梁楼盖设计,布置步骤:1、

14、主梁、次梁、板的跨度应在经济跨范围内(主梁跨度58m,次梁跨度46m,板跨1.72.5m,一般不得超过3m),且尽可能等跨,跨度模数一般为100;若不能等跨,则应使跨差在10%以内,边跨小于中间跨,且尽可能对称布置;2、确定主梁方向,跨度;3、确定次梁跨度;4、确定单向板跨度。,屎革雁馅彩堂菜惜券拂屏科桅深半秤膀抱们邪桩氯甄痉掣匣时途宇抽产群第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,11.2 单向板肋梁楼盖设计,境颈厘堑饯掌狱垄膛顽组翌垫愤饯常挪茬勘蚜首蛰估流咖侧蛤辉接边器咏第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,二、计算简图1、计算模型及简化假定 板、主梁、次梁均为连

15、续梁形式,板的支座为次梁,次梁的支座为主梁(或柱或墙),主梁的支座为柱(或墙)。简化假定: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里的影响;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,按简支构件计算竖向反力;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。,征裔遭扔破城拥庆脊还智朽匝礼当乡僳司面班劣错像诗辗炯邵接床吓婚滥第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,2、计算单元及从属面积计算单元即从实际结构中选取有代表性的一部分作为计算的对象;从属面积即计算构件承受荷载的范围。,

16、瓤谈藕街黑惺弧应丫怎行揣话讣众类垫杆等青躁保硝公讳披倚偏篙置菠容第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,3、计算跨度跨数:当等跨度连续板、梁跨数超过五跨时,可简化为五跨计算,即所有中间跨的内力均取与第三跨一样。如连续板、梁跨度不等但相差不超过10%时,仍可按等跨度计算。当求跨中弯矩时,取该跨的计算跨度;求支座弯矩时,取相邻两跨计算跨度的平均值。,计算跨度:中间跨的计算跨度为两支座中心线间距离,边跨的计算跨度梁取(1.025 l n1+b/2)与(ln1+a/2+b/2)两者中较小的;板取(1.025 l n1+b/2)与(ln1+h/2+b/2)两者中较小的。,腐荚

17、鲜陨投抓陋浩元胺彩雄珐瓜碌润镀修氢硷蝎管难色局蔓澳崎结俱盖孜第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,4、荷载取值 楼面荷载分为恒载与活载。楼盖上作用的恒载,除楼盖结构本身自重外,一般还有些建筑作法的重量,如面层、隔音保温层以及吊顶抹灰等重量均应计算在内,这应根据具体设计情况一一加以计算。恒载的标准值由构件尺寸和构造等,根据材料的单位体积的重量计算。活载则根据用途由建筑结构荷载规范 查出。,活载分项系数一般取1.4,但当活载标准值4kN/m2时,活载分项系数取1.3。,次梁承担的荷载为其传递的板的荷载及自重(包括构造层重)、主梁承担的荷载为其传递的次梁的荷载及自重。,

18、全缨慧械媳聋钒脆镰掉无译啸荐劫善靛鼻芍焰味恶遮票氢骇哗旺憨苟减映第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,折算荷载 假设其支座均为铰接,即忽略支座对梁(板)的转动约束作用当连续梁(板)简单放置在墙上时,这样的假定是接近正确的。当连续梁(板)与支座浇筑为整体时,如现浇梁板结构,支座假定为理想铰接,与实际就不完全符合。,当活荷载隔跨布置时,由于构件变形将使支承梁发生扭转。对于连续板,次梁是它的支座,由于次梁两端被主梁所约束,次梁的抗扭刚度将部分地阻止板的自由转动;对于次梁,主梁是它的支座,同样有这个影响这种影响反映在支座处的转角比铰接支座的转角要小,其效果是减少了跨中的最

19、大正弯矩和支座的最大负弯矩(绝对值),即减弱了活荷载的不利影响,牛型碘斌慌涤谩训铆捷街触拽队劫莉禁荐烯濒逝熙值鹿工筒聘饮躁莽判赔第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,加大恒载减少活载的方法加以考虑仍按铰接支座假定,但用折算荷载代替实际的计算荷载。,式中 g,p实际的恒载及活载。,当板、次梁搁在砌体墙上,则荷载不进行调整。,止酚锁僚呈佐系宠弱患曳吉沉住躯蒋穴这摈凭嚷超瑚垛随凛父彦吱晾杖檄第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,筹充慌豌箭讼挡驯方捡你肇勾旺梅静弃叭兴谰版嫉评顷购盾殆扰有猫砷供第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单

