单向板肋形楼盖.ppt

《单向板肋形楼盖.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单向板肋形楼盖.ppt（92页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、第14章 单向板肋形楼盖,14.1 概说 14.2 楼盖结构的型式 14.3 楼盖结构布置 14.4 肋形楼盖的受力体系 14.5 钢筋混凝土连续梁的内力计算 14.6 单向板的计算和配筋 14.7 次梁的计算和配筋 14.8 主梁的计算和配筋 14.9 单向板肋形楼盖设计例题,14.1 概说,梁板结构是工业与民用建筑和构筑物中常用的结构形式。例如楼盖和屋盖、筏式基础、挡土墙、储液池的底板和顶盖，以及楼梯、阳台和雨篷等。 现浇钢筋混凝土肋形楼盖由板、次梁及主梁组成，楼盖主要用于承受楼面竖向荷载。其中梁的构造我们在前面讨论过，在此重点讨论板的构造。,其它梁板结构： 1）地下室底板结构 2）挡土墙

2、结构 3）桥梁桥面板结构,14.2 楼盖结构的型式,楼（屋）盖是建筑结构的重要组成部分。楼盖结构将楼面荷载传递给竖向承重结构，通过竖向承重结构传递给基础，再由基础传递给地基。 钢筋混凝土楼盖按施工方法分类，可分为 现浇式 装配式 装配整体式,现浇楼盖刚度大，整体性好，抗震抗冲击性能好，防水性好，对不规则平面的适应性强；其缺点是费工、费模板，施工工期长。,现浇楼盖,现浇楼盖、屋盖的整体性好，刚度大，抗渗性好,近年来，在一些新建的高层建筑中，整浇楼 盖得到了较广泛的应用。 现浇楼盖、屋盖易于适应各种特殊的情况。例如， 平面形状不规则，有较重的集中设备荷载，或者有较复杂的洞孔等。 现浇楼盖、屋盖需要

3、现场支模和铺设钢筋，混凝土的浇筑和养护等劳动量大，且工期较长。 随着施工技术的改 进和工具式钢模板的广泛应用，以上缺点正在逐渐被克服。,装配式楼盖施工进度快，节省模板，工业化程度高，但整体性较差，且易裂缝，主要用于多层房屋，如多层住宅。,装配式楼盖,装配式楼盖,装配式楼盖、屋盖由预制构件在现场安装连接而成，有节约劳动力，加快施工进度，便于工业化生产和机械化施工等优点，但结构的整体性和刚度较差，在我国多层住宅中应用 最为普遍。,装配整体式楼盖、屋盖是将各预制梁或板(包括叠合梁、叠合板中的预制部分)，在现 场吊装就位后，通过整结措施和现浇混凝土构成整体。,装配整体式楼盖,装配整体式楼盖兼有现浇式和

4、装配式的某些优缺点，主要用于整体性要求较高的建筑。,预制板（梁）上现浇一叠合层而成为一个整体。这种楼盖兼有预制及现浇楼盖的优点，抗震性能较好，因此近年来在抗震结构中应用较多。 装配整体式楼盖、屋盖是将各预制梁或板(包括叠合梁、叠合板中的预制部分)，在现场吊装就位后，通过整结措施和现浇混凝土构成整体。装配式楼盖、屋盖由预制构件在现场安装连接而成，有节约劳动力，加快施工进度，便于工业化生产和机械化施工等优点，但结构的整体性和刚度较差，在我国多层住宅中应用最为普遍。,装配整体式楼盖,单向板肋形楼盖 双向板肋形楼盖 井式楼盖 密肋楼盖 无梁楼盖,钢筋混凝土楼盖按结构形式分类,图7.1 楼盖的结构形式,

5、（a）单向板肋形楼盖；（b）双向板肋形楼盖；（c）井式楼盖； （d）密肋楼盖；（e）无梁楼盖,单向板和双向板,楼板承受着竖向荷载，当板面较大时，可设梁将板划分成多个区格。每一板区格一般四边都有梁或墙支承着，对于两对边支承的板，竖向荷载将通过板的受弯传到两对边的支承梁或墙上.,荷载向两个方向传递的多少，将随着板区格的长边计算跨度l02与短边计算跨度l01的比值而变化。当l02 /l01的比值较大时，板上的荷载主要沿l01方向传递给支承构件，而沿l02方向传递的荷载很少，以至可以略去。 这种主要沿短跨受弯的板称单向板，又称梁式板。单向板的受力钢筋应沿短向配置，沿长向仅按构造配筋。,当l02 /l0

