1、Chap.10 梁板結(jié)構(gòu)1. 概述2. 整體現(xiàn)澆式單向板肋梁樓蓋3. 雙向板肋梁樓蓋4. 樓梯1精選ppt樓蓋（屋蓋）10.1 概述梁板結(jié)構(gòu)是土木工程中常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式。 Ch.10 梁板結(jié)構(gòu)2精選ppt樓梯 雨蓬 地下室底板 擋土墻 Ch.10 梁板結(jié)構(gòu)3精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)樓蓋樓蓋和屋蓋是房屋結(jié)構(gòu)的重要組成部分，在房屋結(jié)構(gòu)的自重和造價(jià)中占有較大比例。 一、樓蓋的主要功能 把樓蓋上的豎向力傳給豎向結(jié)構(gòu)（柱、墻等）； 把水平力傳給豎向結(jié)構(gòu)或分配豎向結(jié)構(gòu)； 作為豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的水平聯(lián)系和支撐。二、對(duì)樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求在豎向荷載作用下，滿足承載力和豎向剛度要求；在樓蓋自身水平面內(nèi)有足夠的水平剛

2、度和整體性；與豎向構(gòu)件有可靠連接，以保證豎向力和水平力的傳遞。4精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)三、樓蓋類型混凝土樓蓋按施工方法可分為：混凝土樓蓋按預(yù)加應(yīng)力情況可分為：?jiǎn)蜗虬謇吡簶巧w雙向板肋梁樓蓋井式樓蓋、密肋樓蓋、無(wú)梁樓蓋現(xiàn)澆式樓蓋、裝配式樓蓋、裝配整體式樓蓋鋼筋混凝土樓蓋、預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋混凝土樓蓋按結(jié)構(gòu)型式可分為：5精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)單向板肋梁樓蓋 雙向板肋梁樓蓋 井式樓蓋 無(wú)梁樓蓋 密肋樓蓋 6精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)10.2 整體現(xiàn)澆式單向板肋梁樓蓋一、概述 1. 單向板和雙向板的概念單向板在荷載作用下，只在一個(gè)方向彎曲 或者主要在一個(gè)方向彎曲的板a. 懸臂板b. 對(duì)

3、邊支承板c. 四邊支承板(兩鄰邊支承板、三邊支承板)7精選ppt雙向板在荷載作用下，在兩個(gè)方向彎曲， 且不能忽略任一方向彎曲的板8精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)定：混凝土板應(yīng)按下列原則進(jìn)行計(jì)算： 1兩對(duì)邊支承的板和單邊嵌固的懸臂板，應(yīng)按單向板計(jì)算； 2四邊支承的板（或鄰邊支承或三邊支承）應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算： （1）當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比大于或等于3時(shí)，可按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算； （2）當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比小于或等于2時(shí)，應(yīng)按雙向板計(jì)算； （3）當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比介于2和3之間時(shí)，宜按雙向板計(jì)算； 當(dāng)按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算時(shí)，應(yīng)沿長(zhǎng)邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋。9精選pptCh.

4、10 梁板結(jié)構(gòu)2. 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)步驟1）結(jié)構(gòu)平面布置，并對(duì)梁板進(jìn)行分類編號(hào)，初步確定板厚和主、次梁的截面尺寸；2）確定板和主、次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖；3）梁、板的內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力組合；4）截面配筋計(jì)算及構(gòu)造措施；5）繪制施工圖。10精選ppt主梁沿橫向布置 主梁沿縱向布置 有中間走道 Ch.10 梁板結(jié)構(gòu)二、結(jié)構(gòu)平面布置 （1）單向板、次梁和主梁的經(jīng)濟(jì)跨度為： 單向板：（1.72.7）m 次 梁 ：（46）m 主 梁 ：（58）m （2）受力合理 （3）滿足建筑要求 （4）方便施工進(jìn)行樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置時(shí)，應(yīng)注意以下問(wèn)題：11精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)三、結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖1. 計(jì)算單元12精選p

