雙向板肋形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

項(xiàng)目三：肋肋形樓蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)2：次梁學(xué)習(xí)任務(wù)1：板學(xué)習(xí)任務(wù)3：主梁學(xué)習(xí)任務(wù)4：雙向板肋形形結(jié)構(gòu)第三節(jié)整體體式雙向板肋肋形結(jié)構(gòu)一、雙向板的的試驗(yàn)結(jié)果1.承受均布荷載載的四邊簡(jiǎn)支正方方形板。第一批裂縫出出現(xiàn)在板底面面的中間部分分，隨后沿著對(duì)角線方向向四角擴(kuò)展，，在接近破壞壞時(shí)，板頂四角附近也出現(xiàn)了了與對(duì)角線垂垂直且大致成成一圓形的裂裂縫，這種裂裂縫的出現(xiàn)促促使板底面對(duì)對(duì)角線方向的的裂縫進(jìn)一步步擴(kuò)展。最后跨中受力鋼筋達(dá)到到屈服強(qiáng)度，板受壓區(qū)被壓碎碎而破壞。圖9-40雙向板的破壞壞形態(tài)(a)(b)2.承受均布荷載載的四邊簡(jiǎn)支矩形形板。第一批裂縫出出現(xiàn)在板底面的中間間部分，方向與長(zhǎng)邊平行，當(dāng)荷載繼續(xù)續(xù)增加時(shí)，這這些裂縫逐漸漸延長(zhǎng)，并沿沿45o方向擴(kuò)展。在接近破壞時(shí)時(shí)，板頂面四角也先后出現(xiàn)裂裂縫，其方向向垂直于對(duì)角角線。這些裂裂縫的出現(xiàn)促促使板底面45o方向裂縫的進(jìn)一步步擴(kuò)展。中受力鋼筋達(dá)達(dá)到屈服強(qiáng)度度，受壓區(qū)混混凝土被壓碎碎而破壞。試驗(yàn)表明，板板中鋼筋的布置方方向?qū)ζ茐暮珊奢d的數(shù)值無(wú)顯著影響，鋼筋平行于板板的四邊布置置時(shí)，對(duì)推遲第第一批裂縫的出現(xiàn)現(xiàn)有良好的作作用，而且施工方便，實(shí)際工程中中多采用這種種布置方式。。簡(jiǎn)支的正方形形或矩形板，在荷載作用用下，板的四角都有翹起的趨趨勢(shì)。板傳給給四邊支座的壓力，并非沿邊長(zhǎng)均均勻分布，而是在支座座的中部較大大，向兩端逐逐漸減小。當(dāng)配筋率相同同時(shí)，采用較較細(xì)的鋼筋較較為有利；當(dāng)當(dāng)鋼筋數(shù)量相相同時(shí)，將板板中間部分的的鋼筋排列較較密些要比均均勻布置有效效。二、彈性方法法計(jì)算內(nèi)力雙向板實(shí)際工工程中大多是是根據(jù)板的荷載及支承情況利用有關(guān)表格進(jìn)行計(jì)算。（一）單塊雙雙向板的計(jì)算算對(duì)于承受均布荷載的單塊矩形雙向向板，可以根據(jù)板板的四邊支承情況況及沿x與y方向的跨度之之比lx/ly，利用附錄按下下式計(jì)算：M=α·p·lx2式中M——相應(yīng)于不同支承情況況單位板寬內(nèi)跨中或支座中點(diǎn)彎矩值；α——根據(jù)不同支承承情況和跨度度比lx/ly，由附表查得；；lx——板的跨度，見見附錄八附表所示；p——作用在雙向板板上的均布荷荷載。（二）連續(xù)雙雙向板的計(jì)算算計(jì)算連續(xù)的雙雙向板時(shí)，可可將連續(xù)的雙向板板簡(jiǎn)化為單塊雙向板來(lái)計(jì)算。1.跨中最大彎矩矩當(dāng)均布永久荷載g和可變荷載q作用時(shí)，最不不利的荷載應(yīng)應(yīng)按圖9-41（a）布置。