6、1的比值较小时，沿长跨方向传递的荷载将不能略去，这种在两个方向受弯的板 称双向板。双向板的受力钢筋应沿两个方向配置。,工程设计中： l02 /l01 3时 按单向板设计； l02 /l01 2时 按双向板设计。,肋梁楼盖和无梁楼盖,用梁将楼板分成多个区格，从而形成整浇的连续板和连续梁，因板厚也是梁高的一部分，故梁的截面形状为T形。这种由梁板组成的现浇楼盖，通常称为肋梁楼盖。随着板区格平面尺寸比的不同，又可分成单向板肋梁楼盖和双向板肋梁楼盖。,肋梁楼盖一般由板、次梁和主梁组成。,传力路线是：板次梁主梁柱(墙)基础。肋梁楼盖中的主梁可以是连续梁，也可以与柱子构成框架结构。,将楼板划分成若干个正方形

7、或接近正方形的小区格，两个方向的梁截面相同，不分主梁和次梁，都是直接承受板传来的荷载，这种楼盖称为井式楼盖。井式楼盖的梁是以楼盖四周的柱或墙作为支承的，两个方向梁的相交点会产生一定数量的挠度，整个楼盖的变形类似一块很大的双向板。,不设梁，而将板直接支承在柱上的楼盖称为无梁楼盖,无梁楼盖与柱构成板柱结构，在柱的上端通常还设置柱帽。,楼盖结构钢的布置取决于所满足的功能要求。常见的布置形式有以下两种：,1柱网布置 柱网布置对于房屋的适用性及造价等影响较大，是个综合性的问题。其布置得原则是： 1）使用要求 如公共建筑的大厅一般要求较大的柱网尺寸，居住建筑则主要取决于居室标准，工业厂房视设备尺寸和设备布

8、置等工艺要求而定。 2）经济 柱网大则楼盖跨度大，楼盖的材料用量增加，但柱子少，建筑面积利用率高；柱网过小柱子增多，而梁板结构由于跨度小而按构造要求设计则未必经济。目前较经济的柱网尺寸为58m。,14.3 楼盖结构布置,14.3 楼盖结构布置,2肋形楼盖的梁格布置 在柱网已定的条件下，梁格布置的原则是： 1）使用要求中的大型设备应直接由梁来支承，在大的孔洞边布置有梁，另外隔断墙下也宜布置有梁。 2）为了提高建筑物的侧向刚度，主梁宜沿建筑物的横向布置。 3）在混合结构中，梁的支承点应避开窗洞口。 4）板的经济跨度单向板为1.53m，双向板为46m，次梁的经济跨度为46m。,14.4.1 板,1.

9、荷载,2. 板厚,按表14-1取值。,作用在板上的荷载有： 永久荷载（恒载）和可变荷载（活载） 建筑结构荷载规范（GB50009）,14.4 肋形楼盖的受力体系,3.单向板与双向板,对于一个矩形板，我们将矩形的长称为长跨（ l2 ）；矩形的宽称为短跨（l1 ）。 试验表明，随跨长比（n=l2/l1）的不同，两个方向的弯矩分布图形的变化如图所示。可见，随比值n的增大，长向弯矩M2减小，短向M1增大，当n超过一定数值时，可近似认为全部荷载通过短跨方向受弯传至长边支座，计算上可忽略长向弯矩，配筋上按构造处理，这种板在受力上称为单向板。计算上必须考虑两个方向受弯作用的板，称为双向板。 设计上通常：取l

