單向板、雙向板、板筋識(shí)圖.ppt

1、第三章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu),梁板結(jié)構(gòu)即建筑結(jié)構(gòu)中的水平構(gòu)件，也即由豎向構(gòu)件支撐的部分。包括樓蓋、屋蓋、樓梯、雨篷等構(gòu)件。本章主要介紹這幾類構(gòu)件的基本受力和計(jì)算，構(gòu)造要求和識(shí)圖要點(diǎn)。,本章提要,之所以稱為梁板結(jié)構(gòu)，是因?yàn)樗綐?gòu)件： 在跨度大、使用上又無(wú)特殊要求時(shí)常由梁和板共同構(gòu)成水平構(gòu)件。如肋梁樓蓋、梁式樓梯。 在跨度較小或者使用上有特殊要求時(shí)，便不設(shè)梁，只做板。如無(wú)梁樓蓋、板式樓梯。,本 章 內(nèi) 容,2.1 概述 2.2 鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋 2.3 鋼筋混凝土現(xiàn)澆雙向板肋形樓蓋 2.4 裝配式混凝土樓蓋 2.5 樓梯和雨篷,2.1 概述,根據(jù)施工方法的不同，鋼筋混凝土樓蓋可分為裝配式、

2、裝配整體式和現(xiàn)澆式三種。 裝配式混凝土樓蓋造價(jià)較低，施工進(jìn)度快，預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量穩(wěn)定，便于工業(yè)化生產(chǎn)和機(jī)械化施工，故在建筑中應(yīng)用非常廣泛。 為了提高裝配式樓蓋的整體性，可采用裝配整體式樓蓋。這種樓蓋是將各種預(yù)制構(gòu)件吊裝就位后，通過(guò)整結(jié)方法，使之構(gòu)成整體。 由于現(xiàn)澆式樓蓋整體剛性好，抗震性強(qiáng)，防水性能好，故目前應(yīng)用較多。,現(xiàn)澆式樓蓋按樓板受力和支承條件不同，可分為肋形樓蓋和無(wú)梁樓蓋。 肋形樓蓋又可分為單向板肋形樓蓋、雙向板肋形樓蓋和井式樓蓋。 無(wú)梁樓蓋是指將板直接支承在柱頂?shù)闹鄙?，不設(shè)主、次梁，因而天棚平坦，凈空較高，通風(fēng)與采光較好，主要用于倉(cāng)庫(kù)、商場(chǎng)等建筑中，如圖2.1所示。,圖2.1樓蓋的主要

3、結(jié)構(gòu)形式,(a) 單向板肋形樓蓋；(b) 雙向板肋形樓蓋；(c) 井式樓蓋；(d) 無(wú)梁樓蓋,2.2 鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板肋形樓蓋,肋形樓蓋是由板、次梁、主梁等構(gòu)件組成的，板的四周可支承于次梁、主梁或磚墻上。 這種彎曲后短向曲率比長(zhǎng)向曲率大很多的板叫單向板。 當(dāng)板的長(zhǎng)邊與短邊相差不大時(shí)，由于沿長(zhǎng)向傳遞的荷載也較大，不可忽略，板彎曲后長(zhǎng)向曲率與短向曲率相差不大，這種板叫雙向板。 兩種板的彎曲如圖2.2所示。 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 500102002）以下簡(jiǎn)稱規(guī)范)中規(guī)定了這兩種板的界定條件：,（1） 兩對(duì)邊支承的板應(yīng)按單向板計(jì)算。 （2） 四邊支承的板，當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊之比小于或等于2時(shí)，應(yīng)按雙

4、向板計(jì)算。 （3） 四邊支承的板，當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊之比大于或等于3時(shí)，應(yīng)按單向板計(jì)算。 （4） 四邊支承的板，當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊之比介于2和3之間時(shí)，宜按雙向板計(jì)算，但也可按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算，此時(shí)應(yīng)沿長(zhǎng)邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋。,圖2.2單向板與雙向板的彎曲,(a) 單向板；(b) 雙向板,2.2.1 單向板肋形樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置,對(duì)結(jié)構(gòu)平面進(jìn)行合理的布置，即根據(jù)使用要求，在經(jīng)濟(jì)合理、施工方便前提下，合理地布置板與梁的位置、方向和尺寸，布置柱的位置和柱網(wǎng)尺寸等。 柱的布置：柱的間距決定了主、次梁的跨度，因此柱與承重墻的布置不僅要滿足使用要求，還應(yīng)考慮到梁格布置尺寸的合理與整齊，一般應(yīng)盡可能

5、不設(shè)或少設(shè)內(nèi)柱，柱網(wǎng)尺寸宜盡可能大些。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，柱的合理間距即梁的跨度最好為：次梁46m，主梁58m。另外柱網(wǎng)的平面應(yīng)布置成矩形或正方形為好。,梁的布置：次梁間距決定了板的跨度，將直接影響到次梁的根數(shù)、板的厚度及材料的消耗量。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，確定次梁間距時(shí)，應(yīng)使板厚為最小值。據(jù)此并結(jié)合剛度要求，次梁間距即板跨一般取1.72.7m為宜，最大一般不超過(guò)3m。 為增加房屋的橫向剛度，主梁一般沿橫向布置較好，這樣主梁與柱構(gòu)成框架或內(nèi)框架體系，使側(cè)向剛度較大。如圖2.3所示。,圖2.3梁的布置,(a) 主梁沿橫向布置；(b) 主梁沿縱向布置；(c) 有中間走廊,2.2.2 單向板肋形樓蓋的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算,