5、ptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)2. 計(jì)算簡(jiǎn)圖跨數(shù)超過(guò)五跨的連續(xù)梁、板，當(dāng)各跨荷載相同，且跨度相差不超過(guò)10%時(shí)，可按五跨的等跨連續(xù)梁、板計(jì)算 中間支座(D、E)內(nèi)力取與C支座相同；中間各跨(4、5跨)跨中內(nèi)力，取與第3跨相同。配筋構(gòu)造按圖(c)。13精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)取小值3. 計(jì)算跨度確定 取小值14精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)當(dāng)按彈性理論計(jì)算時(shí)： 若板、梁邊跨端部擱置在支承構(gòu)件上中間跨： （板和梁） 邊跨：取小值(板)取小值（梁）15精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)當(dāng)按塑性理論計(jì)算時(shí)： 板、次梁： 邊跨： 中間跨： 梁板的計(jì)算跨度也可按表10.2采用16精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)

6、4. 折算荷載當(dāng)板支承在次梁上、次梁支承在主梁上時(shí)，由于次梁對(duì)板、主梁對(duì)次梁的約束作用，將使支座負(fù)彎矩增大、跨中正彎矩減小；處理方法：采用折算荷載，增大恒荷載（沿所有跨布置），減小活荷載（按最不利位置布置），以獲得增大支座負(fù)彎矩、減小跨中正彎矩的效果。17精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)連續(xù)板： 連續(xù)次梁： 主梁可不作調(diào)整18精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)四、連續(xù)梁、板按彈性理論方法的內(nèi)力計(jì)算1. 活荷載的最不利布置及荷載的最不利組合 1）求某跨跨內(nèi)最大正彎矩時(shí)，應(yīng)在本跨布置活荷載，然后隔跨布置。2）求某跨跨內(nèi)最大負(fù)彎矩時(shí)，本跨不布置活荷載，而在其左右鄰跨布置，然后隔跨布置。3）求某支座最大負(fù)彎

7、矩或支座左、右截面最大剪力時(shí)，應(yīng)在該支座左右兩跨布置活荷載，然后隔跨布置。 連續(xù)梁活荷載最不利布置的原則：19精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)20精選ppt2. 內(nèi)力計(jì)算1）在均布及三角形荷載作用下：2）在集中荷載作用下：Ch.10 梁板結(jié)構(gòu)21精選ppt3. 內(nèi)力包絡(luò)圖 將同一結(jié)構(gòu)在各種荷載的最不利組合作用下的內(nèi)力圖 (彎矩圖或剪力圖)疊畫(huà)在同一張圖上，其外包線所形成的圖形稱為內(nèi)力包絡(luò)圖 Ch.10 梁板結(jié)構(gòu)22精選ppt4. 支座彎矩和剪力設(shè)計(jì)值 彎矩設(shè)計(jì)值： 剪力設(shè)計(jì)值：均布荷載集中荷載Ch.10 梁板結(jié)構(gòu)23精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)【例題1】某兩跨連續(xù)梁所受恒載設(shè)計(jì)值為30kN，活

8、載設(shè)計(jì)值為30kN，作用于三分點(diǎn)位置。求彎矩包絡(luò)圖？1.中間支座最大負(fù)彎矩2.第一跨跨中最大正彎矩24精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)3.第一跨跨中最大負(fù)彎矩4.彎矩包絡(luò)圖25精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)五、連續(xù)梁、板按塑性理論方法的內(nèi)力計(jì)算1. 塑性鉸的概念在鋼筋屈服截面，從鋼筋屈服到達(dá)到極限承載力，截面在外彎矩增加很小的情況下產(chǎn)生很大轉(zhuǎn)動(dòng)，表現(xiàn)得猶如一個(gè)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸，稱為“塑性鉸”。26精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)2. 內(nèi)力重分布的概念超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力不僅與荷載有關(guān)，同時(shí)與結(jié)構(gòu)各部分剛度比有關(guān)。對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu)，當(dāng)結(jié)構(gòu)的某個(gè)截面出現(xiàn)塑性鉸后，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布發(fā)生了變化，經(jīng)歷了一個(gè)重新分布的過(guò)程

