钢筋混凝土现浇楼盖课程设计-PPT.ppt

第一节钢筋混凝土楼盖简介按施工工艺:现浇式（整体式）、装配式、装配整体式按受力特点：（P12图2-1）单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖、无梁楼 盖、密肋楼盖、井式楼盖、扁梁楼盖 钢筋混凝土现浇楼盖设计第二节现浇式肋梁楼盖一 现浇式楼盖组成:板、次梁、主梁和竖向支承构件（柱、墙）等二 单向肋梁楼盖和双向肋梁楼盖1.两对边支承的板按单向板计算；2.四边支承的板：应按双向板计算；宜按双向板计算，当按短边方向受力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋；可按短边方向受力的单向板计算lxly第三节 单向板肋梁楼盖设计要点单向肋梁楼盖结构布置示例一 结构平面布置第三节 单向板肋梁楼盖设计要点布置要点1 梁板跨度尽可能在经济跨度范围内：单向板 1.7m-2.7m(2.5m)次梁：4m-6m 主梁：5m-8m2尽量布置成等跨3 梁跨内的次梁宜多于一根，尽可能布 置成两个对称集中力第三节 单向板肋梁楼盖设计要点二 截面尺寸(按刚度要求)构件种类高跨比(h/l)惫注单向板简支两端连续1/35 1/40最小板厚:民用建筑楼板 60mm工业建筑楼板 70mm双向板单跨简支多跨连续1/45(按短向跨度)1/50(按短向跨度)板厚一般取80mm160mm多跨连续次梁多跨连续主梁单跨简支梁1/181/121/141/81/141/8最小梁高:次梁 h l/25 主梁 h l/15宽高比(h/b):一般为1/31/2,取50mm模数第三节 单向板肋梁楼盖设计要点三 梁板支承长度板在钢筋混凝土梁上 a60mm 板在砌体上的支承长度应不小于板厚及120mm，同时应满足其受力钢筋的锚固长度要求梁在砌体上的支承长度，应满足砌体局部承压强度h400mm,支承长度a180mm一般次梁取240mm,主梁取370mm第三节 单向板肋梁楼盖设计要点四 按弹性理论方法计算内力4.1计算简图单向板肋梁楼盖的计算简图第三节 单向板肋梁楼盖设计要点板、梁的计算跨度（按弹性理论计算时）单 跨两端搁置 l0=ln+a且 l0ln+h (板)l01.05ln （梁）一端搁置、一端与支承构件整浇 l0=ln+a/2且 l0ln+h/2 (板)l01.025ln （梁）两端与支承构件整浇 l0=ln多 跨边跨 l0=ln+a/2+b/2且 l0ln+h/2+b/2 (板)l01.025ln+b/2 （梁）中间跨 l0=lc且 l01.1ln (板)l01.05ln （梁）l0 板、梁的计算跨度；lc 支座中心线间距离；ln 板、梁的净跨；h 板厚；a 板梁端支承长度；b中间支座宽度第三节 单向板肋梁楼盖设计要点当相邻跨跨度相差10%，可当作等跨计算，支座按相邻跨跨长平均值计算，跨中按各自跨长计算若各跨板厚、梁截面尺寸不同，但其惯性矩之比1.5，可不考虑构件刚度的变化对内力的影响当跨度超过五跨时，按五跨计算跨数的缩减第三节 单向板肋梁楼盖设计要点4.2 荷载可变荷载：办公楼：活载标准值 2kN/m2，组合值系数 c=0.7车间楼面均布活荷载：半导体器件车间标准值(kN/m2)组合值系数c板次梁(肋)主梁4.03.03.01.0第三节 单向板肋梁楼盖设计要点荷载组合-从下列组合值中取最不利值组合1 由可变荷载效应控制的组合：2 由永久荷载控制的组合：G=1.2，当其效应对结构不利时永久荷载分项系数，当其效应对结构有利时：G=1.0G=1.35，当其效应对结构不利时可变荷载分项系数：一般情况Q=1.4，对于标准值4kN/m2的工业房屋楼面结构 Q=1.3第三节 单向板肋梁楼盖设计要点计算荷载传递：板次梁主梁柱、墙时按简支考虑板、次梁承受均布荷载，主梁承受次梁传来集中荷载。主梁自重集中荷载楼面梁的从属面积25m2，楼面活载折减(0.9)计算连续梁(板)内力，应考虑活荷载最不利布置欲求某跨跨中最大正弯矩，在本跨布置可变荷载，然后向两侧隔跨布置；欲求某跨跨中最小弯矩，其可变荷载布置与求跨中最大正弯矩跨时布置完全相反；第三节 单向板肋梁楼盖设计要点欲求某支座截面最大负弯矩时，应在该支座相邻两跨布置可变荷载，然后向两侧隔跨布置；欲求某支座截面最大剪力时，其可变荷载布置与求该截面最大负弯矩时的布置相同考虑次梁对板、主梁对次梁在支座处弹性约束作用-荷载折算板次梁折算荷载：第三节 单向板肋梁楼盖设计要点板、梁搁在砌体或钢梁上可不考虑折算连续梁和单项连续板的折算荷载第三节 单向肋梁楼盖设计要点4.3 内力计算和弯矩、剪力包络图等跨连续板、梁的内力计算，查附表2-1；内力计算不等跨连续板、梁的内力计算,当相邻跨跨度相差10%，可当作等跨计算，支座按相邻跨跨长平均值计算，跨中按各自跨长计算；当相邻跨跨度相差10%用力矩分配法弯矩、剪力包络图根据最不利活载布置求出每跨左右支座弯矩以支座弯矩的连线为基线，作出永久荷载或永久荷载+活载的简支弯矩图弯矩图的外包线即为弯矩包络图绘出相应的剪力图，其外包线即剪力包络线第三节 