6、混凝土結(jié)構(gòu)宜根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、構(gòu)件布置、材料性能和受力特點(diǎn)選擇合理的分析方法。目前常用的分析方法有： （1） 線彈性分析方法； （2） 塑性內(nèi)力重分布分析方法； （3） 塑性極限分析方法； （4） 非線性分析方法； （5） 試驗(yàn)分析方法。,線彈性分析方法假定結(jié)構(gòu)材料為理想的彈性體，變形模量和剛度均為常值。 1.計(jì)算簡(jiǎn)圖 計(jì)算簡(jiǎn)圖是按照既符合實(shí)際又能簡(jiǎn)化計(jì)算的原則對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行簡(jiǎn)化的力學(xué)模型，它應(yīng)表明結(jié)構(gòu)構(gòu)件的支承情況、計(jì)算跨度和跨數(shù)、荷載的情況等。 （1） 支承條件。如圖2.4所示的混合結(jié)構(gòu)，樓蓋四周支承于砌體上，中間部分的樓板支承在次梁上，次梁支承在主梁上，主梁支承在柱上。,2.2.2.1 鋼筋

7、混凝土連續(xù)梁內(nèi)力按線彈性分析方法的計(jì)算,（2）計(jì)算跨度。該值與支座反力的分布有關(guān)，即與構(gòu)件的擱置長(zhǎng)度a和構(gòu)件剛度有關(guān)（圖2.5 ）。 （3） 跨數(shù)。 （4） 荷載。樓面荷載包括永久荷載g和可變荷載q。永久荷載包括板、梁自重、隔墻重和固定設(shè)備重等?？勺兒奢d包括人和臨時(shí)性設(shè)備重、作用位置和方向隨時(shí)間變化的其它荷載。 （5） 折算荷載。如圖2.6所示,2.活荷載的最不利布置和內(nèi)力包絡(luò)圖 （1） 活荷載的不利布置。 在設(shè)計(jì)連續(xù)梁板時(shí)，應(yīng)研究活荷載如何布置，將使結(jié)構(gòu)各截面的內(nèi)力為最不利內(nèi)力。如圖2.7所示，為一五跨連續(xù)梁在不同跨布置活荷載時(shí)，在各截面所產(chǎn)生的彎矩與剪力圖。 活荷載最不利布置的法則： 求某

8、跨跨內(nèi)最大正彎矩時(shí)，應(yīng)在該跨布置活荷載，然后向左右隔跨布置活荷載；,求某跨跨內(nèi)最大負(fù)彎矩時(shí)（即最小彎矩）時(shí)，本跨不布置活荷載，而在相鄰兩跨布置活荷載，然后每隔一跨布置； 求某支座最大負(fù)彎矩時(shí)，應(yīng)在該支座左右兩跨布置活荷載，然后隔跨布置活荷載； 求某支座最大剪力時(shí)的活荷載布置與求該支座最大負(fù)彎矩時(shí)的活荷載布置相同；求邊支座截面處最大剪力時(shí)，活荷載的布置與求邊跨跨內(nèi)最大正彎矩的活荷載布置相同； 連續(xù)梁上的恒荷載應(yīng)按實(shí)際情況布置。,根據(jù)上述法則，可以確定出活荷載的最不利布置，然后通過(guò)查附表15，按照下述公式求出跨中或支座截面的最大內(nèi)力： 均布荷載作用下： M=k1gl02+k2ql02 V=k3gl

9、0+k4ql0 集中荷載作用下: M=k1Gl0+k2Ql0 V=k3G+k4Q,（2） 內(nèi)力包絡(luò)圖。 設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)在同一基線上繪出各控制截面為最不利活荷載布置下的內(nèi)力圖，即得到各控制截面為最不利荷載組合下的內(nèi)力疊合圖，內(nèi)力疊合圖的外包線即為內(nèi)力包絡(luò)圖曲線，如圖2.8中粗線所示。 在連續(xù)梁的某一跨中可能出現(xiàn)的控制彎矩有跨內(nèi)最大彎矩Mmax、跨內(nèi)最小彎矩Mmin、該跨左支座截面最大負(fù)彎矩-M左max、右支座截面最大負(fù)彎矩-M右max。 該外包線即為彎矩包絡(luò)圖曲線，如圖2.8（a），同樣道理也可作出剪力包絡(luò)圖，如圖2.8(b)。,（3） 彎矩、剪力計(jì)算值。 計(jì)算內(nèi)力值應(yīng)取支座邊緣處的內(nèi)力。該內(nèi)力

10、值可通過(guò)取隔離體的方法計(jì)算求得，即 彎矩設(shè)計(jì)值： M=Mc-V0b/2 剪力設(shè)計(jì)值：在均布荷載作用下V=Vc-(g+q)b/2 在集中荷載作用下 V=Vc 當(dāng)板、梁中間支座為磚墻時(shí)，或板、梁是擱置在鋼筋混凝土構(gòu)件上時(shí)，不作此調(diào)整（圖2.9）。,圖2.4板梁的荷載計(jì)算范圍及計(jì)算簡(jiǎn)圖,圖2.5計(jì)算跨度,圖2.6連續(xù)梁的變形,(a) 理想鉸支座時(shí)的變形；(b) 支座彈性約束時(shí)的變形； (c) 采用折算荷載時(shí)的變形,圖2.7不同跨布置活荷載時(shí)的內(nèi)力圖,圖2.8,(a) 彎矩包絡(luò)圖;(b) 剪力包絡(luò)圖,圖2.9 設(shè)計(jì)內(nèi)力的修正,(a) 彎矩設(shè)計(jì)值；(b) 剪力設(shè)計(jì)值,考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算法充分考慮了