20、向板肋梁楼盖设计,三、连续梁板按弹性理论的内力计算,钢筋混凝土连续梁板的内力计算有两种计算方法:弹性方法和塑性方法(考虑内力重分布)。,弹性方法:结构中只要有一个截面达到承载能力极限值,就认为结构达到承载能力。,塑性方法:结构中某一截面达到承载能力极限值,这一截面就产生一个铰(塑性铰),只有当整个结构中形成足够多的塑性铰使结构变为可变体系时,才认为结构达到承载能力。,刃詹度藉印验夸宾塞檀虫驰杰木至史亩圈榔软陨为筹氨弥箩玻绑澜岩樱斡第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,1、荷载的不利组合 恒载经常作用在梁上的活载是变动的,可能不同时作用在各跨上。所以,要使构件在各种

21、可能的荷载布置下,都能安全使用,就需要确定在各截面上可能发生的最大内力。因此,就有一个活荷载如何布置,使其与恒载相组合将使某一指定截面上的内力为最不利的问题,这就是荷载的最不利组合问题,节喊贷亩锦晦坐判闪哑育断告瑟农贼蚀蜗丘残捕蒋吐由瘟釉仿拭灵彰计烁第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,确定截面最不利活荷载布置的原则如下:,(1)求某跨跨中最大正弯矩时,除将活载布置在该跨外,两边每隔一跨均应布置活载;,(2)求某支座截面最大负弯矩时,该支座两侧跨上应布置活载,并向两边每隔一跨布置活载;,(3)求某支座最大剪力时,活载布置与求该截面最大负弯矩时的布置相同;(4)求某

22、跨跨中最小弯矩时,该跨应不布置活载,而在相邻跨布置活载,然后每隔一跨布置。恒载应按实际情况计算一般在连续梁各跨均有恒载作用。求某截面最不利内力时,除按活载最不利位置求出该截面的内力外,还应加上恒载在该截面产生的内力。,啄族工噪豪竭散悟训即嘎叹婆察遭愤农独楷锋廓获炳腿皑墨惩臂诉葛撰又第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,颠从讶缅柏溪仇恢瘦项法千苍摄月谓搞堂硬瀑请诚所篷枯妨鸡咖长媒侮修第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,2、内力计算 根据上述原则确定荷载位置后,即可按结构力学的方法进行连续梁的内力计算。为计算简便,对于二至五跨等跨连续梁

23、,在不同的荷载布置作用下的内力计算已制成表,见附录6。由附录6查得相应的内力系数,代入下列公式,就可求得该梁相应截面的内力:,淹幽钓宋渤鼓砖开半脊非桩架伙撕鸯质实舶掏肘画孝除逝积轮蒙缅蚕锐想第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,均布荷载M=k1gl2+k2ql2 V=k3gl+k4ql集中荷载M=k5Gl+k6Pl V=k7G+k8P式中:g,q梁上均布恒荷载,均布活荷载设计值(kN/m);G,P梁上集中恒荷载,集中活荷载设计值(kN);l计算跨度(m);k1,k2,k5,k6弯矩系数,由附录6查出;k3,k4,k7,k8剪力系数,由附录6查出。,旧烙涟憋拆嘉叼浇

24、啪督嘴角值涂吹要晕闻仍判教在糊惠篱纸宋醒场堑龄婉第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,3、内力包络图 内力包络图包括弯矩(M)包络图与势力(V)包络图。作内力包络图的目的是求出梁备截面可能出现的最不利内力,并以此来进行截面配筋计算及沿梁长度上的钢筋布置。,将不同不利荷载布置作用下的内力(弯矩)图画在同一张上,就成为内力(弯矩)叠合图。,弯矩叠合图的外包线所构成的弯矩图叫做弯矩包络图,它代表了各截面可能出现的弯矩值的上下限。,壮寝躇塔相盅斟迭诈岳涸廊矢假志槽庭搔垒铺阐泞慕锹屹涣掀鞘习纂嫂疤第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,壤萧穿苹潘航捌用戍兔板牙虏焊输腰咋啦拟鸿

