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第十章第十章 梁梁 板板 结结 构构第十章 梁 板 结 构 梁板构造是工业与民用建筑和构筑物中梁板构造是工业与民用建筑和构筑物中常用的构造,例如楼盖和屋盖、筏式根常用的构造,例如楼盖和屋盖、筏式根底、挡土墙、储液池的底板和顶盖,以底、挡土墙、储液池的底板和顶盖,以及楼梯、阳台和雨篷等。及楼梯、阳台和雨篷等。楼盖和屋盖是最典型的梁板构造。楼盖和屋盖是最典型的梁板构造。按施工方法分按施工方法分:-楼盖、屋盖有:现浇式装配式装配整体式三种。现浇楼盖、屋盖的整体性好,刚度大,抗渗性好p近年来,在一些新建的高层建筑中,整浇楼 盖得到了较广泛的运用。p现浇楼盖、屋盖易于顺应各种特殊的情况。例如, 平面外形不规那么,有较重的集中设备荷载,或者有较复杂的洞孔等。p现浇楼盖、屋盖需求现场支模和铺设钢筋,混凝土的浇筑和养护等劳动量大,且工期较长。p随着施工技术的改 进和工具式钢模板的广泛运用,以上缺陷正在逐渐被抑制。装配式楼盖,装配整体式楼盖装配式楼盖、屋盖由预制构件在现场安装衔接而成,有节约劳动力,加快施工进度,便于工业化消费和机械化施工等优点,但构造的整体性和刚度较差,在我国多层住宅中运用 最为普遍。 装配整体式楼盖、屋盖是将各预制梁或板(包括叠合梁、叠合板中的预制部分),在现 场吊装就位后,经过整结措施和现浇混凝土构成整体。 12.1 概 述楼盖、屋盖的构外型式主要有单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖、无梁楼盖和井式楼盖等四种。12.1.1单向板和双向板楼板接受着竖向荷载,当板面较大时,可设梁将板划分成多个区格。每一板区格普通四边都有梁或墙支承着,对于两对边支承的板,竖向荷载将经过板的受弯传到两对边的支承梁或墙上.荷载向两个方向传送的多少,将随着板区格的长边计算跨度l02与短边计算跨度l01的比值而变化。当l02 /l01的比值较大时,板上的荷载主要沿l01方向传送给支承构件,而沿l02方向传送的荷载很少,以致可以略去。这种主要沿短跨受弯的板称单向板,又称梁式板。单向板的受力钢筋应沿短向配置,沿长向仅按构造配筋。 l02l01当l02 /l01的比值较小时,沿长跨方向传送的荷载将不能略去,这种在两个方向受弯的板 称双向板。双向板的受力钢筋应沿两个方向配置。 工程设计中:l02 /l01 2时 按单向板设计;l02 /l01 2时 按双向板设计。12.1.2 肋梁楼盖和无梁楼盖用梁将楼板分成多个区格,从而构成整浇的延续板和延续梁,因板厚也是梁高的一部分,故梁的截面外形为T形。这种由梁板组成的现浇楼盖,通常称为肋梁楼盖。随着板区格平面尺寸比的不同,又可分成单向板肋梁楼盖和双向板肋梁楼盖。肋梁楼盖普通由板、次梁和主梁组成。传力道路是:板次梁主梁柱(墙)根底。肋梁楼盖中的主梁可以是延续梁,也可以与柱子构成框架构造。将楼板划分成假设干个正方形或接近正方形的小区格,两个方向的梁截面一样,不分主梁和次梁,都是直接接受板传来的荷载,这种楼盖称为井式楼盖。井式楼盖的梁是以楼盖周围的柱或墙作为支承的,两个方向梁的相交点会产生一定数量的挠度,整个楼盖的变形类似一块很大的双向板。不设梁,而将板直接支承在柱上的楼盖称为无梁楼盖,无梁楼盖与柱构成板柱构造,在柱的上端通常还设置柱帽。12.2 单向板肋梁楼盖 单向板肋梁楼盖的设计步骤为:构造平面布置,并初步拟定板厚和主、次梁的截面尺寸;荷载计算;确定梁、板的计算简图;梁、板的内力计算;截面计算,配筋及构造处置;绘制施工图12.2.1 构造平面布置 单向板肋梁楼盖中,次梁的间距决议了板的跨度,主梁的间距决议了次梁的跨度,柱距那么决议了主梁的跨度。进展构造平面布置时,应综合思索建筑功能、造价及施工条件等,合理确定梁的平面布置。对于平面尺寸不大的楼盖,可不设柱子,当需设柱时,柱网普通应布置成矩形或正方形,梁、板普通均应布置成等跨或接近等跨的。