第11章楼盖

第十一章钢筋混凝土梁板结构11.1概述梁板结构：由钢筋混凝土受弯构件（梁和板）组成，广泛用于房屋建筑中的楼盖、屋盖，以及阳台、雨蓬、楼梯、基础等部位。属水平结构。竖向结构：如柱、墙、基础等。第11章钢筋混凝土梁板结构11.1概述楼梯雨蓬地下室底板挡土墙第11章钢筋混凝土梁板结构（一）建筑功能：提供平面活动空间，满足隔热、隔声、防水、保温等要求。（二）结构功能：1、把楼盖上的竖向力传给竖向结构；板-----梁-----墙、柱------基础；2、将水平力传给竖向结构或分配给竖向结构；3、与竖向结构互成支承。一、楼(屋)盖的功能及设计要求第11章钢筋混凝土梁板结构11.1概述（三）组成：面层、结构层、天棚(板下)（四）设计要求：1、竖向荷载作用下的承载力和刚度；2、自身平面内的刚度与整体性；3、与竖向结构的可靠连接。M、V＝0M、V≠0M、V≠0第11章钢筋混凝土梁板结构11.1概述二、楼盖的类型按结构型式可分为：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按施工方法可分为：现浇式楼盖装配式楼盖装配整体式楼盖第11章钢筋混凝土梁板结构11.1概述单向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖井式楼盖无梁楼盖密肋楼盖第11章钢筋混凝土梁板结构11.1概述三、单向板与双向板•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.第11章钢筋混凝土梁板结构11.1概述12qqq41115384qlvEI42225384qlvEI12vvl2/l1≥3时按单向板设计441122qlql4214412lqqll4124412lqqll1212/20.9412,0.0588/30.9878,0.0122llqqqqllqqqq2121当时:当时:板上荷载传力方式：次梁主梁墙、柱基础除与边长比有关外，还与支承梁的线刚度比有关。注：l1、l2——分别为板长跨方向和短跨方向的计算跨度《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）规定：1、两对边支承的板，按单向板计算；2、四边支承的板：（1）l1/l2≤2，按双向板计算；（2）2＜l1/l2＜3，宜按双向板计算；当按沿短跨方向受力的单向板计算时，应沿长跨方向布置足够数量的构造钢筋（长跨方向的配筋不少于短跨方向的25％）；（3）l1/l2≥3，按沿短跨方向受力的单向板计算。第11章钢筋混凝土梁板结构11.1概述四、现浇楼盖的结构型式单向板肋梁楼盖312ll板次梁主梁柱1l1l1l1l1l1l1l2l2l2l第11章钢筋混凝土梁板结构双向板肋梁楼盖板次梁主梁柱212ll2l2l2l1l1l第11章钢筋混凝土梁板结构井式楼盖第11章钢筋混凝土梁板结构11.1概述无梁楼盖AAA--A第11章钢筋混凝土梁板结构11.1概述11.2肋梁楼盖的结构平面布置肋梁楼盖设计：结构平面布置（初步拟定板、梁的截面尺寸及位置）确定梁板的计算简图梁板的内力计算截面配筋构造措施绘制施工图。第11章钢筋混凝土梁板结构一、结构平面布置要点1、确定主要构件的位置，并分类编号轴线位置(偏心)；跨度；梁的端部支承；洞口；标高2、确定承重方式（按竖向荷载传力路线及主梁布置方向分类）（1）横向承重：主梁横向布置，次梁纵向布置。一般为单向板肋梁楼盖。（2）纵向承重：主梁纵向布置，次梁横向布置。一般为单向板肋梁楼盖。（3）纵横向承重：如双向板肋梁楼盖、井式楼盖荷载传递路径：板次梁主梁柱基础第11章钢筋混凝土梁板结构横向承重方案纵向承重方案墙承重方案第11章钢筋混凝土梁板结构3、初步估算截面尺寸：按经验估算板厚和主、次梁截面尺寸。