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《建筑结构课程设计》

混凝土楼盖

现浇楼盖

装配式楼盖?按施工方法

装配整体式楼盖

双向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖?按结构形式

密肋楼盖

无梁楼盖

单向板肋梁楼盖

密肋楼盖

一、单向板肋梁楼盖布置方案2.1.2混凝土楼盖结构布置

次梁纵向布置,主梁横向布置 次梁横向布置,主梁纵向布置

次梁:支承在主梁上的梁主梁:支承在竖向构件上(柱或墙)、支承次梁的梁

主梁沿横向布置

主梁次梁

主梁沿纵向布置

主梁次梁

2.1种类及布置 2.1.1种类

2.1.2混凝土楼盖结构布置梁板结构

三、截面尺寸估算

板(教材P63)

?单向板厚度不应小于跨度的1/30;

?双向板厚度不应小于1/40;

?悬臂板根部厚度不应小于1/12。

梁(教材P63)

?次梁梁高可取跨度的1/18~1/12;

?主梁梁高可取跨度的1/15~1/10;

?梁宽可取梁高的1/3~1/2。

2.2 梁板结构分析

2.2.1分析模型

一、砼单向板楼盖

次梁

主梁

Ⅰ—Ⅰ

l 1

l 2

l 2l 2l 2

l 2

l 1l 1l 1l 1l 1

l 3

l 3Ⅱ

Ⅱ—Ⅱ

板次梁

单向板肋梁楼盖设计时主梁、次梁、板一般分开计算。

Ⅲ—Ⅲ

次梁

主梁柱

从实际结构中选取有代表性的一部分,作为计算、分析的对象,这一部分称为计算单元。

计算单元

板计算单元b =1m

?板——1m 宽度的板带

?次梁:计算单元宽度取相邻次梁中心距的一半;主梁计算单元

次梁计算单元

l 1

?因单向板忽略长跨向内力,所以板带之间的边界可作为自由边;

l

1

l2l

2

l2l2l

2

l

1

l

1

l

1

l

1

l

1

l

3

l

3

计算简图

?计算单元是从整体结构中截取出来的,确定其计算简图时需要分析它的边界情况,用适当的支座模拟。?板带有两类边界:板带(单元)之间以及板带与次梁之间。?边界条件可以从力的方面分析,也可以从变形方面分析。

次梁q1

?次梁对板在该处的竖向位移和转角位移有约束;

?如果忽略竖向位移和转动约束,

q1

次梁

板面分布荷载q 1

次梁的边界条件

l

1

次梁

主梁

q 2

主梁次梁

?次梁单元之间的边界上有分布

力矩作用,无剪力;但这些分布力矩对次梁轴线方向的内力没有影响;

?次梁与主梁的边界与板与次梁的边界类似;

?在相同的假定下,次梁也可以l 02l 02

l 02

l 02l 02

q 2

板短跨向跨中分布弯矩

梁板结构

?通过类似的分析,主梁的计算简图也可以按连续梁。

?如果主梁尚需与竖向构件一起共同承担水平作用(如风载、地震作用等),则应按框架梁计算

梁板结构

次梁

次梁线分布荷载q 2

l

2

l 03

l 03

F

F

F

F

荷载

l

1

l2l

2l2l2l2

l

1

l

1

l

1

l

1

l

1

l

3

l

3

板带负荷范围b=1m

次梁负荷范围

主梁集中荷载范围

?板:线分布荷载q1为板面分布荷载q乘以计算单元宽度1,q1=q×1 ?次梁:由板传来的线分布荷载q2为板面分布荷载q乘以次梁的计

算单元宽度l

01,q

2

=q×l01

?主梁:由次梁传来的集中荷载F为次梁线分布荷载q2乘以主梁的计

算单元宽度l

02,F=q

2

×l

02

= q×l01×l02

将整体结构拆分后,需要

确定每一部分的荷载,即要

分析荷载的传递路线。

荷载从直接作用构件依次传

递给支承构件的路径称荷载

传递路线

可见,对于单向板楼盖,楼面竖向荷载通过板传给次梁、由次梁传

计算跨度(教材P230图12-3)

1

2

3a

l n 1l n 2

l n 3

b

b

l 01=l n 1+b /2+a /2或l 01=l n 1+b /2+0.025l n 1

l 02=l n2+b l 03=l n3+b

计算跨度,从理论上讲应该取该跨两端支座处转动点之间的距离。

?中间各跨取支承中心线之间的距离;

?边跨如果端部搁置在支承构件上,则对于梁,边跨计算长度在(1.025l n1+b /2)与[l n1+(a +b )/2]两者中取小值;对于板,边跨计算长度在(1.025l n1+b /2)与[l n1+(h +b )/2]两者中取小值;

?梁、板在边支座与支承构件整浇时,边跨也取支承中心线之间的距离。

按弹性理论计算时:

h

梁板结构

2.2结构分析

计算跨度(教材P238、P241)

按塑性理论计算时:

