《单向板与双向板3说课讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单向板与双向板3说课讲解（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第12章章 楼盖楼盖112.1 概述概述一一.单向板与双向板单向板与双向板单向板：主要在一个方向弯曲；单向板：主要在一个方向弯曲；双向板：两个方向弯曲。双向板：两个方向弯曲。如图如图12-1：某四边支撑板，受均布荷载作用。：某四边支撑板，受均布荷载作用。有关系：有关系： (a)沿两个方向划分条带后，板中间挠度应相等，即有关系：沿两个方向划分条带后，板中间挠度应相等，即有关系： (b) 化简上式得：化简上式得： ，即，即 (c) 将将(c)代入代入(a)式可得：式可得： (d)；同理由；同理由(a)式可得：式可得： (e) 2讨论：当讨论：当 时，由时，由(d)和和(e)式可求得：式可求得：
2、上述关系说明，此时荷载主要沿短边方向传递到长边上；上述关系说明，此时荷载主要沿短边方向传递到长边上；沿长边方向传递到短边上的荷载可忽略不计。沿长边方向传递到短边上的荷载可忽略不计。 基于以上原理，规范规定：对于四边支撑的板，当长边与短基于以上原理，规范规定：对于四边支撑的板，当长边与短边之比大于或等于边之比大于或等于2时，按单向板计算；其他情况需要讨论确定。时，按单向板计算；其他情况需要讨论确定。312.2现浇单向板肋梁楼盖现浇单向板肋梁楼盖设计步骤：平面布置、计算简图、内力分析（计算）、配筋及构造设计步骤：平面布置、计算简图、内力分析（计算）、配筋及构造 和绘制施工图。和绘制施工图。一一.结
3、构平面布置（结构平面布置（见附图见附图）原则：计算方便（尽量对称、等跨、等截面和同材料），符合模数原则：计算方便（尽量对称、等跨、等截面和同材料），符合模数 1. 柱网尺寸或承重墙间距：柱网尺寸或承重墙间距： （1）考虑建筑使用要求）考虑建筑使用要求 （2）柱（墙）间距）柱（墙）间距=梁的跨度。梁的跨度。 主梁主梁：(58)米；次梁：米；次梁：(46)米米52. 主梁的间距主梁的间距=次梁的跨度次梁的跨度3. 次梁的间距次梁的间距=板的跨度板的跨度4. 主梁的布置方向：主梁的布置方向：类型：（类型：（1）主梁横向布置）主梁横向布置12-3(a)-横向刚度大、可布横向刚度大、可布 置较大门窗；置
4、较大门窗； （2）主梁纵向布置）主梁纵向布置12-3(b)-横向刚度小、但室横向刚度小、但室内净高大；内净高大； （3）无主梁布置）无主梁布置12-3(c)-适合砌体结构、中间适合砌体结构、中间可设走道。可设走道。65. 截面尺寸：截面尺寸： （1） 板：板： 刚度要求：刚度要求：h l/40(连续）；连续）； h l/35(简支）；简支）； h l/12(悬臂）。悬臂）。 使用要求：民用使用要求：民用 h=70mm(最小最小)； 工业工业 h=80mm(最小最小)。 （2）梁：次梁：）梁：次梁：h/l=1/181/12; 主梁：主梁：h/l=1/141/8; h/b=23 7二二.计算简图计
5、算简图 墙体墙体 基础基础1.计算模型及简化假定计算模型及简化假定 主梁主梁一般传力路径（一般传力路径（见附图见附图）：板）：板 次梁次梁 柱柱 基础基础 墙体墙体 基础基础计算模型（简图）：计算模型（简图）：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1 米）；米）；次梁：以主梁为中间支座和以墙体为边支座的多跨连续梁；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；主梁：以柱为中间支座和以墙体为边支座的多跨连续梁；小结：单向板楼盖结构可简化为三种不同的小结：单向板楼盖结构
