梁板结构工学习.pptx

《梁板结构工学习.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《梁板结构工学习.pptx（111页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1结构内力的分析方法-弯矩调幅法的基本概念l0l01F1Fl0/2 l0/2ABAMB=-0.188Fl0M1=0.156Fl0弹性方法求内力MB=0.038Fl0叠加三角形分布内力M1 =0.156Fl0+0.019Fl0=0.175Fl0MB=-0.150Fl00.5MBM1M0调幅后的弯矩+=弯矩调幅系数第1页/共111页2承受均布荷载时承受均布荷载时 1 1）弯矩设计值：）弯矩设计值：（3）等跨连续梁、板按塑性理论计算内力2 2）剪力设计值：）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

2、载下的内力计算公式，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。设计时可直接利用。第2页/共111页3总结：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第3页/共111页4一）一）板的设计要点板的设计要点.截面计算：截面计算：（1 1）支承在次梁或砖墙上的连续板，一般可按）支承在次梁或砖墙上的连续板，一般可按塑性内力重塑性内力重分布分布的方法计算。

3、的方法计算。（2 2）板一般均能满足斜截面抗剪要求，设计时可）板一般均能满足斜截面抗剪要求，设计时可不进行抗不进行抗剪计算剪计算。四、单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求第4页/共111页5A、弯起式：连续板受力钢筋的弯起与截断，一般可不按弯矩包弯起式：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。罗图确定，而按下图进行布置。当板的相邻跨度当板的相邻跨度相差超过相差超过20%时，或各跨时，或各跨荷载相差较大荷载相差较大时，时，仍按弯矩包罗图配置。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）第5页/共111页6等跨连续板中的钢筋布置（分离式）B、分离式a的

4、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。第6页/共111页7B 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。第7页/共111页8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板角部分，应双向配置8200的负筋，伸出长度l0/4。第8页/共111页9与主梁垂直的附加负筋：如下图：第9页/共11

5、1页101.1.截面计算截面计算（1）次梁按塑性内力重分布的方法确定内力。调幅截面的相）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对受压区高度应满足0.35；在斜截面承载力计算中，；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）增大箍筋）增大20%进行配置。进行配置。等跨次梁直接利用有关系数计算内力。等跨次梁直接利用有关系数计算内力。（2）截面：跨中）截面：跨中T形；支座形；支座矩形。矩形。次次梁梁的的跨跨度度一一般般为为46m，高高跨跨比比为为1/181/12；高高宽宽比比为为23。纵筋配筋率一

6、般为。纵筋配筋率一般为0.61.5%。二）次梁的计算及构造特点第10页/共111页112.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。纵向钢筋的布置应按弯矩及剪力包络图确定。但但q/g3q/g3，且相邻两跨相差，且相邻两跨相差20%20%的次梁的次梁,可以按下可以按下图所示配筋方式布置钢筋。图所示配筋方式布置钢筋。第11页/共111页12三）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

7、算，不考虑塑性内力重分布；第12页/共111页13 主梁支座处，截面的有效高度为：主梁支座处，截面的有效高度为：单排筋单排筋 h0=h(5060)mm；双排筋双排筋 h0=h(7090)mm 主梁支座处，截面的有效高度第13页/共111页14主梁跨度一般为主梁跨度一般为58m，高跨比为，高跨比为1/151/10；受力钢筋的布置按受力钢筋的布置按弯矩包络图弯矩包络图确定；确定；在次梁与主梁相交处，次梁在负弯矩作用下顶部会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发生裂缝，而次梁传来的集中荷载只能通过次梁的的剪压区剪压区传至传至主梁的腹部主梁的腹部，有可

8、能在主梁内引起，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。力有效地传递到主梁上部混凝土的受压区域。2.主梁构造要求第14页/共111页15主梁的附加横向钢筋布置附加横向钢筋布置长度附加横向钢筋布置长度:h1h1为次梁与主梁的高度差，为次梁与主梁的高度差，b b为次梁腹板宽度。为次梁腹板宽度。第15页/共111页16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

9、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范围内附加箍筋的个数 当仅选择箍筋或吊筋时，可取Asb0或Asv10第16页/共111页17主梁钢筋的组成及布置第17页/共111页18单向板肋梁楼盖设计例题单向板肋梁楼盖设计例题第18页/共111页19单向板肋梁楼盖设计例题杨鼎久建筑结构P236第19页/共111页20板的构造和计算简图第20页/共111页21连续板各截面弯矩计算第21页/共111页22板配筋计算第22页/共111