搁置时塑性铰位置

整体连接时塑性铰位置

塑性铰

塑性铰

?当内支座与被支承构件整体连接时,由于

塑性铰出现在支承边,中间各跨计算长度

取净跨l

n

?当内支座被支承构件搁置在支承构件上时,

由于塑性铰出现在支承中心处,中间各跨计

算长度取支承中心线之间的距离

?边跨端部搁置在支承构件上时取值方法同弹性

梁板结构

一、设计原则

(1)应采用有明显屈服台阶的热轧钢,砼强度等级≤C45 (3)调幅系数β不宜超过0.25,不等跨不宜超过0.2

(2)调幅截面相对受压区高度系数应满足0.10≤ξ≤0.35

(4)正常使用阶段不出现铰,变形和裂缝宽度符合规范规定

(5)考虑弯矩调幅后,剪力较大区段内箍筋截面积增大20%

(6)箍筋的配箍率应满足ρsv≥0.03f c/f yv 保证塑性铰有足够转动能力

满足正常使用要求

形成破坏机构前不发生剪切

2.2.3调幅法

2.2.2连续梁、板内力的弹性计算方法2.2.3连续梁、板内力计算的调幅法

二、等跨连续梁、板

弯矩设计值M 按下列公式计算:

M =αm pl 02

(2.3.1)

p ——沿梁单位长度上的荷载基本组合值,p =γG g k +γQ q k ;l 0——计算跨度;

αm ——考虑塑性内力重分布的弯矩系数,按附表B.2.1采用。连续梁剪力设计值按下列公式计算:

V=αvb pl n (2.3.2)梁板结构

2.2.3调幅法

2.3梁板结构构件设计

2.3.1混凝土板、梁的截面计算及构造要求

一、计算要点

承载能力极限状态计算

?次梁、主梁进行受弯、受剪承载力计算,板仅进行受弯承载力计算;?对于现浇肋梁楼盖,次梁和主梁跨内截面按T形截面计算;在支座附近的负弯矩区段,按矩形截面计算纵向受拉钢筋;

?当梁按考虑内力重分布方法设计时,调幅截面应满足ξ≤0.35的限制,此外在斜截面承载力计算中,还应将计算所需的箍筋面积增

大20%;

?如果主梁与竖向构件尚需共同承担水平作用(如风载、地震作用

s

h 1h 1

h 1

h

b b b 吊筋≥20d

α

?次梁与主梁相交处,在主梁高度范围

内受到次梁传来的集中荷载的作用,此集中荷载依靠次梁的剪压区传递至主梁的腹部。所以在主梁局部长度上将引起主拉应力,并有可能使梁腹部出现斜裂缝;

为了防止斜裂缝出现而引起的局部破

坏,需设置横向附加钢筋,把此集中荷载传递到主梁顶部受压区。所需附加横向钢筋的总截面面积按下式计算:

F l ≤2f y A sb sinα+m ·nf yv A sv1

(2.4.1)

s

h 1h 1

h 1

h

b b b 附加箍筋

h 1

h

剪压区

裂缝

F l

梁板结构

2.1种类及布置2.2结构分析

2.3.1混凝土构件

2.3构件设计

正常使用极限状态验算

?楼盖结构的裂缝控制等级为三级,即允许在正常使用情况下出现裂缝,但按荷载效应的准永久组合并考虑长期作用影响计算的最大

裂缝宽度w max 应小于限值w lim ,这一裂缝宽度限值对于一、二、三类环境分别为0.3、0.2和0.2mm ;

?当裂缝宽度不满足要求相差不多时,可通过减少钢筋直径解决;如相差较大,则应增加钢筋面积。

?挠度不满足要求时需要增大截面尺寸。

板弯矩折减

?对单向板,中间跨跨中截面和支座截面弯矩各折减20%,边跨

的跨中截面和第一内支座截面弯矩不折减;?对双向板,其截面弯矩按下列情况进行折减:(1)中间跨的跨中截面及中间支座截面,折减20%;

l 0

l b

l b

l 0

(2)边跨的跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面,当l b /l 0<1.5时折减20%;当1.5≤l b /l 0≤2.0时折减10%,

l b ——沿楼板边缘方向的计算跨度;

l 0——垂直沿楼板边缘方向的计算跨度

梁板结构2.1种类及布置

2.2结构分析 2.

3.1混凝土构件2.3构件设计

梁支座弯矩的折减

当梁的内力采用弹性方法计算时,因计算跨度取支承中心线之间的距离,得到的支座弯矩是支承中心线处的,而与支承构件整体连接的梁,其危险截面在支承构件边。

M=M0–V0b/2

b

M0

b/2

?

M

支承边的截面弯矩可近似按下式确定:

(2.4.2)

二、板的构造要求

板的支承

板的支承长度应满足其受力钢筋在支座内的锚固要求;当搁置在砌体墙上时,不应小于120mm 。 板中受力钢筋

?连续单向板内受力钢筋的弯起和截断,一般可以按下图确定a

l

n l n /6

l n /6

a l n /6

l n /6

a

a

l n /10

l n /10

l n /5

l n l n

当比值q /g ≤3时,a =l /4;当q /g >3时,a =l /3(教材P239)

l n

a l n /7

l n /5

l n l n

a a

a 分离式

完全简支可不用

梁板结构

2.3构件设计

当比值q /g ≤3时,a =l n /4;当q /g >3时,a =l n /3

当连续板的相邻跨度之差超过20%,或各跨荷载相差很大时,则钢筋的弯起与切断应按弯矩包络图确定。

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