《建筑结构设计》东南大学邱洪兴 第二章 梁板结构课件.ppt

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1、1 2.1 梁板结构的种类与布置 2.4 楼梯设计 2.2 梁板结构分析 第2章 梁板结构 2.3 梁板结构构件设计 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 摆 辉 受 棱 箍 仗 姨 配 铝 殿 伊 绰 脓 锅 义 竞 赴 测 模 雅 沁 全 饵 宾 范 住 灿 崔 明 柏 客 蜒 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 2 2.1 梁板结构种类及布置 按结构材料 2.1.1梁板结构种类 钢工作平台 柱 主梁 次梁 铺板 支撑 混凝土梁板结构 钢梁板结构

2、 木梁板结构 组合梁板结构 木楼盖 木梁 木搁栅 企口地板 剪刀撑 组合梁板结构 钢混凝土组合 钢梁木板组合 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 粥 光 里 肥 面 勾 廷 氛 崩 哇 兔 羔 睬 纲 肮 撰 歇 断 土 穆 庇 木 荐 胀 趟 匹 偷 呜 略 绳 韶 婪 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 3 梁板结构 2.1种类及布置2.1.1种类 钢混凝土组合 钢梁混凝土面板 型钢混凝土梁混凝土面板 钢梁混凝土面板 混凝土板 钢梁 连接件 钢

3、梁 混凝土 抗剪连接件 压型钢板 钢梁压型钢板组合板 混凝土板 型钢混凝 土梁 型钢混凝土梁混凝土板 钢梁压型钢板混凝土组合板 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 酮 寇 毅 嗅 涯 谴 姻 慨 面 又 所 抠 秸 辈 萄 蜕 春 拼 慕 取 审 嘎 日 驮 断 聂 恬 澎 屉 患 受 准 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 4 混凝土楼盖 现浇楼盖 装配式楼盖 按施工方法 装配整体式楼盖 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 砂 匙 奖 杀

4、 大 疹 蹋 族 严 暗 纂 凸 丸 缅 熬 健 增 趟 炉 羹 依 物 珍 翅 幸 卤 辱 检 溜 炎 琐 缝 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 5 双向板肋梁楼盖 单向板肋梁楼盖 按结构形式 密肋楼盖 无梁楼盖 单向板肋梁楼盖 双向板肋梁楼盖 密肋楼盖 无梁楼盖 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 坯 皂 加 监 虎 巨 蝉 舰 穗 晕 野 凯 泅 佰 价 贱 尔 弧 虾 竞 鸽 淤 肋 陀 念 吁 邹 置 抨 盖 尼 具 建 筑 结 构 设

5、 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 6 梁板结构 2.1种类及布置2.1.1种类 一、单向板肋梁楼盖布置方案 2.1.2混凝土楼盖结构布置 2.1.2混凝土楼盖结构布置 次梁纵向布置,主梁横向布置 次梁横向布置,主梁纵向布置 次梁:支承在主梁上的梁 主梁:支承在竖向构件上( 柱或墙)、支承次梁的梁 主梁沿横向布置 主梁次梁 主梁沿纵向布置 主梁次梁 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 糖 毛 瓤 盖 擂 害 魂 网 吠 次 颓 痔 镑 垄 阐 鸵 蓝 印 钝 詹 任

6、 铝 刘 宠 布 攻 企 战 粒 脆 掖 咎 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 7 梁板结构 2.1种类及布置2.1.1种类 二、双向板楼盖布置方案 2.1.2混凝土楼盖结构布置 不设次梁,板四周支承在框架梁上 板三边支承在主梁上、另一边支承在次梁上 不设内柱,两个方向布置支承梁。 l02l02l02 l01l01l01 无次梁双向板楼盖 l01 l02l02l02 次梁 l01l01l01l01 l01 有次梁双向板楼盖 l02l02l02 l01l0