11、材料的塑性性質(zhì)和非線性關(guān)系，解決了彈性計(jì)算法的不足。 1.塑性鉸 現(xiàn)以一鋼筋混凝土簡(jiǎn)支適筋梁為例，說(shuō)明鋼筋混凝土構(gòu)件上塑性鉸的形成。如圖2.10所示，鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁承受集中荷載p，其彎矩圖如圖2.10(b)所示。根據(jù)試驗(yàn)所測(cè)得的彎矩M與梁曲率間的關(guān)系如圖2.10(c)所示。,2.2.2.2 鋼筋混凝土連續(xù)梁按考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算,2.內(nèi)力重分布 如圖2.11所示，在兩跨連續(xù)梁中間支座兩側(cè)各l/3處作用一集中力F,通過(guò)試驗(yàn)繪制出力F與彎矩M的關(guān)系曲線，由此曲線可以看出： （1） 彈性階段。 （2） 彈塑性階段。 （3） 塑性階段。 內(nèi)力重分布主要發(fā)生于兩個(gè)過(guò)程。第一過(guò)程是在裂縫出現(xiàn)到塑性鉸

12、形成以前，由于裂縫的形成和開(kāi)展，使構(gòu)件剛度發(fā)生變化而引起的內(nèi)力重分布；第二過(guò)程發(fā)生于塑性鉸形成后，由于鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)而引起的內(nèi)力重分布。,3.考慮塑性內(nèi)力重分布進(jìn)行計(jì)算的基本原則 (1) 為了防止塑性內(nèi)力重分布過(guò)程過(guò)長(zhǎng)，致使裂縫開(kāi)展過(guò)寬、撓度過(guò)大而影響正常使用，在按彎矩調(diào)幅法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算，并有保證內(nèi)力重分布的專門(mén)配筋構(gòu)造措施。 (2) 試驗(yàn)表明，塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力主要取決于縱向鋼筋的配筋率、鋼筋的品種和混凝土的極限壓應(yīng)變。 (3) 考慮內(nèi)力重分布后，結(jié)構(gòu)構(gòu)件必須有足夠的抗剪能力，否則構(gòu)件將會(huì)在充分的內(nèi)力重分布之前，由于抗剪能力不足而發(fā)生斜截面的破壞。,2.彎矩調(diào)幅法計(jì)算

13、的一般步驟 （1） 用線彈性方法計(jì)算在荷載最不利布置條件下結(jié)構(gòu)控制截面的彎矩最大值； （2） 采用調(diào)幅系數(shù)降低各支座截面彎矩，即支座截面彎矩設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算： M=(1-)Me （3） 按調(diào)幅降低后的支座彎矩值計(jì)算跨中彎矩值；,（4） 校核調(diào)幅以后支座和跨中彎矩值應(yīng)不小于按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎矩設(shè)計(jì)值的1/3； （5） 各控制截面的剪力設(shè)計(jì)值按荷載最不利布置和調(diào)幅后的支座彎矩，由靜力平衡條件計(jì)算確定。,5.承受均布荷載的等跨連續(xù)梁、板的計(jì)算 在均布荷載作用下，等跨連續(xù)梁、板的內(nèi)力可用由彎矩調(diào)幅法求得的彎矩系數(shù)和剪力系數(shù)按下式計(jì)算 M=M(g+q)l02 V=V(g+q)ln 當(dāng)?shù)瓤邕B續(xù)梁上作用有

14、間距相同、大小相等的集中荷載時(shí)，各跨跨中和支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值可按下式計(jì)算： M=M(G+Q)l02 V=nV(G+Q)ln,6.用調(diào)幅法計(jì)算不等跨連續(xù)梁、板 （1） 不等跨連續(xù)梁 按荷載的最不利布置，用彈性理論分別求出連續(xù)梁各控制截面的彎矩最大值Me； 在彈性彎矩的基礎(chǔ)上，降低各支座截面的彎矩，其調(diào)幅系數(shù)不宜超過(guò)0.2；在進(jìn)行正截面受彎承載力計(jì)算時(shí)，連續(xù)梁各支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值可按下列公式計(jì)算： 當(dāng)連續(xù)梁擱置在墻上時(shí)： M=(1-)Me,當(dāng)連續(xù)梁兩端與梁或柱整體連接時(shí)： M=(1-)Me-V0b/3 連續(xù)梁各跨中截面的彎矩不宜調(diào)整，其彎矩設(shè)計(jì)值取考慮荷載最不利布置并按彈性理論求得的最不利彎矩

15、值； 連續(xù)梁各控制截面的剪力設(shè)計(jì)值，可按荷載最不利布置，根據(jù)調(diào)整后的支座彎矩用靜力平衡條件計(jì)算，也可近似取考慮活荷載最不利布置按彈性理論算得的剪力值。,（2） 不等跨連續(xù)板 從較大跨度板開(kāi)始，在下列范圍內(nèi)選定跨中的彎矩設(shè)計(jì)值： 邊跨 中間跨, 按照所選定的跨中彎矩設(shè)計(jì)值，由靜力平衡條件來(lái)確定較大跨度的兩端支座彎矩設(shè)計(jì)值，再以此支座彎矩設(shè)計(jì)值為已知值，重復(fù)上述條件和步驟確定鄰跨的跨中彎矩和相鄰支座的彎矩設(shè)計(jì)值。,7.考慮塑性內(nèi)力重分布計(jì)算方法的適用范圍 （1） 在使用階段不允許出現(xiàn)裂縫或?qū)α芽p的開(kāi)展有嚴(yán)格要求的結(jié)構(gòu)，不能用此法計(jì)算，例如水池池壁、自防水屋面等； （2） 直接承受動(dòng)力荷載或重復(fù)荷載

