《梁板结构——1整体式单向板梁板结构课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《梁板结构——1整体式单向板梁板结构课件（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1.2整体式单向板梁板结构1.2.1结构布置及梁、板基本尺寸确定1、结构布置整体式单向板梁板结构是水平承重结构，由单向板、次梁和主梁等构件组成，其竖向支承结构由柱和墙组成，当楼盖支承在墙上时，板下可以设梁，也可以不设梁。见图1.2.1。结构布置的依据：l 结构之间的支承关系l 结构之间的荷载传递路线水平承重结构之间的支承关系及荷载传递路线，由结构的线刚度决定l 支承关系：线刚度较弱的结构，支承于线刚度较强的结构上。l 荷载传递：由线刚度较弱的结构，向线刚度较强的结构传递。因为，单向板的受弯线刚度弱于次梁的受弯线刚度，次梁的受弯线刚度弱于主梁的受弯线刚度，所以，对于整体式单向板梁板结构，l 支承
2、关系：弱线刚度结构支承于强线刚度结构上 单向板支承于次梁上 次梁支承于主梁上 主梁支承于柱或墙上即，整体式单向板梁板结构的支承关系为：单向板次 梁主 梁柱或墙l 荷载传递路线：由弱线刚度结构向强线刚度结构方向传递 单向板上的结构荷载传递给次梁 次梁的结构荷载传递给主梁 主梁的结构荷载传递给柱或墙体即，荷载传递路线为：单向板次 梁主 梁柱或墙基 础由图1.2.1可以看出，l 次梁的间距为单向板的跨度l 主梁的间距为次梁的跨度l 柱或墙沿主梁方向的间距为主梁的跨度。因此，整体式单向板梁板结构中，合理的结构布置，柱网、梁格划分，一般按下列原则进行：l 在满足建筑物使用的前提下，柱网和梁格划分应尽可能
3、规整，结构布置尽量简单、整齐、统一，以符合经济和美观的要求。l 梁、板结构应尽可能等跨度划分，以便于设计和施工。l 主梁跨度范围内，次梁根数宜为偶数，以使主梁受力合理。2、梁、板基本尺寸确定常用跨度：l 单向板：1.72.7m，一般不宜超过3.0m；l 次梁：4.06.0m；l 主梁：5.08.0m。最小截面高度（厚度）与截面宽度：l 单向板：，应满足附录10的要求；l 悬臂板：，为单向板的标志跨度，即，次梁间距。l 内跨板：，为单向板的标志跨度，即，次梁间距。l 次梁：次梁常用的截面高度与截面宽度为l ，为次梁的标志跨度，即，主梁间距。ll 主梁：主梁常用的截面高度与截面宽度为l ，为主梁的
4、标志跨度，即，柱与柱或墙的间距。l次梁常用的截面高度为，200mm，250mm，300mm，350mm，400mm，450mm，500mm，600mm，700mm，800mm等；次梁的截面宽度不应小于150mm，常用的截面宽度为，150mm，180mm，200mm，250mm，300mm，350mm，400mm等。主梁的截面高度至少应比次梁的截面高度高50mm，如果梁的下部钢筋为双层配筋，应高出100mm。1.2.2结构的荷载及荷载计算单元1、结构的荷载作用在梁板结构上的荷载，可分为l 永久荷载。永久荷载为均布荷载。l 可变荷载。可变荷载的分布一般是不规则的，设计时，一般折算为等效均布荷载。作
5、用于板、梁上的可变荷载在一跨内按满跨布置，不考虑半跨内可变荷载的可能性。永久荷载和可变荷载的标准值及荷载分项系数，见GB50092001建筑结构荷载规范。设计梁时，可适当降低可变荷载标准值的大小，应乘以折减系数，该系数的取值见荷载规范，P247。2、荷载计算单元整体式单向板梁板结构的荷载及荷载计算单元，分别按以下方法确定，见图1.2.2。l 单向板：除了承受结构自重、抹灰荷载外，还要承受作用于其上的使用活荷载。通常取1m宽的板带作为荷载计算单元。l 次梁：除了承受结构自重、抹灰荷载外，还要承受板传来的荷载。计算板传来的荷载时，为了简化计算，不考虑板的连续性，通常将连续板视为简支板。取宽度为板标