10、2/l1=3的板称为单向板； 当l2/l1=2时应按双向板计算； 当2l2/l13，宜按双向板计算。 为了简化计算，按单向板计算时，在长跨方向应配置足够数量的构造钢筋。,14.4 肋形楼盖的受力体系,14.4.2 次梁与主梁,钢筋混凝土肋形楼盖，分别由互相垂直的梁形成正交叉梁系，梁上作用有板传来的均布线荷载。 当互相垂直方向的梁，二者的线刚度比大于等于8时，可将二者中线刚度大的看作主梁，线刚度小的看成次梁。 当线刚度之比小于8时，楼盖梁系的内力应按交叉梁系用力法进行计算。,当楼面荷载标准值p4kN/m2时，次梁和主梁的截面尺寸见表14-1。,14.5.1 按弹性理论计算,14.5.2 考虑塑性

11、内力重分布的计算方法,14.5 钢筋混凝土连续梁的内力计算,其它 塑性极限分析方法,14.5.1 按弹性理论计算,1、计算简图,连续梁、板的计算简图，应确定： 支承条件： 支承于砖墙 支承与梁上 梁支于柱上 计算跨度： 根据支承情况，按相应的图计算（图14-12）。 计算跨数： 对连续梁、板的某一跨来说，当实际跨数超过五跨时，可简化为五跨计算，所有中间跨内力和配筋均按第三跨的处理。当梁、板的跨数少于五跨时，则按实际跨数计算。,14.5 钢筋混凝土连续梁的内力计算,计算简图,连续梁、板的计算简图，应解决支承条件、计算跨数和计算跨度三个问题。,按弹性方法计算,支承条件：对于板和次梁，不论其支承是砌

12、体还是现浇的钢筋混凝土梁，均可简化成集中于一点的支承链杆。梁板能自由转动，但忽略支承构件的竖向变形，即支座无沉降。,主梁可支承于砖柱上，也可与钢筋混凝土柱现浇在一起。对于前者，可视为铰支承；对于后者，应根据梁和柱的抗弯线刚度比值而定，如果梁比柱的抗弯线刚度大很多(如大于5)，仍可将主梁视为铰支于钢筋混凝土柱上的连续梁进行计算，否则应按框架横梁设计。,计算跨数：,对连续梁、板的某一跨来说，与其相邻两跨以远的其余跨上的荷载，对该跨内力的影响已很小，所以对于等刚度、等跨度的连续梁、板。 当实际跨数超过五跨时，可简化为五跨计算，即所有中间跨的内力和配筋均按第三跨的处理。,当梁、板的跨数少于五跨时，则按

13、实际跨数计算。,按弹性方法计算,计算跨度,计算跨度：梁、板的计算跨度l。是指计算弯矩时所采用的跨间长度，该值与支座反力分布有关，即与构件的搁置长度a和构件的刚度有关。,中间跨的计算跨度，就是支承中心线间的距离； 对于边跨，伸进边支座的计算长度可在0.025ln1和a2两者中取较小值。,按弹性方法计算,14.5.1 按弹性理论计算,2、活动荷载的不利组合,活荷载是按一整跨为单位来改变其位置的，因此在设计连续梁、板时，应研究活荷载如何布置将使梁内某一截面的内力为最不利。,14.5 钢筋混凝土连续梁的内力计算,恒荷载应按实际情况分布,活荷载不利布置,(1)活荷载不利布置：活荷载是按一整跨为单位来改变

14、其位置的，因此在设计连续梁、板时，应研究活荷载如何布置将使梁内某一截面的内力为最不利。,按弹性方法计算,活荷载不利布置的法则,1)求某跨跨内最大正弯矩时，应在该跨布置活荷载，然后向其左右，每隔一跨布置活荷载； 2)求某跨跨内最大负弯矩时(即最小弯矩)，该跨不 应布置活荷载，而在两相邻跨布置活荷载，然后每隔一跨布置； 3)求某支座最大负弯矩时，应在该支座左右两跨布置 活荷载，然后每隔一跨布置； 4)求某支座截面最大剪力，其活荷载布置与求该支座 最大负弯矩时的布置相同。,按弹性方法计算,恒荷载g,活荷载1：第一跨Mmax,活荷载2：第二跨Mmax,不同荷载作用下的内力图,按弹性方法计算,活荷载3：