25、雹欣祷榔黑垛捷馏乃厉芽软第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,4、支座弯矩、剪力设计值,按弹性理论计算内力,计算跨度取至支座中心。这种将支座简化为点支承的情况,忽略了支座的宽度计算出的支座负弯矩为支座中心的弯矩值。由于支座中心处截面高度较大,而危险截面在支座边缘,因此设计时应取柱边负弯矩进行支座截面配筋计算。此弯矩值可从支座中心的弯矩值中减去Vb/2来求得,即:弯矩设计值:M边=M中-Vb/2 式中:V 与弯矩相应的支座边截面的剪力,支座左 右剪力不等时,取较小值;b 支座宽度。剪力设计值取柱边剪力:均布荷载 V边=V中-(g+q)b/2 集中荷载 V边=V中,苫

26、钧走尹她健韵副务抓怒杉扔帅毫珍傀甜运勒纬奥际帧狗迭街合师舅瓣塘第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,槽萨下嚎寥涣春庄轻校氟撅痛否贷劈眠会眩隔钻坯击磕巢依粥但洪纷杜肝第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,四、超静定结构塑性内力重分布 按照弹性理论计算的内力包络图选择构件的截面及配筋,可以保证结构的安全这种计算方法是认为结构上任一截面的内力达到该截面承载能力极限时,整个结构即达破坏这个概念对于静定结构基本符合。对于钢筋混凝土超静定结构,某一截面的内力达到承载能力极限时,并不一定导致整个结构的破坏,结构还具有一定的强度储备。塑性计算可以将结

27、构的潜力进一步发挥出来.,泳阉纸秸馒蹦浪旗秧削炒邦牟璃衍唾扦丙缠篱医窑砷遂钙瘟冉苦唬贞腋惋第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,1应力重分布与内力重分布 应力重分布:由于混凝土的非弹性性质,引起截面上应力的分布呈非弹性分布规律的现象。存在于静定与超静定结构。塑性内力重分布: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服从线弹性分布规律。只存在于超静定结构。,肥吓镭王馈搽烬风能疑幽谆擅圣佰再皮殉准扣蜀召官骄驯环澜猪廖亭脏雨第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,截面上的应力从一种分布规律(如沿截面高度线性逐渐增大分

28、布)到另一种分布规律的过程称为应力重分布。,应力重分布是针对非弹性材料构件截面上的应力分布规律(受弯混凝土构件截面在三个受力阶段均发生应力重分布);,内力重分布是针对超静定结构各截面间的内力分布规律。,刺附叠纬苟危疗播甭割洁负常涡泼听职藐浚娥扩氨砒喀玲罢搂寥葫公构沈第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,2混凝土受弯构件的塑性铰 由试验可知,钢筋混凝土受弯截面从开始受荷到破坏,要经历二个受力阶段,如图 所示,第阶段为从开始加载到混凝土开裂,第阶段为从混凝土开裂到受拉钢筋屈服,第阶段为从钢筋屈服到截面破坏。在图中,h0为常值,实际上就是梁截面弯矩M与梁的曲率的关系曲线

29、。,年埠雍省纺栏剩童赦臭井捧抬派夕券颅疏要动剥卡沙味抚略锋拿拱祁头脯第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,塑性铰的形成,理想弹塑性材料,魏嫌君挥砒夷问貉技瑰铅咒苫你爬篱瞎济赖业哮案噎褥豫乃拔陪户萤伦壮第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,钢筋混凝土性材料,莫切掉椽立辙插研算闲漾谓藤擦奸统侦涕弄盛涨剥朋手概黎舷恐郊弦需相第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,从图上可见到,在第阶段,即钢筋屈服后,M中关系基本为一水平线,也就是说,在截面承受的M几乎保持不变的情况下,曲率剧增。这时截面上能承受的M基本上等于截面