主梁高（1/15~1/10）L；次梁高（1/18~1/12）L；矩形截面梁高宽比h/b=2.0~3.5板厚：mmmmmm606070屋面：民用建筑楼面：工业建筑：4、绘制结构布置草图第11章钢筋混凝土梁板结构第11章钢筋混凝土梁板结构经济跨度:单向板:（1.8~2.7）m次梁:（4~6）m主梁:（5~8）m二、结构布置原则计算模型——杆件；节点（杆件相交处）；支座（支承处、基础）；几何尺寸（截面、跨度）计算荷载——荷载（形态：点、线、面；大小；方向；位置）11.3现浇单向板肋梁楼盖一、计算简图qppp??????第11章钢筋混凝土梁板结构1、计算单元从属面积；受荷范围;计算宽度----从属面积或受荷范围的宽度。忽略板、次梁的连续性，将超静定梁简化为静定梁，按简支构件计算支座竖向反力。（一）计算模型b＝1m板计算单元柱l1l2次梁计算宽度(l1＋l2)/2次梁受荷范围l3l4l4/2l3/2主梁每个集中荷载的受荷范围（2）端支座：a、支承于砖墙时，简化为铰接支座；b、与梁整浇时，简化为固接支座。次梁/主梁/柱板/次梁/主梁(a)(b)2、节点、支座简化为铰支链杆（1）中间节点——简化为铰支链杆；（竖向位移为零近似?，可以自由转动---近似?）（3）节点简化的近似性：1）竖向位移为零：忽略了梁板的弯曲、挠度，计算偏差一般不作调整。2）可以自由转动：忽略了次梁对板、主梁对次梁及柱对主梁的转动约束，其偏差主要使跨中最大正弯矩增大。a、对板、次梁，采用折算荷载的方式来弥补偏差；b、对主梁，当主梁与柱子的线刚度之比ib/ic≥5可按铰支，ib/ic＜5应按固接。因此，板、次梁、主梁的计算模型为连续板或连续梁。第11章钢筋混凝土梁板结构11223344n11232中间跨(3、4、…n)的内力和配筋均按计算简图第3跨处理。3、计算跨数的简化当各跨荷载相同、跨度相差≤10％时，超过5跨的连续梁、板按5跨计算。4、计算跨度梁、板的计算跨度l0是指内力计算时所采用的跨间长度--------两端支座处转动点之间的距离。第11章钢筋混凝土梁板结构按弹性理论方法计算时：（1）中间跨：l0取支座中心线之间的距离（中－中）l0（2）边跨：1）边支座整浇时：l01也取支座中心线之间的距离minn1n1012,2025.1balbllminn1n1012,2025.1bhlbll2）端部搁置在支承构件上时：对于梁：对于板：aln1bbln2l01l0212h为板厚，b为支座的支承宽度，ln1为梁、板边跨的净跨长。（二）计算荷载1、恒、活荷载标准值及其分项系数（1）恒荷载的标准值----由几何尺寸和材料的重力密度计算；重力密度：钢筋混凝土为25kN/m3，水泥砂浆20kN/m3，抹灰为17kN/m3楼（屋）面均布活荷载标准值查《建筑结构荷载规范》第11章钢筋混凝土梁板结构（2）恒荷载的分项系数1）当其效应对结构不利时，对由活荷载效应控制的组合，取1.2；对由恒荷载效应控制的组合，取1.35。2）当其效应对结构有利时，对结构计算，取1.0；对倾覆和滑移验算，取0.9。（3）活荷载的分项系数一般情况下，取1.4；对楼面活荷载标准值大于4kN/m2的工业厂房楼面结构的活荷载，取1.3。忽略板、次梁的连续性，将超静定梁简化为静定梁，按简支构件计算支座竖向反力。2、竖向荷载计算超静定梁静定梁3、折算荷载：用“折算荷载”代替“计算荷载”进行计算，以弥补节点简化造成的偏差。'2qgg'2qq连续板：'4qgg'34qq连续次梁：例题1：设板面均布活荷载标准值为Q（kN/m2），试确定梁板计算简图中的活荷载标准值。