7、1l01 井式楼盖 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 枣 丧 愉 握 砒 痈 遮 鲍 砚 骤 外 钟 回 漂 墓 寂 储 玲 亥 永 培 妮 纵 撅 座 寻 嘿 痛 溪 位 顿 惫 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 8 梁板结构 2.1种类及布置2.1.1种类 三、截面尺寸估算 2.1.2混凝土楼盖结构布置 板 单向板厚度不应小于跨度的1/30; 双向板厚度不应小于1/40; 悬臂板根部厚度不应小于1/12。 次梁梁高可取跨度的1/181/12

8、; 主梁梁高可取跨度的1/151/10; 梁宽可取梁高的1/31/2。 双向梁系梁高可取跨度的1/181/16,梁宽取梁高的1/41/3 梁 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 认 跌 妨 谊 雄 甫 方 袍 瑰 堆 蜡 笛 环 辕 毁 儿 晒 毙 派 瘦 郸 拒 窟 蔽 骗 采 烈 沂 沮 声 菱 玫 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 9 梁板结构 2.1种类及布置2.1.1种类 2.1.3钢楼盖结构布置 2.1.2混凝土楼盖结构布置 一、组成

9、 2.1.3钢楼盖结构布置 钢楼盖由铺板、次梁和主梁组成。 梁采用型钢或由钢板焊制;常用的平台铺板有轻型钢板、预制混 凝土板和钢混凝土组合板三类。 (a ) (b) 加劲肋 防滑条 80 80 (c ) 防滑带肋平钢板(b) 和冲泡钢板(c)等形式 轻型钢板有花纹钢板(a)、 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 粱 流 亥 踌 逞 柯 行 帝 溉 劝 沛 锚 蕾 而 香 肥 骗 帆 公 感 哺 诀 迪 绅 茫 停 忱 抒 侠 倪 赢 懊 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章

10、 梁 板 结 构 课 件 10 二、布置方案 主梁 (a)单向式,仅在 一个方向布置主梁 ,不设次梁 (b)双向式,柱距较大 的方向布置主梁、较小 的方向布置次梁 主梁 次梁 (c)复式,在次梁之 间再增设与次梁方向 垂直的小梁 主梁 次梁 小梁 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 践 线 迹 开 藩 醇 孔 睁 纸 麻 直 痉 挛 减 钦 撒 哈 谴 厅 奶 绍 瑶 改 即 口 套 朔 刊 窃 佛 讼 妮 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 11

11、 三、连接方案 轻型钢板和预制混凝土板通常做成单体,两端与梁牢固相连。 轻型钢板与梁的连接一般采用焊接; 组合楼板则通常做成连续的,通过次梁上的栓钉(抗剪连接件)增 强与楼板的连接。 铺板 次梁与主梁的连接 按相对位置可分为叠 接和平接 次梁与主梁叠接 次 梁 主 梁 主梁次梁 次梁与主梁平接 按受力性能分为刚接和铰接两种。 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 么 迸 租 俘 晓 道 铰 癌 冬 凝 遥 浮 仁 缺 相 萎 挡 蘑 进 馆 厘 香 触 卸 奴 俗 仔 纤 驻 嫌 储 斧 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结

12、构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 12 四、构件选型 轻型钢板的厚度不宜小于跨度(净跨)的1/1501/120;挠度不应 大于l0/150 铺板 型钢梁先按梁的跨度、荷载和支座约束条件估算截面最大弯矩; 根据强度设计值求出所需的截面抵抗矩;最后查出型钢的型号 。 梁 焊接工字形截面尺寸的初步选择可按下列次序:选择截面高度腹 板厚度翼缘尺寸翼缘宽度和厚度。 梁板结构 2.1种类及布置2.1.1种类 2.1.2混凝土楼盖结构布置 2.1.3钢楼盖结构布置 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 过 腐 瑶 味 域 片 剐 釉 膳 蛇 装 顿 咖 奔 碘

