混凝土結(jié)構(gòu)第八章

1、第八章第八章 鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.工程實(shí)例工程實(shí)例 梁板結(jié)構(gòu)梁板結(jié)構(gòu)是工業(yè)與民用建筑和給排水構(gòu)筑物中常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)是工業(yè)與民用建筑和給排水構(gòu)筑物中常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式，典型的梁板結(jié)構(gòu)，如房屋中的形式，典型的梁板結(jié)構(gòu)，如房屋中的樓樓(屋屋)蓋蓋、水池的、水池的頂蓋頂蓋和和底板底板、矩形水池池壁矩形水池池壁和和擋土墻擋土墻等。等。 樓蓋（屋蓋）樓蓋（屋蓋）樓梯樓梯 雨蓬雨蓬 地下室底板地下室底板 扶壁式擋土墻扶壁式擋土墻 2.組成組成 梁板結(jié)構(gòu)梁板結(jié)構(gòu)由由板、次梁、主梁板、次梁、主梁組成組成肋形樓蓋，肋形樓蓋，三者整體三者整體相連，通常為多跨連續(xù)的相連，通常為多跨連續(xù)的超靜定結(jié)構(gòu)

2、超靜定結(jié)構(gòu)。 每一區(qū)格的板一般來(lái)說(shuō)四邊每一區(qū)格的板一般來(lái)說(shuō)四邊均有支承。均有支承。 主梁支撐在柱上，所以主梁支撐在柱上，所以柱距柱距決定了決定了主梁的跨度主梁的跨度。 次梁支撐在主梁上，所以次梁支撐在主梁上，所以主主梁的間距梁的間距決定了決定了次梁的跨度次梁的跨度。板的跨度板的跨度取決于取決于次梁的間距次梁的間距。板面上的板面上的荷載傳遞路徑荷載傳遞路徑：板：板次梁次梁主梁主梁柱柱(或墻體或墻體)。單向板肋梁樓蓋單向板肋梁樓蓋 雙向板肋梁樓蓋雙向板肋梁樓蓋 井式樓蓋井式樓蓋 無(wú)梁樓蓋無(wú)梁樓蓋 密肋樓蓋密肋樓蓋 。21ppp441 12 21255384384Accp lp lfE IE I41

3、221()plpl當(dāng)當(dāng)212ll時(shí)，得：時(shí)，得：1716,1712pppp 因此，對(duì)于因此，對(duì)于四邊支承四邊支承()的板的板。 當(dāng)當(dāng)l2/l12時(shí)，板上時(shí)，板上94%以上的荷載沿短邊方向傳遞，計(jì)算以上的荷載沿短邊方向傳遞，計(jì)算時(shí)可按沿短邊方向受力的時(shí)可按沿短邊方向受力的單向板單向板計(jì)算，沿長(zhǎng)邊方向布置計(jì)算，沿長(zhǎng)邊方向布置構(gòu)構(gòu)造鋼筋造鋼筋； 當(dāng)當(dāng)l2/l12時(shí)，板上荷載沿兩個(gè)方向傳遞，按時(shí)，板上荷載沿兩個(gè)方向傳遞，按雙向板雙向板計(jì)算。計(jì)算。 對(duì)對(duì)兩對(duì)邊兩對(duì)邊支承的板或支承的板或，按，按單向板單向板計(jì)算。計(jì)算。1單向板單向板肋梁樓蓋肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置結(jié)構(gòu)平面布置通常有以下三種方案：通常有以下三種

4、方案： 主梁沿橫向布置，次梁縱向布置；主梁沿橫向布置，次梁縱向布置； 主梁沿縱向布置、次梁橫向布置；主梁沿縱向布置、次梁橫向布置； 只布置次梁，不布置主梁；只布置次梁，不布置主梁；內(nèi)容內(nèi)容：確定柱網(wǎng)、主次梁的間距、跨度等尺寸。：確定柱網(wǎng)、主次梁的間距、跨度等尺寸。原則原則：計(jì)算方便，盡量：計(jì)算方便，盡量對(duì)稱對(duì)稱、等跨等跨、等截面等截面和和同材料同材料，符，符 合合模數(shù)模數(shù)的要求。的要求。 在肋形梁板結(jié)構(gòu)中，板的混凝土用量占整個(gè)樓面混凝土用在肋形梁板結(jié)構(gòu)中，板的混凝土用量占整個(gè)樓面混凝土用量的量的5070。梁的間距大，板的跨度和厚度加大，結(jié)構(gòu)。梁的間距大，板的跨度和厚度加大，結(jié)構(gòu)自重增加；梁的間

5、距小，板的跨度和厚度減小，結(jié)構(gòu)自重減自重增加；梁的間距小，板的跨度和厚度減小，結(jié)構(gòu)自重減輕，但施工時(shí)要增加模板用量。因此，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)合理確定輕，但施工時(shí)要增加模板用量。因此，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)合理確定梁、板的跨度梁、板的跨度。次梁的跨度次梁的跨度：4.06.0m，h(1/181/12)l；主梁的跨度主梁的跨度：5.07.0m ，h(1/141/8)l； b=(1/21/3)h板的跨度板的跨度：1.72.7m， h(1/251/35)l；梁、板截面的常用尺寸梁、板截面的常用尺寸 /h l/h l/b hhhhhhh/h llh 整體式梁板結(jié)構(gòu)整體式梁板結(jié)構(gòu)是由板、次梁和主梁整體澆注而成，設(shè)計(jì)是由板、次梁