10、页23板配筋a 边区板带 b 中间区板带第23页/共111页24板配筋图第24页/共111页25次梁构造和计算简图第25页/共111页26次梁各截面弯矩和剪力计算第26页/共111页27次梁正截面承载力计算第27页/共111页28次梁斜截面承载力计算第28页/共111页29次梁配筋第29页/共111页30次梁施工图第30页/共111页31主梁的构造和计算简图第31页/共111页32主梁各截面弯矩计算第32页/共111页33主梁各截面剪力计算第33页/共111页34主梁弯矩包络图及剪力包络图第34页/共111页35主梁正截面承载力计算第35页/共111页36主梁斜截面承载力计算第36页/共111

11、页37主梁配筋第37页/共111页38主梁施工图第38页/共111页56 设计装配式楼盖时，一方面应注意合理地进行楼设计装配式楼盖时，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制构件间的连接以及预制构件和墙(柱柱)的连接。的连接。装配式楼盖主要有：装配式楼盖主要有：铺板式铺板式 密肋式密肋式 无梁式无梁式第四 节 装配式钢筋混凝土楼盖第56页/共111页571 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，排列预制板梁；案，排列预制板梁；2 2

12、）选择预制板梁的型号，并对个别非标准构件进行设）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；计，或局部采用现浇处理；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。铺板式楼盖的设计步骤第57页/共111页58常用的预制板常用的预制板有实心板、空心板、槽形板、有实心板、空心板、槽形板、T T形板等。形板等。预制铺板的截面形式（a a）实心板（b b）空心板（c c）槽形板（d d）T T形板1）预制板和预制梁的形式第58页/共111页60预制梁一般为简支梁或伸臂梁。有时也可以是连续梁。预制梁一般为简支梁或伸臂梁。有时也可以是连续梁。梁

13、的形式梁的形式有矩形、有矩形、T T形、形、I I形、倒形、倒T T形、十字形、花篮梁等。形、十字形、花篮梁等。T T形、形、I I形截面相对自重较轻，十字形、花篮梁可将板搭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。也可在梁腰上，板面和梁面平齐，增加了房屋的净高。也可采用叠合梁工艺，使板梁整体性提高，节点刚度加大。采用叠合梁工艺，使板梁整体性提高，节点刚度加大。梁的跨高比一般为梁的跨高比一般为1/81/14。预制梁截面形式第60页/共111页66第66页/共111页67）钢筋混凝土楼梯）钢筋混凝土楼梯.楼梯的种类：按照结构形式和受力特点，楼梯分为：按

14、照结构形式和受力特点，楼梯分为：板式楼梯板式楼梯梁式楼梯梁式楼梯一般当楼梯的水平投影跨度小于一般当楼梯的水平投影跨度小于m m时，应采用板式时，应采用板式楼梯，超过楼梯，超过m m时宜采用梁式楼梯。时宜采用梁式楼梯。第五节楼梯和雨棚设计 第67页/共111页68优点：下表面平整，施工制模方便，外观轻巧。优点：下表面平整，施工制模方便，外观轻巧。梯段厚度：取跨度的梯段厚度：取跨度的1/251/30。板式楼梯的组成第68页/共111页69梁式楼梯的组成第69页/共111页71当房屋层高较大，楼梯间进深不够时，可做成三折楼当房屋层高较大，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

15、成。梯，该楼梯由板式楼梯和梁式楼梯组成。第71页/共111页72除上两种基本形式外，还有：除上两种基本形式外，还有：悬臂板式楼梯悬臂板式楼梯剪刀式楼梯剪刀式楼梯螺旋式楼梯螺旋式楼梯第72页/共111页731 1）根据建筑要求和施工条件，确定楼梯的结构型式）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；即结构布置；2 2）根据建筑类别，按）根据建筑类别，按荷载规范荷载规范确定楼梯的活载确定楼梯的活载标准值；标准值；（注意：楼梯栏杆应按规范规定考虑栏杆顶部的（注意：楼梯栏杆应按规范规定考虑栏杆顶部的水平荷载水平荷载1kN/m）3 3）进行楼梯各部件的内力计算和截面设计；）进行楼梯各部件的内