9、，這個(gè)過(guò)程成為“塑性內(nèi)力重分布”。27精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)*內(nèi)力重分布與應(yīng)力重分布的區(qū)別 應(yīng)力重分布是指由于材料非線性導(dǎo)致截面上應(yīng)力分布與截面彈性應(yīng)力分布不一致的現(xiàn)象。無(wú)論靜定結(jié)構(gòu)還是超靜定結(jié)構(gòu)；內(nèi)力重分布對(duì)靜定結(jié)構(gòu)是不存在的。1）內(nèi)力計(jì)算方法與截面設(shè)計(jì)方法相協(xié)調(diào)；2）正確估計(jì)超靜定結(jié)構(gòu)承載力，和使用階段變形及裂縫；3）可以人為地調(diào)整截面的內(nèi)力分布情況，更合適地布置鋼筋；4）充分利用結(jié)構(gòu)的承載力，取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。3. 考慮塑性內(nèi)力重分布的意義28精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)4. 影響塑性內(nèi)力重分布的因素1）塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力 2）斜截面承載能力 3）正常使用條件因此，截面要有合適

10、的受壓區(qū)高度；構(gòu)件必須要有足夠的受剪承載力。5. 考慮內(nèi)力重分布的適用范圍不宜采用1）裂縫控制等級(jí)為一、二級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)件；2）直接承受動(dòng)力和重復(fù)荷載的混凝土結(jié)構(gòu)；3）要求有較高承載力儲(chǔ)備的混凝土結(jié)構(gòu)； 4）配置延性較差的受力鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)。29精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)6. 塑性鉸的特性2）塑性鉸是一個(gè)范圍，有一定長(zhǎng)度3）可傳遞彎矩：4）轉(zhuǎn)動(dòng)能力有限，受配筋率限制小，轉(zhuǎn)動(dòng)能力大；1）單向轉(zhuǎn)動(dòng)：只能彎矩作用方向轉(zhuǎn)動(dòng)大，轉(zhuǎn)動(dòng)能力小。30精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)7連續(xù)梁、板考慮塑性內(nèi)力重分布的內(nèi)力計(jì)算 彎矩調(diào)幅法1）彎矩調(diào)幅法彎矩調(diào)幅法簡(jiǎn)稱調(diào)幅法，它是在彈性彎矩的基礎(chǔ)上，根據(jù)需要，適當(dāng)調(diào)整某

11、些截面彎矩值。通常對(duì)那些彎矩絕對(duì)值較大的截面進(jìn)行彎矩調(diào)整，然后按調(diào)整后的內(nèi)力進(jìn)行截面設(shè)計(jì)和配筋構(gòu)造，是一種適用的設(shè)計(jì)方法。 截面彎矩調(diào)整的幅度用調(diào)幅系數(shù)表示 31精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)2）采用調(diào)幅法應(yīng)注意的問(wèn)題 受力鋼筋宜采用HRB400級(jí)、HRB335級(jí)熱軋鋼筋，混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜在C20C45范圍；截面的相對(duì)受壓區(qū)高度應(yīng)滿足0.10.35； 調(diào)幅系數(shù)不宜超過(guò)0.2 ； 連續(xù)梁、板各跨中截面的彎矩應(yīng)不小于包絡(luò)圖及下式計(jì)算的值 調(diào)幅后支座和跨中截面的彎矩值均不宜小于M0的1/3； 剪力設(shè)計(jì)值按荷載最不利布置和調(diào)幅后的支座彎矩由靜力平衡條件計(jì)算確定 32精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)等跨連

12、續(xù)板3）用調(diào)幅法計(jì)算等跨連續(xù)梁、板33精選ppt等跨連續(xù)梁（承受均布荷載）：Ch.10 梁板結(jié)構(gòu)34精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)六、單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求1. 單向板的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求1）截面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 板的計(jì)算單元通常取為1m，按單筋矩形截面設(shè)計(jì)； 板一般能滿足斜截面受剪承載力要求，設(shè)計(jì)時(shí)可不進(jìn)行受剪承載力驗(yàn)算； 板的內(nèi)拱作用，可使跨中彎矩減小20%35精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)對(duì)四周與梁整體連接的單向板 (現(xiàn)澆連續(xù)板的內(nèi)區(qū)格就屬于這種情況)，其中間跨的跨中截面及中間支座截面的計(jì)算彎矩可減少20，其它截面則不予降低（如板的角區(qū)格、邊跨的跨中截面及第一內(nèi)支座截面的計(jì)算彎矩則不