15、第三跨Mmax,活荷载4：第一内支座跨 -Mmax,活荷载5：第二内支座跨 -Mmax,不同荷载作用下的内力图,按弹性方法计算,14.5.1 按弹性理论计算,3、内力计算,当活荷载不利布置明确后，等跨连续梁、板的内力可由附表12查出相应的弯矩及剪力系数，利用公式计算跨内或支座截面的最大内力。,14.5 钢筋混凝土连续梁的内力计算,14.5.1 按弹性理论计算,4、内力包络图,内力包络图由内力（恒载+活载）按照最不利荷载的作用最终叠合形成。 弯矩包络图是计算和布置纵向钢筋的依据，要求抵抗弯矩图包住包络图。剪力包络图是计算横向钢筋的依据。,14.5 钢筋混凝土连续梁的内力计算,(2)内力包罗图,内

16、力包罗图由内力（恒+活）叠合形成,承受均布荷载的五跨连续梁的弯矩包罗图来说明，研究其中的第二跨。第二跨可能出现跨内弯矩最大(M2max)、跨内弯矩最小(M2min)、左支座截面弯矩最大 (-MBmax)、右支座截面弯矩最大(-MCmax )四种情况。,按弹性方法计算,D：g+q（2，4跨）,第二跨出现跨内弯矩最大(M2max),按弹性方法计算,跨内弯矩最小(M2min),按弹性方法计算,左支座截面弯矩最大 (-MBmax)、,按弹性方法计算,右支座截面弯矩最大(-MCmax ),按弹性方法计算,弯矩叠合图形的外包线所对应的弯矩值代表了各截面可能出现的弯矩设计值的上、下限，故由弯矩叠合图形的外包

17、线所构成的弯矩图叫做弯矩包罗图。,现将这四个弯矩分布图一一画在同一基线上，则第二跨应出现四条弯矩曲线，这就是弯矩叠合图。,按弹性方法计算,用类似的方法可以绘制剪力包罗图,包罗图中跨内和支座截面的弯矩、剪力设计值，就是连续梁相应截面进行受弯、受剪承载力计算的内力依据；弯矩包罗图也是确定纵向钢筋弯起和截断的依据。,返回,14.5.1 按弹性理论计算,5、折算荷载和弯矩、剪力的设计值,在计算简图中，把与支座整体浇筑的梁、板假定为铰支承，计算跨度取为支承中心线间的距离。这样处理使计算和实际情况存在一定差异。 由于计算简图假定次梁对板、主梁对次梁的支承为简支，忽略了次梁对板、主梁对次梁的弹性约束作用，即

18、忽略了支座抗扭刚度对梁板内力的影响。 对此可用折算荷载和调整支座截面弯矩、剪力的设计值给予适当弥补。,* 折算荷载,考虑次梁抗扭对连续板内力的有利影响，通过增大恒荷载并相应地减小活荷载的方式来修正，即计算连续板内力时，采用折算恒荷载g，和折算活荷载q进行。,连续板,连续梁,按弹性方法计算,* 弯矩和剪力的设计值,由于计算跨度取至支承中心，忽略了支座宽度，故所得支座截面负弯矩和剪力值都是在支座中心位置的。板、梁、柱整浇时，支座中心处截面的高度较大，所以危险截面应在支座边缘，内力设计值应按支座边缘处确定.,按弹性方法计算,剪力设计值,弯矩设计值,均布荷载,集中荷载,14.5 钢筋混凝土连续梁的内力

19、计算,14.5.2 考虑塑性内力重分布的计算方法,1、钢筋混凝土受弯构件的塑性铰,2、超静定结构的塑性内力重分布,3、钢筋混凝土连续梁塑性内力充分重分布的条件,4、连续梁塑性内力重分布的计算方法调幅法,5、均布荷载作用下等跨连续板、梁的计算,6、钢筋混凝土连续梁、板考虑塑性内力重分布 计算方法的适用范围,连续梁、板考虑内力重分布的设计,钢筋混凝土连续梁、板按弹性方法设计时，存在着两个主要问题：一是当计算简图和荷载确定以后，各截面间弯矩、剪力等内力的分布规律始终是不变的；另一是只要任何一个截面的内力达到其内力设计值时，就认为整个结构达到其承载能力。,事实上，钢筋混凝土连续梁、板是超静定结构，在其

