混凝土砌体结构楼盖.pptx

第十二章第十二章 楼盖楼盖11.1 11.1 楼盖是房屋建筑中的主要承重结构之一楼盖是房屋建筑中的主要承重结构之一(a)单向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖(b)双向板肋梁楼盖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。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。是用钢量较低，缺点是支模比较复杂。第1页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖1 1 楼盖是房屋建筑中的主要承重结构之一楼盖是房屋建筑中的主要承重结构之一(c)无无梁梁楼楼盖盖当柱网接近方形，可不设置梁，将板直接支承于柱当柱网接近方形，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，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，当柱网较大仓库、商店等建筑，当柱网较大(6(68m)8m)，且荷载，且荷载较大时，需设置柱帽，以提高板的抗冲切能力。较大时，需设置柱帽，以提高板的抗冲切能力。第2页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖(e)井式楼盖井式楼盖楼楼 盖盖 结结 构构 类类 型型 (types of floor systems)1 1 楼盖是房屋建筑中的主要承重结构之一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，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。建筑的厅、堂。第3页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖1 1 楼盖是房屋建筑中的主要承重结构之一楼盖是房屋建筑中的主要承重结构之一(d)密肋楼盖密肋楼盖将井式楼盖中两个方向梁的间距减小，板的厚度也将井式楼盖中两个方向梁的间距减小，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、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。自重轻，有良好的建筑效果。第4页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖(f)扁扁梁梁楼楼盖盖楼楼 盖盖 结结 构构 类类 型型 (types of floor systems)1 1 楼盖是房屋建筑中的主要承重结构之一楼盖是房屋建筑中的主要承重结构之一第5页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖2 2 楼盖结构选型楼盖结构选型 按按施工方法施工方法，混凝土楼盖可分为：，混凝土楼盖可分为：现浇混凝土楼盖现浇混凝土楼盖 装配式混凝土楼盖装配式混凝土楼盖 装配整体式混凝土楼盖装配整体式混凝土楼盖 按按结构形式结构形式，现浇混凝土楼盖可分为：，现浇混凝土楼盖可分为：单向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖 双向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖 无梁楼盖无梁楼盖 密肋楼盖密肋楼盖 井式楼盖井式楼盖 扁梁楼盖扁梁楼盖第6页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)(GB 50010-2010)规定：规定：（1）对两边支承的板，对两边支承的板，应应按单向板计算。按单向板计算。（2）对于四边支承的板对于四边支承的板 时，时，应应按双向板计算；按双向板计算；时，时，宜宜按双向板计算；按沿短边方向受力的单向板计算按双向板计算；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，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋；时，时，可可按沿短边方向受力的单向板计算。按沿短边方向受力的单向板计算。注：注：长边长度；长边长度；短边长度短边长度3 3 单向板与双向板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7页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖4 4 梁、板截面尺寸梁、板截面尺寸 （承载力和刚度）（承载力和刚度）构件种类构件种类高跨比（高跨比（）备备 注注多跨连续次梁多跨连续次梁多跨连续主梁多跨连续主梁单跨简支梁单跨简支梁1/181/111/141/81/141/8梁的宽高比（梁的宽高比（）一般为）一般为1/31/2，以以50mm为模数为模数单向板单向板简简 支支连连 续续1/351/40最小板厚：最小板厚：屋屋 面面 板板 60mm 民用建筑楼板民用建筑楼板 70mm 工业建筑楼板工业建筑楼板 80mm双向板双向板四边简支四边简支四边连续四边连续1/451/50高跨比高跨比 中的中的 取短向跨度取短向跨度板厚一般宜为板厚一般宜为80mm 160mm密肋板密肋板单跨简支单跨简支多跨连续多跨连续1/201/25高跨比高跨比 中的中的 为肋高为肋高 板厚：当肋间距板厚：当肋间距700mm，40mm当肋间距当肋间距700mm，50mm悬悬 臂臂 板板1/11板的悬臂长度板的悬臂长度500mm，60mm板的悬臂长度板的悬臂长度500mm，80mm无梁楼板无梁楼板无柱帽无柱帽有柱帽有柱帽1/301/35h150mm梁、板截面的常用尺寸梁、板截面的常用尺寸第8页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖5 5 现浇整体式楼盖结构内力分析方法现浇整体式楼盖结构内力分析方法 弹性理论弹性理论 有较大的安全储备。有较大的安全储备。塑性理论塑性理论 内力分析与截面计算相协调，结果比较经济，但一般内力分析与截面计算相协调，结果比较经济，但一般 情况下结构的裂缝较宽，变形较大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9页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖6 6 应力重分布和内力重分布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：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、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。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10页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖6 6 应力重分布和内力重分布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超静定钢筋混凝土结构在弹性工作阶段各截面内力之间的关系是由各构件弹性刚度确定的；到了力之间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，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。