根据工程实际,单向板、次梁和主梁的常用跨度为:单向板:1.72.5m,普通不宜超越3.0m荷载较大时宜取较小值;次梁:46m; 主梁,58m。 主梁沿横向布置主梁和柱可构成横向框架,其侧向刚度较大。各榀横向框架间由纵向的次梁联络,故房屋的整体性较好。此外,由于主梁与外纵墙窗户垂直,窗扇高度可获得大些,对室内采光有利。主梁次梁主梁沿纵向布置假设横向柱距大于纵向柱距较多时,也可以沿纵向布置主梁。这样可减小主 梁的截面高度,从而增大了室内净高。在有中间走廊的房屋中,常可利用中间纵墙承重,可以只布置次梁而不设主梁次梁主梁12.2.2 荷载 楼盖上的荷载有恒荷载和活荷载两类。恒荷载包括自重、构造层重、固定设备重等。活荷载包括人群、堆料和暂时性设备等。 恒荷恒荷载的的规范范值由所确定的构件尺寸和构造等,根据由所确定的构件尺寸和构造等,根据资料料单位位体体积的分量的分量计算。算。民用 建筑楼面上的均布活荷载规范值可以从(GBJ987),根据房屋类别查得。例如,住宅为1.5kNm2教室为2. 5kNm2 、藏书室为5.0 kNm2等。工业建筑楼面活荷载,在消费、运用或检修、安装时,由设备、管道、 运输工具等产生的部分荷载,均应按实践情况思索,可采用等效均布活荷载替代确定荷载效应组合的设计值时,恒荷载的分项系数取为g=1.2(当其效应对构造不利时) 或1.0(当其效应对构造有利时);活荷载的分项系数普通情况下取q =1.4,当楼面活荷载标大于4 kNm2, q =1.3板带的荷载范围计算单元确实定主梁的荷载范围次梁的荷载范围柱次梁主梁12.2.3 钢筋混凝土延续梁、板 -按弹性方法的内力计算 钢筋混凝延续梁、板的内力计算方法有:按弹性方法计算;按思索内力重分布;按弹性方法计算时,梁、板的内力可按中讲述的方法计算。 1计算简图 延续梁、板的计算简图,应处理支承条件、计算跨数和计算跨度三个问题。按弹性方法计算支承条件:对于板和次梁,不论其支承是砌体还是现浇的钢筋混凝土梁,均可简化成集中于一点的支承链杆。梁板能自在转动,但忽略支承构件的竖向变形,即支座无沉降。主梁可支承于砖柱上,也可与钢筋混凝土柱现浇在一同。对于前者,可视为铰支承;对于后者,应根据梁和柱的抗弯线刚度比值而定,假设梁比柱的抗弯线刚度大很多(如大于5),仍可将主梁视为铰支于钢筋混凝土柱上的延续梁进展计算,否那么应按框架横梁设计。计算跨数: 对延续梁、板的某一跨来说,与其相邻两跨以远的其他跨上的荷载,对该跨内力的影响已很小,所以对于等刚度、等跨度的延续梁、板。 当实践跨数超越五跨时,可简化为五跨计算,即一切中间跨的内力和配筋均按第三跨的处置。当梁、板的跨数少于五跨时,那么按实践跨数计算。按弹性方法计算121233312123计算跨度计算跨度:梁、板的计算跨度l。是指计算弯矩时所采用的跨间长度,该值与支座反力分布有关,即与构件的搁置长度a和构件的刚度有关。中间跨的计算跨度,就是支承中心线间的间隔;对于边跨,伸进边支座的计算长度可在0.025ln1和a2两者中取较小值。按弹性方法计算或abb2活荷载不利布置和内力包罗图 (1)活荷载不利布置:活荷载是按一整跨为单位来改动其位置的,因此在设计延续梁、板时,应研讨活荷载如何布置将使梁内某一截面的内力为最不利。按弹性方法计算活荷载不利布置的法那么 1)求某跨跨内最大正弯矩时,应在该跨布置活荷载,然后向其左右,每隔一跨布置活荷载; 2)求某跨跨内最大负弯矩时(即最小弯矩),该跨不 应布置活荷载,而在两相邻跨布置活荷载,然后每隔一跨布置;3)求某支座最大负弯矩时,应在该支座左右两跨布置 活荷载,然后每隔一跨布置;4)求某支座截面最大剪力,其活荷载布置与求该支座 最大负弯矩时的布置一样。 恒荷载应按实践情况分布按弹性方法计算当活荷载不利布置明确后,等跨延续梁、板的内力可由附录附表191查出相应的弯矩及剪力系数,利用公式计算跨内或支座截面的最大内力:按弹性方法计算恒荷载g活荷载1:第一跨Mmax活荷载2:第二跨Mmax不同荷载作用下的内力图按弹性方法计算活荷载3:第三跨Mmax活荷载4:第一内支座跨-Mmax活荷载5:第二内支座跨-Mmax不同荷载作用下的内力图按弹性方法计算(2)内力包罗图内力包罗图由内力恒+活叠合构成接受均布荷载的五跨延续梁的弯矩包罗图来阐明,研讨其中的第二跨。