13、折減）。36精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)2）構(gòu)造要求 板的厚度板的支承長(zhǎng)度 板中受力鋼筋鋼筋的直徑 鋼筋的間距 配筋方式 分離式配筋 彎起式配筋 鋼筋的彎起和截?cái)?單跨板，l0 /35；多跨連續(xù)板， l0 /40。且 60mmh,且 120mm37精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)3）板中受力鋼筋當(dāng)q / g3時(shí)，a=ln /4 當(dāng)q / g3時(shí)，a=ln /338精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)4）板中構(gòu)造鋼筋 分布鋼筋 垂直于主梁的板面構(gòu)造鋼筋 嵌入承重墻內(nèi)的板面構(gòu)造鋼筋（邊部、角部） 39精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)2. 次梁的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求1）截面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 截面形式 考慮塑性內(nèi)力重分

14、布時(shí)，在下列區(qū)段內(nèi)應(yīng)將計(jì)算所需的箍筋面積增大20：對(duì)集中荷載，取支座邊至最近一個(gè)集中荷載之間的區(qū)段；對(duì)均布荷載，取支座邊至距支座邊為1.05h0的區(qū)段，此處h0為梁截面有效高度。此外，箍筋的配箍率sv不應(yīng)小于0.3ft/fyv。 當(dāng)次梁的截面尺寸滿足規(guī)范的要求時(shí)，一般不必作使用階段的撓度和裂縫寬度驗(yàn)算。40精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)2）構(gòu)造要求截面尺寸支承長(zhǎng)度鋼筋的直徑 鋼筋的間距 梁側(cè)的縱向構(gòu)造鋼筋 配筋方式 41精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)42精選ppt對(duì)于邊次梁，尚應(yīng)考慮板對(duì)邊次梁的受扭作用，次梁箍筋和縱筋均增加20。Ch.10 梁板結(jié)構(gòu)43精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)3. 主梁

15、的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求1）截面設(shè)計(jì)要點(diǎn)截面形式 主梁支座截面的有效高度h0 單排鋼筋時(shí) h0= h -(5060)mm雙排鋼筋時(shí) h0h -(7080)mm 主梁的內(nèi)力計(jì)算通常按彈性理論方法進(jìn)行，不考慮塑性內(nèi)力重分布 當(dāng)主梁的截面尺寸滿足規(guī)范的要求時(shí)，一般不必作使用階段的撓度和裂縫寬度驗(yàn)算。44精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)2）構(gòu)造要求截面尺寸 支承長(zhǎng)度鋼筋的直徑 鋼筋的間距 梁側(cè)的縱向構(gòu)造鋼筋 梁縱筋的彎起和截?cái)喟磸澗匕j(luò)圖確定 主梁附加橫向鋼筋45精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)附加箍筋和吊筋的總截面面積按下式計(jì)算：46精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)10.3 雙向板肋梁樓蓋在荷載的作用下,在兩

16、個(gè)方向上彎曲,且不能忽略任一方向彎曲的板稱為雙向板1.雙向板的受力分析一、雙向板的受力分析和試驗(yàn)研究47精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)當(dāng)時(shí)，得：；當(dāng)時(shí)，得：；當(dāng)時(shí)，得：當(dāng),按單向板計(jì)算；而當(dāng) 按雙向板計(jì)算 48精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)2.雙向板的試驗(yàn)研究49精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)四邊擱置無(wú)約束肋形樓蓋50精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)二、雙向板內(nèi)力計(jì)算四邊支承的板,有六種邊界條件:(1)四邊簡(jiǎn)支； (2)一邊固定，三邊簡(jiǎn)支； (3)兩對(duì)邊固定，兩對(duì)邊簡(jiǎn)支； (4)四邊固定； (5)兩鄰邊固定，兩鄰邊簡(jiǎn)支； (6)三邊固定，一邊簡(jiǎn)支。彈性理論計(jì)算方法1.單塊雙向板的內(nèi)力計(jì)算51精選