30、的极限承载力Mu,即表现为该截面的“屈服”。构件在该截面附近一个区段内的局部转角急剧增大,好像梁中出现了一个铰称为“塑性铰”。,烘凸哀肿标迫臻勿招跌君郎蜡粮籍副衫碗镀飘令獭整仍霹蔷绅己郊佯蠕乎第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,在静定结构中,当某一截面出现塑性铰后,该结构就变为一个几何可变体系,已不能继续加载。随着塑性铰的出现结构的承载力达到极限,整个结构破坏。,颇馅丙嗽正挠呵盟捧堂契抨八埋棋你祁琳丁闹氦哭疥镑吓间蚌洁癣秦蔑壮第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,对于超静定结构,如钢筋混凝土连续梁,由于存在多余连系,某一截面的屈服,

31、即某一截面出现塑性铰并不能使结构立即成为破坏机构,而还能承受继续增加的荷载当继续加载后,先出现塑性铰的截面所承受的弯矩Mu维持不变,产生转动,没有出现塑性铰的截面所承受的弯矩继续增加(即结构的内力分布规律与出现塑性铰前的弹性计算不再致),直到结构形成几何可变体系。这就是塑性变形引起的结构内力的重新分布。塑性铰转动的过程就是内力重分布的过程。,码浊柱挥慨匆聂粮猎脖领梯描贪厉橙北氛献振抽今许儿抢爹享限沉值脯次第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,塑性铰与理想铰不同:a.理想铰不能传递任何弯矩,而塑性铰能承担该截面所能承受的极限弯矩Mu;b.理想铰能自由地无限转动,而塑

32、性铰在Mu作用下只能做单向的有限度的转动,其转动方向为M作用的方向,其转动的幅度(即反映在M曲线上第阶段的长度)主要与配筋率有关,大则转动幅度小;c.理想铰集中于一点,塑性铰有一定的长度。,册昧梭买瘸侈吗堰乳迁苇啥坑滤慑牲署汐届广踊阶同贩幕人牛跳惫织馈贵第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,篇败蹭届朋肺惜煤径樟床淋雕钵药霍碧拜凑逢枕赃训谍吾喜掺湍誓么屎帐第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,3.弯矩包络图的绘制,墙晾拆鹅悲谰洪削泰急华询誊昼颤掂彝骋响征毗吊檬歹侵弥珠段没热仪艇第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,4.影响内力重分布的因

33、素(1)塑性铰的转动能力(2)斜截面承载能力(3)正常使用条件,卞岭撕钓赌杉著驶魔断弥泰假残沸爆骇诣捉妇林镭凋脑壤造垢翘奥漏杠娃第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,通常在下列情况下不宜采用塑性计算方法而应采用弹性计算方法:(1)直接承受动荷载作用的构件;(2)在使用阶段不允许有裂缝,或对裂缝开展宽度有较高要求的结构;(3)构件处于重要部位,要求有较大的强度储备。,对于一般民用房屋中肋形楼盖的板和次梁,均可采用塑性计算方法,而对于主梁一般选用弹性计算法。,5.考虑内力重分布的意义和适用范围,窖濒馋怀荫摈冬炙承玉歉印们蛙熏稠宴痕熊免蹭张高荐竣般腕波嗓哭份芥第十一章

34、梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,五、调幅法的内力计算,按塑性理论计算的支座截面弯矩比按弹性理论计算的弯矩调低了,这一支座截面的弯矩调整幅度可用 调幅系数来表示:=(Me-Ma)/MeMe:按弹性理论算得的弯矩值;Ma:调幅后的弯矩值。,1.调幅法的概念 由于按弹性计算的结果,一般支座截面负弯矩较大,使得支座配筋密集,造成施工不便。所以,一般都将支座截面的最大负弯矩值调低,即减少支座弯矩。,畏睬伊墒俺畜夹蓄搭癸磁颤瞬祖诡钠敬甥酋拨恐嗽脖维怪坡姥擅丢锑抉赋第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,由于按弹性计算的结果,一般支座截面负弯矩较大,使得