6、和主梁整體澆注而成，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)分別對(duì)板、次梁和主梁進(jìn)行計(jì)算。要計(jì)算其內(nèi)力，應(yīng)先時(shí)應(yīng)分別對(duì)板、次梁和主梁進(jìn)行計(jì)算。要計(jì)算其內(nèi)力，應(yīng)先根據(jù)支撐情況及構(gòu)件剛度確定相應(yīng)構(gòu)件的根據(jù)支撐情況及構(gòu)件剛度確定相應(yīng)構(gòu)件的計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖。1. 板的計(jì)算簡(jiǎn)圖板的計(jì)算簡(jiǎn)圖(1) 計(jì)算單元計(jì)算單元：1m寬板帶。寬板帶。(2) 支承條件：不論支承在支承條件：不論支承在次梁、還是支承在墻上次梁、還是支承在墻上, ,均簡(jiǎn)化為均簡(jiǎn)化為板的板的不動(dòng)鉸支座，不動(dòng)鉸支座，由此引起的誤差采用由此引起的誤差采用折算荷載折算荷載來(lái)消除。來(lái)消除。(3) 荷載：均布線荷載荷載：均布線荷載(4)計(jì)算跨度計(jì)算跨度 中間跨中間跨 ： 邊跨：邊跨：

7、( (邊支座為砌體墻邊支座為砌體墻) ) 通常通常a為為120mm nll 11112222nnballbhll取小值取小值nllb計(jì)算彎矩計(jì)算彎矩計(jì)算剪力計(jì)算剪力 2.次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖(1)計(jì)算單元：次梁左右兩跨各取半跨計(jì)算單元：次梁左右兩跨各取半跨(2)支承條件：不論支承在主梁、還是支承在墻上，均作為支承條件：不論支承在主梁、還是支承在墻上，均作為次梁的次梁的不動(dòng)鉸支座。不動(dòng)鉸支座。由此引起的誤差采用由此引起的誤差采用折算荷載折算荷載來(lái)消除。來(lái)消除。(3) 荷載：均布荷載。荷載：均布荷載。 恒載：次梁左右各半跨板自重、次梁自重；恒載：次梁左右各半跨板自重、次梁自重； 活載：次梁

8、左右各半跨板上活載活載：次梁左右各半跨板上活載 (4)計(jì)算跨度計(jì)算跨度 nllb 1111221.0252nnballbll取小值取小值計(jì)算彎矩計(jì)算彎矩計(jì)算剪力計(jì)算剪力邊跨：邊跨：中間跨：中間跨：nll(邊支座為砌體墻邊支座為砌體墻) 通常通常a為為250mm 3. 主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖 計(jì)算單元：主梁左右各半個(gè)主梁間距。計(jì)算單元：主梁左右各半個(gè)主梁間距。支承條件：當(dāng)梁柱線剛度相差支承條件：當(dāng)梁柱線剛度相差較大，較大， 可將柱作可將柱作為主梁的為主梁的不動(dòng)鉸支座不動(dòng)鉸支座，按，按多跨連續(xù)梁多跨連續(xù)梁設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)。 當(dāng)當(dāng) ， 應(yīng)考慮應(yīng)考慮柱對(duì)主梁的轉(zhuǎn)動(dòng)約束柱對(duì)主梁的轉(zhuǎn)動(dòng)約束作用，作用，按按

9、內(nèi)框架結(jié)構(gòu)內(nèi)框架結(jié)構(gòu)考慮。考慮。(3) 荷載：次梁傳來(lái)的荷載：次梁傳來(lái)的集中集中荷載荷載(恒載恒載+活載活載)和自重和自重(4) 計(jì)算跨度計(jì)算跨度 ：與次梁相同，通常與次梁相同，通常a為為370mm 4iiii左梁右梁上柱下柱4iiii左梁右梁上柱下柱 4.折算荷載折算荷載 當(dāng)板、次梁和主梁當(dāng)板、次梁和主梁整體澆注整體澆注時(shí)，次梁的抗扭剛度對(duì)板的轉(zhuǎn)時(shí)，次梁的抗扭剛度對(duì)板的轉(zhuǎn)動(dòng)有動(dòng)有約束作用約束作用，將減小跨中彎矩，對(duì)板的受力是有利的，設(shè)，將減小跨中彎矩，對(duì)板的受力是有利的，設(shè)計(jì)中采用計(jì)中采用折算荷載折算荷載來(lái)考慮；同樣主梁對(duì)次梁的轉(zhuǎn)動(dòng)也有約束來(lái)考慮；同樣主梁對(duì)次梁的轉(zhuǎn)動(dòng)也有約束作用。作用。連續(xù)