這種布布置情況可簡(jiǎn)簡(jiǎn)化為滿布的p′圖9-41（b）和一上一一下作作用的的p″如圖9-41（c）兩種荷荷載情情況之之和。。設(shè)全全部荷荷載p=g＋q是由p′和p″組成，，則p′=g＋q/2（對(duì)稱荷荷載））p″=±±q/2（反對(duì)稱稱荷載載）在滿布的的荷載載p′作用下下認(rèn)為為板的的中間支支座都是固定支座；在一上上一下下的荷荷載p″的作用用下，，把中間支支座都看作作簡(jiǎn)支支支座。板的邊支座座根據(jù)據(jù)實(shí)際際情況況確定定。將上述述兩種種情況況求得得的跨跨中彎彎矩相相疊加，便可可得到到可變變荷載載在最最不利利位置置時(shí)所所產(chǎn)生生的跨中最最大和最小彎彎矩。2.支座中中點(diǎn)最最大彎彎矩將全部部荷載載p=g＋q布滿各跨，，則可可計(jì)算算支座最大彎彎矩。各跨的的板都都可近近似地地認(rèn)為為固定在各中中間支支座上上。如相鄰鄰兩跨跨的另一端端支承承情況況不一一樣，或兩兩跨的的跨度不不相等等，可取取相鄰鄰兩跨跨板的的同一一支座座彎矩矩的平均值值作為該該支座座的彎矩計(jì)計(jì)算值值。三、雙雙向板板的截截面設(shè)設(shè)計(jì)與與構(gòu)造造1.有效高高度h0不同雙向板板跨中中兩個(gè)方方向均均需配配置受受力鋼鋼筋，因而而兩個(gè)個(gè)方向向的截截面有有效高高度是是不同同的。。短跨方向的的彎矩矩較大大，鋼筋應(yīng)應(yīng)放在在下層層。2.分板帶帶配筋筋板跨中中最大大彎矩矩是板板中間板板帶的彎矩矩，故故所求求出的的鋼筋筋用量量是中間板板帶單單位寬寬度內(nèi)所需需要的的鋼筋筋用量量。靠近支支座板板帶的的彎矩矩比中中間板板帶的的彎矩矩要小小，它的鋼鋼筋用用量也也比中中間板板帶的的鋼筋筋用量量為少少?？煽砂磮D9-42處理，，即將板板在兩兩個(gè)方方向各各劃分分為三三個(gè)板板帶，邊緣緣板帶帶寬度度均為為l1/4，其余為為中間間板帶帶。在中間板板帶，按跨中最最大彎彎矩值配筋筋。在邊緣板板帶，單位位寬度度內(nèi)的的鋼筋用用量則為相相應(yīng)中間板板帶鋼鋼筋用用量的的一半半。任何情情況下下，每米寬寬度內(nèi)內(nèi)的鋼筋筋不少少于3根。3.由支座座最大大彎矩矩求得得的支座鋼鋼筋數(shù)數(shù)量，沿板板邊應(yīng)應(yīng)均勻配置置，不得分分帶減減少。4.在簡(jiǎn)支支的單單塊板板中，，考慮慮到簡(jiǎn)支支支座嵌嵌固作作用，可將將每一一方向向的跨跨中鋼鋼筋彎彎起1/3～1/2伸入到到支座上上面以以承擔(dān)擔(dān)可能能產(chǎn)生生的負(fù)負(fù)彎矩矩。在連續(xù)續(xù)雙向向板中中，承承擔(dān)中中間支座負(fù)負(fù)彎矩矩的鋼鋼筋，可由由相鄰鄰兩跨跨跨中中鋼筋筋各彎彎起1/3～1/2來(lái)承擔(dān)擔(dān)，不不足部部分另另加直直鋼筋筋；由由于邊邊緣板板帶內(nèi)內(nèi)跨中中鋼筋筋較少少，鋼鋼筋彎彎起較較困難難，可可在支支座上上面另另加直直鋼筋筋。雙向板板鋼筋筋的配配筋方方式有有彎起式式和分分離式式（圖示）兩種。。1.荷載近近似分分配雙向板板上的的荷載載是沿沿著兩兩個(gè)方方向傳傳到四四邊的的支承承梁上上，在在設(shè)計(jì)計(jì)中多多采用用近似方方法進(jìn)行分分配。。即對(duì)對(duì)每一一區(qū)格格，從從四角角作45oo線與平行行于長(zhǎng)長(zhǎng)邊的的中線線相交交（圖9-44），將將板的的面積積分為為四小小塊，，每小塊塊面積積上的的荷載載認(rèn)為為傳遞遞到相相鄰的的梁上上。