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由于超静定钢筋混凝土结构的非弹性性质而引起的各性性质而引起的各截面内力之间截面内力之间的关系不再遵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循线弹性关系的现象，称为内力重分布或塑性内力重分布内力重分布 第11页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖6.6.应力重分布和内力重分布应力重分布和内力重分布注意注意:塑性内力重分布不是指截面上应力的重分布，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。塑性内力重分布。第12页/共107页第13页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖7 7 受弯构件的塑性铰受弯构件的塑性铰 塑性铰的特点塑性铰的特点（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 3）对于单筋受弯构件，塑性铰只能单向转动；（4 4）塑性铰的转动能力有限。第14页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖7 7 受弯构件的塑性铰受弯构件的塑性铰 塑性转角及塑性铰的转动能力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 1）钢筋种类。受拉纵筋采用软钢（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15页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖8 8 超静定结构的塑性内力重分布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两跨连续梁内力变化过程第16页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖8 8 超静定结构的塑性内力重分布超静定结构的塑性内力重分布 两跨连续梁内力变化图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）（2）适筋梁（3）达 之前不 发生剪切破坏第17页/共107页第十二章第十二章 楼盖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%25%8 8 超静定结构的塑性内力重分布超静定结构的塑性内力重分布第18页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖11.2 11.2 单向板肋梁楼盖结构布置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 次 梁 ：（46）m 主 梁 ：（58）m结构平面布置方案(a)主梁横向布主梁横向布置置(b)主梁纵向布主梁纵向布置置(c)只布置次只布置次梁梁单向板肋梁楼盖布置方案单向板肋梁楼盖布置方案1.结构布置第19页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖计算假定2 2 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力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，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，且跨度相差不超过10%时，可按五跨的等跨连续梁、板计算。第20页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖计算简图2 2 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力第21页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖2 2 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力连续梁、板的连续梁、板的计算跨度计算跨度(a)边边跨跨(a)中间中间跨跨第22页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖（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）：通常通常a为为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 2 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力第23页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖 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）：通常通常a为为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 a为370mm 2 2 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力第24页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖板和次梁的折算荷载 为了考虑次梁或主梁的抗扭刚度对内力的影响，采用增大恒载，减小活载的办法，即：板次梁次梁次梁抗扭刚度对板的影响抗扭刚度对板的影响2 2 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力第25页/共107页第十二章第十二章 楼盖楼盖活荷载不利布置规律：（1 1）求某跨跨中 ，该跨布置活荷载，然后隔跨布置（2 2）求某跨跨中 或 ，左、右跨布置活荷载，然后隔跨布置（3 3）求某支座 ，该支座左、右跨布置活荷载，然后隔跨布置（4 4）求某支座 ，与（3 3）相同 连续梁的实际跨数 5跨时：按5跨计算 实际跨数150mm时，不宜大于1.5h，且不宜大于250mm弯 起 式锚固好，整体性好，节约钢筋，施工复杂分 离 式锚固较差，用钢量稍高，但施工方便钢筋弯钩板底钢筋：半圆弯钩，上部负弯矩钢筋：直钩弯起、截断一般按构造处理板相邻跨度相差超过20%或各跨荷载相差较大时，应按弯矩包络图确定4 4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求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板中受力钢筋配筋构造第39页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖连续板受力钢筋两种配置方式连续板受力钢筋两种配置方式4 4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求第40页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖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、板的温度收缩钢筋 板中分布钢筋构造要求板中分布钢筋构造要求 位 