第二跨能够出现跨内弯矩最大(M2max)、跨内弯矩最小(M2min)、左支座截面弯矩最大 (-MBmax)、右支座截面弯矩最大(-MCmax )四种情况。按弹性方法计算D:g+q2,4跨第二跨出现跨内弯矩最大(M2max)按弹性方法计算跨内弯矩最小(M2min)按弹性方法计算左支座截面弯矩最大 (-MBmax)、按弹性方法计算右支座截面弯矩最大(-MCmax )按弹性方法计算弯矩叠合图形的外包线所对应的弯矩值代表了各截面能够出现的弯矩设计值的上、下限,故由弯矩叠合图形的外包线所构成的弯矩图叫做弯矩包罗图。现将这四个弯矩分布图一一画在同一基线上,那么第二跨应出现四条弯矩曲线,这就是弯矩叠合图。按弹性方法计算用类似的方法可以绘制剪力包罗图包罗图中跨内和支座截面的弯矩、剪力设计值,就是延续梁相应截面进展受弯、受剪承载力计算的内力根据;弯矩包罗图也是确定纵向钢筋弯起和截断的根据。(3)折算荷载和弯矩、剪力的设计值按弹性方法计算1)折算荷载在计算简图中,把与支座整体浇筑的梁、板假定为铰支承,计算跨度取为支承中心线间的间隔。这样处置使计算和实践情况存在一定差别,对此可用折算荷载和调整支座截面弯矩、剪力的设计值给予适当弥补。思索次梁抗扭对延续板内力的有利影响,经过增大恒荷载并相应地减小活荷载的方式来修正,即计算延续板内力时,采用折算恒荷载g,和折算活荷载q进展。延续板延续梁按弹性方法计算活荷载2)弯矩和剪力的设计值由于计算跨度取至支承中心,忽略了支座宽度,故所得支座截面负弯矩和剪力值都是在支座中心位置的。板、梁、柱整浇时,支座中心处截面的高度较大,所以危险截面应在支座边缘,内力设计值应按支座边缘处确定.按弹性方法计算剪力设计值弯矩设计值均布荷载集中荷载12.2.4 延续梁、板思索内力重分布的设计钢筋混凝土延续梁、板按弹性方法设计时,存在着两个主要问题:一是当计算简图和荷载确定以后,各截面间弯矩、剪力等内力的分布规律一直是不变的;另一是只需任何一个截面的内力到达其内力设计值时,就以为整个构造到达其承载才干。现实上,钢筋混凝土延续梁、板是超静定构造,在其加载的全过程中,由于资料的非弹性性质,各截面间内力的分布规律是变化的,这种情况称为内力重分布。另外,由于是超静定构造,即使延续 梁、板中某个正截面的受拉钢筋到达屈服进入第阶段,整个构造还不是几何可变的,仍有一定的承载才干。由于内力重分布,超静定钢筋混凝土构造的实践承载才干往往比按弹性方法分析的高,故按思索内力重分布方法设计,可进一步发扬构造的承载力贮藏,节约资料,方便施工;同时研讨和掌握内力重分布的规律,能更好地确定构造在正常运用阶段的变形和裂痕开展值,以便更合理地评价构造运用阶段的性能。四、延续梁、板思索内力重分布的设计1钢筋混凝土受弯构件的塑性铰四、延续梁、板思索内力重分布的设计设受拉钢筋屈服时的截面弯矩为My,截面曲率为y;破坏时截面弯矩为Mu,截面曲率为u 。这一阶段的主要特点是:截面弯矩的增值(Mu-My)不大,但截面的曲率增值(u一y)却很大,图上根本上是一程度线。在弯矩根本维持不变的情况下,截面曲率激增,构成截面受弯“屈服景象。这一非一非弹性性变形集中形集中产生的区域理想化生的区域理想化为集中于一个截面上的集中于一个截面上的塑性塑性铰.四、延续梁、板思索内力重分布的设计截面“屈服并不仅限于受拉钢筋首先屈服的那个截面,实践上钢筋会在一定长度上屈服,受压区混凝土的塑性变形也在一定区域内开展,而且混凝土和钢筋间的粘结作用也能够发生部分破坏。这些非弹性变形的集中开展,使构造的挠度和转角迅速增大。这一非弹性变形集中产生的区域理想化为集中于一个截面上的塑性铰,该区段的长度称为塑性铰长度lp。塑性铰构成于截面应力形状的第a阶段,转动终止于第IIIa阶段,所产生的转角称为塑性铰的转角p。