16、的結(jié)構(gòu)； （3） 處于負(fù)溫條件下工作的結(jié)構(gòu)或處于侵蝕性環(huán)境中的結(jié)構(gòu)； （4） 重要部位的結(jié)構(gòu)和可靠度要求較高的結(jié)構(gòu) （5） 預(yù)計(jì)配筋較高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件或采用塑性性質(zhì)較差的鋼筋的構(gòu)件，均不宜按塑性方法計(jì)算。,圖2.10 塑性鉸的形成,(a) 簡(jiǎn)支梁；(b) 彎矩圖；(c) M-關(guān)系曲線,圖2.11 兩跨連續(xù)梁的M-F關(guān)系曲線,1.板的計(jì)算特點(diǎn) （1） 對(duì)于支承在次梁或磚墻上的板，一般可按考慮塑性內(nèi)力重分布的方法計(jì)算內(nèi)力。 （2） 板的計(jì)算步驟是：確定板厚取計(jì)算單元計(jì)算荷載確定計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算各控制截面的內(nèi)力選配鋼筋。 （3） 板一般能滿足斜截面抗剪承載力的要求，故一般不進(jìn)行斜截面抗剪的計(jì)算。,2.2.3

17、 截面配筋的計(jì)算特點(diǎn)與構(gòu)造要求,2.2.3.1 板的計(jì)算特點(diǎn)和構(gòu)造要求,（4）對(duì)四周與梁整體澆筑的單向板，其中跨跨中截面和中間支座截面的彎矩可減小20%。如圖2.12所示。 （5） 根據(jù)彎矩算出各控制截面的鋼筋面積后，應(yīng)考慮板內(nèi)鋼筋的布置方式。如果為彎起式鋼筋，應(yīng)把跨中鋼筋與支座鋼筋結(jié)合起來(lái)考慮，以便使支座鋼筋與跨中鋼筋互相協(xié)調(diào)。,2.板的構(gòu)造要求 （1） 板厚。剛度要求：hl/40(連續(xù)）； hl/35(簡(jiǎn)支）； hl/12(懸臂）。 使用要求：民用 h=70mm(最小)； 工業(yè) h=80mm(最小)。 （2） 板的支承長(zhǎng)度應(yīng)滿足受力筋在支座內(nèi)錨固長(zhǎng)度的要求，且一般不小于120mm。 （3）

18、 受力鋼筋的構(gòu)造要求。 配筋方式： 分離式和彎起式鋼筋： 如圖2.13所示。 (4) 分布鋼筋的構(gòu)造要求。,（5） 附加鋼筋。 板內(nèi)附加鋼筋一般有三種： 與支承構(gòu)件垂直的板面附加鋼筋：該構(gòu)造鋼筋自墻邊算起伸入板內(nèi)的長(zhǎng)度，按圖2.14取值。 垂直于主梁的附加鋼筋：如圖2.15所示。 溫度收縮鋼筋：在溫度、收縮應(yīng)力較大的現(xiàn)澆板區(qū)域內(nèi)，鋼筋間距宜取為150200mm，并應(yīng)在板的未配筋表面布置溫度收縮鋼筋。,圖2.12 連續(xù)板的拱作用,圖2.13 板中受力鋼筋的布置,(a) 分離式配筋,圖2.14 板中附加鋼筋示意圖,圖2.15 板中與梁肋垂直的構(gòu)造鋼筋,構(gòu)造鋼筋： （a）、分布鋼筋受力鋼筋的15%，

19、直徑6mm，間距250集中荷載較大或露天構(gòu)件，分布鋼筋間距200mm,（b）、板面構(gòu)造負(fù)筋墻 邊：ln/7墻 角：ln/4 主梁邊：ln/4,1.次梁的計(jì)算特點(diǎn) （1） 肋形樓蓋中的次梁一般可按考慮塑性內(nèi)力重分布的方法計(jì)算內(nèi)力。 （2） 次梁的計(jì)算步驟：選定次梁的截面尺寸計(jì)算荷載確定計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算內(nèi)力按正截面、斜截面的承載力計(jì)算縱向受拉鋼筋、箍筋、彎起鋼筋確定構(gòu)造鋼筋。 （3） 因次梁與板整澆，在配筋計(jì)算中，板相當(dāng)于次梁的受壓翼緣，故按T形截面計(jì)算；對(duì)支座截面，板位于受拉區(qū)，故仍按矩形截面計(jì)算。,2.2.3.2 次梁的計(jì)算特點(diǎn)與構(gòu)造要求,2.次梁的構(gòu)造要求 （1） 次梁的一般構(gòu)造同受彎構(gòu)件。 （

20、2） 次梁的截面。 （3） 梁內(nèi)受力鋼筋的彎起和截?cái)?，?yīng)按彎矩包絡(luò)圖確定。一般對(duì)承受均布荷載，跨度相差不超過(guò)20%，并且q/g3的次梁，鋼筋的截?cái)嗪蛷澠鹨部砂磮D2.16來(lái)布置。,圖2.16 次梁的鋼筋布置圖,1.主梁的計(jì)算特點(diǎn) （1） 主梁一般按彈性理論計(jì)算，計(jì)算步驟同次梁。 （2） 主梁除承受次梁傳來(lái)的集中荷載外，還承受主梁的自重等荷載，一般為簡(jiǎn)化計(jì)算，可把主梁自重等荷載折算成集中荷載作用于次梁所對(duì)應(yīng)的位置處。 （3） 配筋計(jì)算時(shí)，主梁跨中截面也按T形截面，而支座截面仍為矩形截面。,2.2.3.3 主梁的計(jì)算特點(diǎn)與構(gòu)造要求,（4） 在支座處，主、次梁的負(fù)彎矩鋼筋相互交叉，如圖2.17所示，因