置与受力钢筋垂直，均匀布置于受力钢筋的内侧作 用浇筑混凝土时固定受力钢筋的位置抵抗收缩和温度变化产生的内力承担并分布板上局部荷载产生的内力直 径不宜小于6mm间 距不宜大于250mm数 量单向板中单位长度上的分布钢筋，截面面积不宜小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%，且不宜小于该方向板截面面积的0.15%4 4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求第41页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖嵌入承重墙内的板面构造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板嵌入承重墙时的板面裂缝分布4 4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求第42页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖4 4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求第43页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖次梁 （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 4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求第44页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖次梁的配筋构造次梁的配筋构造4 4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求第45页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖4 4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求第46页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖主梁主梁（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 （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主梁支座处的截面有效高度4 4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求第47页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖附加横向钢筋布置附加横向钢筋布置4 4 单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求第48页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.3 11.3 双向板肋梁楼盖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。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双向板的支承形式有:四边支承、三边支承、两邻边支承四边支承、三边支承、两邻边支承 四点支承；四点支承；板的平面形状有板的平面形状有: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。常见的是四边支承的正方形和矩形板。第49页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.3 11.3 双向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖四边支承板的主要试验结果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，因此板传给四边支座的压力沿边板的竖向位移呈碟形，板的四角有翘起的趋势，因此板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。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。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；随后由于主弯矩底中间部分；随后由于主弯矩 M M的作用，沿对角线方向向四角发展。随着荷载的作用，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。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，由于主弯矩当接近破坏时，由于主弯矩 M M的作用，板顶面靠近四角附近，出现垂直于对角的作用，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裂缝的进一步扩展第50页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.3 11.3 双向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖第51页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖 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 1 双向板肋梁楼盖按弹性理论计算结构内力双向板肋梁楼盖按弹性理论计算结构内力第52页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖棋盘式荷载布置棋盘式荷载布置1 1 双向板肋梁楼盖按弹性理论计算结构内力双向板肋梁楼盖按弹性理论计算结构内力第53页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖 双向板楼盖支承梁内力计算 连续双向板支承梁计算简图连续双向板支承梁计算简图1 1 双向板肋梁楼盖按弹性理论计算结构内力双向板肋梁楼盖按弹性理论计算结构内力第54页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖2 2 双向板肋梁楼盖按塑性理论计算双向板肋梁楼盖按塑性理论计算 试验研究 弹性 开裂 与裂缝相交的钢筋屈服 形成机构 双向板破坏时的裂缝分布双向板破坏时的裂缝分布第55页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖 塑性铰线及其确定 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 2 双向板肋梁楼盖按塑性理论计算双向板肋梁楼盖按塑性理论计算 第56页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖2 2 双向板肋梁楼盖按塑性理论计算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，即整块板仅考虑塑性铰线上的弯曲转动变形。