20、加载的全过程中，由于材料的非弹性性质，各截面间内力的分布规律是变化的，这种情况称为内力重分布。另外，由于是超静定结构，即使连续 梁、板中某个正截面的受拉钢筋达到屈服进入第阶段，整个结构还不是几何可变的，仍有一定的承载能力。,1、钢筋混凝土受弯构件的塑性铰,塑性铰的形成,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,设受拉钢筋屈服时的截面弯矩为My，截面曲率为y；破坏时截面弯矩为Mu，截面曲率为u 。 这一阶段的主要特点是：截面弯矩的增值(Mu-My)不大，但截面的曲率增值(u一y

21、)却很大，图上基本上是一水平线。 在弯矩基本维持不变的情况下，截面曲率激增，形成截面受弯“屈服”现象。,这一非弹性变形集中产生的区域理想化为集中于一个截面上的塑性铰.,四、连续梁、板考虑内力重分布的设计,截面“屈服”并不仅限于受拉钢筋首先屈服的那个截面，实际上钢筋会在一定长度上屈服，受压区混凝土的塑性变形也在一定区域内发展，而且混凝土和钢筋间的粘结作用也可能发生局部破坏。这些非弹性变形的集中发展，使结构的挠度和转角迅速增大。 这一非弹性变形集中产生的区域理想化为集中于一个截面上的塑性铰，该区段的长度称为塑性铰长度lp。塑性铰形成于截面应力状态的第a阶段，转动终止于第IIIa阶段，所产生的转角称

22、为塑性铰的转角p。,四、连续梁、板考虑内力重分布的设计,正截面受弯塑性铰,钢筋混凝土受弯构件的塑性铰,（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。,影响塑性铰转动能力的因素：,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 ：,塑性铰的特点,（1） 塑性铰实际上具

23、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。,2 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,2 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） （2）适筋梁 （3）达 之前不 发生剪切破坏,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

24、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%,2 超静定结构的塑性内力重分布,(1) 充分的和不充分的内力重分布：若超静定结构中各塑性铰均具有足够的转动能力，保证结构加载后能按照预期的顺序，先后形成足够数目的塑性铰，以致最后形成机动体系而破坏，称为充分的内力重分布。,例如，上述连续梁，若支座截面召的塑性铰缺乏足够的转动能力，混凝土发生“过早”压碎致使结构破坏，这时跨内截面1的承载能力尚未被完全利用，这就是不充分的内力重分布；

25、又如，多跨连续梁中，在使连续梁整体形成机动体系的最后一个塑性铰形成以前，如果某一跨的左、右支座截面和跨内截面都出现了塑性铰，于是该跨已成为机动体系，造成结构的局部破坏，这也属于不充分的内力重分布。,但是，塑性铰的转动能力受到材料极限应变值的限制，如果完成充分的内力重分布过程所需要的转角超过了塑性铰的转动能力，则在尚未形成预期的破坏机构以前，早出现的塑性铰已经因为受压区混凝土达到极限压应变而“过早”被压碎，属于不充分的内力重分布。,因此，要实现充分的内力重分布，除了塑性铰要有足够的转动能力外，还要求塑性铰出现的先后顺序不会导致结构的局部破坏。,(2) 塑性铰的转动能力和内力重分布：塑性铰的转动能

26、力主要取决于纵筋的配筋率、钢材品种和混凝土的极限压应变值。,试验研究表明，塑性铰转角的大小，随配筋率的提高而降低，主要取决于截面相对受压区高度值。对受弯构件，受压区高度直接受配筋率的影响. 钢材品种也影响截面的延性，普通热轧钢筋具有明显的屈服台阶，延伸率也较高；混凝土强度等级低，其极限压应变值较高，这些对实现 内力重分布都是有利的。,四、连续梁、板考虑内力重分布的设计,(3) 斜截面承载能力和内力重分布：要想实现预期的内力重分布，其前提条件是在结构破坏机构出现前，不能发生因为斜截面承载能力不足而引起的破坏，否则将阻碍内力重分布继续进行。,一些破坏前支座已形成塑性铰的梁，在中间支座两侧的剪跨段，