21、此計(jì)算主梁支座截面負(fù)彎矩鋼筋時(shí)，主梁截面的有效高度近似按下式計(jì)算： 當(dāng)負(fù)彎矩鋼筋為一排布置時(shí)： h0=h-(5060)mm 當(dāng)負(fù)彎矩鋼筋為兩排布置時(shí)： h0=h-(7080)mm,2.主梁的構(gòu)造要求 （1） 主梁的截面。 （2） 支承長(zhǎng)度。 （3） 主梁縱向受力鋼筋的彎起點(diǎn)和截?cái)帱c(diǎn)應(yīng)按照彎矩包絡(luò)圖和材料抵抗彎矩圖來(lái)確定。 （4） 附加橫向鋼筋。附加橫向鋼筋的布置如圖2.18。 （5） 鴨筋。當(dāng)主梁支座處的箍筋、彎起鋼筋仍不能共同承擔(dān)全部剪力時(shí)，可設(shè)鴨筋，見(jiàn)圖2.16，鴨筋的兩端應(yīng)固定在受壓區(qū)內(nèi)。,圖2.17 主梁支座截面縱筋位置,圖2.18 附加橫向鋼筋的布,圖10.19樓蓋平面圖,圖10.2

22、0結(jié)構(gòu)平面布置圖,圖10.21板的跨長(zhǎng),圖10.22板的計(jì)算簡(jiǎn)圖,表10.5板的配筋計(jì)算,圖10.23 次梁的跨長(zhǎng),圖10.24 次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖,表10.6 次梁的配筋計(jì)算表,圖10.25主梁的跨長(zhǎng),圖10.26主梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖,表10.7主梁彎矩計(jì)算表,表10.8主梁剪力計(jì)算表,圖10.27 主梁的彎矩包絡(luò),圖10.28 主梁的剪力包絡(luò)圖,表10.9 主梁配筋計(jì)算表,圖10.29 板的配筋圖,圖10.30 次梁的配筋圖,圖10.31 主梁的配筋圖,2.3 鋼筋混凝土現(xiàn)澆雙向板肋形樓蓋,雙向板在兩個(gè)方向都起承重作用，即雙向工作，但兩個(gè)方向所承擔(dān)的荷載及彎矩與板的邊長(zhǎng)比和四邊的支承條件有關(guān)。如圖2

23、.32。 因雙向板是雙向工作，所以其配筋也是雙向。 荷載較小時(shí)，板基本處于彈性工作階段，隨著荷載的增大，首先在板底中部對(duì)角線方向出現(xiàn)第一批裂縫，并逐漸向四角擴(kuò)展。即將破壞時(shí)，板頂靠近四角處，出現(xiàn)垂直于對(duì)角線方向的環(huán)狀裂縫，如圖2.33所示。,2.3.1 雙向板的受力特點(diǎn)和試驗(yàn)研究,板的主要支承點(diǎn)不在四角，而在板邊的中部，即雙向板傳給支承構(gòu)件的荷載，并不是沿板邊均勻分布的，而在板的中部較大，兩端較小。 從理論上講，雙向板的受力鋼筋應(yīng)垂直于板的裂縫方向，即與板邊傾斜，但這樣做施工很不方便。試驗(yàn)表明，沿著平行于板邊方向配置雙向鋼筋網(wǎng)，其承載力與前者相差不大，并且施工方便。所以雙向板采用平行于板邊方向

24、的配筋。,圖2.32 雙向板工作原理,圖2.33 均布荷載下雙向板裂縫圖,(a) 四邊簡(jiǎn)支矩形板底裂縫圖； (b) 四邊簡(jiǎn)支矩形板頂裂縫圖,2.3.2 雙向板按彈性理論的計(jì)算,雙向板在各種荷載作用下，對(duì)各種邊界條件的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，本書(shū)將直接應(yīng)用根據(jù)彈性薄板理論編制的彎矩系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，如附表16。,在附表16中，按單跨雙向板的邊界條件，選列了六種計(jì)算簡(jiǎn)圖，如圖10.34所示： (1) 四邊固定； (2) 三邊固定，一邊簡(jiǎn)支； (3) 兩鄰邊固定，另兩鄰邊簡(jiǎn)支； (4) 兩對(duì)邊固定，另兩對(duì)邊簡(jiǎn)支； (5) 一邊固定，三邊簡(jiǎn)支； (6) 四邊簡(jiǎn)支。,2.3.2.1 單跨雙向板的

25、計(jì)算,根據(jù)不同的計(jì)算簡(jiǎn)圖，查出對(duì)應(yīng)的彎矩系數(shù)，即可按下式求出彎矩： m=kpl02 必須指出，附表16是根據(jù)材料的泊松比=0制定的，對(duì)鋼筋混凝土=1/6，跨中彎矩按下式計(jì)算：m1=m1+m2m2=m2+m1,圖2.34 雙向板六種邊界表示方法,在設(shè)計(jì)中，采用簡(jiǎn)化計(jì)算法，即假定支承梁無(wú)垂直變形，板在梁上可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)用單跨雙向板的計(jì)算系數(shù)表進(jìn)行計(jì)算，按這種方法進(jìn)行計(jì)算時(shí)要求，在同一方向的相鄰最小跨與最大跨跨長(zhǎng)之比應(yīng)大于0.75。 計(jì)算多跨連續(xù)雙向板同多跨連續(xù)單向板一樣，也應(yīng)考慮活荷載的不利布置。,2.3.2.2 多跨連續(xù)雙向板的計(jì)算,（1） 跨中最大彎矩的計(jì)算 求某跨跨中最大彎矩時(shí)，活荷載的不利