6、可简化为三种不同的多跨连续梁多跨连续梁。8简化假定：简化假定：（1）梁在支座处可以自由转动，支座无竖向位移；）梁在支座处可以自由转动，支座无竖向位移；（2）不考虑薄膜效应（即假定为薄板）；）不考虑薄膜效应（即假定为薄板）；（3）按简支构件计算支座竖向反力；）按简支构件计算支座竖向反力；（4）实际跨数小于和等于五跨时，按实际跨数计算；实际跨数大）实际跨数小于和等于五跨时，按实际跨数计算；实际跨数大 于五跨且跨差小于于五跨且跨差小于10%时，按五跨计算。时，按五跨计算。上述假定的物理意义：上述假定的物理意义：对于（对于（1）：忽略了次梁对板、主梁对次梁和柱对主梁的扭转刚）：忽略了次梁对板、主梁对次
7、梁和柱对主梁的扭转刚 见图见图12-4 度；忽略了次梁、主梁和柱的相对竖向变形；度；忽略了次梁、主梁和柱的相对竖向变形； 由此带来的误差通过由此带来的误差通过“折算荷载折算荷载”加以消除。加以消除。9对于（对于（2）：由于支座约束作用将在板内产生轴向压力，称为薄膜）：由于支座约束作用将在板内产生轴向压力，称为薄膜 见图见图12-5 力或薄膜效应，它将减少竖向荷载产生的弯矩，这种力或薄膜效应，它将减少竖向荷载产生的弯矩，这种 有利作用在计算内力时忽略，但在配筋计算时通过折有利作用在计算内力时忽略，但在配筋计算时通过折 减计算弯矩加以调整。减计算弯矩加以调整。对于（对于（3）：主要为计算简单。）：
8、主要为计算简单。对于（对于（4）：方便查表计算，可由结构力学证明。）：方便查表计算，可由结构力学证明。2.计算单元和从属面积计算单元和从属面积（1）计算单元：板）计算单元：板取取1米宽板带；米宽板带； （见附图见附图） 次梁和主梁次梁和主梁取具有代表性的一根梁。取具有代表性的一根梁。（2）从属面积：板）从属面积：板取取1米宽板带的矩形计算均布荷载；米宽板带的矩形计算均布荷载； （见附图见附图） 次梁和主梁次梁和主梁取相应的矩形计算均布和集中荷载。取相应的矩形计算均布和集中荷载。103.计算跨度计算跨度（见附图见附图）次梁的间距就是板的跨长；）次梁的间距就是板的跨长； 主梁的间距就是次梁的跨长；
9、主梁的间距就是次梁的跨长； 跨长不一定等于计算跨度；跨长不一定等于计算跨度； 计算跨度是指用于内力计算的长度。计算跨度是指用于内力计算的长度。计算跨度的取值原则：计算跨度的取值原则：（1）中间跨取支承中心线之间的距离；）中间跨取支承中心线之间的距离；（2）边跨与支承情况有关，参见图）边跨与支承情况有关，参见图12-7。4.荷载取值荷载取值（1）楼盖荷载类型：恒载（自重）和活载（人群、设备）楼盖荷载类型：恒载（自重）和活载（人群、设备）11（2）荷载分项系数）荷载分项系数 恒载一般取恒载一般取1.2；活载取；活载取1.4；特殊情况下查阅规范。；特殊情况下查阅规范。（3）折算荷载）折算荷载A.折算
10、意义：消除由于前述假定（折算意义：消除由于前述假定（1）所带来的计算误差；）所带来的计算误差；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；梁搁置在砖墙或钢结构上时不折算；C.折算方法：见书上折算方法：见书上P.7公式（公式（12-1）和（）和（12-2）及其符号说明。）及其符号说明。注意：主梁不作折减注意：主梁不作折减12三三.连续梁、板按弹性理论的内力计算（方法）连续梁、板按弹性理论的内力计算（方法）1.活荷载的最不利布置活荷载的最不利布置（1）原则：）原则：A.活荷载按满布一跨考虑，即
11、不考虑某一跨中作用有活荷载按满布一跨考虑，即不考虑某一跨中作用有部分荷载的情况；部分荷载的情况；B.在此布置下，相应内力最大（绝对值）。在此布置下，相应内力最大（绝对值）。（2）活荷载最不利布置规律）活荷载最不利布置规律由结构力学可证明（参见图由结构力学可证明（参见图12-8）：）：A.求某跨跨内最大正弯矩时，应在该跨布置活荷载，然后隔跨布求某跨跨内最大正弯矩时，应在该跨布置活荷载，然后隔跨布 置；置；B.求某跨跨内最大负弯矩时，应在该跨不布置活荷载，而在该跨左求某跨跨内最大负弯矩时，应在该跨不布置活荷载，而在该跨左 右邻跨布置，然后隔跨布置；右邻跨布置，然后隔跨布置；13C.求某支座最大负弯