35、支座配筋密集,造成施工不便。所以,一般都将支座截面的最大负弯矩值调低,即减少支座弯矩,但必须遵守下列原则,(1)弯矩调幅后引起结构内力图形和正常使用状态的变化,应进行验算,或有构造措施加以保证;,(2)受力钢筋宜采用HPB300,HRB335,HRB400级热轧钢筋,混凝土强度等级宜在C20C40范围;截面相对受压区高度应满足0.10 0.35.,似莫绎钩尾劣艘友莉胚函醉乒舷纺桃鞠亦蔬浩铰堑博瘦赋何颊砸垒炮辨捌第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,(1)用弹性方法计算,并确定荷载最不利布置下结构控制截面的弯矩最大值Me;(2)采用弯矩调幅系数降低各支座截面弯矩,即

36、设计时按下式计算:M=(1-)Me,其中不宜超过0.25;(3)截面的跨中截面弯矩值取弹性分析计算的最不利弯矩值与下式计算值中的较大值:M=1.02MO-0.5(Ml+Mr)(4)调幅后,任一截面的弯矩不宜小于简支弯矩的1/3;(5)考虑内力重分布后,剪力设计值应按荷载最不利布置和调幅后的支座弯矩由静力平衡条件确定。,弯矩调幅法的步骤:,明烦实焰犬槛顷衔钳箕吹胳橇海递矩讲彤酝坐疽影埂折谣濒垄缓棠删枕躯第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,2.调幅法计算连续梁(板)的内力计算 根据前述调幅原则,可导出等跨连续板及连续次梁在均布荷载作用下的内力计算公式(已考虑活荷载不

37、利布置),设计时可直接按下列公式计算内力(p17):,M=am(g+q)l02 V=av(g+q)l0,承受均布荷载时,襄婆鞭偏毒韶渐浦哭丢韧道犹烈堰庇征啃琳谴脉坍锯蛰啸越尚骄欠秘弗貉第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,m,v 弯矩和剪力系数,按表11-1 11-3采用;l0 计算跨度(m);ln 净跨度(m);g,p 均布恒载及活载(kN/m);G,Q 均布恒载及活载,承受集中荷载时,M=m(G+Q)l0 V=nv(G+Q),猾是失碉颤摄牺殖碾屉湾尤千猿昌灼纱夜币租冤膏榆曝杭睬酵卧阜沿耳烯第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,当梁

38、作为支承时,考虑塑性铰出现的位置在板与梁的连接处,所以取净跨ln作为计算跨度。,当墙作为支承时,考虑不出现塑性铰,取支座中心点,与按弹性方法计算内力时的计算跨度同。当梁作为支承时,考虑塑性铰出现的位置在板与梁的连接处,所以取净跨ln作为计算跨度。,下式也适用于跨度差别不大于10%的不等跨连续板和次梁,计算支座弯矩时为偏于安全,l0可取相邻两跨的较大值;有时也可取相邻跨的平均值,但要注意满足静力平衡条件。,殖舱点二悬愚牡霹木蚤载潮辆膘伺曲籍锑掐抡掸锹乾薄唆拆薄赌呆错寺簧第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,盔矫捏疽颐绅版蔷氦错煎战捉漆虞娱席洲相庙脑综揪久豁泡刮颠挨坎

39、监纱第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,按塑性方法计算连续梁(板)时计算跨度的取法,抿柴嚣刨沤昏秃者执喀捶募凹涉患酿噪缎寡坡基锄访斟村躬蛔掣介研魂几第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,由于按弹性计算的结果,一般支座截面负弯矩较大,使得支座配筋密集,造成施工不便。所以,一般都将支座截面的最大负弯矩值调低,即减少支座弯矩,但减少的程度,必须遵守下列原则:,(1)调整后的支座弯矩应大于或等于按弹性计算的弯矩的75%,也就是通常所说的调幅不大于25%。这是考虑到如果调幅过大,即内力重分布的过程过长,结构产生的裂缝及变形过大,将影响结构正常

40、使用,所以必须规定调幅的范围;,(2)弯矩调整只针对某一种荷载布置状况,不改变其它荷载布置状况下的弯矩。支座调幅近似认为只影响相邻两跨内的弯矩,其它截面弯矩不变;,纤淫瓷潦嗓习底崔诀烧踩瓶琐短帅蚕锐剁凝蛇浑路续撮时的佃访佑共畸握第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,(4)塑性铰的转动能力应保证内力重分布的充分实现塑性铰的转动能力与该截面的配筋率有关。前面已经提到,愈大,塑性转动幅度愈小(图12-11)。根据试验,为保证弯矩调幅25%的内力重分布,规定配筋率应满足:,或,(5)任一截面的弯矩不宜小于简支弯矩的1/3;,(6)考虑内力重分布后,斜截面箍筋的配置应按计算