26、布置為棋盤(pán)形布置，即該區(qū)格布置活荷載，其余區(qū)格均在前后左右隔一區(qū)格布置活荷載。如圖10.35所示。 計(jì)算時(shí)，采用正、反對(duì)稱荷載，即g=g+q/2,q=q/2進(jìn)行計(jì)算。 （2） 支座最大彎矩 為計(jì)算簡(jiǎn)便，認(rèn)為全板各區(qū)格上均布置活荷載時(shí)，支座彎矩為最大，因此內(nèi)區(qū)格按四邊固定，邊區(qū)格的內(nèi)支座也為固定，而外邊界按實(shí)際考慮。,圖10.36 雙向板的塑性鉸線,圖10.39 雙向板截面的有效高度,2.3.4 雙向板肋形樓蓋中支承梁的計(jì)算,雙向板上的荷載按就近傳遞的原理向兩個(gè)方向的支承梁傳遞，這樣我們可以將雙向板按45角平分線分成四部分。每根支承梁承受兩側(cè)雙向板上三角形或梯形部分的荷載，如圖2.40，為簡(jiǎn)化計(jì)

27、算可把三角形或梯形荷載按照支座彎矩相等的原則轉(zhuǎn)化為等效均布荷載，再用結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法計(jì)算支座彎矩，然后根據(jù)支座彎矩和實(shí)際荷載計(jì)算跨中彎矩。 三角形和梯形的等效均布荷載可按下式計(jì)算：,1.設(shè)計(jì)雙向板時(shí)，應(yīng)根據(jù)下列情況對(duì)彎矩進(jìn)行調(diào)整： （1） 中間跨的跨中截面及中間支座上，減少20%。 （2） 邊跨的跨中截面及第一內(nèi)支座上： 當(dāng)l02/l011.5時(shí)，減少20%; 當(dāng)1.5l02/l012時(shí)，減少10%。 （3） 角區(qū)格的樓板內(nèi)力不予折減。 ,2.3.5 雙向板截面的計(jì)算特點(diǎn)與構(gòu)造要求,2.3.5.1 雙向板截面的設(shè)計(jì)特點(diǎn),2.在設(shè)計(jì)時(shí)，截面的有效高度應(yīng)根據(jù)縱橫兩向取用不同的值，沿短跨方向的跨中鋼筋

28、放在外側(cè)，有效高度h01=h-(1520mm）；沿長(zhǎng)向布置的跨中鋼筋放在內(nèi)側(cè)，其有效高度可取h02=h-(2530mm)；對(duì)正方形板，為簡(jiǎn)化計(jì)算，有效高度可取兩者的平均值。 3.當(dāng)板與支座整澆時(shí)，支座彎矩的計(jì)算值按下列要求考慮：按彈性理論計(jì)算時(shí)，計(jì)算彎矩取支座邊緣處彎矩；按塑性理論計(jì)算時(shí)，因計(jì)算跨度取為凈跨，因此內(nèi)力分析所得的彎矩就是支座邊緣的彎矩。,2.由單位寬度內(nèi)截面彎矩設(shè)計(jì)值m，按下式計(jì)算受拉鋼筋的截面積： As=m/(sh0fy) 式中s可近似取為0.90.95。,圖10.42 雙向板板帶的劃分,圖10.43 雙向板樓蓋平面,（1） 雙向板的板厚 雙向板板厚一般取h=80160mm，如

29、果板厚滿足剛度要求，即對(duì)簡(jiǎn)支板：hl/45；對(duì)連續(xù)板：hl/50(l為板的較小跨），通?？刹槐仳?yàn)算撓度。 （2） 雙向板的配筋雙向受力筋 雙向板的配筋方式與單向板相同，也有彎起式和分離式。對(duì)彎起式配筋，彎起點(diǎn)和截?cái)帱c(diǎn)可按圖2.41所示來(lái)確定。板帶的劃分如圖2.42所示。 （3） 雙向板的構(gòu)造鋼筋的要求同單向板。,2.3.5.2 雙向板的構(gòu)造要求,圖10.41 多跨連續(xù)雙向板的配筋,表10.11 按彈性理論計(jì)算彎矩表,表10.12 按彈性理論的配筋計(jì)算表,圖10.44 雙向板的配筋,板鋼筋圖的識(shí)讀,陳青睞 解釋平法 摘錄 三、我有兩個(gè)問(wèn)題，請(qǐng)給于指點(diǎn)：1、板上負(fù)筋（扣筋）分布范圍按梁凈長(zhǎng)還是按板

30、的長(zhǎng)度？（梁端頭為框架柱，板比梁長(zhǎng)）2、負(fù)筋上的分布筋從何處開(kāi)始？梁邊5cm？一個(gè)間距？如果是跨梁的負(fù)筋，梁上是否設(shè)分布筋？答：1、板上負(fù)筋（扣筋）分布范圍：應(yīng)該按“板的凈長(zhǎng)度”來(lái)計(jì)算。因?yàn)榭劢钍前宓闹饕摻?，同樣，板的下部鋼筋也是主要鋼筋，這些板的“主筋”都是在距梁邊50mm的地方開(kāi)始布置。,2、扣筋下的分布筋，不是板的主筋，沒(méi)必要在“距梁邊50mm”的地方開(kāi)始布置，一般是就扣筋伸出梁外的長(zhǎng)度按間距布置，也可以說(shuō)，在“距梁邊1/2間距”的地方開(kāi)始布置第一根分布筋。不過(guò)，在扣筋的彎折部位是必須布置一根分布筋的。 3、（由2可知）跨梁扣筋的梁上部分是沒(méi)有分布筋的。,四、雙層雙向板中，板筋長(zhǎng)短方向