6、志跨度的荷载带，作为次梁的荷载计算单元。l 主梁：除了承受结构自重、抹灰荷载外，还要承受次梁传来的集中荷载。计算次梁传来的集中荷载时，为了简化计算，也不考虑次梁的连续性，通常，将连续次梁视为简支梁，以两侧次梁的支座反力，作为主梁的荷载（集中荷载），次梁传给主梁的荷载面积为，为次梁的标志跨度。一般来说，主梁自重及抹灰荷载比次梁传递的集中荷载小的多，故，主梁结构自重及抹灰荷载，也可以简化为集中荷载。1.2.3结构的计算简图结构计算简图包括两个方面的内容：荷载图式结构计算模型l 荷载图式：图1.2.2。l 荷载计算单元（前面已经讨论）l 荷载形式、性质（前面已经讨论）l 荷载位置及大小（前面已经讨论
7、）l 结构计算模型：图1.2.2。l 结构计算单元l 支承条件l 计算跨度及跨数分别讨论。1、结构计算单元，图1.2.2。l 板结构计算单元：取1m宽的板带作为板结构计算单元。（与板结构荷载计算单元相同）l 次梁结构计算单元：取宽度为板标志跨度的T形截面带，作为次梁结构计算单元。l 主梁结构计算单元：取宽度为次梁标志跨度的T形截面带，作为主梁结构计算单元。2、结构支承条件和折算荷载（支座约束影响）结构支承条件：l 如果板、次梁及主梁支承于砖柱或墙体上，结构之间均可视为铰支座。l 如果板、梁和柱整体浇注在一起时，梁和板、主梁和次梁，具有很好的整体性。但是，在这种情况下，结构分析时，必须考虑以下问
8、题：l 次梁对于板。板在受到荷载发生变形时，支座处不可能自由转动，它将引起次梁发生相应的变形，由于次梁具有一定的抗扭刚度，板的变形量因次梁的约束而减小。l 主梁对于次梁。次梁在荷载的作用下发生变形时，主梁也将对其变形产生一定的约束作用，使次梁在支座处的实际转动量小于无约束时的转动量，即，。l 柱子对于主梁。也有相似的约束作用。结构折算荷载：假定，结构的支承条件为铰支座。为了使具有铰支座的连续梁板结构的支座转角（为实际转角，即，无约束转角与实际转角大致相等），通常采用增大恒荷载（连续布置）和减小活荷载（隔跨布置）的方法，来综合考虑次梁对板和主梁对次梁的约束影响，即，采用折算恒载和折算活载，来代替
9、实际恒载和实际活载，计算公式为板：折算恒载折算活载次梁：折算恒载折算活载式中，、分别为实际作用于结构上的单位长度恒载、活载设计值；、分别为结构分析时采用的单位长度折算恒载、活载设计值。注意：当主梁支承于钢筋混凝土柱上时，支承条件应根据梁、柱的受弯线刚度比确定。如果与的线刚度比，由于柱对主梁的约束较小，故，不需要对主梁荷载进行调整，可直接将柱视为主梁的铰支座。如果板或主梁直接搁置在砌体或钢结构上，因为不存在上述约束或约束影响很小，因而，也不必对荷载进行调整。3、结构计算跨度整体式梁板结构中，结构计算跨度指梁、板计算跨度，是指单跨梁、板支座反力的合力作用线之间的距离。梁、板计算跨度一般取近似值。分
10、别按弹性理论和塑性理论计算。按弹性理论计算时，结构计算跨度按下述规定计算。对于单跨板或梁：l 两端搁置在砖墙上的板：l 两端与梁整体连接的板：l 单跨板：对于多跨连续板或梁：l 边跨：l 板：l 梁：l 中间跨：l 板：l 梁：按塑性理论计算时，多跨连续梁、板的计算跨度，应由塑性铰的位置确定。l 对于连续梁：l 当两端与梁或柱整体连接时，；l 当两端搁支在墙上时，取与的较小者；l 当一端与梁或柱整体连接，另一端搁支在墙上时，取与的较小者；l 对于连续板l 当两端与梁整体连接时，；l 当两端搁支在墙上时，；l 当一端搁支在墙上，另一端与梁整体连接时，取与的较小者；以上各式中的符号意义，见P14。