10、板連續(xù)板 2qgg2qq 連續(xù)次梁連續(xù)次梁 4qgg43qq 5. 連續(xù)梁、板的連續(xù)梁、板的計(jì)算跨數(shù)計(jì)算跨數(shù) 當(dāng)連續(xù)梁、板的跨數(shù)少于當(dāng)連續(xù)梁、板的跨數(shù)少于五跨五跨時(shí)，按時(shí)，按實(shí)際跨數(shù)實(shí)際跨數(shù)計(jì)算。計(jì)算。 對(duì)于等剛度、等跨度對(duì)于等剛度、等跨度(或或跨度相差不超過(guò)跨度相差不超過(guò)10%) 的連續(xù)梁、的連續(xù)梁、板，當(dāng)跨數(shù)板，當(dāng)跨數(shù)超過(guò)五跨超過(guò)五跨，且各跨，且各跨荷載相同時(shí)荷載相同時(shí)，可按五跨的，可按五跨的等跨等跨連續(xù)梁、板連續(xù)梁、板計(jì)算。計(jì)算。 中間各跨內(nèi)力與中間各跨內(nèi)力與3跨相同，中間支座的內(nèi)力與跨相同，中間支座的內(nèi)力與C支座相同。支座相同。1. 連續(xù)梁、板的內(nèi)力計(jì)算連續(xù)梁、板的內(nèi)力計(jì)算 連續(xù)梁、板

11、的內(nèi)力連續(xù)梁、板的內(nèi)力計(jì)算方法計(jì)算方法：力法或力矩分配法。：力法或力矩分配法。 實(shí)際工程中，一般將內(nèi)力系數(shù)制成一定的表格，查表計(jì)算實(shí)際工程中，一般將內(nèi)力系數(shù)制成一定的表格，查表計(jì)算連續(xù)梁、板的內(nèi)力。連續(xù)梁、板的內(nèi)力。(1) 在在均布均布及及三角形荷載三角形荷載作用下：作用下：2221qlkglkMqlkglkV43(2) 在在集中荷載集中荷載作用下：作用下：12Mk Glk Ql34Vk Gk Q2.可變荷載的最不利布置可變荷載的最不利布置 連續(xù)梁連續(xù)梁可變荷載最不利布置可變荷載最不利布置的原則的原則 (1) 求某跨求某跨跨內(nèi)最大正彎矩跨內(nèi)最大正彎矩時(shí)，應(yīng)時(shí)，應(yīng)在本跨布置活荷載，然后隔跨布置在

12、本跨布置活荷載，然后隔跨布置 (2)求某跨求某跨跨內(nèi)最大負(fù)彎矩跨內(nèi)最大負(fù)彎矩時(shí)，本跨時(shí)，本跨不布置活荷載，而在其鄰跨布置，然不布置活荷載，而在其鄰跨布置，然后隔跨布置；后隔跨布置； (3) 求某求某支座最大負(fù)彎矩支座最大負(fù)彎矩時(shí)，應(yīng)在時(shí)，應(yīng)在該支座左右兩跨布置活荷載，然后隔該支座左右兩跨布置活荷載，然后隔跨布置?？绮贾?。 (4) 求某求某支座最大剪力支座最大剪力時(shí)，應(yīng)在該時(shí)，應(yīng)在該支座左右兩跨布置活荷載，然后隔跨支座左右兩跨布置活荷載，然后隔跨布置。布置。3.內(nèi)力包絡(luò)圖內(nèi)力包絡(luò)圖 將恒載和各種最不利位置的可變荷載共同作用下的內(nèi)力將恒載和各種最不利位置的可變荷載共同作用下的內(nèi)力,按按同一比例繪制

13、載同一基線上同一比例繪制載同一基線上 ，其外包線所形成的圖形稱為，其外包線所形成的圖形稱為內(nèi)內(nèi)力包絡(luò)圖力包絡(luò)圖。4.支座彎矩和剪力設(shè)計(jì)值支座彎矩和剪力設(shè)計(jì)值 彎矩設(shè)計(jì)值：彎矩設(shè)計(jì)值： 220bVMbVMMccc剪力設(shè)計(jì)值：剪力設(shè)計(jì)值：2bqgVVccVV 均布荷載均布荷載集中荷載集中荷載按彈性理論進(jìn)行設(shè)計(jì)按彈性理論進(jìn)行設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題存在的問(wèn)題 (1) 內(nèi)力計(jì)算與截面設(shè)計(jì)不協(xié)調(diào)；內(nèi)力計(jì)算與截面設(shè)計(jì)不協(xié)調(diào)；(2) 浪費(fèi)材料浪費(fèi)材料;(3)支座鋼筋過(guò)密，施工質(zhì)量不易保證支座鋼筋過(guò)密，施工質(zhì)量不易保證5.連續(xù)板端支座為彈性固定時(shí)的彎矩修正連續(xù)板端支座為彈性固定時(shí)的彎矩修正 當(dāng)水池頂板與池壁整體連接時(shí)，