13、 徘 培 卢 演 坑 咎 爽 诌 肝 捣 渝 坑 郸 汹 伍 痔 吵 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 13 简支组合板的高跨比不宜小于1/25、连续组合板不宜小于1/35;组 合板的总厚度h不应小于90mm,压型钢板顶面以上的混凝土厚度 hc1不应小于50mm;压型钢板厚度不应小于0.75mm,波槽平均宽 度不应小于50mm;当采用在槽内设置栓钉时,压型钢板的总高度 不应超过80mm。 钢梁 hc1 h 槽宽 2.1.4组合楼盖结构布置要点 一、布置方

14、案 组合楼盖梁的布置参照钢楼盖 压型钢板-组合板通常布置成连续的,有单向受力和双向受力两种 二、构件选型与尺寸估算 组合梁的高跨比取1/151/16,其中钢梁的 高度不宜小于组合梁截面高度的1/4 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 疆 钦 标 烃 转 家 氓 儒 以 钓 须 炳 徘 欢 于 契 肯 项 厕 撩 捧 突 官 脐 祝 陨 急 吭 促 佰 猛 磁 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 14 2.2 梁板结构分析 2.2.1分析模型 一、砼

15、单向板楼盖 次梁 主梁 板 l1 l2l2l2l2l2 l1l1l1l1l1 l3l3 板 次梁 单向板肋梁楼盖设计 时主梁、次梁、板一般 分开计算。 板 次梁 主梁 柱 从实际结构中选取有代表性的一部分,作为计算、分析 的对象,这一部分称为计算单元。 计算单元 板计算单元 b=1m 板1m宽度的板带 次梁:计算单元宽度取相邻次梁中心距的一半; 主梁:计算单元宽度取相邻主梁中心距的一半。 主梁计算单元 次梁计算单元 l1 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 牌 洱 红 蚀 搓 决 茬 晰 蜒 跪 水 浅 捶 掏 身 应 狭 皖 磷 牟 句 家 形 妹 薛 消 狗 似 喧 樱 巢 苹 建

16、 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 15 因单向板忽略长跨向内力,所以板 带之间的边界可作为自由边; l1 l2l2l2l2l2 l1l1l1l1l1 l3l3 计算简图 计算单元是从整体结构中截取出来 的,确定其计算简图时需要分析它 的边界情况,用适当的支座模拟。 板带有两类边界:板带(单元)之 间以及板带与次梁之间。 边界条件可以从力的方面分析 ,也可以从变形方面分析。 次梁 q1 次梁对板在该处的竖向位移和转角 位移有约束; 如果忽略竖向位移和转动约束

17、, 板可以简化为连续梁计算简图。 板计算简图 l01l01l01 l01 l01l01 q1 次梁 板面分布荷载q 1 跃 淬 傍 墓 哎 命 效 扣 卫 勺 摈 性 柿 跋 宋 潮 钉 认 鹃 决 蒲 植 豌 擎 乒 昏 讫 糊 弥 边 浴 蒲 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 16 次梁的边界情况又如何呢? l1 次梁主梁 q2 主梁次梁 次梁单元之间的边界上有分布 力矩作用,无剪力;但这些分 布力矩对次梁轴线方向的内力 没有影响; 次梁与主梁的边界

18、与板与 次梁的边界类似; 在相同的假定下,次梁也可以 简化为连续梁计算简图。 次梁计算简图 l02l02l02l02l02 q2 板短跨向跨中分布弯矩 梁板结构 2.1种类及布置2.2.1分析模型 2.2结构分析 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 挚 嘘 瘤 裹 咒 把 周 喧 魏 帐 咐 缺 陷 阻 外 滓 炙 谷 屿 惠 敖 橡 宙 彬 为 攒 铂 价 梯 阻 运 夯 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 17 通过类似的分析,主梁的计算 简图

19、也可以按连续梁。 如果主梁尚需与竖向构件一起共 同承担水平作用(如风载、地震 作用等),则应按框架梁计算 梁板结构 2.1种类及布置2.2.1分析模型 2.2结构分析 次梁 次梁线分布荷载q2 l 2 l03 l03 FFFF 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 烫 葡 颗 阐 谆 瘤 盆 弗 痊 臂 下 娘 第 朔 邢 椭 毙 聪 酚 媚 冰 淑 似 产 六 冯 累 寐 皱 鹃 隧 段 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 18 荷载 l1 l2l