11、在具体的混凝土结构的设计计算过程中，为了计算方便，通常取支座中心线间的距离，作为计算跨度。连续梁、板各跨的计算跨度相差不大于10%时，可近似按等跨连续梁板计算。此时，跨中弯矩按等跨连续梁板的计算跨度计算，支座弯矩则按与该支座相邻两跨计算跨度的平均值计算。4、结构计算跨数对于等跨度、等刚度、荷载和支承条件相同的多跨连续梁、板：l 当结构跨数多于五跨时，可按五跨进行内力计算，中间各跨的内力，可按计算简图上的第三跨（中间跨）计算；l 当结构跨数不超过五跨时，按实际跨数计算；对于跨度、刚度、荷载和支承条件不同的多跨连续梁、板，应按实际跨数进行结构分析；1.2.4结构最不利荷载组合1、结构控制截面构件控
12、制截面与结构控制截面构件控制截面：荷载效应组合值（结构内力）的最大值所在的截面；结构控制截面：荷载效应组合值（结构内力）与结构抗力的比值的最大值所在的截面。在等截面连续梁板结构中，若结构截面配筋相同，即，结构抗力相同，则，构件截面内力（结构内力）最大值所在的截面，即，构件控制截面，即为结构控制截面。由等截面多跨连续梁、板结构的分析与设计，我们可知，梁、板等构件的各支座截面及各跨的跨中截面（构件控制截面），皆可为结构控制截面。2、结构最不利荷载组合荷载效应组合值是由恒载和活载共同作用下，在结构内部产生的结构内力。荷载效应组合值（结构内力）的变化取决于活载的变化。因为l 恒载的特点：大小恒定、作用
13、位置恒定（满布），在结构中所产生的内力，是不变化的。l 活载的特点：大小变化、作用位置变化（以跨为单位改变其作用位置，隔跨布置），在结构中所产生的内力，是变化的。所谓结构最不利荷载组合，就是使结构某一截面首先发生破坏的最危险内力。研究结构最不利荷载组合，就是研究活载的最不利布置。研究活载的最不利布置的方法。有两种研究方法：弯矩分配法当在等截面连续梁板结构中的某一跨单独布置活载时，有以下结论：l 本跨跨中弯矩为正弯矩时，相邻跨跨中弯矩为负弯矩，隔跨跨中弯矩又为正弯矩；l 本跨支座弯矩为负弯矩时，相邻跨支座弯矩为正弯矩，隔跨支座弯矩又为负弯矩。弹性变形曲线法当在等截面连续梁板结构中的某一跨单独布置
14、活载时，有以下结论：l 当某跨上的弯矩为正弯矩时，该跨的弹性变形曲线应向下挠曲；l 当某跨上的弯矩为负弯矩时，该跨的弹性变形曲线应向上挠曲；将上述两种方法结合，我们讨论五跨等跨连续梁最不利荷载组合时的活载布置方法。参见图1.2.5。只有恒载作用：五跨等跨连续梁在满布恒载作用下，各跨跨内截面都承受正弯矩，其弹性变形曲线都向下挠曲。中间各支座截面都承受负弯矩，弹性变形曲线向上挠曲，挠度为负值。边支座截面弯矩为零。叠加活载：l 如果要使某一跨的跨中弯矩达到正弯矩的最大值，即，最不利荷载组合值，就必须在本跨或隔跨上布置活载，使得本跨或隔跨内的最不利荷载组合值为两个正弯矩（恒载和活载产生的正弯矩）的组合
15、，本跨或隔跨所产生的弹性变形曲线向下挠曲，跨中挠度为正的最大值；此时，在邻跨跨内截面上，由于本跨或隔跨活载的作用而产生的负弯矩，与满布恒载作用而产生的正弯矩，相互抵消，邻跨的挠度将减小。如果活载足够大的话，将在邻跨的跨内截面，产生负弯矩，邻跨的弹性变形曲线将向上挠曲，挠度为负值，即，当在本跨或隔跨布置活载，使得本跨或隔跨内产生正弯矩组合的最大值（最不利荷载组合值）时，邻跨也将产生最不利荷载组合，即，正弯矩和负弯矩组合的最大值，此时，邻跨的弹性变形曲线将向上挠曲，挠度为负的最大值。l 如果要使中间各支座截面的弯矩达到负弯矩的最大值，即，最不利荷载组合值，就必须在各跨内布置活载，使得中间各支座截面上的负弯矩，为各跨恒载和活载产生的负弯矩的组合，此时，中间各支座截面的弹性变形曲线皆向上挠曲，挠度为负的最大值。按照相同的分析方法，我们还可以得到如下结论：l 如欲求连续梁两端边跨支座截面最大剪力，其活载布置与求该跨跨内截面最大正弯矩时活载的布置相同。l 如欲求连续梁中间
