建筑结构设计-梁板结构-2.ppt

Chapter 2 Beams and Slabs Structures第2章 梁板结构 主要内容 单向板肋梁楼盖设计 双向板肋梁楼盖设计 楼梯设计 单向板肋梁楼盖 结论 塑性铰的概念 与理想铰的区别： 能承受一定的弯矩，近似于极限弯矩； 仅能单向转动； 有一定的长度区域； 转动能力有一定限度。 塑性铰的转动能力 练习题 已知考虑活荷载最不利布置后，按弹性理论计算得到钢筋混凝土连续梁的某一跨的弯矩图包络图如下，请按塑性理论重新设计，并给出配筋。gk=8.0kN/m,qk=6.0kN/m 双向板肋梁楼盖 双向板的受力特点 塑性铰线规则 塑性铰线是直线，是两块刚性板的交线。 当板块产生竖向位移时，板块必绕一旋转轴转动。 两相邻板块的塑性铰线必经过两块板旋转轴的交点。 板的支撑边也是旋转轴。 旋转轴必经过柱支撑点。 集中荷载形成的塑性铰线成向外的辐射状。 双向板支承梁的内力分析 楼梯、雨棚设计 1. 楼梯的结构形式 板式楼梯 梁式楼梯 雨蓬设计 板底钢筋弯起 支座钢筋截断 多跨双向板的设计 连续双向板的内力计算 指定?和? 活载满布：p=g+q 由中间区格向外扩展 已知 已知 已知 已知 梁的内力可按弹性方法或内力重分布法进行计算 l02 l02 l02 l02 l01 l01 l01 l01 l01/2 l01/2 pe p’ pe p’ 板式楼梯与梁式楼梯 螺旋式楼梯与悬挑式楼梯 等跨连续梁的计算 《钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程》（CECS 51:93) 118kN?m 86kN?m 25kN?m 7500 双向板按弹性理论计算 单跨双向板 双向板按弹性理论计算 多跨双向板 求跨中最大正弯矩的计算简图 按四边简支板计算 中间区格按四边嵌固板计算 计算支座最大负弯矩?? 可近似按所有区格活荷载满布考虑???? 1.当相邻两区格的公共支座负弯矩不等时，取大值. 2.从中间最大区格开始计算. 双向板按塑性理论计算 塑性铰线 常见双向板破坏图示 同一块板有不同的塑性铰线位置和破坏机构，按不同破坏机构得到的极限荷载不同。应取其中最小值作为计算极限荷载。 塑性极限承载力分析 基本假定： 1、板被塑性铰线分割成几个部分，成为可变机构； 2、配筋合理时，通过塑性铰线的钢筋达到屈服； 3、塑性铰线之间的板块变形很小，可将板块视为刚性板块。 由虚功原理 工程设计中，有以下假定： 肋形楼盖的结构布置包括柱网布置、主梁布置、次梁布置 柱网布置决定了主梁的跨度，经济跨度5~8m。 主梁布置决定了次梁的跨度,经济跨度4~7m。 次梁布置决定了板的跨度，经济跨度1.7~2.5m 。 通常钢筋混凝土主梁的经济跨度为5~8m 主梁应尽可能沿柱网短跨方向布置 主梁与柱形成框架作为抗侧力体系 肋形楼盖中，板的混凝土用量占整个楼盖的50％～60％ 因此次梁间距一般不宜太大 单向板跨度取1.5~3m，双向板的跨度取4~6m较为合适 板双向受力比单向受力更为有效，宜优先考虑双向板布置 单向板：连续，h/l不小于1/40 简支，h/l不小于1/35 最小板厚，一般屋面≥60mm 一般楼面≥70mm 双向板：四边简支，h/l1不小于1/45 四边连续，h/l1不小于1/50 连续次梁：h/l不小于1/18~1/12 连续主梁或框架梁：h/l不小于1/14~1/10 钢筋混凝土梁、板截面尺寸的要求 单向板肋形楼盖，楼面荷载的传递路径为： 单向板→次梁→主梁或框架梁→柱或墙 双向板肋形楼盖，楼面荷载的传递路径为： 双向板→周边支承梁或墙→柱或墙 对于单向板，可取单位板宽（b=1000mm）进行计算 通常，板的刚度远小于次梁的刚度，次梁可作为单位板宽板带的不动支座，故可单位板宽板带简化为连续梁计算。 当主梁与柱形成框架结构时，则按框架计算。 当主梁线刚度与柱线刚度之比大于5时，主梁的转动受柱端的约束可忽略，而柱的受压变形通常很小，则此时柱可作为主梁的不动铰支座，主梁也可简化为连续梁。 钢筋混凝土楼盖结构通常为现浇整体，连续梁的计算跨度l0应根据支座实际尺寸和受力情况确定。 从理论上来说，计算跨度l0是两端支座处转动点之间的距离 按弹性理论计算连续梁内力时，几种支座情况下计算跨度l0的确定方法见图。 按塑性理论计算时，考虑到塑性铰位于支座边，计算跨度取净跨ln。 计算跨度 弹性 理论 弹性 理论 ln B b ln b ln ln+B/2+h/2 ln+B/2 ln 1.1ln 1.05ln 考虑塑性内力重分布 板的计算跨度 ln a ln ln ln a