四、延续梁、板思索内力重分布的设计正截面受弯塑性铰塑性铰与构造力学中的理想铰比较,有以下三点主要区别:理想铰不能接受任何弯矩,塑性铰那么能接受定值的弯矩;理想铰在两个方向都可产生无限的转动,而塑性铰却是单向铰,只能沿弯矩作用方向作有限的转动;理想铰集中于一点,塑性铰那么是有一定长度的。四、延续梁、板思索内力重分布的设计 塑性铰有钢筋铰和混凝土铰两种对于配置具有明显屈服点钢筋的适筋梁,塑性铰构成的原因是受拉钢筋先屈服,故称为钢筋铰。当截面配筋率超越最大配筋率,此时钢筋未屈服,转动主要由受压区混凝土的非弹性变形引起,故称为混凝土铰,其转动量很小,截面破坏忽然。混凝土铰大都出如今受弯构件的超筋截面或小偏心受压构件中,钢筋铰那么出如今受弯构件的适筋截面或大偏心受压构件中。钢筋铰的转动才干较大,延性好,是延续梁、板构造中允许出现的。塑性铰的转角和等效塑性铰长度实线是B截面弯矩达Mu时,沿梁长各截面曲率的实践分布曲线;受拉钢筋开场屈服时的截面曲率为y ,沿梁长曲率的分布是直线分布,在图中自A点作出的虚直线。四、延续梁、板思索内力重分布的设计U(a)(b)AB(a)(b)MMu曲率是指单位长度上的转角当截面B到达u时的转角u等于图上实曲线所围的面积。在截面B受拉钢筋开场屈服时,杆件AB对截面B的转角y ,等于图上三角形面积。截面B从a阶段直到a阶段的过程中,产生的塑性铰转角塑性铰的转角和等效塑性铰长度四、延续梁、板思索内力重分布的设计塑性铰转角 p就等于实曲线所围面积与虚直线所围三角形面积两者之差.为方便,可近似取图中有阴影线的那部分面积。但是要想求出这部分面积依然是困难的。因此用等效平行四边形来替代它。等效平行四边形的纵标(u一y),等效长度为lp,要求此面积与曲率图上的阴影线部分面积相等。因此,上述延续梁一侧的塑性铰转角可表达成:塑性铰的转角和等效塑性铰长度四、延续梁、板思索内力重分布的设计 2钢筋混凝土超静定构造的内力重分布为了阐明内力重分布的概念, 试研讨一两跨延续梁从开场加载直到破坏的全过程。按照受弯构件计算,延续梁跨中及支座的极限弯矩Mu承载力为0.188Fl荷载较小时,两个集中力引起的弯矩分布与弹性计算结果一致。当集中力添加至F时中间支座及荷载作用点的弯矩分别是:MB=0.188FlM1=0.156Fl四、延续梁、板思索内力重分布的设计M1MBF1F1AAB此时中间支座的弯矩已到达极限弯矩Mu= 0.188Fl ,按照弹性实际集中荷载F就是此梁所能接受的最大荷载。实践上,F作用下延续梁没有丧失承载力,仅仅在支座构成了塑性铰。跨中截面还有0.188Fl-0.156Fl=0.032Fl的强度贮藏。MB=0.188FlM1=0.156Fl构造可以继续承当添加的荷载,只是继续加荷过程中,支座塑性铰处的弯矩值不再添加。梁从一次超静定延续梁转变成两根简支梁。四、延续梁、板思索内力重分布的设计由于跨内截面承载力尚未耗尽,因此还可继续添加荷载,直至跨内截面1也出现塑性铰,梁成为几何可变体系而破坏。当加荷增量F=0.128F时,延续梁跨中截面弯矩为:于是,跨中也构成塑性铰,整个机构变成可变体系而告破坏。四、延续梁、板思索内力重分布的设计MuB=0.188FlMu1= 0.188Fl四、延续梁、板思索内力重分布的设计MuB=0.188FlMu1= 0.188FlM1=0.156FlMB=0.188Fl四、延续梁、板思索内力重分布的设计钢筋混凝土超静定构造的内力重分布为两个过程:第一过程发生在受拉混凝土裂痕出现,到第一个塑性铰构成以前,主要是由于构造各部分抗弯刚度比值的改动而引起的内力重分布;第二过程发生于第一个塑性铰构成以后直到构造破坏,由于构造计算简图的改动而引起的内力重分布。显然,第二过程的内力重分布比第一过程的大得多。M1=0.156FlMB=0.188Fl四、延续梁、板思索内力重分布的设计钢筋混凝土超静定构造内力重分布几点认识 (1)对钢筋混凝土静定构造,塑性铰出现即导致构造破坏。但对于超静定构造,某一截面出现塑性铰并不一定阐明该构造的承载才干丧失,只需当构造上出现足够数目的塑性铰,以致使构呵斥为几何可变体系时,整个构造才丧失承载才干. 