《雙向板肋梁樓蓋 》ppt課件

1、1 梁板結構,,1 梁板結構,1.1 概 述1.2 現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋 1.3 現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋設計實例1.4 現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋1.5 現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋設計實例1.6 裝配式混凝土樓蓋 1.7 無梁樓蓋 1.8 無粘結預應力混凝土樓蓋 1.9 樓梯和雨蓬,1.4 現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,在荷載的作用下,在兩個方向上彎曲,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

2、分析,圖1-41 雙向板受力的近似分析,1.4.1 雙向板的受力分析和試驗研究,1.4.1 雙向板的受力分析和試驗研究,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,1. 雙向板的受力分析,圖1-41 雙向板受力的近似分析,1.4.1 雙向板的受力分析和試驗研究,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,2. 雙向板的試驗研究,圖1-43 雙向板破壞時裂縫分布,1.4.1 雙向板的受力分析和試驗研究,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向

3、板肋梁樓蓋,,2. 雙向板的試驗研究,四邊擱置無約束,(a)板底面裂縫分布,圖1-45 肋形樓蓋中雙向板的裂縫分布,(b)板頂面裂縫分布,1.4.2雙向板按彈性理論方法的內(nèi)力計算,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,1.單跨雙向板,(1) 四邊簡支； (2) 一邊固定，三邊簡支； (3) 兩對邊固定，兩對邊簡支； (4) 四邊固定； (5) 兩鄰邊固定，兩鄰邊簡支； (6) 三邊固定，一

4、邊簡支。,四邊支承的板,有六種邊界條件:,四邊固定矩形板的彎矩圖,1.4.2雙向板按彈性理論方法的內(nèi)力計算,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,1.單跨雙向板,四邊固定矩形板的彎矩圖,單位板寬內(nèi)的彎矩設計值為:,m—跨中或支座單位板寬內(nèi)的彎矩 設計值(kN·m／m)；,l0—短跨方向的計算跨度(m) ， 計算方法與單向板相同;,a—查P281附錄2附表2-1~2-6所得彎矩系數(shù)。,1.4.2

5、雙向板按彈性理論方法的內(nèi)力計算,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,1.單跨雙向板,單位板寬內(nèi)的彎矩設計值為:,需指出：附錄2中附表是根據(jù)材料的泊桑比 n＝0制定的。 當n ≠0時，可按下式計算跨中彎矩 m,,,對鋼筋混凝土， n =0.2,泊桑比n是指橫向應變 與縱向應變之比,1.4.2雙向板按彈性理論方法的內(nèi)力計算 2.多跨連續(xù)雙向板,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁

6、樓蓋,,,,多跨連續(xù)雙向板的計算多采用以單區(qū)格計算為基礎的實用計算方法。 此法假定支承梁不產(chǎn)生豎向位移且不受扭； 同時還規(guī)定，雙向板沿同一方向相鄰跨度的比值 ，以免計算誤差過大。,,1.4.2雙向板按彈性理論方法的內(nèi)力計算2.多跨連續(xù)雙向板,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,(1) 跨中最大正彎矩的計算,活荷載的不利布置如圖所示：,◆在正對稱荷載 (g+q/2) 作用下,中

7、間支座近似的看作固定支座，,中間區(qū)格板均可視為四邊固定的雙向板,◆在反對稱荷載 (q/2) 作用下,中間支座視為簡支支座 ，,中間區(qū)格板均可視為四邊簡支的雙向板。,★對于邊、角區(qū)格板，外邊界條件應按實際情況考慮。,,,1 梁板結構,1.4 現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,Ⅱ,,,,,,,,,,,,,g+q,g+q,g+q,g+q,g+q,g+q,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,l02,l02,l02,l02,l01,l01,l01,,,,Ⅰ

8、,Ⅰ,Ⅱ,g,g,g,g,g,g,Ⅰ-Ⅰ,,+,多區(qū)格雙向板活荷載的最不利布置,Ⅱ-Ⅱ,,+,,？,？,1.4.2雙向板按彈性理論方法的內(nèi)力計算2.多跨連續(xù)雙向板,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,(2) 支座最大負彎矩的計算,活荷載的不利布置可近似地按滿布時求得。,◆在正對稱荷載 (g+q) 作用下,中間支座近似的看作固定支座，,中間區(qū)格板均可視為四邊固定的雙向板,★對于邊、角區(qū)格，外邊界條件 應按實際情況考慮