14、板端支座按當(dāng)水池頂板與池壁整體連接時(shí)，板端支座按彈性固定彈性固定考慮?？紤]。其彎矩一般按簡(jiǎn)化方法計(jì)算：其彎矩一般按簡(jiǎn)化方法計(jì)算： (1) 假定假定端支座端支座為為鉸支鉸支，求出連續(xù)板的彎矩；，求出連續(xù)板的彎矩； (2) 假定第一跨為兩端固定的單跨梁，求得假定第一跨為兩端固定的單跨梁，求得固端彎矩固端彎矩 ，同，同時(shí)求出池壁在側(cè)壓力作用下的時(shí)求出池壁在側(cè)壓力作用下的頂端固端彎矩頂端固端彎矩 ； (3) 按力矩分配法，對(duì)節(jié)點(diǎn)按力矩分配法，對(duì)節(jié)點(diǎn)A的的不平衡彎矩不平衡彎矩 進(jìn)行進(jìn)行一次分配，按下式求得支座彈性固端彎矩一次分配，按下式求得支座彈性固端彎矩MA的近似值。的近似值。s1AAwAAs1w()

15、KMMMMKKAMwAMAwA()MM(4)將將MA作用于鉸支梁端，假定作用于鉸支梁端，假定MA的僅影響端部?jī)煽?，且取的僅影響端部?jī)煽?，且取MB=0.27MA;(5) 將將鉸支情況下的彎矩鉸支情況下的彎矩與與MA作用下的彎矩疊加即可。作用下的彎矩疊加即可。1.截面截面設(shè)計(jì)要點(diǎn)設(shè)計(jì)要點(diǎn) (1) 板通常取為板通常取為1m寬的板帶，按寬的板帶，按單筋矩形截面單筋矩形截面設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)； (2) 板一般能板一般能滿足斜截面受剪承載力滿足斜截面受剪承載力要求，設(shè)計(jì)時(shí)可不進(jìn)要求，設(shè)計(jì)時(shí)可不進(jìn)行受剪承載力驗(yàn)算；行受剪承載力驗(yàn)算； (3) 板的板的內(nèi)拱作用內(nèi)拱作用對(duì)板的受力有利，所以對(duì)于四周與梁整對(duì)板的受力有利，

16、所以對(duì)于四周與梁整體連接的板區(qū)格，其體連接的板區(qū)格，其彎矩設(shè)計(jì)值彎矩設(shè)計(jì)值可減小可減小20。2. 構(gòu)造要求構(gòu)造要求 (1) 板厚度的確定，應(yīng)滿足板厚度的確定，應(yīng)滿足構(gòu)造要求構(gòu)造要求和和剛度要求剛度要求見(jiàn)前面。見(jiàn)前面。(2) 板的支承長(zhǎng)度，一般為板的支承長(zhǎng)度，一般為120mm。 (3) 板中受力鋼筋板中受力鋼筋鋼筋的鋼筋的直徑直徑:612mm，為便于施工，支座鋼筋，為便于施工，支座鋼筋d8mm。一般采用一般采用HPB 235級(jí)鋼筋。級(jí)鋼筋。 鋼筋的間距鋼筋的間距：不小于：不小于70mm ；當(dāng)板厚；當(dāng)板厚h150mm，間距，間距 1.5h；且每；且每m板寬內(nèi)不應(yīng)少于板寬內(nèi)不應(yīng)少于3根鋼筋。根鋼筋。

17、配筋方式配筋方式 分離式配筋分離式配筋：跨中和支座分別按各自內(nèi)力配置，：跨中和支座分別按各自內(nèi)力配置， 全部采用直鋼筋全部采用直鋼筋方便施工，但用鋼量大。方便施工，但用鋼量大。 彎起式配筋彎起式配筋：將跨中的：將跨中的1/22/3的鋼筋彎起，用的鋼筋彎起，用以承受負(fù)彎矩以承受負(fù)彎矩節(jié)約鋼筋，錨固性好。節(jié)約鋼筋，錨固性好。板鋼筋的彎起角度一般為板鋼筋的彎起角度一般為30，當(dāng)，當(dāng)h120mm時(shí)，也可采用時(shí)，也可采用45 當(dāng)當(dāng)q/g3時(shí)，時(shí)，a=ln /4 當(dāng)當(dāng)q/g3時(shí)，時(shí)，a=ln /3鋼筋的彎起和截?cái)噤摻畹膹澠鸷徒財(cái)?(4) 板中板中構(gòu)造鋼筋構(gòu)造鋼筋分布鋼筋分布鋼筋 作用作用: a、固定受力鋼

18、筋、固定受力鋼筋; b、承受并傳遞板面荷載、承受并傳遞板面荷載; c、承受混凝、承受混凝土因收縮和溫度變化產(chǎn)生的內(nèi)力；土因收縮和溫度變化產(chǎn)生的內(nèi)力；d、承擔(dān)計(jì)算中未考慮的因素。、承擔(dān)計(jì)算中未考慮的因素。 每每m寬度內(nèi)不少于寬度內(nèi)不少于3根，分布鋼筋的面積不小于受力鋼筋面積的根，分布鋼筋的面積不小于受力鋼筋面積的15%。垂直于受力鋼筋，放置在受力鋼筋內(nèi)側(cè)。垂直于受力鋼筋，放置在受力鋼筋內(nèi)側(cè)。垂直于主梁垂直于主梁的板面構(gòu)造鋼筋的板面構(gòu)造鋼筋 嵌入承重墻嵌入承重墻內(nèi)的板面構(gòu)造鋼筋內(nèi)的板面構(gòu)造鋼筋 墻角墻角上的板面構(gòu)造鋼筋上的板面構(gòu)造鋼筋 1.截面設(shè)計(jì)要點(diǎn)截面設(shè)計(jì)要點(diǎn)(1)截面形式截面形式支座：支座：

