5-钢筋混凝土梁板结构

第五章钢筋混凝土梁板结构第五章钢筋混凝土梁板结构钢筋混凝土楼盖类型5.1现浇单向板肋形楼盖5.2现浇双向板肋形楼盖5.3钢筋混凝土楼梯5.4悬挑构件5.5第十七讲能力训练17第十八讲能力训练18第十九讲能力训练19第二十讲能力训练20第二十一讲能力训练21第五章钢筋混凝土梁板结构楼盖、屋盖、楼梯和雨蓬均为梁板结构。梁板结构的分类：按施工方法的不同分为：——现浇整体式——预制装配式——装配整体式现浇楼盖的钢筋网片现浇整体式钢筋混凝土楼盖优点：整体刚度好、抗震性强、防水性能好，缺点：是模板用量多、施工作业量较大。钢筋混凝土楼盖类型5.15.1钢筋混凝土楼盖类型第五章钢筋混凝土梁板结构现浇整体式楼盖主要有，——肋形楼盖:由板、次梁、主梁组成，三者整体相连。——无梁楼盖：楼盖中不设梁肋，将板直接支撑在柱上，是一种板柱结构。——井字楼盖：由板、梁组成的楼盖，但两个方向梁高相同，没有主、次梁之分。无梁楼盖井式楼盖5.1钢筋混凝土楼盖类型第五章钢筋混凝土梁板结构现浇肋形楼盖：——单向板肋梁楼盖——双向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖5.1钢筋混凝土楼盖类型第五章钢筋混凝土梁板结构装配式楼盖：预制梁、预制板（或现浇板），组合而成，工厂化生产，广泛用于多层民用和工业厂房中。装配整体式楼盖：在预制板上现浇混凝土叠合层形成整体楼盖。兼具有现浇整体式楼盖和装配式楼盖的优点。但需要进行混凝土二次浇灌，有时还需增加焊接工作量。其整体性、抗震性、防水性都较差，不便于开设孔洞，不适合用于高层和有抗震设防要求的房屋，也不适合有防水和开洞要求的楼面。5.1钢筋混凝土楼盖类型第五章钢筋混凝土梁板结构单向板和双向板单向板是指：仅仅在一个方向或主要在一个方向受弯的板；双向板是指：两个方向均受弯的板。5.1钢筋混凝土楼盖类型第五章钢筋混凝土梁板结构单、双向的设计判断EIlqEIlq384538454022401140224011lqlq40140221llqq2q1q2q21qqql2/l1≥3按单向板设计；2＜l2/l1＜3宜按双向板设计；l2/l1≤2应按双向板设计。5.1钢筋混凝土楼盖类型第五章钢筋混凝土梁板结构双向板楼盖传力路线：荷载→板→（沿短边和长边）→次梁和主梁→柱或墙单向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖单向板楼盖传力路线：荷载→板→（沿短边）→次梁→主梁→柱或墙本章目录5.1钢筋混凝土楼盖类型第五章钢筋混凝土梁板结构现浇单向板肋形楼盖5.2设计步骤：布结构、定简图、求内力、配钢筋、绘图纸。单向板楼盖由单向板、次梁、主梁组成5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构一、结构平面布置（布结构）布置原则：计算方便（尽量对称、等跨、等截面和同材料）符合模数。1、布置方案板：1.8-2.7m次梁：4-6m主梁：5-8m2、经济跨度5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构二、计算简图（定简图）单向板肋形楼盖中的板、次梁、主梁均整浇在一起。为便于计算，一般不考虑整体作用，将整个楼盖分解为板、次梁、主梁三类构件单独进行计算。在计算简图中，需反映出构件的支承条件、计算跨度、计算跨数、荷载分布、荷载大小等。⑴支承条件墙体作为构件的铰支座；次梁作为板的铰支座；主梁作为次梁的铰支座；主梁与柱的线刚度比大于5时，柱作为主梁的铰支座，反之，按框架结构计算。5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构（2）计算跨度弹性取中心塑性取边线5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构（4）荷载分布和大小恒载:结构自重、构造层重、隔墙、永久性设备重…活载:人员荷载、家具荷载、临时性设备重量…跨数不超过5跨，按实际情况，超过5跨，可按5跨计算。（3）计算跨数5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构思考题5.2现浇单向板肋形楼盖作业第五章钢筋混凝土梁板结构板的荷载：板：负载宽度b=1M板受到的均布恒荷载设计值g板＝恒载分项系数rg×钢混材料重度r×板厚h×负载宽度b＋板面及板底构造层重量板受到的均布活荷载设计值q板＝活载分项系数rq×均布活荷载标准值qk×负载宽度b5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构次梁的荷载：次梁：负载宽度L1次梁受到的均布恒荷载设计值g次＝板面恒载设计值g板×负载宽度L1＋恒载分项系数rg×钢混材料重度r×次梁宽度b×(次梁高度h次-板的厚度h板)＋梁侧抹灰重量次梁受到的均布活荷载设计值q次＝板面活载设计值q板×负载宽度L15.