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1、,1,2020/7/22,梁板结构设计,建筑之家,2,2020/7/22,第一章 概述,1.1 楼盖的结构类型 1.2 单向板和双向板的概念 1.3 楼盖结构平面布置 1.4 梁、板的计算跨度,3,2020/7/22,第一章 概述,混凝土梁板结构的实际应用 工业与民用建筑和构筑物中常用的结构 楼盖、屋盖、板式基础、阳台、雨篷、楼梯 水池的底板和顶板 楼盖和屋盖是最典型的梁板结构。 荷载传递 楼（屋）盖主要承担楼（屋）面上的使用荷载， 将荷载传至承重结构（梁、墙及柱）， 由承重结构传至基础及地基。,4,2020/7/22,1.1楼盖的结构类型,按施工方法分类 装配式混凝土楼盖 装配式楼盖是采用混
2、凝土预制件在现场安装连接而成，便于工业化生产和机械化施工，可减轻劳动强度，提高生产率，减少现场湿作业，一般用于多层建筑中。但是这种楼面由于整体性、抗震性能、防水性能较差，不便于开设孔洞，而且容易产生干缩裂缝。 装配整体式混凝土楼盖 装配整体式楼盖是将各种预制梁、板在现场吊装就位后，通过整浇措施和现浇混凝土构成整体。装配整体式楼盖的刚度、整体性和抗震性能比装配式楼盖好，又比现浇式楼盖节省模板和支承，但焊接工作量往往较大，并且需要混凝土二次浇注。 现浇式,6,2020/7/22,1.1楼盖的结构类型,按结构形式分类,（a） 单向板肋梁楼盖,（b） 双向板肋梁楼盖,（c） 井格梁楼盖,（d） 密肋楼
3、盖,（e）无梁楼盖,（f）扁梁楼盖,7,2020/7/22,1.1楼盖的结构类型,按施加应力情况，现浇混凝土楼盖可分为 钢筋混凝土楼盖 预应力混凝土楼盖 预应力楼盖可有效地减轻结构自重，降低建筑物层高，增大楼板跨度，减小裂缝的发生和发展。 目前在高层建筑和大跨度楼盖中较多使用后张无粘结预应力混凝土平板楼盖。,8,2020/7/22,1.2单向板和双向板的概念,划分原则 根据板两个方向的尺寸比 单向板 当板上荷载主要沿短跨方向传递给支承构件，而沿长跨方向传递的荷载可忽略不计，这种主要沿短跨方向弯曲的板称为单向板； 主要在一个方向弯曲。 双向板 当沿长跨方向传递的荷载不能忽略时，这种在两个方向弯曲
4、的板称为双向板； 两个方向弯曲。,9,2020/7/22,1.2单向板和双向板的概念,理论依据,设沿长向和短向传递的荷载分别为qx和qy,当不计及相邻板带的影响时， 板带交叉点A处的挠度必然相等,（2-1-1）,（2-1-2）,（2-1-3）,10,2020/7/22,1.2单向板和双向板的概念,讨论 当lx/ly=3时，qx=0.0122q、qy=0.9878q，均布荷载主要沿短跨ly方向传递到长边上；沿长跨lx方向传递到短边上的荷载不到总荷载的1.5%，显然可忽略不计。 当lx/ly=2时，qx=0.0588q、qy=0.9412q，均布荷载主要沿短跨ly方向传递到长边上，但沿长跨方向传递
5、到短边上的荷载上升至总荷载的6%。 当lx=1.5ly时，qx=0.1649q；qy=0.8351q；荷载传递表现出明显的双向性。,11,2020/7/22,1.2单向板和双向板的概念,规范规定 当lx/ly3时，可按沿短跨ly方向受力的单向板设计； 当3lx/ly2时，宜按双向板计算， 如仍按沿短跨ly方向受力的单向板设计，则沿板长跨lx方向应配置不少于短跨方向25%的受力钢筋； 当2lx/ly1时，应按双向板设计。,12,2020/7/22,1.3楼盖结构平面布置,概念 现浇式楼盖结构平面布置就是在建筑平面上进行梁、板的布置。 布置原则 梁、板布置应力求对称、等跨、等截面，并符合模数。 在