故短跨梁上的的荷載載是三角形形分布，，長(zhǎng)跨梁上的的荷載載是梯形分布。。梁上上的荷荷載確確定后后即可可計(jì)算算梁的的內(nèi)力力（圖9-44）。四、支支承雙雙向板板的梁梁的計(jì)計(jì)算特特點(diǎn)2.等效均均布荷荷載pE：按彈性性方法法計(jì)算算承受受梯形形或三三角形分布布荷載載的連連續(xù)梁梁的內(nèi)內(nèi)力時(shí)時(shí)，計(jì)計(jì)算跨跨度可可仍按按一般般連續(xù)續(xù)梁的規(guī)規(guī)定取取用。。當(dāng)其其跨度度相等等或相相差不不超過(guò)過(guò)10%時(shí)，可可按照支支座彎彎矩等等效的的原則則，將梯形（或或三角形）分分布荷載折算算成等效的均布荷荷載pE。3.查表求支座彎彎矩。4.由支座彎矩和和實(shí)際荷載求求各跨跨中彎彎矩和支座剪剪力。梁的截面設(shè)計(jì)計(jì)、裂縫和變變形驗(yàn)算及配配筋構(gòu)造與支支承單向板的的梁完全相同同。例題9-3（一）某水電站的工工作平臺(tái)，因因使用要求，，采用雙向板板肋形結(jié)構(gòu)。板四四邊與邊梁整整體澆筑，板板厚150mm，邊梁截面尺寸寸250mm×600mm，如圖9-45所示。該工程程屬3級(jí)水工建筑物，，設(shè)計(jì)狀況為為持久狀況。。已知永久荷荷載設(shè)計(jì)值g=4kN/m2；可變荷載設(shè)計(jì)計(jì)值q=12kN/m2，砼采用C20，鋼筋采用冷軋軋帶肋鋼筋LL550。試計(jì)算各區(qū)格格板的彎矩。。解：該平臺(tái)分為A、B兩種區(qū)格?？煽勺兒奢d最不不利布置如下下：（1）求跨中最大彎矩矩時(shí)，可變荷載載按棋盤式布置，分解為：1）滿布荷載：p＇=g＋q/2=4＋12/2=10kN/m22）一上一下：p＂=±q/2=±12/2=±6kN/m2（2）當(dāng)求支座最大彎矩矩時(shí)，可變荷載載滿布，p=g＋q=4＋12=16kN/m2A區(qū)格：lx=4.8m，ly=6.0m，lx/ly=4.8/6.0=0.8，由附錄八查查得彎矩系系數(shù)α如下表示：：荷載載pp＇p”支撐條件MXMyMX0My0四邊固定四邊固定三邊簡(jiǎn)支一邊固定0.02950.02950.04590.01890.01890.0258-0.0664-0.0664-0.1007-0.0559-0.0559表9-19區(qū)格A彎矩系數(shù)α荷載p作用下的支座彎矩：Mx0=－0.0664×16×4.82=－24.48kN·m/mMy0=－0.0559×16×4.82=－20.61kN·m/m荷載p＇＋p＂作用下的跨中彎矩及及外支座彎彎矩：Mx=0.0295×10×4.82＋0.0459×6××4.82=13.14kN·m/mMy=0.0189×10×4.82＋0.0258×6××4.82=7.92kN·m/mMx0=－0.0664×10×4.82－0.1007×6××4.82=－29.22kN·m/mB區(qū)格：lx=4.8m，ly=6.0m，lx/ly=4.8/6.0=0.8，由附錄八查查得彎矩系系數(shù)α如下表示：：荷載p作用下的支座彎矩：Mx0=－0.0664×16×4.82=－24.48kN·m/mMy0=－0.0559×16×4.82=－20.61kN·m/m荷載載pp＇p”支撐條件MXMyMX0My0四邊固定四邊固定兩鄰邊簡(jiǎn)支支兩邊固定定0.02950.02950.03900.01890.01890.0263-0.0664-0.0664-0.0883-0.0559-0.0559表9-20區(qū)格B彎矩系數(shù)α-0.0