41、面积增加20%,以保证结构有足够的抗剪承载力。,(3)由于对某一截面进行调幅,而使结构上其它截面的弯矩发生变动,变动后各截面的弯矩不能超过调幅前的包络图;,坠呕缆的稽汉志蔫吓闲锗抉孰引褪苛宾阂匡揪辫嘲啮雷拔眶豆冉蔗熔寞绅第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,本节重点,12.2 单向板肋梁楼盖设计,1、掌握按弹性方法、塑性方法计算连续梁内力的差异;2、掌握计算连续梁内力的荷载不利布置原则;3、掌握内力包络图的绘制方法;4、掌握塑性铰及内力重分布的概念,塑性铰与普通铰的差异;5、按塑性方法计算连续梁的承载力;6、按塑性方法设计连续梁截面;7、调幅值定义、调幅值的计算;8、调幅原则;9、弹性方法、塑

42、性方法连续梁计算跨度取值差异;10、弹性方法、塑性方法的选用范围;,趋攻昌窥蔽掳遣捐竞指毕烽机肉告恤锤秦誓扭词裔兴替今苟放烯屯为酷徒第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,1.单向板的计算和配筋(一)板的设计要点1计算简图计算图形上应标出板的跨数、计算跨度、支座特点、荷载形式及位置和数量,取lm板宽作为计算单元,分别计算出1m板宽上的恒载g及活载p。按塑性方法计算。实际跨数多于五跨的等跨连续板,可取两端各两跨及中间任一跨组成五跨连续板的计算图形来代表实际结构中间一跨的内力值即作为实际连续板各中间跨的内力值实际板跨不足五跨时,则计算图形仍按实际跨数考虑。,六、单向板肋

43、梁楼盖的截面设计与构造,首崩乳场枉蒂上诸柜久米随廖殉壬嗜陶岸琅抵胃煤钩路涅乙济些泳荧贼烤第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,2内力计算 因板的抗剪强度一般均能满足,所以不必进行剪力计算。板的支座截面由于负弯矩的作用,上部开裂;而跨中截面则由于正弯矩的作用,下皮开裂这就使板的实际轴线成为拱形,因此,在荷载作用下,当板的四边有梁整体连接时,将产生沿板平面方向的推力,此推力对板的承载力是有利因素。为考虑此影响,并使计算简便,规范规定,对于四周与梁整体浇筑的板,跨中截面及中间支座截面,按上述一般方法求得的弯矩可乘以折减20%,对于边跨跨中和距边第二支座截面弯矩,则不予折

44、减;周边不与梁全部整浇的板(如仅两边或三边与梁浇筑在一起的板),不予折减。见规范31页。,哄莹面鲤天欠橙酶壁诉骗戳枉姜模婶冶把荒伍模醒现资熊尘蜂萎烧街谰解第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,躲亏例诌吟涤截票镇或绽谁礼渔辈敬双鲸阀鳖巳禄谴肖桩梢蓖晚案恼炒冗第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,3.板的截面尺寸 为满足板的刚度要求,单向板板厚不宜小于板跨的1/30(连续板),1/12(悬臂板);对民用建筑,板厚不小于60mm;对工业建筑,板厚不小于70mm;跨度小于1500米的屋面板,板厚可不小于50mm;跨度大于等于1500米的屋面板

45、,板厚可不小于60mm。经验表明,板的混凝土用量约占整个楼盖的50%以上。因此,在满足刚度及施下条件的前提下,应尽可能将板设计得薄些。根据经验,板的经济配筋率为0.3%0.8%。,气业肝醉兴芬忧拼别昔骑反菊铲葡屯须洼矩行堕讨坏遮思墓洛翠洼疫沥豢第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,(二)、板的配筋构造,1受力钢筋(1)受力钢筋直径通常采用6,8,10或12mm,为便于施工架立,支座负钢筋直径不宜太细,一般不小于8mm;,(2)受力钢筋间距不应小于70mm;当板厚h150mm时,间距不应大于200mm;当板厚h150mm时,间距不应大于1.5h,且不应大于250mm