12、矩或该支座左右截面最大剪力时，应在该支座求某支座最大负弯矩或该支座左右截面最大剪力时，应在该支座 左右两跨布置活荷载，然后隔跨布置。左右两跨布置活荷载，然后隔跨布置。2.内力计算内力计算（1）对于相应的荷载及其布置，当等跨或跨差小于等于）对于相应的荷载及其布置，当等跨或跨差小于等于10%时，时，可直接查表用相应公式计算（如查附录可直接查表用相应公式计算（如查附录7，P.519）；）；（2）公式（）公式（12-3）和（）和（12-4）中的荷载应为折算荷载，其他相同。）中的荷载应为折算荷载，其他相同。3.内力包络图内力包络图（1）意义：确定非控制截面的内力，以便布置这些截面的钢筋。）意义：确定非控
13、制截面的内力，以便布置这些截面的钢筋。（2）内力包络图的作法：）内力包络图的作法：见附图见附图，以五跨连续梁为例加以说明。，以五跨连续梁为例加以说明。步骤步骤1：由于对称性，取梁的一半作图；：由于对称性，取梁的一半作图；14步骤步骤2：分别作组合：分别作组合AD情况下的弯矩图；情况下的弯矩图；步骤步骤3：取上述弯矩图的外包线即为所求弯矩包络图。：取上述弯矩图的外包线即为所求弯矩包络图。（3）剪力包络图的作法同理。）剪力包络图的作法同理。4.支座弯矩和剪力设计值（计算值）支座弯矩和剪力设计值（计算值）（1）问题的提出：由于将实际结构简化为直线，故所求得）问题的提出：由于将实际结构简化为直线，故所
14、求得的支座弯矩和剪力是支座中心线处的数值，实际最危险的截的支座弯矩和剪力是支座中心线处的数值，实际最危险的截面应该在支座边缘，所以应将所求得的数值加以调整，面应该在支座边缘，所以应将所求得的数值加以调整，见附见附图图。（2）具体作法：）具体作法：P.9公式（公式（12-5）（12-7）及其说明。）及其说明。讨论：关于弹性法的缺陷讨论：关于弹性法的缺陷15四四.超静定结构塑性内力重分布的概念超静定结构塑性内力重分布的概念1.应力重分布与内力重分布应力重分布与内力重分布（1）应力重分布：在弹性阶段，钢筋与混凝土承担的应力是按各）应力重分布：在弹性阶段，钢筋与混凝土承担的应力是按各自的初始弹性模量分
15、配的，例如，轴心受压构件某截面的应变为自的初始弹性模量分配的，例如，轴心受压构件某截面的应变为，则钢筋承担的应力为，则钢筋承担的应力为 ，混凝土承担的应为，混凝土承担的应为 ；在弹塑性阶段钢筋与混凝土承担的应力是按各自的变形模量分配；在弹塑性阶段钢筋与混凝土承担的应力是按各自的变形模量分配的，例如，钢筋承担的应力仍然为的，例如，钢筋承担的应力仍然为 ，混凝土承担的应力，混凝土承担的应力为为 ： 。由于。由于 ，混凝土分配到的应力发生了变化，混凝土分配到的应力发生了变化，这种现象称为这种现象称为“应力重分布应力重分布”。应力重分布在静定结构和超静定结构中都可能发生。应力重分布在静定结构和超静定结
16、构中都可能发生。16（2）内力重分布：超静定结构存在多余联系，其内力是按刚度分）内力重分布：超静定结构存在多余联系，其内力是按刚度分配的。在多余联系处，由于应力较大，材料进入弹塑性，产生塑性配的。在多余联系处，由于应力较大，材料进入弹塑性，产生塑性铰，改变了结构的刚度，内力不再按原有刚度分配，这种现象称为铰，改变了结构的刚度，内力不再按原有刚度分配，这种现象称为“内力重分布内力重分布”。 “内力重分布内力重分布” 只会在超静定结构中发生且内力不符合结构力学只会在超静定结构中发生且内力不符合结构力学的规律。的规律。2.混凝土受弯构件的塑性铰混凝土受弯构件的塑性铰（1）塑性铰的概念：适筋截面在钢筋屈服到混凝土压碎过程中形）塑性铰的概念：适筋截面在钢筋屈服到混凝土压碎过程中形成的铰称为成的铰称为“塑性铰塑性铰”。参见。参见P.11，图，图12-10。（2）塑性铰的特点：通过与理想铰比较可看出如下几点）塑性铰的特点：通过与理想铰比较可看出如下几点17 塑性铰塑性铰 理想铰理想铰A：能承受（基本不变的）弯矩：能承受（基本不变的）弯矩 不能承受弯矩不能承受弯矩B：具有一定长度：具有一定长度 集中于