9、。,由相鄰區(qū)格板分別求得的同一支座負彎矩不相等時，可取其平均值作為該支座截面的負彎矩設計值。,,,,1 梁板結構,1.4 現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,Ⅱ,,,,,,,,,,,,,g+q,g+q,g+q,g+q,g+q,g+q,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,l02,l02,l02,l02,l01,l01,l01,,,,,Ⅰ,Ⅰ,Ⅱ,Ⅰ-Ⅰ,,多區(qū)格雙向板活荷載的最不利布置,Ⅱ-Ⅱ,,,g+q,,g+q,,g+q,,g+q,,g+q,,g

10、+q,,？,？,？,？,,?,?,?,?,,,1 梁板結構,1.4 現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3m,4m,4m,4m,4m,3m,3m,3m,,,,,,,,,,B1,B1,B1,B1,B2,B2,B2,B2,B3,B3,B3,B3,B4,B4,B4,B4,1.4.2雙向板按彈性理論方法的內(nèi)力計算2.多跨連續(xù)雙向板,,,y,x,舉例說明板中心板帶跨中彎矩和支座彎矩的求法,,,1

11、 梁板結構,1.4 現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,1.4.2雙向板按彈性理論方法的內(nèi)力計算2.多跨連續(xù)雙向板,B1板的彎矩計算,μ=0.2,P281附表2-4、P281附表2-1,,,1 梁板結構,1.4 現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,1.4.2雙向板按彈性理論方法的內(nèi)力計算2.多跨連續(xù)雙向板,B2板的彎矩計算（長邊簡支）,μ=0.2,P284附表2-6、P281附表2-1,,,1 梁板結構,1.4 現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,1.4.2雙向板按彈性理論方法的

12、內(nèi)力計算2.多跨連續(xù)雙向板,B3板的彎矩計算（短邊簡支）,μ=0.2,P284附表2-6、P281附表2-1,,,1 梁板結構,1.4 現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,1.4.2雙向板按彈性理論方法的內(nèi)力計算2.多跨連續(xù)雙向板,B4板的彎矩計算（兩鄰邊簡支）,μ=0.2,P284附表2-5、P281附表2-1,1.4.3雙向板按塑性鉸線法的內(nèi)力計算,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,塑性鉸出現(xiàn)在桿系結構中，而板式結構則形成塑性鉸

13、線。兩者都是因受拉鋼筋屈服所致。一般將裂縫出現(xiàn)在板底的稱為正塑性鉸線；裂縫出現(xiàn)在板面的稱為負塑性鉸線。,用塑性鉸線法計算雙向板分兩個步驟：首先假定板的破壞機構，即由一些塑鉸線把板分割成由若干個剛性板塊所構成的破壞機構；每個板塊滿足各自的平衡條件。然后利用極限平衡條件，建立外荷載與作用在塑性鉸線上的彎矩之間的關系，從而求出各塑性鉸線上的彎矩，以此作為各截面的彎矩設計值進行配筋設計。,1.4.3雙向板按塑性鉸線法的內(nèi)力計算,1 梁板

14、結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,1.破壞機構的確定,確定板的破壞機構，就是要確定塑性鉸線的位置。一般情況下，塑性鉸線和轉(zhuǎn)動軸的位置有如下規(guī)律：,（1）對稱結構具有對稱的塑性鉸線分布；如圖2-16（2）負塑性鉸線位于固定邊；（3）固定邊和簡支邊為轉(zhuǎn)動軸線；（4）塑性鉸線應滿足轉(zhuǎn)動要求，所以兩板塊之間的正塑性鉸線 必通過兩板塊轉(zhuǎn)動軸的交點；（5）轉(zhuǎn)動軸線通過支承板的柱；（6）塑性鉸線的數(shù)量應使整塊板成

15、為一個幾何可變體系。,1.4.3雙向板按塑性鉸線法的內(nèi)力計算,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,1.破壞機構的確定,1.4.3雙向板按塑性鉸線法的內(nèi)力計算,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,1.破壞機構的確定,2.塑性鉸線法的基本假定,（1）板即將破壞時，塑性鉸線發(fā)生在彎矩最大處； （2）形成塑性鉸線的板是機動體系（破壞機構）； （3）分布荷載下，塑性鉸線為直線； （4）節(jié)板為剛性板，板的變形

16、集中在塑性鉸線上，破壞時 各板塊都繞塑性鉸線轉(zhuǎn)動； （5）板在理論上存在多種可能的塑性鉸線形式，必有一個 是最危險的，其極限荷載為最小； （6）塑性鉸線上只存在一定值的極限彎矩，其扭矩和剪力 可認為等于零。,1.4.3雙向板按塑性鉸線法的內(nèi)力計算,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,3.基本公式（以四邊固定矩形板為例分析）,m1u 、m2u—相應