四、延续梁、板思索内力重分布的设计钢筋混凝土超静定构造内力重分布几点认识(2) 钢筋混凝土超静定构造从出现第一个塑性铰到破坏机构构成,其间还有相当的承载潜力可以利用,在设计中利用这部分承载力贮藏,可以获得一定的经济效益; 四、延续梁、板思索内力重分布的设计钢筋混凝土超静定构造内力重分布几点认识(3)按照弹性方法计算,延续梁的内支座截面弯矩通常较大,呵斥配筋拥堵,施工不 便。思索内力重分布方法设计,可降低支座截面弯矩的设计值,改善施工条件。四、延续梁、板思索内力重分布的设计3影响内力重分布的要素 (1)充分的和不充分的内力重分布:假设超静定构造中各塑性铰均具有足够的转动才干,保证构造加载后能按照预期的顺序,先后构成足够数目的塑性铰,以致最后构成机动体系而破坏,称为充分的内力重分布。例如,上述延续梁,假设支座截面召的塑性铰缺乏足够的转动才干,混凝土发生“过早压碎致使构造破坏,这时跨内截面1的承载才干尚未被完全利用,这就是不充分的内力重分布;又如,多跨延续梁中,在使延续梁整体构成机动体系的最后一个塑性铰构成以前,假设某一跨的左、右支座截面和跨内截面都出现了塑性铰,于是该跨已成为机动体系,呵斥构造的部分破坏,这也属于不充分的内力重分布。但是,塑性铰的转动才干遭到资料极限应变值的限制,假设完成充分的内力重分布过程所需求的转角超越了塑性铰的转动才干,那么在尚未构成预期的破坏机构以前,早出现的塑性铰曾经由于受压区混凝土到达极限压应变而“过早被压碎,属于不充分的内力重分布。因此,要实现充分的内力重分布,除了塑性铰要有足够的转动才干外,还要求塑性铰出现的先后顺序不会导致构造的部分破坏。(2)塑性铰的转动才干和内力重分布:塑性铰的转动才干主要取决于纵筋的配筋率、钢材种类和混凝土的极限压应变值。实验研讨阐明,塑性铰转角的大小,随配筋率的提高而降低,主要取决于截面相对受压区高度值。对受弯构件,受压区高度直接受配筋率的影响. 钢材种类也影响截面的延性,普通热轧钢筋具有明显的屈服台阶,延伸率也较高;混凝土强度等级低,其极限压应变值较高,这些对实现 内力重分布都是有利的。四、延续梁、板思索内力重分布的设计反弯点M图 (3)斜截面承载才干和内力重分布:要想实现预期的内力重分布,其前提条件是在构造破坏机构出现前,不能发生由于斜截面承载才干缺乏而引起的破坏,否那么将妨碍内力重分布继续进展。一些破坏前支座已构成塑性铰的梁,在中间支座两侧的剪跨段,纵筋和混凝土之间的粘结有明显破坏,有的甚至还出现沿纵筋的劈裂裂痕;剪跨比愈小,这种景象愈明显。从实验量测结果反映出,随着荷载添加,梁上反弯点两侧原处于受压任务形状的钢筋,将会由受压形状变为受拉,这种因纵筋和混凝土之间粘结破坏所导致的应力重分布,使纵向钢筋出现了拉力增量,而此拉力增量只能依托添加梁截面剪压区的混凝土 压力来维持平衡,这样,势必会降低梁的受剪承载才干。四、延续梁、板思索内力重分布的设计梁顶纵向裂痕粘结裂痕粘结破坏 (4)构造的变形、裂痕和内力重分布:假设最初出现的塑性铰转动幅度过大,塑性铰附近截面的裂痕开展过宽,构造的挠度过大,以致不能满足正常运用阶段对裂痕宽度和变形的要求,这是工程适用中应防止的。因此,在思索内力重分布时,应对塑性铰的允许转动量予以控制,也就是要控制内力重分布的幅度。四、延续梁、板思索内力重分布的设计4用弯矩调幅法设计延续梁、板(1)弯矩调幅法的概念和计算的根本规定 弯矩调幅法简称调幅法,它是在弹性弯矩的根底上,根据需求适当调整某些截面的弯矩值。通常是对那些弯矩绝对值较大的截面弯矩进展调整,然后,按调整后的内力进展截面设计和配筋构造,是一种适用的设计方法。截面弯矩的调幅用下式表示弯矩弯矩调幅系数;幅系数;Me按按弹性方法性方法计算得的弯矩;算得的弯矩;Ma调幅后的弯矩。幅后的弯矩。为了阐明弯矩调幅法的概念和计算的根本规定, 试研讨一两跨延续梁.按弹性计算即调幅值为20.2支座下支座下调的弯矩去哪里了?的弯矩去哪里了?这相当于在原来弹性弯矩图形上叠加上一个高度为的倒三角形此时跨度中点的弯矩改动成附加三角形弯矩图也可以换一种方式计算跨度中点的弯矩。