第57页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖2 2 双向板肋梁楼盖按塑性理论计算双向板肋梁楼盖按塑性理论计算 破坏机构的确定破坏机构的确定(确定塑性铰线的位置确定塑性铰线的位置)判别塑性铰线的位置四个原则：判别塑性铰线的位置四个原则：(l)(l)对称结构具有对称的塑性铰线分布对称结构具有对称的塑性铰线分布(2)(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)(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。块转动轴的交点。(4)(4)塑性铰线的数量应使整块板成为一个几何可变体系。塑性铰线的数量应使整块板成为一个几何可变体系。第58页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖均匀受荷双向板破坏机构示例均匀受荷双向板破坏机构示例2 2 双向板肋梁楼盖按塑性理论计算双向板肋梁楼盖按塑性理论计算 第59页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖2 2 双向板肋梁楼盖按塑性理论计算双向板肋梁楼盖按塑性理论计算 （1 1）首先假定板的破坏机构，即由一些塑性铰线把板分割成由若干个刚性板）首先假定板的破坏机构，即由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所构成的破坏机构（2 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，）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板 计算步骤 计算公式计算公式根据虚功原理，根据虚功原理，外力所做的功应该等于内力所做的内功外力所做的功应该等于内力所做的内功。设。设任一条塑性铰线的长度为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、单位长度塑性铰线承受的弯矩为 m m、塑性铰线的转、塑性铰线的转角为角为。第60页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖2 2 双向板肋梁楼盖按塑性理论计算双向板肋梁楼盖按塑性理论计算 内功 计算公式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 U 等于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，即外力所做的功外力所做的功 W W 等于微元等于微元 d dS S上的外力大小与该处竖向位移乘积的积分，设板上的外力大小与该处竖向位移乘积的积分，设板内各点的竖向位移为内各点的竖向位移为 、各点的荷载集度为、各点的荷载集度为 p p，则外功为，则外功为外功例题11-2(P73)第61页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖2 2 双向板肋梁楼盖按塑性理论计算双向板肋梁楼盖按塑性理论计算 【例例 11 11 一一 2 2】用塑性铰线法计算图用塑性铰线法计算图 11 11 一一 38 38 所示直角三角形各向所示直角三角形各向同性板的极限荷载同性板的极限荷载 p pu u 。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性铰线与直角边的夹角为 45450 0 。向量可以用坐标分量表示，最常用的向量可以用坐标分量表示，最常用的坐标是直角坐标系。式（坐标是直角坐标系。式（11 11 一一 25 25）用直角坐标可以表示为）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）对于各向同性板（就混凝土板而言意味着双向配筋相同）,m,mx x=m=my y=m=m。对于本例题，塑性较线在对于本例题，塑性较线在x x、y y 轴上的投影长度轴上的投影长度lx x=ly=y=l/2/2；设；设 A A 点点发生单位竖向位移，则发生单位竖向位移，则x x=y y=2/=2/l 。于是。于是第62页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖2 2 双向板肋梁楼盖按塑性理论计算双向板肋梁楼盖按塑性理论计算 内功内功外功外功由虚功方程，可以得到由虚功方程，可以得到第63页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖4 4 双向板肋梁楼盖的配筋计算与构造要求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64页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖中间板带与边板带的正弯矩钢筋配置中间板带与边板带的正弯矩钢筋配置4 4 双向板肋梁楼盖的配筋计算与构造要求双向板肋梁楼盖的配筋计算与构造要求第65页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.4 无梁楼盖无梁楼盖 无梁楼盖的结构组成与受力特点无梁楼盖的结构组成与受力特点1 1 结构组成结构组成无梁楼盖不设梁，是一种双向受力的板柱结构。由于没有梁，钢筋混凝土板直无梁楼盖不设梁，是一种双向受力的板柱结构。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，其板厚要大些与相同柱网尺寸的肋梁楼盖相比，其板厚要大些。为了提高。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。当荷载不太大时，也可不用柱帽。常用的矩形柱帽有常用的矩形柱帽有: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66页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.4 无梁楼盖无梁楼盖 第67页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.4 无梁楼盖无梁楼盖 冲切承载力计算公式冲切承载力计算公式(1(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）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：计算：m 距柱帽周边距柱帽周边 h h0 0/2/2 处的周长处的周长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内的荷载设计值范围内的荷载设计值第68页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.4 无梁楼盖无梁楼盖(2)(2)当受冲切承载力不能满足上式的要求，且板厚不小于当受冲切承载力不能满足上式的要求，且板厚不小于 150mm 150mm 时可配置箍时可配置箍筋或弯起钢筋筋或弯起钢筋受冲切截面应符合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：当配置弯起钢筋时，受冲切承载力按下式计算：第69页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.4 无梁楼盖无梁楼盖 第70页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.4 无梁楼盖无梁楼盖 受力特点第71页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.4 