6、满足使用要求的情况下，梁板布置应符合经济跨度的原则，以保证楼盖设计的经济合理。 根据实践经验，梁、板的经济跨度 单向板：23m； 双向板：35m； 次梁：47m； 主梁：58m。,13,2020/7/22,1.3.1板,板厚度的确定原则 满足承载力和正常使用要求 经济合理 考虑防火、防爆、预埋线管等要求,按挠度控制控制板的最小厚度（mm）,14,2020/7/22,1.3.1板,板厚度的确定原则 满足承载力和正常使用要求 经济合理 考虑防火、防爆、预埋线管等要求,现浇钢筋混凝土板的最小构造厚度（mm）,15,2020/7/22,1.3.2梁,原则 1）梁、板受力合理。在楼、屋面上有机器设备、冷
7、却塔、悬吊装置和隔墙等荷载较大部位，宜设制次梁；条件允许时，主梁跨内最好不要只设置一根次梁，以减小主梁跨内弯矩的不均匀分布；楼板上开有较大尺寸（大于800mm）的洞口时，应在洞边设置小梁。 2）满足建筑要求。不设吊顶时，房间内梁布置宜有规律，避免凌乱，否则影响美观；也可不设梁，采用厚板处理。周边需设梁时，应结合门、窗过梁综合考虑。 3）方便施工。梁的截面类型不宜过多，梁截面尺寸应考虑支模的方便，特别是采用钢模板时。,16,2020/7/22,1.3.2梁,施工要求 次梁应穿过主梁，因此次梁的截面高度至少应比主梁小50mm；同样，纵向梁与横向梁的高度也应相差至少50mm。需加大次梁的截面高度时，
8、应相应增加主梁高度。 梁的高度和宽度宜按50mm进位；梁高超过1m时，宜按100mm进位。但砌体结构中圈梁和过梁的宽度，应按墙厚，梁的高度也应符合砌体的模数。 设计经验 为充分利用梁的截面高度，减少钢筋的排数，主梁的截面宽度不宜小于250mm，通常取300。次梁的截面宽度可取200或250mm。 对荷载较大及正常使用时变形要求较高的梁，还需验算挠度和裂缝宽度。,17,2020/7/22,1.3.2梁,按经验估算梁截面,18,2020/7/22,1.4梁、板的计算跨度,定义 计算跨度l0是指内力计算时采用的跨间长度，理论上是该跨两端支座转动点之间的距离。 计算跨度l0的确定与内力计算方法、支承条
9、件有关。,C一端与柱（梁）整体连接 另一端搁支在墙上,A两端与柱（梁）整体连接,B两端搁支在墙上,19,2020/7/22,1.4梁、板的计算跨度,定义 计算跨度l0是指内力计算时采用的跨间长度，理论上是该跨两端支座转动点之间的距离。 计算跨度l0的确定与内力计算方法、支承条件有关。,连续梁、板的计算跨l0,20,2020/7/22,第二章 单向板肋梁楼盖,2.1 计算简图 2.2 连续梁、板的弹性分析方法 2.3 连续梁、板的塑性分析方法 2.4 截面设计与构造要求,21,2020/7/22,第二章 单向板肋梁楼盖,两种结构布置方案,布置原则 梁格布置应尽可能规整，使梁、板跨度相等或接近，
10、便于统一梁、板截面尺寸，以简化设计、方便施工， 取得较好的经济效益和建筑效果。,次梁沿横向布置,次梁沿纵向布置,22,2020/7/22,2.1计算简图,2.1.1计算假定 单向板肋梁楼盖结构可简化为三种不同的多跨连续梁。 板：以次梁为中间支座和以墙体为边支座的多跨连续梁（梁宽为1m） 次梁：以主梁为中间支座和以墙体为边支座的多跨连续梁 主梁：以柱为中间支座和以墙体为边支座的多跨连续梁 简化假定 梁在支座处可以自由转动，但无竖向位移； 不考虑薄膜效应对板内力的影响； 构件传至支座的荷载按简支条件计算，忽略其连续性； 实际跨数小于和等于五跨时，按实际跨数计算；实际跨数大于五跨且跨差小于10%时，
11、按五跨计算。,23,2020/7/22,2.1.1计算假定,简化假定的物理意义 梁在支座处可以自由转动，但无竖向位移 梁在支座处可以自由转动，即忽略了次梁对板、主梁对次梁的约束；支座处没有竖向位移，实质上忽略了次梁的竖向变形对板的影响、主梁的竖向变形对次梁的影响以及柱的竖向变形对主梁的影响。 不考虑薄膜效应对板内力的影响 薄膜效应的存在将减少竖向荷载产生的弯矩，这种有利作用在计算板内力时忽略，但在配筋计算时可根据不同的支座约束条件，通过对板的计算弯矩折减加以弥补。 构件传至支座的荷载按简支条件计算，忽略其连续性 对于板和次梁，不论其支承是砌体还是与其整体现浇的钢筋混凝土梁，均可简化成集中于一点