17、pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)單位板寬內(nèi)的彎矩設(shè)計(jì)值為:m 跨中或支座單位板寬內(nèi)的彎矩設(shè)計(jì)值(kNmm)；q 板上作用的均布荷載設(shè)計(jì)值(kNm2), l 短跨方向的計(jì)算跨度(m) 彎矩系數(shù)。 需指出：附表10.2是根據(jù)材料的波桑比0制定的。當(dāng)0時(shí)，可按下式計(jì)算跨中彎矩： 對(duì)鋼筋混凝土，=0.252精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)2. 連續(xù)雙向板的內(nèi)力計(jì)算1）跨中最大彎矩的計(jì)算在正對(duì)稱荷載 (g+q/2) 作用下：中間支座近似的看作固定支座， 中間區(qū)格均可視為四邊固定的雙向板 在反對(duì)稱荷載 (q/2) 作用下：中間支座視為簡(jiǎn)支支座， (2) 支座最大彎矩的計(jì)算 中間區(qū)格均可視為四邊固定的雙向板 對(duì)于邊

18、、角區(qū)格，外邊界條件應(yīng)按實(shí)際情況考慮。按在正對(duì)稱荷載 (g+q) 作用下：活荷載的不利布置如圖所示：中間各區(qū)格板均可視為四邊簡(jiǎn)支板的雙向板。 53精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)三、 雙向板的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求考慮板內(nèi)拱作用，對(duì)彎矩進(jìn)行折減 連續(xù)板中間區(qū)格的跨中及中間支座截面，折減系數(shù)為0.8; 邊區(qū)格的跨中及自樓板邊緣算起的第二支座截面，當(dāng)l bl 1.5時(shí)，折減系數(shù)為0.8 ；當(dāng)1.5l bl 2.0時(shí)，折減系數(shù)為0.9。l b為區(qū)格沿樓板邊緣方向的跨度，l 為區(qū)格垂直于樓板邊緣方向的跨度。 角區(qū)格的各截面不折減。1. 雙向板的截面設(shè)計(jì)要點(diǎn)(1) 截面的彎矩設(shè)計(jì)值取1m板帶，按單筋矩形截面設(shè)

19、計(jì) (2) 截面有效高度短跨方向 h0h-20(mm) 長(zhǎng)跨方向 h0h-30(mm)(3) 配筋計(jì)算54精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)2. 雙向板的構(gòu)造要求2)鋼筋的配置彎起式和分離式80160mm;簡(jiǎn)支梁:l0/45,連續(xù)梁:l0/451)雙向板的厚度55精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)沿墻邊及墻角的板內(nèi)構(gòu)造鋼筋與單向板樓蓋相同。受力鋼筋的直徑、間距、彎起點(diǎn)及截?cái)帱c(diǎn)的位置等均可參照單向板配筋的有關(guān)規(guī)定 56精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)57精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)四、雙向板支承梁的設(shè)計(jì)板傳給梁的荷載：l01為板的短邊次梁和主梁的設(shè)計(jì)方法和構(gòu)造要求同單向板肋梁樓蓋1. 荷載確定58精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)2. 計(jì)算a. 將支承梁上三角形或梯形分布荷載化為等效均布荷載，求出支座彎矩； 1）按彈性理論計(jì)算 b. 根據(jù)所求得的支座彎矩和梁的實(shí)際荷載分布（三角形或梯形），由平衡條件計(jì)算梁的跨中彎矩和支座剪力。在求支座彎矩和跨中彎矩時(shí)，仍需考慮活荷載的最不利位置。 59精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)2）按調(diào)幅法計(jì)算 在按彈性理論求得的支座彎矩的基礎(chǔ)上，可將支座彎矩調(diào)幅20-25%，再按實(shí)際荷載分布計(jì)算梁的跨中彎矩。 60精選pptCh.10 梁板結(jié)構(gòu)