27、纵筋和混凝土之间的粘结有明显破坏，有的甚至还出现沿纵筋的劈裂裂缝；剪跨比愈小，这种现象愈明显。从试验量测结果反映出，随着荷载增加，梁上反弯点两侧原处于受压工作状态的钢筋，将会由受压状态变为受拉，这种因纵筋和混凝土之间粘结破坏所导致的应力重分布，使纵向钢筋出现了拉力增量，而此拉力增量只能依靠增加梁截面剪压区的混凝土 压力来维持平衡，这样，势必会降低梁的受剪承载能力。,四、连续梁、板考虑内力重分布的设计,(4) 结构的变形、裂缝和内力重分布：如果最初出现的塑性铰转动幅度过大，塑性铰附近截面的裂缝开展过宽，结构的挠度过大，以致不能满足正常使用阶段对裂缝宽度和变形的要求，这是工程实用中应避免的。因此，

28、在考虑内力重分布时，应对塑性铰的允许转动量予以控制，也就是要控制内力重分布的幅度。,四、连续梁、板考虑内力重分布的设计,1）调幅值愈大则该截面形成塑性铰相对也越早，内力重分布的过程越长。 （调幅值过大，就有可能在使用荷载阶段该截面已接近屈服，裂缝有过大的开展，影响使用）（为了满足使用荷载下裂缝宽度的要求，下调幅度应不大于30%，即M塑0.7M弹）。 2）调幅越大，要求截面具有的塑性转动也越大。而钢筋混凝土受弯构件的塑性转动能力却随着配筋率的提高而降低。 （试验表明，当时，不但能保证必要的转动能力，而且截面的塑性转动能力也一般能满足调幅30%的要求。） 3）构件在塑性内力重分布的过程中不发生其它

29、脆性破坏，如斜截面受剪破坏，锚固破坏等，这是保证塑性内力重分布的必要条件。,3、钢筋混凝土连续梁塑性内力充分重分布的条件,4、连续梁塑性内力重分布的计算方法调幅法,1）举例 按照弹性理论和塑性理论（调幅法）计算弯矩包络图 2）调幅原则 a.为了节约钢筋，应使弯矩包络图的面积最小； b.为了便于浇注混凝土应减少支座上部受负弯矩的钢筋； c.为了便于钢筋布置，应力求使各跨的跨中最大正弯矩与支座负弯矩值接近相等。,根据调幅法的原则，对均布荷载作用下的等跨连续板、梁，考虑塑性内力重分布后的弯矩和剪力的计算公式给出如下：,5、均布荷载作用下等跨连续板、梁的计算,a、b分别为弯矩和剪力系数。 板按14-2

30、3采用，次梁按图14-24采用。,通常在下列情况下，设计应按弹性理论的方法进行。 1）直接承受动力荷载作用的结构构件； 2）裂缝控制等级为一级或二级结构构件。 3）对于处于重要部位而又要求有较大强度储备的结构构件，也不宜按塑性内力重分布的方法进行设计。,6、钢筋混凝土连续梁、板考虑塑性内力重分布计算方法的适用范围,单向板肋梁楼盖的设计步骤为： 结构平面布置，并初步拟定板厚和主、次梁的截面尺寸； 荷载计算； 确定梁、板的计算简图； 梁、板的内力计算； 截面计算，配筋及构造处理； 绘制施工图。,14.6 单向板的计算和配筋,14.6 单向板的计算和配筋,14.6.1 设计要点,1）由于板混凝土用量

31、约占整个楼盖的50%以上，因此在满足刚度要求、经济和施工条件下，应尽可能将板设计得薄一些，板厚可参见本书表14-1； 2）经济配筋率约为0.40.8%。 3）计算模型可取单位宽度为计算单元，按连续板计算内力。考虑到再受力时，板的实际轴线变成拱形，这种形状对受力有利。取折减系数为0.8，其他情况不予折减。 4）设计板时，一般不需进行受剪计算。,连续单向板按考虑内力重分布计算，板带形成拱形破坏机构：,支座截面在负弯矩作用下上部开裂，跨内则由于正弯矩的作用在下部开裂，这就使跨内和支座实际的中和轴成为拱形。当板的周边具有足够的侧向刚度能提供水平推力，例如，各板区格的四周有梁时，水平推力将减小该板在竖向