16、力计算和截面设计；4 4）绘制施工图。）绘制施工图。楼梯的结构设计的内容：第73页/共111页74（）板式楼梯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 取取m m宽的板作梯宽的板作梯段板的计算单元。段板的计算单元。第74页/共111页75A、梯段斜板第75页/共111页76式中式中:ln 为斜板水平投影长度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：由公式可得结论：a a、简支斜板或梁在跨中最大弯矩等于跨度为其投影长、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度的简支梁在均布荷载p p作用下的最大弯矩作用下

17、的最大弯矩b b、简支斜板或梁在竖向均布荷载、简支斜板或梁在竖向均布荷载p p作用下的最大剪力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等于跨度为其水平投影长度的简支水平梁在均布荷载载p p作用下的最大剪力乘以作用下的最大剪力乘以cos。必须注意：必须注意：在截面承载力计算时，梁的截面应取与斜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。截面相垂直的截面。第76页/共111页78当平台外端简支于墙上时，取跨中弯矩为：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：当平台外端与过梁整体连接时，取跨中弯矩为：考虑到考虑到梯段板梯段板与平台梁

18、非理想铰接，平台板，平台梁对与平台梁非理想铰接，平台板，平台梁对梯段梯段板板有一定的约束作用，取跨中弯矩为：有一定的约束作用，取跨中弯矩为：.平台板第78页/共111页79平台梁承受由梯段板，平台板传来的荷载和平台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，计算简图梁自重，荷载沿梁长按均布考虑，计算简图如下图所示。如下图所示。板式楼梯平台板计算简图.平台梁第79页/共111页80梯段板厚度不小于梯段跨度的梯段板厚度不小于梯段跨度的1/251/30，一般可取一般可取h80120mm。梯段板配筋应满足下图示的各项要求。梯段板配筋应满足下图示的各项要求。.构造要求：分离式

19、弯起式第80页/共111页82.内力计算内力计算:梁式楼梯计算简图()梁式楼梯的内力计算和构造要求第82页/共111页83梁式楼梯踏步板可视为铰支于两侧斜向梯段梁上的梁式楼梯踏步板可视为铰支于两侧斜向梯段梁上的简简支板支板或一端固定于斜向梯段梁上的或一端固定于斜向梯段梁上的悬臂板。悬臂板。承受的荷载包括：踏步自重，面层自重，活荷载。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：计算一般以一个踏步为计算单元。计算高度为：第83页/共111页84斜梁计算简图l0：为斜梁计算跨度的水平投影长度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。

20、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计算公式和方法同板式楼梯的梯段斜板计算，计算简图梯段斜板计算，计算简图如下如下;p p为作用于斜梁上的水平长度为作用于斜梁上的水平长度上的竖向均布线荷载；上的竖向均布线荷载；斜梁第84页/共111页85平台梁承受由平台板和斜梁传来的荷载及平台梁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。自重，计算简图如下图所示。平台板内力计算与板式楼梯平台板相同。平台板内力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斜梁与平台梁应考虑整浇踏步板与平台参加工作，步板与平台参加工作，按按形形截面计算配筋

21、。截面计算配筋。平台梁在支承处应设置附加平台梁在支承处应设置附加钢筋，其计算方法同肋钢筋，其计算方法同肋梁楼盖主梁上的附加横梁楼盖主梁上的附加横向钢筋。向钢筋。第85页/共111页86现浇踏步板底部斜向连通的板最小厚度一般为现浇踏步板底部斜向连通的板最小厚度一般为3 30-40mm。为了使斜梁与平台梁具有足够的刚度为了使斜梁与平台梁具有足够的刚度,斜梁截面高度一斜梁截面高度一般大于其跨度水平投影长度的般大于其跨度水平投影长度的1/20,1/20,平台梁的截面平台梁的截面高度一般应大于其跨度的高度一般应大于其跨度的1/121/12。每个踏步板范围内的受力钢筋应不少于每个踏步板范围内的受力钢筋应不

22、少于2 2根根.同时同时,沿垂沿垂直于受力钢筋的方向布置分布钢筋直于受力钢筋的方向布置分布钢筋,其间距不大于其间距不大于300mm。斜梁的纵向受力钢筋在平台梁中应具有足够的锚固长斜梁的纵向受力钢筋在平台梁中应具有足够的锚固长度。度。2.构造要求第86页/共111页87梁式楼梯的配筋构造第87页/共111页88楼梯例题杨鼎久建筑结构P263第88页/共111页89梯段板、平台板配筋示意图第89页/共111页90平台梁配筋示意图第90页/共111页91某教学楼楼梯的平面图如图示，楼面均布活荷载标某教学楼楼梯的平面图如图示，楼面均布活荷载标准值准值qk=2.5KN/m2，楼面采用水磨石楼面采用水磨石

