第十章 钢筋混凝土梁板结构,第一节概述,梁板结构是土木工程中常见的结构形式,楼盖（屋盖）,楼梯,雨蓬,地下室底板,挡土墙,楼盖类型,现浇式楼盖 装配式楼盖 装配整体式楼盖,混凝土楼盖按施工方法可分为：,单向板肋梁楼盖 双向板肋梁楼盖 井式楼盖 密肋楼盖 无梁楼盖,混凝土楼盖按结构型式可分为 ：,单向板肋梁楼盖,双向板肋梁楼盖,井式楼盖,无梁楼盖,密肋楼盖,第二节 单向板结构按弹性方法的设计,单向板肋梁楼盖的设计步骤为： （1）结构平面布置，并对梁板进行分类编号，初步确定板厚和主、次梁的截面尺寸； （2）确定板和主、次梁的计算简图； （3）梁、板的内力计算及内力组合； （4）截面配筋计算及构造措施； （5）绘制施工图。,一、结构平面布置,1单向板肋梁楼盖结构平面布置通常有以下三种方案：,主梁沿横向布置,主梁沿纵向布置,有中间走道,（1）单向板、次梁和主梁的经济跨度为： 单向板：（1.72.5）m 次 梁 ：（46）m 主 梁 ：（58）m （2）受力合理 （3）满足建筑要求 （4）方便施工,2进行楼盖的结构平面布置时，应注意以下问题：,二、计算简图,（二）计算跨度和跨数,（1）板计算跨度和跨数,中间跨：,跨数：连续板、梁跨数5跨时按实际跨数计算；跨数5跨且跨度相差 10时，简化成5跨计算。,（2）次梁计算跨度,中间跨：,（3）主梁计算跨度,中间跨：,（三）荷载计算,1、板,2、次梁,3、主梁,4、板、次梁折算荷载,保持总荷载不变的前提上，增大恒载，减小活载,三、按弹性方法计算板和梁的内力,（一）活荷载的最不利布置,恒载：,活载：,应在本跨布置活荷载，然后隔跨布置,本跨不布置活荷载，而在其左右邻跨布置，然后隔跨布置,应在该支座 右两跨布置活荷载，然后隔跨布置。,（1）求某跨跨内最大正弯矩时,（2）求某跨跨内最大负弯矩时,（3）求某支座最大负弯矩或支座左、 右截面最大剪力时,活荷载的不利布置,活荷载的最不利布置,（1）在均布及三角形荷载作用下：,（2）在集中荷载作用下：,（二）利用表计算连续梁、板内力,利用附表5-15-4计算不同荷载作用下弯矩和剪力,举例说明,240,240,2400,14400,5400,27000,设计条件：,截面尺寸：板厚80mm，主梁尺寸300mm700mm，次梁尺寸250mm450mm，柱400mm400mm,材料强度：混凝土强度等级C20，板钢筋为级，梁纵向受力筋级，箍筋和构造钢筋级,楼面做法：20mm厚水泥砂浆面层（20KN/mm3），钢筋混凝土板（25KN/mm3），12mm厚纸筋灰抹底（16KN/mm3）,楼面活荷载：7KN/mm2,厂房为4级水工建筑物，安全等级级，设计状况为持久状况,结构平面布置图,一、板设计,（一）计算简图,（二）荷载计算,1、恒载计算,板自重：,结构平面布置图,0.082512.0KN/m,20mm板面抹灰：,12mm板底抹灰：,0.022010.4KN/m,0.0121610.19KN/m,）,标准值gk2.59KN/m,设计值g1.052.592.72KN/m,2、活载计算,标准值qk7KN/m217.0KN/m,设计值q1.27.08.4KN/m,3、折算荷载,gg0.5q2.720.58.46.92KN/m,q0.5q0.58.44.2KN/m,（二）内力计算,1、跨中弯矩最大,M1跨中弯矩最大,M3跨中弯矩最大,M2跨中弯矩最大,M4跨中弯矩最大,M5跨中弯矩最大,B支座负弯矩最大,C支座负弯矩最大,D支座负弯矩最大,E支座负弯矩最大,（三）内力包络图：,将同一结构在各种荷载的最不利组合作用下的内力图(弯矩图或剪力图)，按同一比例叠画在同一张图上，其外包线所形的图形称为内力包络图,1、定义：,2、举例：,（1）恒载作用,（2）M1跨中弯矩最大,活载作用,（3）M2跨中弯矩最大,（4）B支座负弯矩最大,绘制弯矩包络图,各种荷载分布产生的内力,（1）（2）,（1）（3）,（1）（4）,（四）支座弯矩和剪力设计值,弯矩设计值：,剪力设计值：,均布荷载,举例,B支座负弯矩最大,第三节 单向板梁、板按塑性方法的内力计算,一、钢筋混凝土受弯构件的塑性铰,在钢筋屈服截面，从钢筋屈服到达到极限承载力，截面在外弯矩增加很小的情况下产生很大转动，表现得犹如一个能够转动的铰，称为“塑性铰”。