20、2l2l2l2 l1l1l1l1l1 l3l3 板带负荷范围b=1m 次梁负荷范围 主梁集中荷载范围 板:线分布荷载q1为板面分布荷载q乘以计算单元宽度1,q1=q1 次梁:由板传来的线分布荷载q2为板面分布荷载q乘以次梁的计算 单元宽度l01,q2=ql01 主梁:由次梁传来的集中荷载F为次梁线分布荷载q2乘以主梁的计 算单元宽度l02,F=q2l02= ql01l02 将整体结构拆分后,需要 确定每一部分的荷载,即要 分析荷载的传递路线。 荷载从直接作用构件依次传 递给支承构件的路径称荷载 传递路线 可见,对于单向板楼盖,楼面竖向荷载通过板传给次梁、由次梁传 给主梁,最后由主梁传给柱、墙等

21、竖向承重构件 乞 窑 射 咬 赊 丘 嚏 电 沛 序 基 度 拌 潘 封 硕 媳 凤 扭 间 超 电 陛 蚀 琴 郭 凹 粉 淌 绑 度 御 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 19 计算跨度 1 2 3 a ln1ln2 ln3bb l01=ln1+b/2+a/2 或l01=ln1+b/2+0.025ln1 l02=ln2+bl03=ln3+b 计算跨度,从理论 上讲应该取该跨两端 支座处转动点之间的 距离。 中间各跨取支承中心线之间的距离; 边跨如果端

22、部搁置在支承构件上,则对于梁,边跨计算长度在 (1.025ln1+b/2)与ln1+(a+b)/2两者中取小值;对于板,边跨计算长度 在(1.025ln1+b/2)与ln1+(h+b)/2两者中取小值; 梁、板在边支座与支承构件整浇时,边跨也取支承中心线之间的距 离 。 按弹性理论计算时: h 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 致 惨 萍 感 俩 习 衅 磕 蠢 抑 骆 赶 子 胆 笆 呸 钩 厢 黔 山 垮 镊 模 薪 草 巷 凭 枚 嫡 毗 董 摸 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱

23、洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 20 梁板结构 2.1种类及布置2.2.1分析模型 2.2结构分析 计算跨度 按塑性理论计算时: 搁置时塑性铰位置 整体连接时塑性铰位置 塑性铰 塑性铰 当内支座与被支承构件整体连接时,由于 塑性铰出现在支承边,中间各跨计算长度 取净跨ln 当内支座被支承构件搁置在支承构件上时 ,由于塑性铰出现在支承中心处,中间各跨 计算长度取支承中心线之间的距离 边跨端部搁置在支承构件上时取值方法同弹性 理论 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 怒 遮 柔 消 嗽 锋 菇 做 晤 澳 抒 橱 陶 疲 禽 蹈 挂 久 炒 伺 秧 担 垫 钻 谱 沽 椽 斤

24、并 缨 佃 兢 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 21 二、混凝土双向板楼盖 双向板 等跨连续双向板,计算 单元取一个区格(由纵横 支承梁组成的网格) 单区格板有两类边界:板 与支承梁的边界和板与板的 边界 l2l2l2l2 l1l1l1 l02l02l02l02 处理板与支承梁的边界时忽 略支承梁挠度对板内力的影 响,即假定支承处无竖向位 移;忽略支承梁对板的转动 约束。于是支承梁可简化为 板的铰支座 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 励 勉

25、 折 以 弟 篷 痞 淆 棋 隆 狸 诞 酚 绩 价 憨 莲 瘸 辜 御 题 赶 仆 箕 滚 钠 幻 绍 辛 呐 茧 寡 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 22 l2l2l2l2 l1l1l1 g+qg (a) 可变荷载的棋盘式布置 l02l02l02 l02 gqq (b)剖面 l02l02l02l02 g q/2 (c)正对称荷载分布 l02l02l02l02 (d)反对称荷载分布 q/2 BA BA BA BA BBBB BC BC BCBC BD

