第6章鋼筋混凝土梁板結構教案

2021-03-04 09:58:15 字數 3387 閱讀 4254

山西建築職業技術學院課時授課方案

編號:第六章混凝土梁板結構

6-1 概述

應用:鋼筋砼樓(屋)蓋、樓梯、雨篷和筏板式基礎等。

分類:(一)現澆整體式

1、肋形樓蓋:

特點:由板、次梁、主梁組成,分單向板、雙向板肋形樓蓋,結構布置靈活,用鋼量較低。

2、井式樓蓋

特點:由雙向板與交叉梁組成,交叉梁無主、次之分,交叉點不設柱,建築效果較好,整個樓蓋相當於一塊大型雙向受力的平板。

應用:中小禮堂、餐廳、展覽廳、會議室以及公共建築的門廳或大廳。

3、無樑樓蓋

特點:不設梁肋,將板直接支承在柱上,有時在柱上部設定柱帽(矩形),具有結構高度小,板底平整,採光、通風效果好等特點。

應用:柱網接近正方形,l≯6m的商場、書庫、冷藏室、倉庫、水池的頂板、底板和筏片基礎等。

(二)裝配式樓蓋

特點:採用預製板、現澆梁或預製梁和預製板結合而成。節省模板、

工期短,但整體性、防水性、抗震性較差,樓板不能開洞。

(三)裝配整體式樓蓋

特點:預製梁、板吊裝就位後,再在板麵現澆疊合層而形成整體,

整體性較好、節省模板,需二次澆築砼,費工費料,造價較高。

應用:多層廠房、高層民用建築、有抗震要求的建築。

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編號:6-2 單向板肋梁樓蓋

【肋形樓蓋分類】

單向板樓蓋——板沿短邊l1方向受力,沿長邊l2方向忽略;

雙向板樓蓋——板沿兩方向同時受力。

當l2/l1≥3.0時,按單向板計算;

《規範》規定當l2/l1≤2.0時,按雙向板計算;

當2.0<l2/l1<3.0時,宜按雙向板計算。

【荷載傳力途徑】

均布荷載均布荷載集中荷載

荷載板次梁主梁柱(或牆)【單向板肋梁樓蓋設計】

一、結構平面布置原則——確定柱網和梁格

1、滿足房屋使用要求

①根據房屋的開間、進深決定主、次梁的方向以及跨度;

②應考慮室內通風和管道的通過;

③盡可能減小主梁截面高度,增大室內淨空高度。

2、結構受力合理

①主梁宜沿橫向布置——主梁(剛度大)與柱形成橫向較強的框架承重體系;

②避免將集中荷載直接作用於板上;

③梁格布置應力求規則、統一,梁宜拉通,以減少構件型別,方便施工,

3、經濟——節約材料、降低造價

樓蓋中板砼用量佔整個樓蓋的50%~70%,板厚宜取較小值。

構件的跨度太大或太小均不經濟,應控制在合理跨度範圍內。

板:取1.7~2.7m,不宜超過3m;

合理跨度次梁:取4~6m;

主梁:取5~8m。

二、結構內力計算

1、計算方法的選擇

2、計算簡圖

結構平面布置確定以後,即可確定梁、板的計算簡圖,其內容包括支承條件、荷載、計算跨度、跨數。

(1)支承條件、

支承在磚牆上時,可按鉸支(簡支)考慮;

支承在梁上時(支承在次梁上的板、支承在主梁上的次梁),可忽略梁的彎曲變形,不考慮支承點處的剛性,將支座視為可動鉸支座。

支承在柱上的主梁,當主梁與柱的線剛度()之比大於3時,可將支座視為可動鉸支座。

將支座視為可動鉸支座後,對於等跨連續梁板,當荷載沿各跨滿布時是可行的;當荷載隔跨布置時,由於梁具有一定的抗扭剛度且兩端又受到支座的約束,將阻止構件的自由轉動,使跨中彎矩有所減少的有利影響。

設計中一般採用增大恆載減少活載的辦法來調整。

板做圖說明

次梁:,

主梁:不調整——轉動影響很小。

(2)荷載

作用在樓蓋上的荷載有恆載和活載兩種。

板承受均布荷載,取一公尺板寬為計算單元;

次梁承受均布荷載,取相鄰板跨中線所分割的面積做為受荷面積;

主梁承受本身自重均布荷載以及次梁傳來的集中荷載,為簡化計算一般將本身自重均布荷載簡化為若干集中荷載,再與次梁傳來的集中荷載合併。

(3)計算跨度

當按彈性理論計算時,按下列規定採用:

(4)跨數:≤5跨

3、彈性法計算內力

(1)荷載的最不利布置

(2)計算方法

對於等跨或跨度相差10%以內的不等跨連續梁,其內力可查表計算:

均布荷載作用

集中荷載作用

解釋式中各符號意義,並舉例說明查表計算方法。

(3)內力包絡圖

內力包絡圖是分別將各種活荷載不利組合作用下的內力圖(彎矩圖和剪力圖),把它們分別疊畫在同一座標圖上的「內力疊合圖」的外包線所形成的圖形。它表示連續梁在各種活荷載最不利布置下各截面可能產生的最大內力值。

(4)支座寬度影響

由於計算跨度取支座中心線間距離,所求最大內力為支座中心截面,但破壞都出現在支座邊緣處,是危險截面。說明支座邊緣截面的內力:

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編號:6-3 單向板肋梁樓蓋(第三講)

4、塑性法計算內力

彈性法計算的內力包絡圖來選擇截面及配筋,對靜定結構是完全正確的,是安全的。但對於具有一定塑性的鋼筋混凝土連續梁板來說,構件任一截面達到極限承載力時並不會使構件喪失承載力,按彈性法計算的內力已不能正確反映結構的實際內力。

按彈性法計算的鋼筋混凝土連續梁板是假定它為勻質彈性體,荷載與內力成線性關係。這在荷載較小,混凝土開裂的初始階段是適用的。隨著荷載的增加,由於混凝土受拉區裂縫的出現和開展,受壓區混凝土塑性變形,特別是受拉鋼筋屈服的塑性變形,使荷載與內力的關係已不是線性關係而是非線性關係。

這種內力相對於線性彈性分布發生的變化,稱為內力重分布現象。

(1)塑性鉸的概念

塑性鉸的形成是結構破壞階段內力重分布的主要原因。

由第三章簡支梁正截面破壞說明塑性變形集中的區域形成的乙個效能異常的鉸,該鉸即塑性鉸(是構件塑性變形發展的結果)。

塑性鉸的特點:

1)、能承受彎矩;

2)、是單向鉸,只沿彎矩作用方向旋轉;

3)、轉動有限度,從鋼筋屈服到混凝土壓壞。

(2)塑性內力重分布

塑性鉸出現後,對簡支梁(靜定結構)形成三鉸在一條直線上的破壞機構(幾何可變體系),標誌著構件進入破壞狀態。但對超靜定結構(如連續梁),出現乙個塑性鉸相當於減少一次約束,直到結構變為破壞機構(幾何可變體系),整個結構進入破壞狀態。在這個過程中,結構的內力經歷了乙個重新分布的過程,這個過程稱為塑性內力重分布。

鋼筋混凝土連續梁塑性內力重分布的基本原則:

(3)塑性內力重分布的計算方法

彎矩:剪力:

應當指出,按內力塑性重分布理論計算超靜定結構雖然可以節約鋼材,但在使用階段鋼筋應力較高,構件裂縫和變形均較大。因此,在下列情況下不能採用塑性計算方法,而應採用彈性理論計算方法。

①使用階段不允許開裂的結構;

②重要部位的結構,要求可靠度較高的結構,如主梁;

③受動力和疲勞荷載作用的結構;

④處於有腐蝕環境中的結構。

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鋼筋混凝土梁板結構習題

一填空1 單向板肋梁樓蓋中主梁沿房屋橫向布置的優點是 2 按彈性理論設計多跨連續梁板時,進行荷載折算的目的是 3 採用塑性理論設計多跨樑板結構用鋼量將比按彈性理論設計的用鋼量 4 塑性鉸的特點是 5 對於且跨數超過5跨的連續梁可按5跨計算。6 按板的 不同,將肋梁樓蓋分為單向板肋梁樓蓋和肋梁樓蓋。7...

第4章鋼筋混凝土結構工程

習題一 選擇題 一 單選題 1.跨度為6m 混凝土強度為c30的現澆混凝土板,當混凝土強度至少應達到 c 時方可拆除底模。a 15n mm2 b 21n mm2 c 22 5n mm2 d 30n mm2 2 現澆混凝土牆板的模板垂直度主要靠 c 來控制。a 對拉螺栓 b 模板卡具 c 水平支撐 d...

第4章 鋼筋混凝土結構工程

習題 選擇題 一 單選題 1.跨度為6m 混凝土強度為c30的現澆混凝土板,當混凝土強度至少應達到 c 時方可拆除底模。a 15n mm2 b 21n mm2 c 22 5n mm2 d 30n mm2 2 現澆混凝土牆板的模板垂直度主要靠 c 來控制。a 對拉螺栓 b 模板卡具 c 水平支撐 d ...