,（一）塑性铰的概念,（二）塑性铰和理想铰的区别,理想铰不能承受任何弯矩，而塑性铰则能承受一 定的弯矩（MyMMu）； 理想铰集中于一点，塑性铰则有一定的长度 理想铰在两个方向都可产生无限的转动，而塑性铰 则是有限转动的单向铰，只能在弯矩作用方向作有限 的转动。,二、塑性内力重分布,1、举例,设截面B和截面C配筋相同，极限受弯承载力均为0.188pL,弹性阶段B截面和C截面承受内力比值一直为0.188/0.156,塑性铰出现后，连续梁变为两个独立简支梁， B截面弯矩保持不变，C截面弯矩继续增大，一直达到其极限承载力0.188pL，此时B、C截面内力比值发生了变化塑性内力重分布,考虑材料塑性后承载力提高了,三、弯矩调幅法确定连续梁的内力,（一）弯矩调幅法及调幅系数,按弹性方法计算梁在外荷载pu作用下，支座截面和跨中截面的内力分别为：,根据前面条件B截面的承载力为0.188pL,因此，考虑材料塑性后，支座截面配筋时可以将弯矩降低调幅,调幅系数,弯矩调幅法及调幅系数,弯矩调幅法简称调幅法，它是在弹性弯矩的基础上，根据需要，适当调整某些截面弯矩值。通常对那些弯矩绝对值较大的截面进行弯矩调整，然后按调整后的内力进行截面设计和配筋构造，是一种适用的设计方法。,截面弯矩调整的幅度用调幅系数表示,1、下列情况不宜采用 （1）在使用阶段不允许出现裂缝或对裂缝开展控制较严的混凝土结构； （2）处于严重侵蚀性环境中的混凝土结构； （3）直接承受动力和重复荷载的混凝土结构； （4）轻质混凝土结构及其它特种结构； （5）预应力混凝土结构和二次受力叠合结构。,（二）按考虑塑性内力重分布的适用范围,2、采用调幅法应注意的问题,（1）受力钢筋宜采用级、级热轧钢筋，混凝土强度等级宜在C20C45范围；,（2）调幅系数不宜超过25 ；,（3）弯矩调幅后的每跨两端的支座弯矩平均值与跨中弯矩绝对值之和不得小于按简支梁计算的该跨跨中弯矩。任意计算截面弯矩不宜小于简支弯矩的1/3。,（4）截面的相对受压区高度应满足0.10.35；,（三）按考虑塑性内力重分布方法计算连续板、梁内力,2、等跨连续梁 承受均布荷载时 ：,承受间距相同、大小相等的集中荷载时 ：,1、等跨连续板,L-按塑性计算内力时的计算跨度,3、板的内拱作用,对四周与梁整体连接的单向板 (现浇连续板的内区格就属于这种情况)，其中间跨的跨中截面及中间支座截面的计算弯矩可减少20，其它截面则不予降低（如板的角区格、边跨的跨中截面及第一内支座截面的计算弯矩则不折减）。,结构平面布置,第四节 单向板梁板结构的截面设计和构造要求,一、连续板的截面设计与构造要求,（一）板的截面设计要点,1、板的计算单元通常取为1m，按单筋矩形截面设计；,2、板一般能满足斜截面受剪承载力要求，设计时可不进行受剪承载力验算；,3、板的最小截面尺寸,（二）板的构造要求,1、连续板受力钢筋配筋方式 （分离式和弯起式）,弯起1/21/3,钢筋直径6、8、10、12等,间距,伸入支座的钢筋间距不应大于400mm，截面积不应小于1/3受力钢筋面积,当q / g3时，a=ln /4 当q / g3时，a=ln /3,2、连续板构造钢筋分布钢筋,（1）连续板分布钢筋,钢筋直径6、8，每米不少于3根，并且不少于受力钢筋面积的15,（2）主梁顶部构造钢筋,分布钢筋布置,主梁顶部构造钢筋,板为四边支承板，简化为单向板时忽略传给主梁的荷载，因此忽略此处的负弯矩。钢筋不少于56，伸出支承梁边长度不小于Ln/4。,墙边和墙角钢筋,（3）墙边和墙角钢筋,二、 梁的截面设计与构造要求,（一）截面设计要点,截面有效高度：,截面计算形状：,支座按矩形，跨中按T形截面,（二）梁的构造要求,1、钢筋的直径,2、钢筋的配置,3、主、次梁侧相交处的附加箍筋,纵向受力钢筋直径一般12-25，构造钢筋6-10，箍筋6-10,一般先根据跨中计算配置跨中钢筋，然后将跨中钢筋弯起一部分到支座，承担负弯矩，若支座钢筋不够，另外加短钢筋。,次梁钢筋弯起和截断,板厚80mm，主梁尺寸300mm700mm，次梁尺寸250mm450mm，柱400mm400mm,（1）恒载,（2）活载,（3）活载,（4）活载,6250,6200,6200,6200,