748荷載p＇＋p＂作用下的跨跨中彎矩及及外支座彎彎矩：Mx=0.0295×10×4.82＋0.0359×6××4.82=12.19kN·m/mMy=0.0189×10×4.82＋0.0263×6××4.82=7.99kN·m/mMx0=－0.0664×10×4.82－0.0883×6××4.82=－27.51kN·m/mMy0=－0.0559×10×4.82－0.0748×6××4.82=－23.22kN·m/m配筋計(jì)算與與單向板相相同，兩個(gè)個(gè)方向的截截面有效高高度不同。。短邊方向的受力鋼筋在下層h01=h－30mm長(zhǎng)邊方向的受力鋼筋在短邊受力力鋼筋的上上面，h02=h－40mm2.配筋計(jì)算基本資料：：b=1000mm，fc=9.6N/mm2，fy=360N/mm2，c=25mm，K=1.25h01=150––30=120mm（短向）h02=150––40=110mm（長(zhǎng)向）配筋計(jì)算見見表4–16。表4–16雙向板配筋筋表截面區(qū)格A區(qū)格B內(nèi)支座跨中外支座內(nèi)支座跨中外支座方向lxlylxlylxlxlylxlylxlyM(kN·m)23.7119.9613.197.8328.2623.7119.9611.897.9326.6222.47KM(kN·m)29.6424.9516.499.7935.3329.6424.9514.869.9133.2828.09h0(mm)1201201201101201201201201101201200.2140.1800.1190.0840.2560.2140.1800.1080.0850.2410.2030.2440.2000.1270.0880.3010.2440.2000.1150.0890.2800.229As=fcbξh0/fy781640406258963781640368261896733配筋10@10010@10010@20010@20010/12@10010@10010@10010@20010@20010/12@10010@100實(shí)配As(mm2)785785393393958785785393393958785ρ=As/(bh0)(ρmin=0.15%)0.650.650.330.360.800.650.650.330.360.800.653.配筋圖雙向板配筋筋圖見圖4–35。有關(guān)構(gòu)造造規(guī)定說(shuō)明明如下：（1）為方便施施工，工作作平臺(tái)按分離式配筋筋；（2）沿方向lx的鋼筋應(yīng)放放置在沿ly方向鋼筋的的外側(cè)；（3）由于跨中中配筋量較較小，為符符合受力鋼鋼筋最大間間距不大于于300mm的要求，lx和ly兩個(gè)方向的的鋼筋用量量均按相應(yīng)應(yīng)的最大值值選用。如如果選配細(xì)細(xì)鋼筋且間間距較密時(shí)時(shí)，可對(duì)邊邊板帶鋼筋筋減半配置置；（4）由于板與與邊梁整體體澆筑，計(jì)計(jì)算時(shí)視為為固定支座座，因此，，板中受力力鋼筋應(yīng)可可靠地錨固固于邊梁中中，錨固長(zhǎng)長(zhǎng)度la應(yīng)不小于40d。圖4–35雙向板肋形形結(jié)構(gòu)配筋筋圖雙向板立體體配筋圖鏈鏈接本章結(jié)束謝謝欣賞===================================================================圖9-41跨中最大彎彎矩荷載布布置圖gg+qqgqg(a)(b)p'=g+q/2p=g+q/2g+qg+qg+qg+qg+qg+qg+qgggggg(c)p'=