设M0为按简支梁确定的跨度中点弯矩,附加三角形弯矩图弯矩调幅法的一个根本原那弯矩调幅法的一个根本原那么么弯矩调幅法的一个根本原那么是,在确定调幅后的跨内弯矩时,应满足静力平衡条件,即延续梁任一跨调幅后的两端支座弯矩MA、 MB(绝对值)的平均值,加上调整后的跨度中点的弯矩M1 之和,应不小于该跨按简支梁计算的跨度中点弯矩Mo,即:按弯矩调幅法进展构造承载才干极限形状计算时,按弯矩调幅法进展构造承载才干极限形状计算时,应遵照的下述规定:应遵照的下述规定:1)钢材宜采用I、II级和III级热轧钢筋,也可采用I级和级冷拉钢筋;宜采用强度等级为C20C45的混凝土;2)截面的弯矩调幅系数不宜超越25;3)调幅截面的相对受压区高度不应超越0.35。当采用I级和级冷拉钢筋时, 值不宜大于0. 3,调幅不宜超越15; 4)延续梁、单向延续板各跨两支座弯矩的平均值加跨度中点弯矩,不得小于该跨简支梁的弯矩。恣意计算截面的弯矩不宜小于简支弯矩的13; 5)思索内力重分布后,构造构件必需有足够的抗剪才干。并且应留意,经过弯矩调幅以后,构造在正常运用极限形状下不应出现塑性铰。(2)用弯矩调幅法计算等跨延续梁、板接受均布荷载时1)等跨延续梁各跨跨内及支座截面的弯矩接受集中荷载时2)等跨延续梁剪力设计值接受均布荷载时接受间距一样、大小相等的集中荷载时3)接受均布荷载的等跨延续单向板,各跨内及支座截面的弯矩设计值表111、表114几点阐明:1)表中的弯矩系数,适用于均布活荷载与均布恒荷载的比值gq35的等跨延续梁(板); 2)弯矩系数也适用于跨度相差不大于10的不等跨延续梁(板)。此时,计算跨内弯矩时取各自的跨度值,而支座弯矩那么按相邻两跨的较大跨度计算; 3)实验验证后阐明,对于五跨及五跨以上的等跨延续梁,其对应截面的弯矩调幅值相差不大;当为四跨及少于四跨时,梁某些截面的最大调幅值会有一定增大,但总的情况是跨数变化,对弯矩系数影响不大。因此,对少于五跨的等跨延续梁,同样可采用表中对应截面的弯矩系数。现以接受均布荷载的五跨延续梁为例,用弯矩调幅法来阐明表中弯矩系数确实定方法。次梁的折算荷载于是按弹性方法,边跨支座B弯矩最大时(绝对值)活荷载应布置在一、二、四跨,相当于支座调幅值为19.5思索调幅20(不超越允许最大调幅值25),那么:表111中取当MBmax下调后,根据第一跨力的平衡条件,相应的跨内最大弯矩出如今距端支座x0.409l处,下调后1跨跨中最大弯矩其值为(图中红线所示)按弹性方法,边跨跨内的最大正弯矩出现于活荷载布置在一、三、五跨(兰色曲线),其值为:可知,第一跨跨内弯矩最大值仍应按M1max计算,为便于记忆,取,曲线1曲线20.195MBmax梁的计算简图可以看出,和梁上各控制截面最大弹性弯矩相对应的荷载组合是各不一样的,因 此调整弯矩时,一方面要尽量使各控制截面的配筋能同时被充分利用。另一方面那么要调整 两个内支座截面和两个边跨的跨内截面的弯矩,使两支座或两边跨内的配筋一样或相近,这样可方便施工。 1)调整支座弯矩:使支座B截面的最大弯矩降低25,并使B、C两支座截面调幅后的弯矩最大值相等。因此,应将组合C的弯矩图叠加一个附加三角形弯矩图 2)调整跨内弯矩:调整第一跨的跨内最大弯矩,使M1max降低为57.83kN-m。这样,相应的B支座截面弯矩应为MB=-50.24kN-m,即应在组合的弯矩图上叠加三角形弯矩图的纵坐标 调整第三跨的跨内最大弯矩,使M3max降低为43.09kNm,即应在组合的弯矩图上叠加一个三角形弯矩图,其支座C处的纵坐标为本例中,经人为调整弯矩后,使支座的B、C截面和第一、三跨的跨内都将出现塑性铰。这四个控制截面的配筋量 会比按弹性计算时减少,而且也使支座的配筋构造得到了简化。虽然按思索内力重分布的方法进展设计具有以上的种种优点,但并不是对一切钢筋混凝土超静定构造都能适用。前面讲的设计规范和有关规定不适用于以下情况:1)直接接受动荷载作用的工业与民用建筑;2)运用阶段不允许出现裂痕的构造;3)轻质混凝土构造及其他特种混凝土构造;4)受侵蚀气体或液体作用的构造;5)预应力构造和二次受力叠合构造。