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构主梁的荷载：主梁：负载面积L1×L2主梁受到的集中恒荷载设计值Ｇ主＝次梁恒载设计值g次×负载宽度L2＋恒载分项系数rg×钢混材料重度r×主梁宽度b×(主梁高度h主-板的厚度h板)×负载宽度L1＋梁侧抹灰重量主梁受到的集中活荷载设计值Ｑ主＝板面活载设计值q板×负载面积L1×L25.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构三、内力计算（求内力）受弯构件所需要求的内力为M和V计算方法：弹性法和塑性法弹性法严谨，配筋量多。塑性法经济，但易开裂，下列构件不能采用，①直接承受动力荷载的结构；②对裂缝宽度有较高要求的结构；③重要部位的结构。5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构1、弹性法计算内力5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构（1）荷载的最不利组合满布的恒荷载+最不利的活荷载布置活荷载最不利的布置原则：1）求某跨跨中最大正弯矩时，应在该跨布置活荷载，然后隔跨布置活荷载；2）求某支座最大负弯矩时，应在该支座左右两跨布置活荷载，然后隔跨布置活荷载。3）求某支座边最大剪力时，应在该支座左右两跨布置活荷载，然后隔跨布置活荷载，与支座最大负弯矩的布置相同。（2）内力包络图将各种内力组合情况下的内力图，画在同一张图上，形成内力叠合图，其外包线称为“内力包络图”。5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构分析以下两跨连续梁的弯矩包络图G=30kNQ=30kN2m2m2m2m2m2m5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构GG==3300kkNNQQ==3300kkNN2m2m2m2m2m2m80401204080GG==3300kkNNQQ==3300kkNN2m2m2m2m2m2m90309030GG==3300kkNNQQ==3300kkNN2m2m2m2m2m2m909030305.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构GG==3300kkNNQQ==3300kkNN2m2m2m2m2m2mGG==3300kkNNQQ==3300kkNN2m2m2m2m2m2mGG==3300kkNNQQ==3300kkNN2m2m2m2m2m2m120904040905.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构（1）塑性铰在钢筋屈服截面，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”。2、塑性法计算内力5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构（2）塑性铰与普通铰区别塑性铰理想铰A：能承受（基本不变的）弯矩不能承受弯矩B：具有一定长度区域集中于一点C：只能沿弯矩方向转动D:转动能力有一定限度。任意转动（3）内力重分布超静定结构出现第一个塑性铰后，随荷载的增加结构中的内力分布不再服从弹性分析结果，与弹性内力结果存在差别的现象称为“塑性内力重分布”。（只存在于超静定结构中）5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构20)(:lqgMm弯矩计算（4）塑性法（塑性内力重分布设计法）是指采取弯矩调幅法将支座弯矩调低后进行配筋的一种经济配筋法。适用于板和次梁，但不适用于主梁。nvlqgV)(:剪力计算作业思考题5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构四、配筋计算和构造（配钢筋）1、板的构造要求（1）板厚要求：一般≥60mm简支板≥l/35，连续板≥l/40。（2）板的支承长度应满足受力筋在支座内锚固长度的要求，且一般不小于120mm（3）受力钢筋的构造要求。配筋方式：弯起式和分离式，见下图。