17、于l01、 l02方向單位板寬內(nèi)跨中塑性鉸線上的極限彎矩；,—相應于l01、 l02方向單位板寬內(nèi)兩對邊支座負塑性鉸線上的極限彎矩，取絕對值。,1.4.3雙向板按塑性鉸線法的內(nèi)力計算,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,3.基本公式（以四邊固定矩形板為例分析）,(1)板塊 A,1.4.3雙向板按塑性鉸線法的內(nèi)力計算,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,3.基本公式（以四邊固定矩形板為例分析）,(2)板塊 B,

18、1.4.3雙向板按塑性鉸線法的內(nèi)力計算,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,3.基本公式（以四邊固定矩形板為例分析）,(3)板塊 C,,,1.4.3雙向板按塑性鉸線法的內(nèi)力計算,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,3.基本公式（以四邊固定矩形板為例分析）,(4)板塊 D,1.4.3雙向板按塑性鉸線法的內(nèi)力計算,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,3.基本公式（以四邊固定矩形板為例分析）,,,1.

19、4.3雙向板按塑性鉸線法的內(nèi)力計算,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,3.基本公式（以四邊固定矩形板為例分析）,,在設計雙向板時，用設計值代替極限值，則：,,,,,,,,,1.4.3雙向板按塑性鉸線法的內(nèi)力計算,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,4.設計公式,,,,,,,,,,,,（1）跨中鋼筋不彎起時四邊固定板的設計公式,★ 跨中鋼筋不彎起的公式推導中，四邊固定，三邊連續(xù)、一長邊簡支，三邊連續(xù)、一短邊簡

20、支，兩鄰邊連續(xù)、兩鄰邊簡支等板的M1 、M2表達式不變，只是支座彎矩有時為零。,1.4.3雙向板按塑性鉸線法的內(nèi)力計算,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,4.設計公式,,,,,,,,,,,,（1）跨中鋼筋不彎起時四邊固定板的設計公式,,,,,,,代入基本公式得設計公式：,,1.4.3雙向板按塑性鉸線法的內(nèi)力計算,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,4.設計公式,,,,,,,,,,,,（1）跨中鋼筋不彎起時四

21、邊固定板的設計公式,,,,,,,,注：為什么,,,,對于各種邊界條件的板，都近似的取,4.設計公式,1 梁板結構,,1.4.3 雙向板按塑性鉸線法的內(nèi)力計算,,,,,,,,,,,,,,,（2）跨中鋼筋在距支座 處彎起一半時的設計公式（強調(diào)M1 、M2的表達式）,,,,,,,,,,,,①四邊固定板,,,,,代入基本公式得設計公式：,4.設計公式,1 梁板結構,,1.4.3 雙向板按塑性鉸線法的內(nèi)力計算,,,,,,,,,

22、,,,,,,（2）跨中鋼筋在距支座 處彎起一半時的設計公式,,,,,,,,,,,,② 三邊連續(xù)，一長邊簡支的板,,,,,,,,,,代入基本公式得設計公式：,,4.設計公式,1 梁板結構,,1.4.3 雙向板按塑性鉸線法的內(nèi)力計算,,,,,,,,,,,,,,,（2）跨中鋼筋在距支座 處彎起一半時的設計公式,,,,,,,,,,,,③三邊連續(xù)，一短邊簡支的板,,,,,,,,,,,,,,,,代入基本公式得設

23、計公式：,,4.設計公式,1 梁板結構,,1.4.3 雙向板按塑性鉸線法的內(nèi)力計算,,,,,,,,,,,,,,,（2）跨中鋼筋在距支座 處彎起一半時的設計公式,,,,,,,,,,,,④兩鄰邊連續(xù)，另兩鄰邊簡支的板,,,,,,,,,,,,,,,,代入基本公式得設計公式：,,,,,,,,,5.設計步驟,1 梁板結構,,1.4.3 雙向板按塑性鉸線法的內(nèi)力計算,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

24、,,,,,,,,,,,,,,（2）設計彎矩表達式（跨中50%鋼筋彎起，若中間區(qū)格板為四邊固定板）,計算時，活荷載按滿布計算，計算可從中間區(qū)格板開始,（1）,,,（3）設計公式,代入基本公式得設計公式：,,（4）根據(jù)關系求出,5.設計步驟,1 梁板結構,,1.4.3 雙向板按塑性鉸線法的內(nèi)力計算,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,計算時，活荷載按滿布計算，計算可從中間區(qū)格板開始,