19、矩形截面矩形截面；跨中：；跨中：T形截面形截面。 (2) 當(dāng)次梁的截面尺寸滿足前述剛度要求時(shí)，一般不必作當(dāng)次梁的截面尺寸滿足前述剛度要求時(shí)，一般不必作使用階段的使用階段的撓度和裂縫寬度撓度和裂縫寬度驗(yàn)算。驗(yàn)算。2. 構(gòu)造要求構(gòu)造要求 配筋方式配筋方式 分離式配筋分離式配筋彎起式配筋彎起式配筋 鋼筋的彎起角度一般為鋼筋的彎起角度一般為45，當(dāng)，當(dāng)h700mm時(shí)，也可采用時(shí)，也可采用60. 鋼筋的鋼筋的彎起和截?cái)鄰澠鸷徒財(cái)嘣瓌t上按原則上按MR圖確定，但當(dāng)跨長(zhǎng)相差圖確定，但當(dāng)跨長(zhǎng)相差不超過(guò)不超過(guò)20，且，且q/g3時(shí)，按下圖確定，否則按時(shí)，按下圖確定，否則按MR圖確定。圖確定。ysbyvsv12si

20、nFf Amnf A 附加箍筋附加箍筋和和吊筋吊筋的總截面面積按下式計(jì)算：的總截面面積按下式計(jì)算：(2) 主梁附加主梁附加橫向鋼筋橫向鋼筋 在荷載的作用下在荷載的作用下, 兩個(gè)方向上都受力兩個(gè)方向上都受力,且不能忽略任一方向且不能忽略任一方向彎曲的板稱為彎曲的板稱為雙向板雙向板。 雙向板雙向板可以是可以是四邊支承四邊支承、三邊支承三邊支承和和兩鄰邊支兩鄰邊支承承。 對(duì)于四邊支承的板，當(dāng)長(zhǎng)短跨之比對(duì)于四邊支承的板，當(dāng)長(zhǎng)短跨之比l2/l12按按雙雙向板向板設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)。 四邊簡(jiǎn)支的四邊簡(jiǎn)支的正方形板正方形板，因跨中兩個(gè)方向的彎矩，因跨中兩個(gè)方向的彎矩M1=M2，主彎矩，主彎矩M=1.414M1，沿對(duì)

21、角線方向，故，沿對(duì)角線方向，故第一批裂縫出現(xiàn)在板底中部，沿對(duì)角線向四角發(fā)第一批裂縫出現(xiàn)在板底中部，沿對(duì)角線向四角發(fā)展，直至板底鋼筋屈服而破壞，板頂面也出現(xiàn)了展，直至板底鋼筋屈服而破壞，板頂面也出現(xiàn)了與對(duì)角線垂直且大致呈圓形的裂縫。與對(duì)角線垂直且大致呈圓形的裂縫。 對(duì)于四邊簡(jiǎn)支的矩形板，由于短跨跨中對(duì)于四邊簡(jiǎn)支的矩形板，由于短跨跨中的彎矩的彎矩M1大于長(zhǎng)跨跨中彎矩大于長(zhǎng)跨跨中彎矩M2,故第一批裂故第一批裂縫縫平行于長(zhǎng)邊平行于長(zhǎng)邊，隨著荷載的加大，板底裂縫，隨著荷載的加大，板底裂縫進(jìn)一步加長(zhǎng)，然后沿對(duì)進(jìn)一步加長(zhǎng)，然后沿對(duì)45度角向板的度角向板的四角發(fā)四角發(fā)展展，接近破壞時(shí)，接近破壞時(shí)，板頂面四角也

22、出現(xiàn)了板頂面四角也出現(xiàn)了垂直垂直于對(duì)角線的裂縫于對(duì)角線的裂縫。最后跨中受力。最后跨中受力鋼筋屈服鋼筋屈服，板隨之破壞。板隨之破壞。 理論上來(lái)說(shuō)，板中鋼筋應(yīng)理論上來(lái)說(shuō)，板中鋼筋應(yīng)垂直于垂直于裂縫方裂縫方向布置，但試驗(yàn)表明，板中鋼筋的布置方向向布置，但試驗(yàn)表明，板中鋼筋的布置方向?qū)ζ茐暮奢d影響不大，但對(duì)破壞荷載影響不大，但平行于四邊配筋的平行于四邊配筋的板板，施工方便施工方便。肋形樓蓋肋形樓蓋 四邊四邊簡(jiǎn)支簡(jiǎn)支的雙向板，在荷載作用下，板的四角有的雙向板，在荷載作用下，板的四角有翹翹起起的的趨勢(shì)，導(dǎo)致板傳遞給四邊支座的趨勢(shì)，導(dǎo)致板傳遞給四邊支座的壓力沿邊長(zhǎng)壓力沿邊長(zhǎng)不是均勻分布的不是均勻分布的，而，