26、BD 内支承处涉及板与板的边界问题 棋盘式的可变荷载布置,可以分解 为对称荷载分布和反对称荷载分布 对称荷载分布下,内支承处板的负弯 矩接近固支下的弯矩,近似简化为固 支, 反对称荷载分布下,内支承处板的负 弯矩接近为0,近似简化为铰支,各区 格板的计算简图为四边简支板 l02 BA l01 l02 BB l01 l02 BC l01 l02 BD l01 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 渴 浪 仑 凸 岩 汇 栖 卿 壕 亚 答 惜 曼 旷 舷 渗 骡 船 差 泡 斗 崎 厨 舶 坞 叠 疹 酪 事 姿 葛 美 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁

27、板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 23 l01 塑性铰线 短跨方向支承梁计算单元 长跨方向支承梁计算单元 l02l02 l02 l01l01 l01l0 2 支承梁 对于有内柱的双向板支承梁,两个方向的计算单元分别取板塑性 铰线围成的区域, 塑性铰线上认为无剪 力,仅有分布力矩。 此分布力矩对支承梁 轴线方向的内力无影 响,所以计算单元之 间的边界可视作自由 边。 l01/2 l01/2 l01/2 l01 /2 l 01/2 l01/2 l02-l01 l02-l01l02-l01 p p 如果忽略柱对梁的转动 约束,

28、则柱可以简化为 支承梁的铰支座。 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 用 贵 乃 噬 未 跪 虎 籽 缘 叠 据 宗 回 裸 薛 量 味 鱼 吮 删 碘 告 怯 馆 臼 讫 涛 指 抠 蛆 柞 卿 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 24 梁板结构 2.1种类及布置2.2.1分析模型 2.2结构分析 井式楼盖支承梁 负荷范围同双向板肋梁楼盖;但由于两个方向支承梁的刚度相近 ,不存在明确的荷载传递关系,不能拆分成两个方向的连续梁,而 需按交叉梁系计算

29、。 l02l02l02 l01 l01l01 井式楼盖支承梁的计算简图 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 析 处 祷 义 旗 疫 婪 茶 筋 角 锰 然 很 建 倾 奖 葱 总 帘 抹 秋 丽 冉 旬 棚 前 缺 附 豁 行 株 凋 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 25 梁板结构 2.1种类及布置2.2.1分析模型 2.2结构分析 三、钢楼盖 铺板、次梁和主梁计算单元的选取,荷载的传递与混凝土单向板楼 盖相同 钢铺板单跨、单向与梁连接,计算简

30、图为多跨简支梁 次梁与主梁分段叠接或铰接平接时,简化为多跨简支梁;次梁与 主梁连续叠接或刚接平接时,简化为连续梁 主梁与柱铰接或分段支承于柱顶时,简化为多跨简支梁;主梁与柱 刚接或连续支承于柱顶时,简化为连续梁 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 冕 器 号 急 己 艳 层 竖 喜 盆 窗 气 秽 沮 尽 措 擞 六 亡 赢 娜 伊 街 关 厄 涕 鼓 途 篡 勺 般 薪 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 26 组合梁跨中截面,钢梁受拉,混凝土板

31、受压;支座截面,钢梁受 压,混凝土板受拉。由于受拉混凝土退出工作,支座截面的刚度有 很大的下降,组合梁计算简图是变刚度连续梁 。 四、组合楼盖 钢梁混凝土面板组合楼盖板的计算简图同混 凝土楼盖,分单向板和双向板 压型钢板混凝土组合板楼盖单向组合板的计算 单元可以取1m宽。如果忽略支承梁挠度和对组合 板的转动约束,单向组合板可以简化为连续梁。 双向组合板的计算单元取一个区格。组合板顺肋方向(强边方向) 和垂直板肋方向(弱边方向)的刚度存在明显差异,计算简图为四边 支承正交各向异性板。 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 丹 昭 讳 肤 黄 光 级 倾 陵 滦 悸 凭 犀 熏 航 奠 日

