钢筋混凝土现浇楼盖设计
第九章 钢筋混凝土现浇楼盖设计
本章提要 本章主要讨论钢筋混凝土连续梁、
板和楼梯、雨篷等的设计计算方法。
第一节 概 述
钢筋混凝土楼盖是建筑结构中的重 要组成部分,由梁、板、柱组成的梁板 结构体系,是工业与民用建筑中的屋盖、 楼盖、阳台、雨篷、楼梯等构件广泛采 用的一种结构形式。
第一节 概 述
一、钢筋混凝土楼盖的结构形式
均布荷载作用下
M 表中系数 ql 2 V 表中系数 ql
集中荷载作用下
M 表中系数 Pl V 表中系数 P
内力包络图
含义:把内力图叠画在同一坐标 图上,其外包线所形成的图形
五跨连续梁在均布 荷载作用下弯矩包 络图
五跨连续梁在均布 荷载作用下剪力包 络图
支座截面内力计算
梁
连接
1 24
10
1 三跨及以 14 上连续:
1
1
16
14
1 16
梁与柱整浇连接
1 16
四、按塑性理论方法的结构内力计算
塑性铰的概念 构件在塑性变形集中产生的区域形成了
一个能够转动的“铰”,一般称为塑性铰.
塑性铰形成示意图
塑性铰特点:
塑性铰能承受弯矩 塑性铰有一定长度
塑性铰只能沿弯矩作用的方 向,绕中和轴发生单向转动
超静定结构的塑性内力重分布
塑性铰出现后的加载过程中,结构的内力经 历了一个重新分布的过程称为塑性内力重分布
第一节 概 述 二、按施工方法钢筋混凝土楼盖分类
装配式
优点: 施工速度快 省工省材
符合工业化要求
缺点: 刚度不如现浇整体式
整体性不如现浇整体式
第一节 概 述 二、按施工方法钢筋混凝土楼盖分类
装配整体式 最常见的做法是在预制拼装的板面上现
浇一层40mm厚的配筋现浇层 。 特点介于整体式和装配式结构之间
支座截面内力取支座边缘 截面作为计算控制截面
b M b M V0 2
Vb
V
g
qb
2
四、按塑性理论方法的结构内力计算
钢筋混凝土连续梁、板是具有一定塑性性 能的超静定结构,构件的任一截面达到极限承 载力并不会导致整个结构的破坏,因此按弹性 理论方法计算求得的内力不能正确反映结构的 实际破坏内力。为解决上述问题,充分考虑钢 筋混凝土构件的塑性性能,挖掘结构潜在承载 力,达到节省材料和改善配筋的目的,提出了 按塑性内力重分布的计算方法。
楼盖的设计步骤一般为: 结构平面布置(尺寸、位置) 确定计算简图
内力分析计算 配筋及构造要求
绘制施工图
第二节 整体式单向板肋梁楼盖
一、结构平面布置
柱网布置:
次梁的跨度取4~6m; 主梁的跨度取5~8m。
第二节 整体式单向板肋梁楼盖
一、结构平面布置
梁格布置: 确定跨度,考虑主、次梁的方向和
间距并与柱网布置相协调
布置方向
横向布置 纵向布置
柱网与梁格布置
主梁横向布 置次梁纵向 布置
主梁纵向布 置次梁横向 布置
只布置次 梁不设置 主梁
二、计算简图
板和主次梁可看作多跨连续梁或板, 计算简图要表示出:
跨数 计算跨度 支座特点 荷载形式、位置及大小
第二节 整体式单向板肋梁楼盖
二、计算简图 支座特点
板的支座是次梁 次梁支座是主梁
先在一个截面出现塑性铰 荷载的增加塑性铰陆续出现
最后一个塑性铰出现 整个结构形成几何可变体系
达到极限承载力
两跨连续梁在荷载P作用下的内力重分布
塑性内力重分布需考虑的因素
塑性铰应具有足够的转动能力 结构构件应具有足够的斜截面承载能力 满足正常使用条件
板和次梁的跨中及支座弯矩 M g ql0 2
简化为
铰支座
梁抗弯刚度比柱 抗弯刚度大很多
主梁支座是柱
主梁看作铰支 于柱的连续梁
否则 框架梁设计
计算跨数
跨数多于五跨的等跨度或相差不超过 10%、等刚度、等荷载的连续梁板,可近 似按五跨计算
简化为五 跨连续梁
计算跨度:
板、梁的计算跨度是指在内力计 算时所采用的跨间长度
板和梁的计算跨度应根据其跨数、 支座情况及内力计算方法的不同按 《规范》的规定取用。(见表9-1)
荷载取值
恒荷载
活荷载
板、次梁、主梁计算简图
荷载取值
由于支承构件的抗扭 刚度,使被支承构件跨中 弯矩有所减小,设计中通 过采用增大恒荷载和减小 活荷载的办法来考虑
对于板: g / g q , q / q
2
2
对于次梁
g/ g q, 4
q / 3q 4
三、按弹性理论方法的结构内力计算
肋梁楼盖 井式楼盖 密肋楼盖 无梁楼盖
肋梁楼盖
板式基础
第一节 概 述 一、钢筋混凝土楼盖的结构形式
井式楼盖
无梁楼盖
密肋楼盖
第一节 概 述
二、按施工方法钢筋混凝土楼盖分类
现浇整体式
优点: 刚度大 整体性好
抗震抗冲击性能好
防水性好 结构布置灵活
缺点:
模板用量大 现场作业量大 工期较长 施工受季节影响
次梁支座的剪力 V g qln
αβ分别为考虑塑性内力重分布的弯 矩、剪力计算系数
塑性内力重分布的计算方法
弯矩计算系数α
截面位置
支承情况
端支 边跨 离端第二 离端第二 中间 中间跨 座 跨中 支座 跨跨中 支座 跨中
AⅠBⅡ源自CⅢ梁、板搁支在墙
上
0
1 二跨连续:
11
1
板
与梁整浇
1 16
第一节 概 述
三、单向板与双向板 整体式钢筋混凝土楼盖,按支承和受力条件分为
单向板
双向板
荷载沿短 跨方向传递
荷载沿两 个方向传递
l2 / l1 2
l2 / l1 2
第一节 概 述
三、单向板与双向板 《混凝土结构设计规范》规定:
两对边支承的板按单向板计算 四边支承的板按下列规定计算:
l2 / l1 3
可按沿短边方向受力的单向板计算
2 l2 / l1 3
宜按双向板设计
l2 / l1 2
应按双向板计算
第二节 整体式单向板肋梁楼盖
整体式单向板肋梁楼盖由板、次梁和主梁组成。 荷载的传递路线为: 荷载 → 板 → 次梁→主梁→ 柱或墙
支座: 板的支座 次梁支座 主梁支座
次梁 主梁 柱或墙
第二节 整体式单向板肋梁楼盖
活荷载的最不利布置:
求跨中最大正弯矩时 本跨隔跨布置活荷载
求跨中最大负弯矩时 邻跨隔跨布置活荷载
活荷载的最不利布置:
求支座截面最大负弯矩 邻跨隔跨布置活荷载
求支座截面最大剪力 邻跨隔跨布置活荷载
内力计算
将等跨连续梁、板在各种不同布置荷载 作用下的内力系数,制成计算表格,设计时 可直接从表中查内力系数计算截面内力。