23、而是支承邊是支承邊中部大中部大，兩端小兩端小。單塊雙向板單塊雙向板的彎矩為的彎矩為:2xx1Mq l M跨中或支座單位板寬內(nèi)的彎矩設(shè)計(jì)值跨中或支座單位板寬內(nèi)的彎矩設(shè)計(jì)值(kNmm)；l1短跨方向的計(jì)算跨度短跨方向的計(jì)算跨度(m) 彎矩系數(shù)，按附錄彎矩系數(shù)，按附錄6中的相應(yīng)表格查表確定。中的相應(yīng)表格查表確定。 注意：注意：附錄附錄4-3中的中的彎矩系數(shù)彎矩系數(shù)是是根據(jù)材料的泊松比根據(jù)材料的泊松比0制定制定的。當(dāng)?shù)?。?dāng)0時(shí)，可按下式計(jì)算跨中彎矩時(shí)，可按下式計(jì)算跨中彎矩 對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，=0.2( )xxy( )yyxmmmmmm2yy1Mq l 設(shè)計(jì)時(shí)將這種荷載分布看作是設(shè)計(jì)時(shí)

24、將這種荷載分布看作是g+q/2的的滿布滿布和和q/2的的間隔布置間隔布置。 在在正對(duì)稱荷載正對(duì)稱荷載g+q/2作用下：作用下：中中間支座近似的看作間支座近似的看作固定支座固定支座； (2)支座最大彎矩的計(jì)算支座最大彎矩的計(jì)算 在在反對(duì)稱荷載反對(duì)稱荷載q/2作用下：作用下：中間支座視為中間支座視為簡(jiǎn)支支座。簡(jiǎn)支支座。 對(duì)于周邊邊界條件應(yīng)按對(duì)于周邊邊界條件應(yīng)按實(shí)際情況考慮實(shí)際情況考慮。 按照上述原則，根據(jù)各板塊所在的位置，可將各板塊簡(jiǎn)化按照上述原則，根據(jù)各板塊所在的位置，可將各板塊簡(jiǎn)化為四種不同的為四種不同的單塊板單塊板計(jì)算各塊板跨中的彎矩。計(jì)算各塊板跨中的彎矩。 求支座最大彎矩時(shí)，可將求支座最大

25、彎矩時(shí)，可將 3、雙向連續(xù)板中、雙向連續(xù)板中支承梁支承梁的設(shè)計(jì)特點(diǎn)的設(shè)計(jì)特點(diǎn) 雙向板沿兩個(gè)方向?qū)⑵渌艿暮奢d傳給支承梁，計(jì)算中雙向板沿兩個(gè)方向?qū)⑵渌艿暮奢d傳給支承梁，計(jì)算中近似沿對(duì)角線將板上荷載傳遞給附近的梁；近似沿對(duì)角線將板上荷載傳遞給附近的梁；次梁和主梁的設(shè)計(jì)方法和構(gòu)造要求同單向板肋梁樓蓋次梁和主梁的設(shè)計(jì)方法和構(gòu)造要求同單向板肋梁樓蓋(1) 雙向板的厚度：雙向板的厚度：80mm；還應(yīng)滿足；還應(yīng)滿足剛度條件剛度條件。(2) 鋼筋的配置鋼筋的配置彎起式和分離式彎起式和分離式沿墻邊及墻角的板內(nèi)構(gòu)造鋼筋與單向板樓蓋相同沿墻邊及墻角的板內(nèi)構(gòu)造鋼筋與單向板樓蓋相同。 受力鋼筋的直徑、間距、彎起點(diǎn)及截

26、斷點(diǎn)的位置等均可受力鋼筋的直徑、間距、彎起點(diǎn)及截?cái)帱c(diǎn)的位置等均可參照參照單向板配筋單向板配筋的有關(guān)規(guī)定的有關(guān)規(guī)定。1. 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算計(jì)算方法計(jì)算方法：按彈性薄板彎曲理論計(jì)算。：按彈性薄板彎曲理論計(jì)算。內(nèi)力特點(diǎn)內(nèi)力特點(diǎn)：沿周邊支承的圓板是一：沿周邊支承的圓板是一軸軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，在軸對(duì)稱荷載作用下，其，在軸對(duì)稱荷載作用下，其內(nèi)力和變形具有軸對(duì)稱性。在均布荷內(nèi)力和變形具有軸對(duì)稱性。在均布荷載載q的作用下，根據(jù)其軸對(duì)稱性，圓板的作用下，根據(jù)其軸對(duì)稱性，圓板上的內(nèi)力：上的內(nèi)力： 徑向徑向：徑向彎矩：徑向彎矩Mr和剪力和剪力V，且隨半且隨半徑徑x的變化而變化；的變化而變化；環(huán)向環(huán)向：切向彎矩：切