32、荷载作用下的截面弯矩。,对于那些四周都与梁整体连接的板区格，其弯矩设计值可减少20%。,单向板肋梁楼盖中，当楼盖的四周支承在砌体上时，其内区格板的弯矩设计值(或纵向钢筋截面面积)可减少20,对于边区格板，它们三边与梁浇筑在一起，角区格板仅两 边与梁浇筑，故弯矩一律不予折减,14.6 单向板的计算和配筋,14.6.2 配筋构造,1、受力钢筋,2、长向支座处的负弯矩钢筋,3、分布钢筋,1、受力钢筋,1）钢筋直径：受力钢筋一般采用I级钢筋，常用直径为6、8、10、12等。为便于施工架立，板面配筋宜采用较大直径的钢筋，支座承受负弯矩的上部钢筋直径不宜小于8mm。 2）钢筋间距：受力钢筋间距不小于70m

33、m；当板厚h150mm，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。 3）钢筋的弯起：当多跨单向板采用弯起式配筋时，承受正弯矩的受力钢筋可以弯起1/22/3以承担负弯矩，跨中正弯矩钢筋可在距支座边l0/6处部分弯起，但至应少有1/2跨中正弯矩钢筋伸入支座，其间距不应大于400mm。弯起角度一般为30，当板厚大于120mm时，可为45。 4）钢筋的截断：跨内承受正弯矩的钢筋，当部分截断时，截断位置可取在距支座边ln/10处，截断1/2；支座承受负弯矩的钢筋，可在距支座边a处截断，取值为： 当 q/g3时，a ln/4 当 q/g 3时， a ln/3

34、 5）钢筋的构造措施：钢筋末端一般做成半圆弯钩（1级钢筋），但板的上部钢筋应做成直钩以便撑在模板上，这样在施工时有利于保持板的有效高度。下部伸人支座的钢筋至少要保留13跨内受力钢筋的截面面积，间距不得大于400mm。 6）配筋方式：连续板中的受力钢筋可采用弯起式或分离式配筋。,2、长向支座处的负弯矩钢筋,在单向板长向支座处，为了承担实际存在的负弯矩，要配置一定数量的能承受负弯矩的构造钢筋。按每米宽计，其数量不得少于短向正弯矩钢筋的1/3，且不少于每米5f8。这些钢筋可在距支座边线ln/4处切断（弯直钩）。此处ln为板的短向净跨。 对嵌固在承重墙内的单向板，由于墙的约束作用，板在墙边也会产生一定

35、的负弯矩，因此在每米板宽内也应配置不少于5f8的钢筋，伸出墙边的长度不少于ln/7。 对两边嵌固在墙内的板角处，应在ln/4范围内双向布置上述构造钢筋，该筋伸出墙边的长度不小于ln/4。,3、分布钢筋,1)分布钢筋：单向板除沿弯矩方向布置受力钢筋外，还要在垂直于受力钢筋的方向布置分布钢筋。分布钢筋的作用是： 浇筑混凝土时固定受力钢筋的位置； 抵抗收缩或温度变化所产生的内力； 承担并分布板上局部荷载引起的内力； 对四边支承的单向板，可承担在长跨板内实际存在的一些弯矩。 分布钢筋应配置在受力钢筋的内侧，每m不少于3根，并不得少于受力钢筋截面面积的110。此外，在受力钢筋的每一弯折点内侧也应该布置分

36、布钢筋。对于无防寒或隔热措施屋面板和外露结构，分布钢筋可适当加密。 2)嵌入承重墙内的板面附加钢筋,14.7.1 设计要点,14.7 次梁的计算和配筋,1、荷载,计算由板传来的次梁荷载时，可忽略板的连续性，即次梁两侧板跨上的荷载各有一半传给次梁，作为次梁的荷载（图14-30）。次梁在计算荷载时，还要考虑折算。,14.7.1 设计要点,2、内力计算,次梁通常按塑性内力重分布方法计算内力，等跨连续次梁内力系数按图14-24采用，不考虑推力的影响。次梁计算弯矩时跨度的取值如图14-31所示。计算弯矩时取计算跨径。计算剪力时一律取净跨。,14.7 次梁的计算和配筋,14.7.1 设计要点,3、配筋计算