满足一定条件时（等跨、等厚度，活载与恒载之比小于3等），可直接按该图进行钢筋的弯起或截断，否则应作包络图。5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构板中受力钢筋的布置(a)弯起式配筋(b)分离式配筋；3当gq＞时3nla=3时当gq≤4nla=弯起数量为跨中钢筋的1/3~1/2当等跨或跨度相差不超过20%5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构此外受力筋与板的短边平行，直径在6到12毫米之间，直径不宜多于两种；间距一般≥70㎜；当板厚h≤150㎜时，不应大于200mm;当板厚h150㎜时，不应大于1.5h,且不应大于250mm。（4）板中构造钢筋：A.分布筋：平行于长跨，布置于板底部，受力筋之上，如下图：≥受力钢筋的15%，直径≥6mm，间距≤250，集中荷载较大或露天构件，分布钢筋间距≤200mm5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构B.与主梁垂直的附加负筋：如下图：主梁次梁板板受力钢筋AAAA附加负筋间距应200mm,直径不宜小于8mm5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构C.嵌固在墙体内的附加负筋：5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构D.现浇板上开洞时，a）见图（a），当b（或d）≤300mm时;b）见图（b），当300mm≤b（或d）≤1000mm时;c）见图（c），当b(或d)1000mm时，或孔洞周边有较大集中荷载时，应在洞边设肋梁。5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构2、次梁的构造要求1）次梁的一般构造同受弯构件，次梁伸入墙内的支撑长度不应小于240mm。2)截面尺寸满足高跨比（1/18－1/12)和宽高比（1/3－1/2)的要求时，一般不必作使用阶段挠度和裂缝宽度要求。3）次梁构造要求：纵筋布置有弯起式和分离式。当等跨、等截面和活载与恒载之比小于等于3时，纵筋的弯起和截断可按下图布置，否则按包络图布置。5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构3、主梁的构造要求1）主梁伸入墙内的支撑长度不应小于370mm。2）主梁的截面尺寸：满足此高跨比（1/14~1/8）和高宽比（1/3~1/2）要求一般不必作挠度和裂缝宽度验算。3）主梁与次梁交接处，应设置附加横向钢筋，以承受集中力的作用。附加横向钢筋有附加箍筋（不少于2φ6）和附加吊筋（不少于2φ12）两种类型，宜优先选用附加箍筋。5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构主梁次梁板板受力负筋次梁受力负筋筋）主梁受力负筋（或架立4）主梁与次梁相交处上部钢筋布置按下图：计算主梁负筋时，单排筋h0=h－（55～60）mm，双排筋h0=h－（80～90）mm5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构5)梁的受剪钢筋宜优先选用箍筋，但当主梁剪力很大，仅用箍筋间距太小时，也可在近支座处设置部分弯起钢筋，弯起钢筋不宜放在梁截面宽度的两侧，且不宜使用粗直径的钢筋作为弯起钢筋。当弯起钢筋不足以承受剪力时，可单独为抗剪设置弯起钢筋即“鸭筋”，但不允许采用“浮筋”，以防止斜裂缝开展过大。本章目录5.2现浇单向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构现浇双向板肋形楼盖5.3一.双向板的受力特点和主要试验结果1.四边支承板弹性工作阶段的受力特点主要结论：相邻板带之间存在剪力，构成扭矩；主弯矩作用下板底部将产生45度方向的裂缝。2.四边支承板的主要试验结果（附图）特点：板底部裂缝沿45度方向；板顶裂缝沿支承边发展呈椭圆形。对于非规则的双向板，一般按薄板理论直接计算内力；对于规则的双向板，根据薄板理论制成表格后，查表计算。二.双向板按弹性理论的内力计算5.3现浇双向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构双向板破坏形式lylx四边简支矩形板①②②②②(a)板面裂缝①①②②③④④④④(b)板底裂缝5.3现浇双向板肋形楼盖第五章钢筋混凝土梁板结构三、双向板的构造要求（1）板厚一般≥80mm，且≤160mm