31、布筋有什么規(guī)定嗎？下層是不是先放短筋，上層是不是先放長(zhǎng)的呢？如果兩塊板一起，上筋又是通長(zhǎng)的，而板的長(zhǎng)短又不是一個(gè)方向，上筋是不是要穿插里面放才能潢足短筋在上呢，如果不穿插放，是不是一兩塊板長(zhǎng)筋在上也沒(méi)有關(guān)系呢？ 答：以設(shè)計(jì)注明為準(zhǔn)，設(shè)計(jì)未注明的短跨筋向下,八、現(xiàn)澆板上的負(fù)彎矩筋的直角勾的保護(hù)層是去兩邊呢還是一邊？我的意思是說(shuō)，如果現(xiàn)澆板厚120，保護(hù)層是15，那么我的直角勾是做105合適呢，還是做90呢，如果是做90，那么下部的保護(hù)層是很很不好墊??！答： 1、我過(guò)去當(dāng)鋼筋工的時(shí)候，扣筋的“腿長(zhǎng)”是按“樓板厚度減一倍保護(hù)層”計(jì)算的。當(dāng)時(shí)，本地設(shè)計(jì)院的鋼筋表也是這樣給出的。 2、去年在本論壇上，我

32、和陳青來(lái)教授討論過(guò)這個(gè)問(wèn)題，他說(shuō)：“扣筋（腿）究竟應(yīng)有多長(zhǎng)，目前尚無(wú)硬性規(guī)定”。,3、我們過(guò)去“扣筋腿長(zhǎng) = 樓板厚度減一倍保護(hù)層”是從“靜態(tài)”來(lái)考慮問(wèn)題的。當(dāng)時(shí)我和陳青來(lái)教授這樣討論： “這樣可以保證鋼筋網(wǎng)不塌陷，扣筋的腿直接站在模板上，反正保護(hù)層是保護(hù)一個(gè)面或一條線，不保護(hù)一個(gè)點(diǎn)的，在實(shí)際效果上，扣筋腿的端點(diǎn)也沒(méi)有露筋。(就算你減了兩倍的保護(hù)層,也難免扣筋腿的端部接觸模板)” 4、陳青來(lái)教授回答“沒(méi)有露筋”時(shí)，是這樣分析的： “由于構(gòu)成混凝土的砂石有“楔狀”推升作用，所以支在模板上的扣筋澆砼時(shí)會(huì)有一定浮起?！?2.4 裝配式混凝土樓蓋,裝配式混凝土樓蓋主要有鋪板式、密肋式和無(wú)梁式。其中鋪板

33、式是目前工業(yè)與民用建筑最常用的形式，鋪板式樓面是將密鋪的預(yù)制板兩端支承在磚墻上或樓面梁上構(gòu)成，它的預(yù)制構(gòu)件主要是預(yù)制板和預(yù)制梁。 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是：合理地進(jìn)行樓蓋結(jié)構(gòu)布置；正確選用預(yù)制構(gòu)件，并對(duì)構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算；妥善處理好預(yù)制構(gòu)件間的連接及預(yù)制構(gòu)件和墻、柱的連接等。,2.4.1 鋪板式混凝土樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置,按墻體的承重情況，鋪板式樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置方案有以下幾種： (1) 橫墻承重方案 將預(yù)制板直接擱置在橫墻上，由橫墻承重。 (2) 縱墻承重方案 將板直接擱置在縱墻上或?qū)鍞R置在沿橫向布置的進(jìn)深梁（或屋面梁、屋架）上，進(jìn)深梁（或屋面梁、屋架）則擱置在縱墻上，這種方案即為縱墻承重方案。

34、,(3) 縱橫墻承重方案 當(dāng)樓板一端擱置于橫墻上，另一端搭在大梁上，大梁則搭在縱墻上，這種承重方案即為縱橫墻承重方案。 各種承重方案如圖10.45所示。 在確定結(jié)構(gòu)平面布置方案時(shí)，從結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理的角度考慮，板應(yīng)有較小的跨度，這樣節(jié)省材料。從施工方便的角度考慮，應(yīng)盡量減少板的型號(hào)，另外還應(yīng)結(jié)合各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)適當(dāng)選擇。,圖10.45 裝配式混凝土樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置,(a) 縱墻承重方案；(b) 橫墻承重方案;(c) 縱橫墻承重方案； (d) 縱橫墻承重方案；(e) 內(nèi)框架承重方案,根據(jù)預(yù)制板的形式分為空心板、槽形板、實(shí)心平板、雙T形板等（圖10.46)；根據(jù)鋼筋的應(yīng)力情況分為非預(yù)應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力兩種

35、。 實(shí)心平板上下表面平整，制作簡(jiǎn)單，其跨度一般l2400mm，常用寬度為400600mm，厚度為60100mm，常用于走廊板、樓梯平臺(tái)板、地溝蓋板等。 當(dāng)板跨較大時(shí)，為了節(jié)省混凝土，減小自重，可將實(shí)心板受拉區(qū)及中部的部分混凝土挖去，形成空心板和槽形板。,2.4.2 鋪板式樓蓋的預(yù)制構(gòu)件,2.4.2.1 預(yù)制板,心板剛度大，隔音、隔熱效果均較好，比實(shí)心板自重輕且經(jīng)濟(jì)，因此在一般民用建筑中最為常用，但其缺點(diǎn)是板面不能任意開(kāi)洞，自重比槽形板要大。 槽形板有正槽形板和反槽形板兩種，正槽板（肋向下）板面混凝土受壓，其受力較合理，但天棚不平整，使用時(shí)常需做吊頂；反槽形板雖然受力性能較差，但天棚平整。,圖1