12.2.5 单向板肋梁楼盖的截面向板肋梁楼盖的截面计算和构造算和构造 1板的计算要点 (1)板的混凝土用量占全楼盖的一半以上,板厚应在满足建筑功能和方便施工的条件下,尽能够薄些。工程设计中普通取板厚为 普通屋面 h50mm; 普通楼面 h60mm; 工业房屋楼面h80mm为了保了保证刚度,度,单向板向板的厚度尚不的厚度尚不应小于跨度小于跨度的的140(延延续板板)、135(简支板支板)以及以及112(悬臂板臂板)。 单向板的常用配筋率向板的常用配筋率为(0.30.8)。 (2)板的宽度较大而外荷载值相对较小,对于普通的工业与民用建筑的楼(屋)盖,仅混凝土就足以承当剪力,可不用进展斜截面受剪承载力计算。1板的计算要点(3)延续单向板按思索内力重分布计算,板带构成拱形破坏机构:支座截面在负弯矩作用下上部开裂,跨内那么由于正弯矩的作用在下部开裂,这就使跨内和支座实践的中和轴成为拱形。当板的周边具有足够的侧向刚度能提供程度推力,例如,各板区格的周围有梁时,程度推力将减小该板在竖向荷载作用下的截面弯矩。 1板的计算要点对于那些周围都与梁整体衔接的板区格,其弯矩设计值可减少20%。单向板肋梁楼盖中,当楼盖的周围支承在砌体上时,其内区格板的弯矩设计值(或纵向钢筋截面面积)可减少20对于边区格板,它们三边与梁浇筑在一同,角区格板仅两 边与梁浇筑,故弯矩一概不予折减1板的计算要点2板的配筋构造板的配筋构造 (1)板中受力钢筋:配置板中受力钢筋需求处理的内容有:选定受力纵筋的直径、间 距,明确配筋方式并确定弯起钢筋的数量,以及钢筋的弯起和截断位置。 钢筋直径:受力钢筋普通采用I级钢筋,常用直径为6、8、10、12等。为便于施 工架立,板面配筋宜采用较大直径的钢筋。 钢筋间距:钢筋间距不小于70mm;当板厚h150mm,间距不应大于200mm;当板 厚h150mm时,间距不应大于1.5h,且每m板宽内不应少于3根钢筋。钢筋的弯起:接受正弯矩的受力钢筋可以弯起1223以承当负弯矩,弯起角度普通 为300,当h 120mm时,可采用45o。钢筋末端普通做成半圆弯钩(1级钢筋),但板的上 部钢筋应做成直钩以便撑在模板上,这样在施工时有利于坚持板的有效高度。(1)板中受力钢筋下部伸人支座的钢筋至少要保管13跨内受力钢筋的截面面积,间距不得大于400mm。 钢筋的截断:跨内接受正弯矩的钢筋,当部分截断时,截断位置可取在距支座边ln10 处; 支座接受负弯矩的钢筋,可在距支座边a处截断,取值为: 当 qg3时,a ln 4 当 qg 3时, a ln 3 (1)板中受力钢筋完全简支可不用配筋方式:延配筋方式:延续板中的受力板中的受力钢筋可采用弯起式或分筋可采用弯起式或分别式配筋式配筋弯起式:配筋可先按跨内正弯矩需求,确定所需弯起式:配筋可先按跨内正弯矩需求,确定所需钢筋的直径和筋的直径和间距,在支座距,在支座 附近弯起附近弯起1323,如,如钢筋面筋面积不不满足支座截足支座截面的需求,可另加直面的需求,可另加直钢筋筋补充缺乏。充缺乏。(1)板中受力钢筋分别式配筋分别式配筋弯起式配筋与分别式相比,弯起式节约钢筋且钢筋的锚固较好;分别式配筋那么对于设计时选择钢筋和施工备料都较简便,适用于不受震动的板和较薄的板。(1)板中受力钢筋(2)板中构造钢筋 1)分布钢筋:单向板除沿弯矩方向布置受力钢筋外,还要在垂直于受力钢筋的方向布置分布钢筋。分布钢筋的作用是:浇筑混凝土时固定受力钢筋的位置;抵抗收缩或温度变化所产生的内力;承当并分布板上部分荷载引起的内力;对四边支承的单向板,可承当在长跨板内实践存在的一些弯矩。 分布钢筋应配置在受力钢筋的内侧,每m不少于3根,并不得少于受力钢筋截面面积的110。此外,在受力钢筋的每一弯折点内侧也应该布置分布钢筋。对于无防寒或隔热措施屋面板和外露构造,分布钢筋可适当加密。 2)嵌入承重墙内的板面附加钢筋:嵌入承重墙内的板面附加钢筋:垂直于板跨度方向,有部分荷载将就近传给支承墙,但由于墙的嵌固约束,也会产生一定的负弯矩;板角部分除荷载会引起负弯矩外,由于混凝土的干缩、温度变化等影响,会引起拉应力。