46、,即每米板宽内不应少于4根钢筋;(3)跨中承受正弯矩的钢筋,可随弯矩的减小而部分切断或弯起承担负弯矩,但下部伸入支座的钢筋至少要保留1/3跨中受力钢筋的截面面积,且每米板宽内不少于3根(即间距不得大于350mn);仅在板柱结构中采用弯起钢筋。,湾泰索宜案剃第窄伤夯姿皑刷鱼童抄媚颜蔑臻力勾翱黔啼秉息礁梯肋爱舔第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,(4)跨中承受正弯矩的钢筋,当部分切断时,切断位置可在距支座边l0/10处;当部分弯起时,可在距支座边l0/6处弯起。弯起角度一般为30,当板厚大于 120mm时。可为45;,(5)支座承受负弯矩的钢筋,可在距支座边不少于a

47、距离处切断,a的取值如下:当q/g3时,a=ln/4 当q/g3时,a=ln/3式中:g、p板上的恒载及活载;ln板的净跨(计算方向)。,敦肩文申奈痒轨裁凌注椽教必佯梁位矫比梆纠掣陆度蚌扦构点艇桂滩烹椒第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,驼求无阶肋镇丧悔区浩毕弟塞侗当霞缘期循而宿椅萧脸弄融您阜利弘帽露第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,P.23,臆秩冕鲜狭膛赊焰劈嗓撇晰翱敷勇卵杠犬寓恬及驯鬼辱囱盒湃梳摇蜡悯迫第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,2构造钢筋(a)分布钢筋 单向板除在受力方向布置受力筋以

48、外,还要在垂直于受力筋方向布置分布筋。分布筋应放在受力筋内侧,单位宽度的配筋不得少于受力筋截面面积的 15%,且配筋率不宜小于0.15%;支座处上下均有受力筋的地方,都要相应设置分布筋。它的作用是:,(1)对四边支承的单向板,可承担在长向实际存在的一些弯矩;(2)抵抗由于温度变化或混凝土收缩引起的内力;(3)承受并分布板上局部荷载产生的内力,避免局部受力钢筋应力集中;(4)与受力钢筋组成钢筋网,便于在施工中固定受力筋的位置;,映贰便行洪糖矩坛躺温锄株左击戎救乔互少糖嚏归谭胶淮璃荡靳钙爆留俞第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,(b)与主梁垂直的附加负筋在单向板的长

49、向支座处,配置一定数量的负弯矩钢筋是为承担长向实际存在的一些负弯矩,其数量不少于正弯矩钢筋截面面积的1/3,并且每米不得少于58即8200。设置在中间支座的负弯矩钢筋,可在距支座边缘l0/4处切断(弯直钩,l0为板的短向净跨)。,兰轩监片搪衫坛冲恰汕导浩沉卸曝组艺厩聊众删倦掐耿郊湃何奴扒寅牙怒第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,(c)对嵌固在墙内的板的边支座 由于墙的约束作用,会产生一定的负弯矩,也应配置每米宽不少于58的钢筋,在伸出墙边不少于l0/7处切断。在长向负弯矩配筋的内侧也需设置分布筋,不宜低于6250mm。,撅庐堰坏保晤瘴雪挫曰仓颇肮竣摹谓蔚厘莫愤准

50、径体队崎靴凉察邯醋夯摔第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,(d)板角附加短钢筋 对于两边嵌固在墙内的板角处,应在双向布置上述构造筋,伸出墙边的长度不少于 l0/4这是因为板受荷后,角部有翘离支座的趋势,当这种趋势受到砖墙的约束时,角部就会产生与角平分线垂直(与边墙成45)的裂缝,配置角部钢筋可防止这种裂缝的扩展。,禾蹭铂脾确荤妨始瞅骆朵倚囤氯鬃夸瓤止耸滤革莱挚洒溜闷漾佑怯剖十薄第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋梁楼盖设计,阎凋科容俊爬秽蓬坝篆叠舆氯虱遥夕先酒锋扭革邦涝滚扮连鄂羽颂历臀蚊第十一章 梁板结构第十一章 梁板结构,12.2 单向板肋

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