搜索
2013建筑结构选型12梁、板及楼盖体系222梁、板及楼盖体系梁(beam)主要承受垂直于梁轴线方向的荷载作用板梁柱拱4123人们居住和工作的建筑物均是由各个单一空间构成，而每一个空间又是由基本构件组成。建筑物的基本结构形式可分为32梁、板及楼盖体系楼盖由梁板组成，是结构的一个重要组成部分楼盖布置（即梁、板布置）是否经济合理，对于工程造价有很大的影响。根据施工方法的不同，梁板结构可分为现浇结构；装配式结构；装配整体式结构。现浇楼盖体系的结构平面布置就是在建筑平面上进行梁、板的布置。2.1梁2.2板2.3楼盖体系2梁、板及楼盖体系2.4常用梁和板的参考尺寸552.1梁2.1.1梁的型式2.1.2梁的受力与变形2.1.3钢筋砼梁的构造教学要求了解梁的不同型式及钢筋混凝土梁的构造，了解梁的受力情况，掌握梁的支承方式及按位置情况分类。62.1梁分析方便、制作简单，故在中小跨度建筑中仍得到了大量的应用。截面尺寸应通过强度和变形计算确定。钢筋混凝土梁的强度计算包括•正截面强度（M的作用）•斜截面强度（M和Q的共同作用）钢梁和木梁的强度计算包括正应力剪应力变形计算主要是挠度的验算。772.1.1.1梁的型式石梁按材料分类按截面分类按支承方式分类静定梁超静定梁焊接工字型梁矩形梁异形梁木梁钢梁钢筋混凝土梁预应力混凝土梁钢-钢筋混凝土梁88主梁布置方式支承方式简支梁悬臂梁次梁过梁圈梁连梁连续梁2.1.1.1梁的型式2013建筑结构选型92.1.1.1梁的型式按材料—石梁希腊阿提密斯庙整个神殿最著名的是内部的两排大理石立柱，至少106根，每根大约12至18米高。大理石立柱长度最高21.7米2013建筑结构选型102.1.1.1梁的型式按材料—石梁希腊帕提农神庙采取八柱的多立克式，东西两面是8根柱子，南北两侧则是17根，东西宽31米，南北长70米。东西两立面（全庙的门面）山墙顶部距离地面19米，柱高10.5米，柱底直径近2米2013建筑结构选型11112.1.1.1梁的型式按材料—石梁石梁古建筑中广泛应用，石材抗压强度高，抗拉强度低。高度大，极其笨重，而跨度较小，使柱网尺寸受到限制，影响室内空间的使用帕特农神庙2013建筑结构选型12福建泉州洛阳桥浙江绍兴纤道桥2013建筑结构选型132.1.1.1梁的型式按材料—木梁北京故宫太和殿太和殿面阔十一间，进深五间，高26.92m，连同台基通高35.05m,宽约63米共有七十二根大柱支撑其全部重量，其中顶梁大柱最粗最高，直径为1.06m,高为12.70m。明代用的是楠木，清代重建后，用的是松木，2013建筑结构选型1414太和殿，俗称金銮殿，殿高35米，面积2381平方米，是中国最大的一座木结构宫殿。面阔11间，进深5间，为中国古代殿宇最高等级的重檐庑殿顶。2.1.1.1梁的型式按材料—木梁2013建筑结构选型15152.1.1.1梁的型式按材料—木梁2013建筑结构选型1616木梁•在我国古代的庙宇、宫殿建筑中应用普遍•木材自重轻，抗压抗拉强度高。因此，木梁比石梁截面小、跨度大，室内空间开阔，使用方便•缺点：木材防腐、防火、防蛀性能差，且资源有限，现代建筑逐步淘汰胶合木用胶粘方法将木料或木料与胶合板拼接成尺寸与形状符合要求而又具有整体木材效能的构件和结构。现代胶合木（胶合板、胶合梁）结构具有良好的防腐、防蛀、阻燃的性能，且具有比普通木材更高的强度，并可充分利用木材资源，因而得到了较好的发展和应用。胶合木结构于1907年首先在德国问世，至40年代中期已发展成为现代木结构的一个重要分支。广泛应用于各种工程上。2.1.1.1梁的型式按材料—木梁2013建筑结构选型172.1.1.1梁的型式按材料—钢梁上海世博会某轻钢结构厂房2013建筑结构选型182013建筑结构选型192020南京长江大桥2.1.1.1梁的型式2121某单层工业厂房2.1.1.1梁的型式22222.1.1.1梁的型式2013建筑结构选型23钢梁强度高，施工方便。钢梁自重比相同跨度混凝土梁轻。