25、（1）,,,,（5）計算相鄰區(qū)格板,（6）其他板塊的內(nèi)力求法以此類推。,1.4.4雙向板支承梁的設計,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,◆ 作用在雙向板上的荷載一般會向最近的支座方向傳遞，對于支承梁承受的荷載范圍，可近似認為，以450等分角線為界，分別傳至兩相鄰支座。,,,,g+q,,,,,,l01,,,,,,l02,單向板荷載的傳遞,,,,,,,l01/2,（g+q）l01/2,,板傳給梁的荷載,,g+q,,,,,,l

26、01,,,,,,l02,雙向板荷載的傳遞,,,,,,,l01/2,（g+q）l01/2,板傳給長邊梁的荷載,,,,,,,,,45o,,,,,,,,,,l01/2,l01/2,,（g+q）l01/2,板傳給短邊梁的荷載,,1.4.4雙向板支承梁的設計,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,◆ 作用在雙向板上的荷載一般會向最近的支座方向傳遞，對于支承梁承受的荷載范圍，可近似認為，以450等分角線為界，分別傳至兩相鄰支座?！粞?/p>

27、短跨方向的支承梁，承受板面?zhèn)鱽淼娜切畏植己奢d；◆沿長跨方向的支承梁，承受板面?zhèn)鱽淼奶菪畏植己奢d。,圖1-49 雙向板支承梁計算簡圖,1.4.4雙向板支承梁的設計,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,1.按彈性理論方法計算,,,板傳給梁的荷載：,,（邊梁）,（中間梁）,對于承受三角形或梯形荷載的連續(xù)梁，可根據(jù)支座彎矩相等的條件，將它們換算成均布荷載 pe ：◆支座彎矩可用結力的方法或查用p286附錄3求出；◆用取隔

28、離體的方法，按荷載實際分布情況計算跨中彎矩。,★計算支承梁時，對于活荷載還應考慮活荷載的最不利布置。,圖1-49 雙向板支承梁計算簡圖,1.4.4雙向板支承梁的設計,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,1.按彈性理論方法計算,板傳給梁的荷載：,,,（邊梁）,（中間梁）,,,,,,當三角形荷載作用時，,,當梯形荷載作用時，,,三角形及梯形荷載換算為等效均布荷載,1.4.4 雙向板支承梁的設計,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向

29、板肋梁樓蓋,,,,,2.按塑性理論方法計算,,,,,,,當考慮塑性內(nèi)力重分布計算支承梁內(nèi)力時，可在彈性理論求得的支座彎矩基礎上，進行調(diào)幅（b≤20%），選定支座彎矩后，再按荷載實際分布情況計算跨中彎矩。,1.按彈性理論方法計算,次梁和主梁的設計方法和構造要求同單向板肋梁樓蓋,1.4.5 雙向板的截面設計與構造要求,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,,,,,,1. 截面設計要點,（1）截面的彎矩設計值,考慮板內(nèi)拱作用，對彎

30、矩進行折減,板的空間內(nèi)拱作用： 多區(qū)格連續(xù)雙向板在荷載作用下，由于四邊支承梁的約束作用，與多跨連續(xù)單向板相似，雙向板也存在空間拱作用，使板的支座及跨中截面彎矩值均將減小。因此周邊與梁整體連接的雙向板，其截面彎矩計算值按下述情況予以減?。?1.4.5 雙向板的截面設計與構造要求,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,,,,,,,1. 截面設計要點,（1）截面的彎矩設計值,考慮板內(nèi)拱作用，對彎矩進行折減,對四邊與梁整

31、體連接的板，規(guī)范允許其彎矩設計值按下列情況進行折減：,1) 中間跨的跨中截面及中間支座截面，減小20%；,2) 邊跨的跨中截面及樓板邊緣算起的第二支座截面，當lb/l0＜1.5時,減小20%；當1.5≤lb/l0≤2.0時減小10%，式中l(wèi)b——沿樓板邊緣方向板的計算跨度； l0——垂直于樓板邊緣方向板的計算跨度；,,3) 樓板的角區(qū)格不折減。,1.4.5 雙向板的截面設計與構造要求,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向

32、板肋梁樓蓋,,,,,,,,,,1. 截面設計要點,,（2）截面有效高度,短跨l01方向： h01＝h - 20(mm) 長跨l02方向： h02＝h - 30(mm),（3）配筋計算,由單位寬度內(nèi)截面彎矩設計值m ，按單筋矩形截面設計 ；,或按下式計算近似計算受拉鋼筋的截面面積：,,,1.4.5 雙向板的截面設計與構造要求,1 梁板結構,,1.4現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋,,,,,,,,,,,2. 構造要求,,,,（1）板的厚度：應