这些计算中未曾思索的要素,有时会引起沿墙边缘的裂痕或板角的斜向裂痕。沿承重墙边缘应在板面配置附加短钢筋:计算简图与实践情况不完全一致:板的短跨边支座为砖墙时,计算按简支思索,但因承重墙的嵌固作用能够产生一定的负弯矩(2)板中构造钢筋次梁主梁承重墙双向因此,应沿墙于板面配置间距不大于200mm(包括弯起钢筋),直径不小于6mm的钢筋,其伸出墙边缘的长度不应小于l07;对于两边均嵌固在墙内的板角部分,在角区l0 4范 围内应双向配置上述构造钢筋;其伸出墙边缘的长度不小于l0 4(此处l0为单向板的计算跨度)。(2)板中构造钢筋3)主梁上的板面附加钢筋当现浇板的受力钢筋与梁肋平行时,接近主梁梁肋附近的板面荷载将直接传送给主梁而引起负弯矩,引起板与梁相接的板面产生裂痕。故应沿主梁梁肋的板面配置每米不少于56的构造筋,其单位长度内的总截面面积应不小于板中单位长度内受力钢筋截面面积的13,伸出梁边长度不小于板计算跨度lo的14。次梁主梁3次梁的计算要点次梁的跨度普通为46m,梁高为跨度为118112;梁宽为梁高的13l2,因梁与板整结在一同,故梁宽可取偏小值;纵向钢筋配筋率普通为0.61.5。 在现浇肋梁楼盖中,板可作为次梁的上翼缘,在跨内正弯矩作用下,板位于受压区,故次梁的跨内截面应按T形截面计算;在支座附近的负弯矩区段,板处于受拉区,仍应按矩形截面计算纵向受拉钢筋。 当次梁按思索内力重分布方法设计时,不思索支座处程度推力对弯矩的影响;调幅截面的相对受压区高度应满足x0.35h。的限制4次梁的构造要求 当梁各跨内和支座截面的配筋数量确定后,沿梁长纵向钢筋的弯起和截断,原那么上应按弯矩及剪力包罗图处置。但根据工程阅历总结,对于相邻跨跨度相差不超越20,活荷载和恒荷载的比值qg3的延续次梁,可参照图布置钢筋。 但不少于2根 位于延续次梁下部弯起后剩余的纵向钢筋,应全部伸入支座,不得在跨间截断。 延续次梁因截面上、下均配置有受力纵筋,所以普通均沿梁全长配置封锁式箍筋,第一根箍筋可距支座边50mm处开场布置,同时在简支端的支座范围内,普通宜布置一根箍筋。中间支座钢筋的弯起,第一排的上弯点距支座边缘为50mm;第二排、第三排上弯点距支座边缘分别为h和2h。支座上部受力钢筋。第一次截断的钢筋面积不得超越50,第二次截断不超越25,所余下的纵筋不得少于两根,可用来承当部分负弯矩并兼作架立钢筋. 位于延续次梁下部弯起后剩余的纵向钢筋,应全部伸入支座,不得在跨间截断。5主梁的计算和构造要点 (1)主梁的跨度普通在58m为宜;梁高为跨度的l15110。 主梁除接受自重和直接作用在主梁上的荷载外,主要是次梁传来的集中荷载。为简化计算,也可将主梁的自重等均布荷载化成集中荷载,其作用点与次梁的位置一样。 (2)因梁板整体浇筑,故主梁跨内正弯矩所需纵筋应按T形截面计算,支座截面按矩形截面计算。 在主梁支座处,主梁与次梁截面的上部纵筋相互交叉重叠,致使主梁接受负弯矩的纵筋位置下移,梁的有效高度减小。所以计算主梁支座截面纵筋时,截面有效高度:单排钢筋时 h0= h-(5060)mm双排钢筋时 h0= h-(7080)mm 板钢筋次梁钢筋主梁钢筋次梁主梁次梁主梁(3)主梁和次梁相交处,在主梁高度范围内遭到次梁传来的集中荷载的作用此集中力在主梁的部分长度上将引起法向应力和剪应力,此部分应力所产生的主拉应力能够使梁腹部出现斜裂痕。为了防止斜向裂痕出现而引起部分破坏,应在次梁两侧设置附加横向钢筋。附加横向钢筋附加箍筋吊筋附加横向附加横向钢筋筋应布置在布置在长度度为2h1+3b的范的范围内内宜优先采用箍筋附加箍筋和吊筋的附加箍筋和吊筋的总截面截面 (4)因主梁所接受的荷载较大,当主梁支承在砌体上,除应保证有足够的支承长度外(普通取支承长度不少于370mm),还应进展砌体的部分受压承载力计算。 (5)主梁纵向钢筋的弯起和截断,原那么上应按弯矩包罗图确定。
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