12、的支承连杆，以使计算简单，并通过构造考虑实际约束的影响。,24,2020/7/22,2.1.1计算假定,简化假定的物理意义 构件传至支座的荷载按简支条件计算，忽略其连续性 主梁可支承在砖柱上时，可视为铰支承；与钢筋混凝土柱现浇在一起时，应根据梁与柱的抗弯线刚度比值确定支座约束条件，如果梁与柱的抗弯线刚度比值较大（如大于5），仍可将主梁视为铰支于钢筋混凝土柱上的连续梁进行计算，否则应视为刚接。 实际跨数小于和等于五跨时，按实际跨数计算；实际跨数大于五跨且跨差小于10%时，按五跨计算 对等跨连续梁，实际跨数大于五跨时，中间各跨的内力与第三跨非常接近，为计算简单，中间各跨的内力与配筋均按第三跨处理。
13、,25,2020/7/22,2.1.2荷载与计算单元,1.计算单元 板取1m宽板带； 次梁和主梁取具有代表性的一根梁。 2.荷载 在计算主、次梁上的荷载时，根据计算假定，忽略板或次梁连续性的影响，按简支传递考虑。 次梁和主梁的荷载取其从属面积上的荷载 梁的从属面积是指该梁与其两侧相邻梁间距的一半范围内的面积。 板、次梁主要承受均布荷载。 主梁则主要承受由次梁传来的集中荷载，一般主梁自重所占比重不大，可将其换算成集中荷载加到次梁传来的集中荷载内,26,2020/7/22,2.1.2荷载与计算单元,1.计算单元 板取1m宽板带； 次梁和主梁取具有代表性的一根梁。 2.荷载,荷载取值 1）恒载（自重
14、） 2）活载（人群、设备）,27,2020/7/22,2.1.3折算荷载,A.折算意义：消除由于假定 所带来的计算误差； 假定连续板、梁与支座均为铰接。但实际上，现浇肋梁楼盖的板、次梁及主梁之间是整体连接的，在支座处有一定的相互约束作用。,梁板整体性对变形的影响 （a）理论转角q （b）实际转角q ,28,2020/7/22,2.1.3折算荷载,B.折算原则 保持总的荷载大小不变，增大恒载，减小活载 板或梁搁置在砖墙或钢结构上时不折算； 主梁不作折减 C.折算方法,（2-2-1）,对连续板，折算荷载取,对连续次梁，折算荷载取,（2-2-2）,29,2020/7/22,2.2连续梁、板的弹性分析
15、方法,2.2.1活荷载的最不利布置,30,2020/7/22,2.2连续梁、板的弹性分析方法,2.2.1活荷载的最不利布置 1）求某支座最大负弯矩或支座左、右截面最大剪力时，应在该支座左右两跨布置活载，然后隔跨布置。图（a）为B支座最大负弯矩；图（b）为C支座最大负弯矩。,31,2020/7/22,2.2连续梁、板的弹性分析方法,2.2.1活荷载的最不利布置 （2）求某跨跨内最大正弯矩时，应在本跨布置活荷载，然后隔跨布置，如图（a）。 （3）求某跨跨内最小正弯矩（或最大负弯矩）时，本跨不布置活载，其左右邻跨布置，然后隔跨布置，如图（b）。,32,2020/7/22,2.2.2内力计算,原则 对
16、恒载，可直接采用表中各跨满布荷载时的内力系数； 对活载，应采用最不利布置时的内力系数。 跨数少于五跨时，按实际跨数取用内力系数。 跨数多于五跨时，可简化为五跨连续梁。 等跨连续梁、板内力计算公式,连续次梁、板在均布荷载作用下,（2-2-3）,主梁在集中荷载作用下,（2-2-4）,33,2020/7/22,2.2.2内力计算,不等跨连续梁、板内力计算 当多跨连续梁、板的跨度相差不超过标准跨度的15%时，仍可以利用上述系数，但 各跨的跨中弯矩和剪力应按照各跨的实际计算跨度l0来计算， 支座弯矩可按左右两跨计算跨度l0的平均值来计算； 其余位置处的截面内力可根据静力平衡条件求得。 不满足上述条件的不等跨连续梁、板，可采用二次弯矩分配法或其它结构力学方法求解。,34,2020/7/22,2.2.3内力包络图,定义 内力包络图由内力叠合图形的外包线构成。将恒载作用下各截面的内力和最不利活载布置作用下相应截面的内力叠加（包括正负弯矩和剪力），即可得到各截面可能出现的最不利内力。各截面最不利内力的连线称为内力包