23、(可按可按35mm厚的水泥砂浆面层计算其荷载标准值厚的水泥砂浆面层计算其荷载标准值)，底面采用底面采用20mm厚纸筋石粉刷。混凝土强度等厚纸筋石粉刷。混凝土强度等级为级为C25，板中受力钢筋采用板中受力钢筋采用HRB335级钢筋。级钢筋。试设计梯段板试设计梯段板TB1。作 业第91页/共111页92第92页/共111页93板式雨篷的构造第93页/共111页94雨篷板受力图第94页/共111页95雨篷抗倾覆验算受力图第95页/共111页97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一般的雨棚梁除支承雨棚外还兼作门窗过梁,承受承受上部墙体的质量和楼盖

24、梁上部墙体的质量和楼盖梁,板或楼梯平台传来板或楼梯平台传来的荷载的荷载,其它悬挑构件其它悬挑构件,如挑檐如挑檐,外阳台等的计外阳台等的计算方法与之类似。算方法与之类似。）钢筋混凝土雨棚第97页/共111页98(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

25、小于60mm。1.雨棚的计算第98页/共111页100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。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)雨棚梁的计算第100页/共111页102雨棚板上均布荷载在雨棚梁上产生的单位长度的扭矩t为:雨棚梁不仅受弯矩和受剪,而且还受扭,因此雨棚梁计算应按弯剪扭构件进行设计(详见第四章).).式中:雨棚板的悬臂长度;雨棚板的截面宽度.

26、由t在雨棚梁端产生的最大扭矩 为:雨棚的扭矩计算简图雨篷梁上的扭矩计算第102页/共111页103式中:按雨棚板上最不利荷载组合计算绕o点的倾覆力矩,对恒荷载和活荷载应分别乘以荷载分项系数;按恒荷载计算绕o点的抗倾覆力矩设计值,此时,荷载分项系数按0.8采用,抗倾覆荷载可按下图中阴影所示范围内的恒荷载进行计算。为了保证雨棚的稳定性,其抗抗倾覆验算应满足以下条件:(3)雨篷抗倾覆验算第103页/共111页104雨棚抗倾覆计算简图雨棚抗倾覆计算简图第104页/共111页105必须指出,由于砌砖时,边缘沙浆可能不饱满,以致发生倾覆时,砌体边缘沙浆可能已有局部压碎,故建议将旋转点向墙内移动1020mm

27、。当不满足式(10-29)的要求时,可适当增加雨棚梁的支承长度a或设拖梁以增大抗倾覆力矩Mr。第105页/共111页106受弯钢筋按悬臂板确定,并不得小于8200m,且要有一定的锚固长度。分布钢筋一般不得小于6250。2.构造要求第106页/共111页107本讲：思考题本讲：思考题1.1.整体式钢筋混凝土楼结构有那几种类型？它们的受力特点如何？2.何谓单向板？何谓双向板？在设计时是如何区分的？3.单向板肋梁楼盖的柱网和梁格的布置原则是什么？板，次梁和主梁的常用跨度是多少？4.单向板，次梁的计算跨度如何确定？按弹性理论方法计算和按朔性内力重分布方法计算时有何不同？第107页/共111页1086.

28、绘制内力包罗图和正截面受弯承载力图（抵抗弯矩图）的作用是什么？7.计算连续梁和连续板的内力时，为什么要采用折算荷载？连续次梁和连续板的折算荷载如何确定？8.支座处控制截面的内力设计值如何计算？5.计算连续梁，板的最不利内力时，其荷载应如何布置？第108页/共111页10910.10.何谓朔性内力重分布？影响朔性内力重分布的因素有那些？11.何谓弯矩调幅？按弯矩调幅法计算连续梁，连续板的一般原则有那些？为什么？12.12.截面的弯矩调幅系数不宜超过，为什么？9.何谓朔性铰？朔性铰与普通铰有那些不同？第109页/共111页110谢谢收看！谢谢收看！本章完第110页/共111页111感谢您的观看。第111页/共111页