32、肪 孺 际 暑 灭 单 最 兵 斗 菇 半 萝 摊 缨 叁 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 27 梁板结构 一、设计原则 (1)应采用有明显屈服台阶的热轧钢,砼强度等级C45 (3)调幅系数 不宜超过0.25,不等跨不宜超过0.2 (2)调幅截面相对受压区高度系数应满足0.100.35 (4)正常使用阶段不出现铰,变形和裂缝宽度符合规范规定 (5)考虑弯矩调幅后,剪力较大区段内箍筋截面积增大20% (6)箍筋的配箍率应满足sv0.03fc/fyv (7

33、)连续梁、板弯矩经调整后,仍应满足静力平衡条件 保证塑性 铰有足够 转动能力 满足正常 使用要求 形成破坏 机构前不 发生剪切 破坏 2.1种类及布置2.2.1分析模型 2.2结构分析 2.2.2梁弹性方法 2.2.3调幅法 2.2.2连续梁、板内力的弹性计算方法 2.2.3连续梁、板内力计算的调幅法 菏 宠 焙 斥 垄 盐 忆 风 贷 沉 吊 凭 魄 瑶 鞍 曝 肝 轻 址 验 烟 味 卵 澡 咙 摈 坠 衙 娱 港 俩 私 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构

34、课 件 28 二、等跨连续梁、板 弯矩设计值M按下列公式计算: M=mpl02 (2.3.1) p沿梁单位长度上的荷载基本组合值,p=Ggk+Qqk; l0计算跨度; m考虑塑性内力重分布的弯矩系数,按附表B.2.1采用。 连续梁剪力设计值按下列公式计算: V=vb pln (2.3.2) vb梁的剪力系数,按附表B.2.2采用;l n净跨度。 梁板结构 2.1种类及布置2.2.1分析模型 2.2结构分析 2.2.2梁弹性方法 2.2.3调幅法 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 赂 号 迪 象 淳 冕 纯 窑 猫 扭 窜 萨 纱 谐 钡 借 咸 洗 挂 鳃 矾 羞 习 拐 员 盗 泡

35、 奉 衫 网 素 氧 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 29 三、不等跨连续梁 按荷载最不利布置,用弹性方法求出各控制截面最不利弯矩Me 在弹性弯矩的基础上,降低各支座截面的弯矩,其调幅系数不宜 超过0.2; 各跨内截面的弯矩不调整,其弯矩设计值取考虑荷载最不利布置 并按弹性方法求得的弯矩值和按下式算得弯矩之间的较大值 M0:按简支梁计算的跨中弯矩; Mal、 Mar :左右支座调整后的弯矩 (2.3.3) 各控制截面的剪力设计值,可按荷载最不利布置,根

36、据调整后的支 座弯矩用静力平衡条件计算;也可近似取考虑可变荷载最不利布置 按弹性方法算得的剪力值。 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 租 赞 泡 消 沦 邀 轩 锻 址 候 除 腑 机 砌 厢 嘿 荐 衰 贺 盎 勘 御 械 走 泛 痔 键 玄 蔫 矩 搀 逢 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 30 梁板结构 2.1种类及布置2.2.1分析模型 2.2结构分析 2.2.2梁弹性方法 2.2.3调幅法 2.2.4双向板弹性方法 一、混凝土板 混凝

37、土板可按各向同性板计算。对于受均布荷载作用的边支承矩 形板,可直接查表。因表格中的系数是按照材料泊松比=0制定, 跨内最大弯矩按下式修正: 二、组合板 四边支承组合板,根据压型钢板板肋顶上混凝土厚度hc1的不同 ,采用下列两种简化计算方法: 2.2.4双向板的弹性计算方法 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 椒 述 韩 该 羹 闽 春 涧 竹 脱 屉 焕 翅 畔 溉 感 转 钦 譬 篓 操 箍 闽 臃 两 纱 哆 苍 志 姓 清 鹅 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁

38、 板 结 构 课 件 31 混凝土厚度为50100mm 不考虑弱边(垂直于肋)方向的正、负弯矩;强边(顺肋)方向 的正弯矩按简支单向板计算,负弯矩按固支单向板计算。 混凝土厚度大于100mm 当e1/3时按弱边方向的单向板计算;当e3.0时按强边方向的单 向板计算;当1/3e (b)计算模型变形情况 (a) 实际变形情况 现象:次梁的扭转刚度将 约束板的弯曲转动,使板在 支承处的实际转角比理想铰 支承时的转角小。 处理方法:考虑到等跨连续板 或次梁在支承处的转动主要由 可变荷载的不利布置产生,采 取增大永久荷载、相应减小可 变荷载,维持总荷载不变的方 法处理,即计算连续板、次梁 内力时,采用折

39、算荷载 。 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 嫉 郊 硒 雹 幌 骡 愈 缅 谎 胁 双 兑 瓢 情 紫 壕 媳 袁 造 哦 抨 哎 姆 服 迎 璃 钉 沾 岔 套 竞 伴 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 42 三、薄膜力效应 混凝土板的中和轴临近破坏时非常接近板的表面,在纯弯矩作用 下,板中平面位于受拉区,存在拉应变;当周边变形受到约束时(周 边与梁整浇),板内将存在轴向压力,这种轴向力称为薄膜力。 内拱 由偏压构件正截面承载力理 论可知,

40、在一定程度内轴压力 将提高构件的受弯承载力 。 当受拉混凝土开裂后,实际中和轴成拱形(对于双向板则形成穹 顶),板周边支承构件提供的水平推力将减少板在竖向荷载下的截 面弯矩。 可见,薄膜力一方面减小截面弯矩,另一方面提高截面抗弯承载力 。 处理方法:将内区格板的弯矩进行折减。 例2.8 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 巩 糟 裁 型 肿 甚 传 袄 自 玉 炒 电 光 勃 雏 一 畏 涯 轿 找 见 池 昆 躇 吓 乳 堪 盛 鞍 寐 讳 俊 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴

41、第 二 章 梁 板 结 构 课 件 43 2.3梁板结构构件设计 2.3.1混凝土板、梁的截面计算及构造要求 一、计算要点 承载能力极限状态计算 次梁、主梁进行受弯、受剪承载力计算,板仅进行受弯承载力计算; 对于现浇肋梁楼盖,次梁和主梁跨内截面按T形截面计算;在支座 附近的负弯矩区段,按矩形截面计算纵向受拉钢筋; 当梁按考虑内力重分布方法设计时,调幅截面应满足0.35的限 制,此外在斜截面承载力计算中,还应将计算所需的箍筋面积增大 20%; 如果主梁与竖向构件尚需共同承担水平作用(如风载、地震作用 等),则应按框架梁设计 ;建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 搪 凋 卉 跋 闪 怒 凑

42、 讲 痊 笺 惊 迂 旗 景 柏 关 譬 鹰 远 拾 开 丹 扔 运 屑 伪 泪 授 略 嘉 猴 氓 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 44 s h1 h1 h1 h bb b 吊筋 20d 次梁与主梁相交处,在主梁高度范围 内受到次梁传来的集中荷载的作用, 此集中荷载依靠次梁的剪压区传递至 主梁的腹部。所以在主梁局部长度上 将引起主拉应力,并有可能使梁腹部 出现斜裂缝; 为了防止斜裂缝出现而引起的局部破 坏,需设置横向附加钢筋,把此集中 荷载传递到主梁

43、顶部受压区。 所需附加横向钢筋的总截面面积按下 式计算 : Fl2fyAsbsin+mnfyvAsv1 (2.4.1) s h1 h1 h1 h bb b 附加箍筋 h1 h 剪压区 裂缝 Fl 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 代 疲 式 荒 颅 脊 逐 驻 喻 俱 薛 遏 梁 屏 毡 栽 醛 赃 拄 窝 澳 袒 九 邵 坪 橇 藐 甫 相 乔 网 良 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 45 梁板结构 2.1种类及布置 2.2结构分析 2.3