27、向彎矩Mt，且在任意半徑上，且在任意半徑上Mt相等，切向相等，切向V0。2rrMKq r 單位弧長(zhǎng)內(nèi)的單位弧長(zhǎng)內(nèi)的徑向彎矩徑向彎矩2ttMKq r 單位長(zhǎng)度內(nèi)的單位長(zhǎng)度內(nèi)的切向彎矩切向彎矩2max2Vrqrmax/2Vqr2rrMKq r 單位弧長(zhǎng)內(nèi)的單位弧長(zhǎng)內(nèi)的徑向彎矩徑向彎矩2ttMKq r 單位長(zhǎng)度內(nèi)的單位長(zhǎng)度內(nèi)的切向彎矩切向彎矩max/2Vqrq+Ms1qrrrrMs1s1s1s1s1ws1w()KMMMMKK圓板周邊單位弧長(zhǎng)的圓板周邊單位弧長(zhǎng)的固端彎矩固端彎矩s1M2s10.125Mqr wM池壁頂端單位寬度上的池壁頂端單位寬度上的固端彎矩，固端彎矩，計(jì)算見(jiàn)第九章計(jì)算見(jiàn)第九章wK單位

28、寬度池壁的單位寬度池壁的邊緣抗彎剛度邊緣抗彎剛度s1K圓板沿周邊單位寬度的圓板沿周邊單位寬度的邊緣抗彎剛度邊緣抗彎剛度V單位長(zhǎng)度內(nèi)的剪力設(shè)計(jì)值。單位長(zhǎng)度內(nèi)的剪力設(shè)計(jì)值。00.7tVf bh若不滿足上式，則應(yīng)增加板厚。若不滿足上式，則應(yīng)增加板厚。圓板中的受力鋼筋：圓板中的受力鋼筋：輻射鋼筋輻射鋼筋和和環(huán)向鋼筋環(huán)向鋼筋。 輻射鋼筋輻射鋼筋通常按通常按整圈整圈需要量計(jì)算，由需要量計(jì)算，由徑向彎矩徑向彎矩計(jì)算確定。計(jì)算確定。離圓心離圓心x處整圈所需處整圈所需輻射鋼筋輻射鋼筋的數(shù)量為：的數(shù)量為：rsrys02 xMAfhs1 0.5 s11 2 rs2c01000Mf h 單位長(zhǎng)度內(nèi)所需的環(huán)向鋼筋單位長(zhǎng)

29、度內(nèi)所需的環(huán)向鋼筋數(shù)量由數(shù)量由切向彎矩切向彎矩計(jì)算確定。計(jì)算確定。tstys0MAfhs1 0.5 s11 2 ts2c01000Mf h當(dāng)水池直徑當(dāng)水池直徑d在在610m時(shí)，可采用時(shí)，可采用有中心支柱的圓板有中心支柱的圓板。支柱。支柱的頂部擴(kuò)大成的頂部擴(kuò)大成柱帽柱帽。柱帽的形式有：。柱帽的形式有：(1) 無(wú)帽頂板無(wú)帽頂板的柱帽的柱帽用于板頂荷載較輕的情況；用于板頂荷載較輕的情況；(2) 有帽頂板有帽頂板的柱帽的柱帽用于板頂荷載較大的情況；用于板頂荷載較大的情況； 柱帽的作用柱帽的作用：增加柱與板的連接；增加柱與板的連接；增加板的剛度；增加板的剛度； 提高板的受沖切承載力；提高板的受沖切承載力

30、； 減小板內(nèi)的跨中彎矩和支座彎矩。減小板內(nèi)的跨中彎矩和支座彎矩。 柱帽的尺寸柱帽的尺寸c： 柱帽斜邊與圓板底面柱帽斜邊與圓板底面 交點(diǎn)之間的水平距離。交點(diǎn)之間的水平距離。 帽頂板帽頂板邊長(zhǎng)邊長(zhǎng)a0.25d。 、 徑向和切向徑向和切向彎矩系數(shù)彎矩系數(shù)，根據(jù)圓板周邊支承情，根據(jù)圓板周邊支承情況況(簡(jiǎn)支或固定簡(jiǎn)支或固定)及柱帽相對(duì)有效寬度及柱帽相對(duì)有效寬度c/d查表計(jì)算。查表計(jì)算。 1. 內(nèi)力計(jì)算及配筋形式內(nèi)力計(jì)算及配筋形式 （1） 內(nèi)力計(jì)算方法內(nèi)力計(jì)算方法：按彈性薄板彎曲理論計(jì)算。：按彈性薄板彎曲理論計(jì)算。離圓板中心離圓板中心x處的彎矩為：處的彎矩為：?jiǎn)挝换￠L(zhǎng)內(nèi)的單位弧長(zhǎng)內(nèi)的徑向彎矩徑向彎矩2tt