36、0.46各種預(yù)制板,(a) 圓孔空心板；(b) 方孔空心板；(c) 長(zhǎng)圓孔空心板； （d) 雙T板；(e) 正槽板；(f) 反槽板;(g) 實(shí)心平板,預(yù)制的樓蓋梁一般為簡(jiǎn)支或懸臂梁，其截面形式主要有矩形、T形、倒T形、十字形和花籃形等，如圖10.47所示。 有時(shí)為了加強(qiáng)樓蓋的整體性，樓蓋梁也可采用疊合梁，即先預(yù)制梁的一部分，并留出箍筋，吊裝就位后，吊裝預(yù)制板，然后再澆搗梁上部的混凝土，使板與梁連成整體。 在設(shè)計(jì)裝配式混凝土樓蓋時(shí)，當(dāng)結(jié)構(gòu)平面布置確定后，可根據(jù)房間的開(kāi)間和進(jìn)深尺寸，按照荷載設(shè)計(jì)值或內(nèi)力設(shè)計(jì)值來(lái)選用合適的預(yù)制構(gòu)件。,2.4.2.2 預(yù)制梁,圖10.47各種預(yù)制梁,(a) 矩形梁；(

37、b) T形梁；(c) 倒T形梁； (d) 十字形梁；(e) 花籃梁,2.5 樓梯和雨篷,樓梯一般由梯段和平臺(tái)兩部分組成。 鋼筋混凝土樓梯根據(jù)施工方法的不同可分為現(xiàn)澆樓梯、預(yù)制樓梯；根據(jù)受力狀態(tài)的不同可分為梁式、板式、螺旋式、剪刀式樓梯，其中前兩種屬于平面受力體系，后兩種屬于空間受力體系，如圖10.53至圖10.56所示；根據(jù)梯段數(shù)量不同，可分為單跑式、雙跑式、三跑式樓梯。,2.5.1 樓梯,2.5.1.1 樓梯的類型,圖10.53梁式樓梯,圖10.54板式樓梯,圖10.55螺旋式樓梯,圖10.56剪刀式樓梯,這種樓梯的梯段是一塊斜置的踏步板，兩端支承在平臺(tái)梁上，最下端支承在地壟墻上。 板式樓梯

38、的計(jì)算包括斜板、平臺(tái)板、平臺(tái)梁的計(jì)算。 （1） 斜板的計(jì)算特點(diǎn)與構(gòu)造要求 斜板上的恒荷載沿斜長(zhǎng)分布，活荷載按規(guī)范要求沿水平長(zhǎng)度分布，設(shè)每單位長(zhǎng)度上的恒荷載為g，單位長(zhǎng)度上的活荷載為q，如圖10.57所示，為簡(jiǎn)化計(jì)算，可先將沿斜向分布的恒荷載折算為沿水平長(zhǎng)度分布即g=g/cos，這樣沿水平向分布的荷載總值就是p=g+q。,2.5.1.2 現(xiàn)澆板式樓梯的計(jì)算與構(gòu)造,為計(jì)算斜板可將p沿斜長(zhǎng)均勻分布，即p=pcos，再將p分解為垂直于斜板和平行于斜板的兩個(gè)分力，即： px=pcos=pcos2 py=psin=psincos 這樣跨中的理論彎矩和支座處的剪力分別是： Mmax=1/8pxl02=1/8

39、pcos2 (l0/cos)2=1/8pl02 Vmax=1/2pxl0=1/2pcos2 (l0/cos)= 1/2pl0cos,如果跨中部分鋼筋彎起伸入支座，彎起點(diǎn)應(yīng)距支座邊緣l0/6處。如圖10.58所示。分布筋應(yīng)布置在受力筋內(nèi)側(cè)，并且每踏步下至少應(yīng)設(shè)一根分布筋。 當(dāng)樓梯下凈高不夠，可將樓層梁向內(nèi)移動(dòng)，這樣梯段就成為折線形，如圖10.59所示。 對(duì)于這種折線形板，折角處的受拉鋼筋應(yīng)斷開(kāi)并自行錨固，否則將由于在內(nèi)折角處彎折鋼筋的合力使內(nèi)折角處混凝土保護(hù)層崩脫，當(dāng)該鋼筋兼顧負(fù)彎矩需要時(shí)，可按圖10.60的方法處理。,（2） 平臺(tái)板與平臺(tái)梁 平臺(tái)板一般都是一塊一端與平臺(tái)梁整體連接，另一端支承于

40、磚墻上或鋼筋混凝土過(guò)梁上的單向板。當(dāng)平臺(tái)板兩端都與梁整體連接時(shí)，跨中彎矩按1/10pl02計(jì)算，當(dāng)平臺(tái)板一端簡(jiǎn)支時(shí)，跨中彎矩按1/8pl02計(jì)算。 平臺(tái)梁除承受自重、平臺(tái)板傳來(lái)的荷載外，還承受斜板傳來(lái)的均布荷載,圖10.57樓梯段的荷載與內(nèi)力圖,圖10.58 板式樓梯的配筋,(a) 彎起式；(b) 分離式,圖10.59 折線形樓梯段,圖10.60 板內(nèi)折角處的配筋,梁式樓梯的計(jì)算包括踏步板、斜梁、平臺(tái)板、平臺(tái)梁的計(jì)算。 （1） 踏步板 一般梁式樓梯的斜梁設(shè)置在踏步板的兩側(cè)。因此踏步板可以按兩端簡(jiǎn)支于斜梁上的簡(jiǎn)支板計(jì)算，其計(jì)算單元可取一個(gè)踏步，如圖10.61所示。 板的高度可按折算高度，即h=c/