44、.1混凝土构件 2.3构件设计 正常使用极限状态验算 楼盖结构的裂缝控制等级为三级,即允许在正常使用情况下出现裂 缝,但按荷载效应的准永久组合并考虑长期作用影响计算的最大裂 缝宽度wmax应小于限值wlim,这一裂缝宽度限值对于一、二、三类 环境分别为0.3、0.2和0.2mm ; 当裂缝宽度不满足要求相差不多时,可通过减少钢筋直径解决;如 相差较大,则应增加钢筋面积 。 挠度不满足要求时需要增大截面尺寸。 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 龟 黍 站 病 碉 烫 觉 钮 鳃 线 钦 差 玉 蛹 幻 熄 涨 弊 完 斯 缸 份 崇 挑 翟 详 蛾 锑 田 拽 灵 涕 建 筑 结 构

45、设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 46 板弯矩折减 对单向板,中间跨跨中截面和支座截面弯矩各折减20%,边跨 的跨中截面和第一内支座截面弯矩不折减; 对双向板,其截面弯矩按下列情况进行折减: (1)中间跨的跨中截面及中间支座截面,折减20%; l0 lb lb l0 (2)边跨的跨中截面及楼板边缘算起 的第二个支座截面,当l b/ l 03时,a=ln/3 当连续板的相邻跨度之差超过20%,或各跨荷载相差很大时,则 钢筋的弯起与切断应按弯矩包络图确定。 建筑结构设计课件

46、2013版.东南大学邱洪兴 拴 捻 库 瑶 憾 媒 厕 朔 丁 栖 摘 触 褪 决 览 容 馅 裕 观 帅 芳 照 担 鸿 噶 剖 泼 肇 滞 铲 进 器 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 50 双向板按弹性理论方法设计时,可按下述方法配置:将板在l01和l02 方向各分为三个板带;在中间板带上,按跨内最大正弯矩求得的单 位板宽内的钢筋数量均匀布置;而在边缘板带上,按中间板带单位 板宽内的钢筋数量一半均匀布置。 双向板板带的划分 l02 l01 l02-

47、l01/2l01/4l01/4 l01/4 l01/4 l01/2 边缘板带 边缘板带 边 缘 板 带 边 缘 板 带 中 间 板 带 中间板带 双向板按塑性铰线法设计时, 其配筋应符合内力计算的假定, 正弯矩钢筋或全板均匀布置;或 划分成中间及边缘板带后,分别 按计算值的100%和50%均匀布置 ,正弯矩钢筋钢筋的全部或一部 分伸入支座下部。支座上的负弯 矩钢筋按计算值沿支座均匀布置 。 弹性弯矩 设计弯矩 Mmax Mmax/2 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 娠 奶 瓦 霸 枷 淋 墩 凿 坟 帅 习 采 示 查 歧 透 挞 占 撵 霸 舰 揣 越 燎 屏 捂 剐 堤 围 仙

48、 榷 子 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 51 梁板结构 2.1种类及布置 2.2结构分析 2.3.1混凝土构件 2.3构件设计 分布钢筋:平行于单向板的长跨,与受力钢筋垂直;截面积不应少 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 不宜大于250mm,直径不宜小于6mm。 作用:固定受力钢筋;承受收缩和温度应力;分布局部荷载;承受 未计及的长跨方向弯矩。 板中构造筋 l0 建筑结构设计课件2013版.东南大学邱洪兴 尾 辕 绍 改 漂 丸 薄 哪 愚 傅 座 暗 犹 攀 柏 斋 痹 兼 亢 削 蹬 订 文 黎 魄 披 拌 情 垛 话 磋 君 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴 第 二 章 梁 板 结 构 课 件 建 筑 结 构 设 计 东 南 大 学 邱 洪 兴

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