31、MKq r 單位長(zhǎng)度內(nèi)的單位長(zhǎng)度內(nèi)的切向彎矩切向彎矩rKtK2rrMKq r 圓板周邊為彈性固定時(shí)，仍然采用圓板周邊為彈性固定時(shí)，仍然采用疊加法疊加法計(jì)算彎矩。將其計(jì)算彎矩。將其簡(jiǎn)化為中間有支柱，受簡(jiǎn)化為中間有支柱，受q作用作用的周邊簡(jiǎn)支圓板的周邊簡(jiǎn)支圓板(按上式計(jì)算按上式計(jì)算)和和周邊受徑向彎矩周邊受徑向彎矩Ms1的簡(jiǎn)支圓板。的簡(jiǎn)支圓板。徑向彎矩徑向彎矩Ms1作用下，作用下，板內(nèi)各點(diǎn)的徑向彎矩板內(nèi)各點(diǎn)的徑向彎矩 板內(nèi)各點(diǎn)的切向彎矩板內(nèi)各點(diǎn)的切向彎矩注意：注意：在確定在確定Ms1時(shí)，有支柱圓板單位弧長(zhǎng)的抗彎剛度與無(wú)時(shí)，有支柱圓板單位弧長(zhǎng)的抗彎剛度與無(wú)支柱圓板不同。支柱圓板不同。rrs1MKMt

32、ts1MKM （2） 正截面承載力設(shè)計(jì)、配筋方式與無(wú)中心支柱圓板相正截面承載力設(shè)計(jì)、配筋方式與無(wú)中心支柱圓板相同。但在同。但在中心支柱上部中心支柱上部，板受負(fù)彎矩板受負(fù)彎矩的作用，故在的作用，故在圓板中心圓板中心上部上部應(yīng)布置應(yīng)布置受力鋼筋受力鋼筋。 2. 受沖切承載力計(jì)算受沖切承載力計(jì)算 有中心支柱的圓板在支柱反力和板頂荷載作用下，有可能有中心支柱的圓板在支柱反力和板頂荷載作用下，有可能沿柱帽周邊發(fā)生沿柱帽周邊發(fā)生沖切破壞沖切破壞。沖切面與水平面的。沖切面與水平面的夾角夾角一般為一般為45o，沖切面的位置沖切面的位置：柱帽頂邊緣；帽頂板邊緣。：柱帽頂邊緣；帽頂板邊緣。 為防止發(fā)生為防止發(fā)生沖

33、切破壞沖切破壞，要求：，要求： 外荷載引起的外荷載引起的沖切力沖切力Fl沖切面上的受沖切承載力沖切面上的受沖切承載力。 未配置沖切鋼筋時(shí)未配置沖切鋼筋時(shí)Fl0.7ftumh0 FlN-沖切錐體范圍內(nèi)的荷載設(shè)計(jì)值；沖切錐體范圍內(nèi)的荷載設(shè)計(jì)值； um距沖切破壞錐體底面周邊距沖切破壞錐體底面周邊h0/2處的周長(zhǎng)，即破壞錐體處的周長(zhǎng)，即破壞錐體上、下底面的平均周長(zhǎng)；對(duì)于圖上、下底面的平均周長(zhǎng)；對(duì)于圖b um4(c+c+2h0I)/2=4 (c+h0I) 如果沖切面承載力如果沖切面承載力不滿足要求不滿足要求時(shí)，時(shí)，采取措施采取措施： 增加板厚；增加板厚； 增加帽頂板的寬度；增加帽頂板的寬度；增加帽頂板的

34、厚度增加帽頂板的厚度hc；增加柱帽的有效寬度增加柱帽的有效寬度c 。 但當(dāng)尺寸受到限制，且板厚但當(dāng)尺寸受到限制，且板厚h150mm時(shí)，可配置受沖切的時(shí)，可配置受沖切的箍筋箍筋或或彎起鋼筋彎起鋼筋。此時(shí)受沖切承載力按下式計(jì)算：。此時(shí)受沖切承載力按下式計(jì)算：當(dāng)配置箍筋時(shí)當(dāng)配置箍筋時(shí)Fl0.35ftumh0+0.8fyvAsvu當(dāng)配置彎起鋼筋時(shí)當(dāng)配置彎起鋼筋時(shí)Fl0.35ftumh0+0.8fyAsbusinaFl1.05ftumh0配置箍筋和彎起鋼筋時(shí)，配置箍筋和彎起鋼筋時(shí)，受沖切截面還應(yīng)滿足：受沖切截面還應(yīng)滿足： 3. 中心支柱的設(shè)計(jì)中心支柱的設(shè)計(jì) 根據(jù)軸對(duì)稱性，中心支柱可按根據(jù)軸對(duì)稱性，中心支柱可按軸心受壓構(gòu)件軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)。 (1) 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 均布荷載作用下均布荷載作用下，圓板周邊為簡(jiǎn)支或固定時(shí)，圓板周邊為簡(jiǎn)支或固定時(shí) 2NNKq r Ns1NKM圓板周邊作用有均勻彎矩圓板周邊作用有均勻彎矩Ms1，且周邊簡(jiǎn)支時(shí)，且周邊簡(jiǎn)支時(shí)tb00.7()2cclH (2) 截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì) 截面設(shè)計(jì)時(shí)，柱軸力應(yīng)計(jì)入自重。柱的計(jì)算長(zhǎng)度截面設(shè)計(jì)時(shí)，柱軸力應(yīng)計(jì)入自重。柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0為：為： 1. 彎