37、,计算由板传来的次梁荷载时，可忽略板的连续性，即次梁两侧板跨上的荷载各有一半传给次梁，作为次梁的荷载（图14-30）。次梁在计算荷载时，还要考虑折算。,14.7 次梁的计算和配筋,14.7.1 设计要点,4、次梁的构造要点,次梁的跨度一般为46m，梁高为跨度为1/181/12；梁宽为梁高的1/3l/2，因梁与板整结在一起，故梁宽可取偏小值；纵向钢筋配筋率一般为0.61.5。 在现浇肋梁楼盖中，板可作为次梁的上翼缘，在跨内正弯矩作用下，板位于受压区，故次梁的跨内截面应按T形截面计算；在支座附近的负弯矩区段，板处于受拉区，仍应按矩形截面计算纵向受拉钢筋。当次梁按考虑内力重分布方法设计时，不考虑支座

38、处水平推力对弯矩的影响；调幅截面的相对受压区高度应满足x0.35h0的限制。,14.7 次梁的计算和配筋,14.7.2 配筋构造,次梁的配筋构造与前面所学受弯构件的配筋相同。 次梁沿梁长的钢筋布置，应按弯矩及剪力包络图确定。但对于相邻跨跨度相差不大于20%。活载和恒载的比小于3的次梁，可按图14-32所示配筋布置。,14.7 次梁的计算和配筋,14.8 主梁的计算和配筋,14.8.1 计算要点,1、荷载,主梁除承受自重和直接作用在主梁上的荷载外，主要是承受由次梁传来的集中荷载。对多跨次梁，计算时可不考虑次梁的连续性，即按连续梁的反力作用在主梁上。当次梁仅两跨时应考虑次梁的连续性，即按连续梁反力

39、作用在主梁上。为了简化计算，可将主梁自重折算为集中荷载(作用点在次梁位置处)。 如主梁与柱整体浇注形成框架，在计算内力时，主梁作为框架的一个杆件，不仅承受楼盖传来的竖向荷载，还应考虑风力、地震力等水平荷载。,14.8.1 计算要点,2、内力计算,1）计算简图 当主梁支承在墙上时，通常将主梁与墙的连结视为简支，当柱的线刚度小于主梁线刚度的1/5时，在计算竖向荷载作用下的内力时将主梁简化为铰接支承在柱顶的连续梁。 2）计算方法 主梁的计算按弹性理论方法进行，不考虑塑性内力重分布。,14.8 主梁的计算和配筋,14.8.1 计算要点,3、截面配筋计算,总的原则是按照受弯构件进行配筋计算。但还需要考虑

40、以下细节： 1）支座的宽度会使支座处的负弯矩数值减小，即： 2）主梁的截面有效高度应该取相应的值。根据主、次梁的交叉分别取相应的值。,14.8 主梁的计算和配筋,14.8.2 配筋构造,当现浇板的受力钢筋与梁肋平行时，靠近主梁梁肋附近的板面荷载将直接传递给主梁而引起负弯矩，引起板与梁相接的板面产生裂缝。故应沿主梁梁肋的板面配置每米不少于56的构造筋，其单位长度内的总截面面积应不小于板中单位长度内受力钢筋截面面积的1/3，伸出梁边长度不小于板计算跨度l0的1/4。,1、主梁上的板面附加钢筋,14.8 主梁的计算和配筋,14.8.2 配筋构造,在主、次梁相交处应设置附加箍筋或吊筋，用来承受由次梁作用于主梁截面高度范围内的集中荷载F，此附加横向钢筋的面积可按下式计算： 附加横向钢筋应布置在集中荷载F附近，长度为s的范围内， 。,2、主、次梁相交处配筋,14.8 主梁的计算和配筋,14.9 单向板肋形楼盖设计例题,课程设计。,