维护费用较高，房屋建筑较少使用，但在厂房、桥梁中应用较广泛。材料强度高、施工方便、适用范围广。尽管钢材容重较大，但由于材料强度高，所需截面尺寸较小，钢梁的自重比相同跨度混凝土梁要轻。防腐、防火性能较差,造价和维修费用较高。在房屋建筑中很少直接采用实腹钢梁，常常采用更为经济省料的其他结构型式。钢梁2013建筑结构选型242.1.1.1梁的型式按材料—钢梁钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；最符合一般工程力学的基本假定；材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载；建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产；加工精度高、效率高、密闭性好。缺点：耐火性和耐腐性较差。2013建筑结构选型252.1.1.1梁的型式按材料—钢筋混凝土梁混凝土是由胶凝材料水泥、砂子、石子和水，及掺和材料、外加剂等按一定的比例拌和而成。凝固后坚硬如石，受压能力好，但受拉能力差，容易受拉断裂。钢筋混凝土在混凝土受拉区域内或相应部位加入一定数量的钢筋，使两种材料粘结成一个整体，共同承受外力2013建筑结构选型262013建筑结构选型272013建筑结构选型28钢筋混凝土梁目前应用最为广泛的梁。利用混凝土受压，纵向钢筋及箍筋受拉，由纵向钢筋、箍筋和混凝土共同工作，整体受力。具有受力明确、构造简单、施工方便、造价低廉等优点。自重大。当跨度较大时，常受到挠度和裂缝宽度等控制条件的限制，跨度一般不超过12m。2013建筑结构选型29预应力混凝土梁大跨度结构和桥梁结构中广泛应用可部分地克服钢筋混凝土梁的缺点。在受拉区施加了预压应力并对梁进行了预起拱，可有效地控制梁的裂缝宽度和挠度；采用了高强混凝土和高强钢筋，可有效地节省材料、减轻结构自重。预应力混凝土梁的适用跨度一般可达18m、也有超过30m及更大跨度的工程实例。2013建筑结构选型30钢—钢筋混凝土组合梁（型钢混凝土梁）桥梁工程中较为常用，目前在房屋建筑中也开始应用，型钢和钢筋混凝土形成的共同受力的组合结构，下部钢材受拉，上部钢筋砼受压，充分利用其材料特性。充分利用了钢和混凝土的强度特点，因而具有较好的技术经济指标，具有钢结构延性好、重量轻的优点和混凝土结构优良的防火性能及耐久性。2013建筑结构选型312.1.1.2梁的截面型式双坡薄腹梁鱼腹梁空腹梁2013建筑结构选型322.1.1.2梁的截面型式按曲面形状斜（直）梁或折线梁曲面梁33332.1.1.2梁的截面型式钢筋砼梁截面型式钢梁截面型式2013建筑结构选型342.1.1.3梁的型式按支座约束条件超静定梁静定梁多跨梁单跨梁2013建筑结构选型352.1.1.3梁按支座约束条件分类•单跨静定梁–简支梁、悬臂梁•单跨超静定梁–一端固定、一端简支–两端固定•多跨静定梁–多用于桥梁中•多跨超定梁–一般建筑中3636悬臂梁梁的一端固定在支座上，使该端不能转动，也不能产生水平和垂直移动。.梁的两端搁置在支座上，但支座仅使梁不产生垂直移动，可自由转动。为使整个梁不产生水平移动，加设铰支座和滚动支座。...支承方式简支梁连续梁具有两个以上支座的梁。..2.1.1.3梁的型式3737简支梁玻璃走廊鸟瞰美国大峡谷悬臂梁`2.1.1.3梁的型式3838q连续梁2.1.1.3梁的型式39392.1.1.3梁的型式超静定梁静定梁静定多跨梁连续梁单跨梁多跨梁4040次梁次梁直接承受板传来的荷载。主梁主梁除承受板直接传来的荷载外，还承受次梁传来的荷载。连梁连梁主要用于连接两榀框架，使其成为一个整体。圈梁圈梁一般用于砖混结构，将整个建筑围成一体，增强结构的抗震性能。过梁过梁一般用于门窗洞口的上部，用以承受洞口上部结构的荷载。