第11章钢筋混凝土梁板结构1m板计算单元80q板6000×5ABCD2100×32100×32100×36300×3250110Z－350×350主梁(ZL)次梁(CL)110主梁:250X600次梁:200X400a=250第11章钢筋混凝土梁板结构250q板qCL次梁次梁计算单元105010506000×5ABCD2100×32100×32100×36300×3250110Z－350×350主梁(ZL)次梁(CL)250110主梁:250X600次梁:200X400a=250第11章钢筋混凝土梁板结构300030002100PZL主梁6000×5ABCD2100×32100×32100×36300×3250110Z－350×350主梁(ZL)次梁(CL)250110主梁:250X600次梁:200X400a=250第11章钢筋混凝土梁板结构6000×5qCLqCL60006000PZL＝6qCL次梁ABCD2100×32100×32100×36300×3250110次梁计算单元Z－350×3501m板计算单元8010501050主梁(ZL)次梁(CL)300030002100q板PZL主梁250110主梁:250X600次梁:200X400a=250（3）主梁的活荷载标准值(次梁主梁)：PZL＝6m×qCL＝11.6Q（kN）或(板主梁)：PZL=6m×2.1m×Q＝11.6Q（kN）（1）板的活荷载标准值：q＝Q×1m＝Q（kN/m）（2）次梁的活荷载标准值(板次梁)：qCL＝2×1.05m×Q＝2.1Q（kN/m）二、按弹性理论分析方法计算连续梁板的内力按结构力学的方法计算连续梁的内力1、活荷载的最不利布置：即活荷载作用在什么位置可使连续梁板某个截面内力最大？（1）活荷载的最不利布置原则：1）求某跨跨内Mmax或端支座Vmax时，在本跨和隔跨布置活荷载；√×VmaxMmaxqqqMminqq1）活荷载作用的最小范围是连续梁的一跨；2）连续梁的控制截面取各支座截面及跨内最大正弯矩截面（不一定是跨中截面）；3）目标是求最大内力Mmax、Mmin（或－Mmax）及Vmax；4）恒载不存在最不利布置。（2）活荷载的最不利布置规律：2）求某跨跨内Mmin（或－Mmax）时，本跨不布置，而在其左右邻跨布置，然后隔跨布置；3）求某支座最大负弯矩（－Mmax）时，或求内支座左、右截面Vmax时，在该支座左右两跨和隔跨布置。2、内力计算※对于等跨连续梁（或跨差≤10％），由查表(附录)得出相应的弯矩、剪力系数，利用下列公式计算跨内或支座截面的最大内力：（1）均布及三角形荷载作用下：2221qlkglkMqlkglkV43（2）集中荷载作用下：QlkGlkM65QkGkV87式中：k1、k2、k5、k6——弯矩系数；k3、k4、k7、k8——剪力系数。※对于不等跨连续梁，用力矩分配法计算其内力。－Mmax、Vmaxqq利用对称性：跨4、5分别＝跨2、1支座A、B、C分别＝F、E、D）①＋②M1,3,5max,M2,4min,VA,Fmax①＋③M2,4max,M1,3,5min①＋④MB，min(或－MB，max),VB，max①＋⑤MC，min(或－MC，max),VC,max隔跨隔跨例题2：五跨连续梁活荷载的最不利布置。15234gABCDEF①恒载153q②qq2424q③q135相邻隔跨124q④qBE523q⑤相邻隔跨qCD(1)等跨连续梁(或跨差≤10％)查表计算内力，例：M1max＝0.077gl2＋0.100ql2，VAmax＝0.393gl＋0.447ql；(2)不等跨连续梁按力矩分配法计算内力。3、内力包络图（1）定义：恒载的内力图和活荷载按各种最不利布置计算的内力图绘制在同一座标上，内力图迭加后的外包线，称为内力包络图。（2）作用：作为各控制截面配筋的依据，确定纵向钢筋在跨内切断、弯起的位置。（3）绘制：内力包络图是由内力叠合图形的外包线构成的。第11章钢筋混凝土梁板结构内力包络图:作业:G=76.548kN,P=85.80kN,绘制内力包络图。GPGP220522052200220022002200第11章钢筋混凝土梁板结构（1）弯矩设计值：20cbVMM（2）剪力设计值：2)(cbqgVVcVV集中荷载：均布荷载：bMMcVcV控制截面4、支座中心线处的弯矩、剪力值向实际控制截面(支座边缘)的换算Φ(10－4/m)0.1770.9411.000M/Mu331000Ⅰa裂缝出现Ⅱa钢筋屈服Ⅲa受压区边缘砼达到极限压应变带裂缝工作阶段弹性