无梁楼盖无梁楼盖 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72页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.4 无梁楼盖无梁楼盖 板抗冲切配筋构造第73页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.4 无梁楼盖无梁楼盖 柱帽配筋构造第74页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖密肋式11.5 装配式与装配整体式楼盖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：铺板式楼盖的设计步骤为：(1(1）根据建筑平面图、墙、柱位置，确定楼盖结构布置方根据建筑平面图、墙、柱位置，确定楼盖结构布置方 案，排列预制案，排列预制梁、板；梁、板；(2(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；处理；(3(3）绘制施工图，处理好楼盖构件的连接构造。绘制施工图，处理好楼盖构件的连接构造。第75页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖密肋式11.5 装配式与装配整体式楼盖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：铺板式楼盖的设计步骤为：(1(1）根据建筑平面图、墙、柱位置，确定楼盖结构布置方根据建筑平面图、墙、柱位置，确定楼盖结构布置方 案，排列预制案，排列预制梁、板；梁、板；(2(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；处理；(3(3）绘制施工图，处理好楼盖构件的连接构造。绘制施工图，处理好楼盖构件的连接构造。第76页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.5 装配式与装配整体式楼盖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按制作、运输及安装时的荷载设计值进行施工阶段施工阶段的验算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77页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.5 装配式与装配整体式楼盖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(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。动力系数可取力系数。动力系数可取 1.5 1.5，但根据构件吊装时的受力情况，可适当增，但根据构件吊装时的受力情况，可适当增减。减。(2(2）吊环计算：吊环应采用吊环计算：吊环应采用 HPB HPB 钢，严禁使用冷加工钢筋。吊环埋入构钢，严禁使用冷加工钢筋。吊环埋入构件深度不应小于件深度不应小于30d(d30d(d为吊环钢筋直径），并应焊接或绑扎在构件的钢筋为吊环钢筋直径），并应焊接或绑扎在构件的钢筋骨架上。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，吊环应力不应大于环应力不应大于 50N/mm50N/mm2 2 。当一个构件上设有。当一个构件上设有 4 4 个吊环时，计算中仅考个吊环时，计算中仅考虑三个同时发挥作用。虑三个同时发挥作用。(3(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。一级，但不得低于三级。第78页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.5 装配式与装配整体式楼盖装配式与装配整体式楼盖铺板式楼盖的连接（自学）第79页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.5 装配式与装配整体式楼盖装配式与装配整体式楼盖铺板式楼盖的连接（自学）第80页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.5 装配式与装配整体式楼盖装配式与装配整体式楼盖铺板式楼盖的连接（自学）第81页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.5 装配式与装配整体式楼盖装配式与装配整体式楼盖铺板式楼盖的连接（自学）第82页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.5 装配式与装配整体式楼盖装配式与装配整体式楼盖铺板式楼盖的连接（自学）第83页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.6 楼梯与雨篷楼梯与雨篷一一.楼梯楼梯板式楼梯（常见）板式楼梯（常见）梁式楼梯（常见）梁式楼梯（常见）悬挑板式楼梯悬挑板式楼梯螺旋板式楼梯螺旋板式楼梯楼梯类型楼梯类型第84页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.6 楼梯与雨篷楼梯与雨篷楼梯设计步骤楼梯设计步骤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85页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.6 楼梯与雨篷楼梯与雨篷1.板式楼梯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86页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.6 楼梯与雨篷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，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，楼梯的活荷载楼梯的活荷载是按水平投影面计算的是按水平投影面计算的，计算跨度取平台梁间的斜长净距，计算跨度取平台梁间的斜长净距ln n，设梯段板单位水平长度上的竖向均布荷载为设梯段板单位水平长度上的竖向均布荷载为p p，则沿斜板单位长度上的竖向，则沿斜板单位长度上的竖向均布荷载为均布荷载为p p=pcos=pcos，此处，此处为梯段板与水平线间的夹角。再将竖向的为梯段板与水平线间的夹角。再将竖向的p沿沿 x x、y y 分解为：分解为：第87页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.6 楼梯与雨篷楼梯与雨篷梯段板设计第88页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.6 楼梯与雨篷楼梯与雨篷梯段板设计简支简支斜梁斜梁在竖向均布荷载下在竖向均布荷载下 p p 作用下的最大弯矩，等于其水平投影长度的简作用下的最大弯矩，等于其水平投影长度的简支梁在支梁在 p 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 p 作用作用下的最大剪力值乘以下的最大剪力值乘以 cos 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，计算板的跨中正弯矩时，常近似取常近似取第89页/共107页第十第十一一章章 楼盖楼盖11.6 楼梯与雨篷楼梯与雨篷梯段板设计截面承载