在结构中的位置2.1.1.3梁的型式4141建筑剖视图2.1.1.3梁的型式4242钢结构建筑主梁，次梁次梁次梁主梁主梁2.1.1.3梁的型式4343主梁次梁的传力路径2.1.1.3梁的型式4444屋面板混合结构－竖向荷载通过砖墙传到基础上圈梁的设置2.1.1.3梁的型式2013建筑结构选型452.1.2梁的受力特性•相同跨度、荷载条件下的不同截面高度–石梁＞木梁＞钢筋砼梁＞钢梁–悬臂梁＞单跨简支梁＞单跨超静定梁＞多跨超定梁•充分利用材料强度的程度–矩形梁＜工字型梁＜薄腹梁＜鱼腹梁46462.1.2梁的受力与变形47472.1.2梁的受力与变形单跨梁在竖向均布荷载作用下的弯矩图梁主要承受垂直于梁轴线方向的荷载的作用,其内力主要为弯矩和剪力。梁的变形主要是挠曲变形。梁的受力与变形主要与梁的约束条件有关。48482.1.2梁的受力与变形简支梁是静定结构,构造简单，施工方便。但内力及变形较大。常用于中小跨度建筑。当建筑物的地基较差时采用简支梁结构较为有利。简支梁也常被用来作为沉降缝之间的连接构件。49492.1.2梁的受力与变形悬臂梁悬臂端无支承构件，视野开阔,空间布置灵活。其缺点是在结构的固定端有较大的倾覆力矩。设计时除了考虑结构的强度和变形外,还要注意结构的抗倾覆稳定性。50502.1.2梁的受力与变形当梁柱结构中柱刚度比梁刚度大很多且梁柱节点构造为刚接时,可按两端固定梁分析梁在竖向荷载作用下的内力与变形对于一般情况下梁柱刚度相差不多的情况,则柱对梁的约束作用应视作弹性支承,这时梁在竖向荷载作用下的内力和变形介于两端固定梁和两端简支梁之间。51512.1.3钢筋砼梁的构造梁高可取梁跨度的1/14～1/8,梁宽可梁高度的1/3～1/2。当梁截面高度受限制时，可适当采用扁梁。简支梁可比连续梁截面稍大些，采用预应力混凝土梁的截面可稍小些。钢筋砼梁截面尺寸应根据梁的跨度、荷载、支承及建筑使用要求确定。52板的分类单向板当板的边长之比L2/L1＞2时，板在长边L2方向所产生的弯矩将很小，可忽略不计。板上的荷载绝大部分沿短边传给梁或墙。双向板当板的边长比L2/L1≤2时，板将发生双向弯曲，板上的荷载沿两个方向传给梁或墙。单向板组成的肋形楼盖为单向板肋形楼盖。双向板组成的肋形楼盖为双向板助形楼盖。2.2板53板的经济跨度板的内力主要是弯矩，弯矩的大小与跨度的二次方成正比；板的造价随内力增加而增大。单向板经济跨度为2~3m双向板经济跨度为3~5m2.2板54板厚板是受弯构件，抗弯所需要的截面高度较小，可能引起较大的挠度，往往比弯矩更具有威胁性。极限挠度和极限裂缝常常发生在强度破坏之前，因此，挠度必须控制在跨度的1/200～1/300以内。对于普通的现浇楼盖的板、梁结构，一般在设计中很少考虑挠度，而避免繁琐的挠度计算。即对截面尺寸要有一定的控制，若板厚足够大而能保证刚度要求时，产生的挠度将可控制在要求的限值以内。只要选用的截面尺寸不小于一定限值，即可认为构件刚度足够，可不必进行挠度计算。2.2板55板厚现浇整体式楼盖中，板厚根据满足刚度要求的高跨比条件，同时结合建筑物的使用要求来考虑。常用的板厚（l为板的短向跨度，mm）2.2板最小板厚（mm）简支连续构造最小厚度单向板1/30l1/40l单向板、屋顶60mm双向板楼面80mm根据结构要求而定双向板1/40l1/50l悬臂板1/12l562.3楼盖体系楼盖分类按体系主次梁体系交叉梁体系曲梁体系无梁体系常用形式钢结构多层或高层与平面形状有关572.3楼盖体系楼盖分类按材料木楼（屋）盖钢筋混凝土楼盖预应力钢筋混凝土楼盖钢-混凝土组合楼盖常用形式钢楼盖钢结构多层或高层钢结构平台或简易楼面木结构中或室内改造木楼（屋）盖钢筋混凝土楼盖预应力钢筋混凝土楼盖木楼（屋）盖钢筋混凝土楼盖钢-混凝土组合楼盖预应力钢筋混凝土楼盖木楼（屋）盖钢筋混凝土楼盖钢楼盖钢-混凝土组合楼盖预应力钢筋混凝土楼盖木楼（屋）盖钢筋混凝土楼盖钢结构平台或简易楼面钢楼盖钢-混凝土组合楼盖预应力钢筋混凝土楼盖木楼（屋）盖钢筋混凝土楼盖钢结构多层或高层钢结构平台或简易楼面钢楼盖钢-混凝土组合楼盖预应力钢筋混凝土楼盖