单向板肋梁楼盖设计要点均布荷载下五跨连续梁的内力包络图第三节 单向板肋梁楼盖设计要点4.4 支座处内力的计算值支座处内力的计算值第三节 单向板肋梁楼盖设计要点当承受均布荷载时当承受集中荷载时第三节 单向板肋梁楼盖设计要点五 按塑性理论方法计算内力5.1 超静定结构塑性内力重分布的基本概念从出现第一个塑性铰到结构变成机构-结构变化引起内力重分布，内力重分布大部分发生在这一过程从混凝土开裂到第一个塑性铰-刚度变化引起内力重分布第三节 单向板肋梁楼盖设计要点5.2 塑性计算时板、梁的计算跨度两端搁置 l0=ln+a且 l0=ln+h (板)l01.05ln(次梁)一端搁置、一端与支承构件整浇 l0=ln+a/2且 l0=ln+h （板）l0=1.025ln(次梁)两端与支承构件整浇l0=lnl0 板、梁的计算跨度；lc 支座中心线间距离；ln 板、梁的净跨；h 板厚；a 板梁端支承长度；b中间支座宽度第三节 单向板肋梁楼盖设计要点5.3 连续梁和单向板的弯矩调幅法及其规定调整后的弯矩设计值 M=(1-M)Me Me 为按弹性法算得的弯矩设计值弯矩调幅法应遵循的原则塑性铰转动能力：受力钢筋宜采用HRB335级或HRB400级，砼等级宜在C20-C45，0.10.35弯矩调整幅度：M 0.2跨中截面弯矩=(Me，M)max，Me弹性分析所得的最不利弯矩值，M=1.02M0-(Ml+Mr)/2，M0按简支梁计算的跨中弯矩设计值，Ml，Mr左右支座截面弯矩调幅后的设计值第三节 单向板肋梁楼盖设计要点调幅后，支座及跨中控制截面的弯矩值 M0/3各控制截面的剪力设计值按荷载不利布置和调幅后的支座弯矩由静力平衡条件确定结构构件应有足够的抗剪能力，防止过早发生斜截面破坏对于直接承受动力荷载作用的结构，裂缝宽度控制等级为一级或二级的结构以及处于侵蚀性环境中的结构，不考虑塑性内力重分布板、次梁可考虑塑性内力重分布，主梁内力一般按弹性计算第三节 单向板肋梁楼盖设计要点5.4考虑塑性内力重分布后的弯矩和剪力值的计算考虑塑性内力重分布后的弯矩和剪力设计值M=M(g+q)l02 系数M查表2-3V=V(g+q)ln 系数V查表2-4 均布荷载 q/g0.3适用条件不等跨连续单向板和次梁,相邻两跨的长跨和短跨比1.10；支座弯矩取相邻两跨之较大者，跨中弯矩取本跨长度等跨连续单向板和次梁，或第三节 单向板肋梁楼盖设计要点支承情况截面位置端支座边跨跨中离端第二支座中间支座中间跨跨中板、次梁搁在墙上01/11两跨连续：-1/10三跨以上连续：-1/11-1/141/16板与梁整浇连接-1/161/14梁-1/24梁与柱整浇连接-1/161/14表2-3 连续单向板和连续梁的弯矩计算系数M第三节 单向板肋梁楼盖设计要点支承情况截面位置端支座内侧离端第二支座中间支座外侧内侧外侧内侧搁支在墙上0.450.600.550.550.55与梁或柱整体连接0.500.55表2-4 连续梁的剪力计算系数V第三节 单向板肋梁楼盖设计要点六 截面设计与配筋构造6.1 截面承载力计算连续板的弯矩折减连续板的薄膜-拱作用中间跨的跨中截面及中间支座截面计算弯矩减小20%第三节 单向板肋梁楼盖设计要点板的计算宽度取1m，进行正截面受弯承载力计算，0=0.90-0.95，板斜截面受剪承载力不必计算；边跨跨中截面及离板边缘第二支座截面：lbhf/h0 0.05b+12hfb+6hfb+5hfhf/h0 200mm；当h150mm时，间距不宜1.5h，且不宜大于250mm板配筋可用弯起式和分离式，当板厚120mm且承受动荷载较大时，不宜采用分离式弯起式配筋所余伸入支座的跨中正弯矩钢筋，间距应400mm，截面面积该方向跨中正弯矩钢筋截面面积的1/3；弯起角度一般为300，h120mm时，450第三节 单向板肋梁楼盖设计要点受力钢筋的弯起和截断位置一般按下图确定，当a)一端弯起式b)两端弯起式c)分离式连续板的配筋邻跨的跨度之差20%，或各跨荷载相差悬殊时，应根据弯矩包络图确定。第三节 单向板肋梁楼盖设计要点采用弯起式配筋时，跨中正弯矩钢筋在距支座ln/6处弯起1/22/3，如数量不足，另加直钢筋支座处的负弯矩钢筋，可在距支座边不小于a的距离处截断当q/g3时，a=ln/4，当q/g3时，a=ln/3现浇板中与梁垂直的构造钢筋，间距200mm，d8mm，As构As受/3，al0/4第三节 单向板肋梁楼盖设计要点周边与混凝土梁或墙整浇，板顶构造钢筋As构As受，单向板al1/5，双向板al1/4，板角双向或放射状布置嵌固在承重墙内板顶构造钢筋:板边al1/7，板角双向al1/4，受力方向As构As受/3，非受力方向略减；与支承结构整浇或嵌固在承重墙内的现浇砼板周边板顶配构造钢筋，间距200mm，d8mm单位长度上，As分布0.15As受，As分布 0.15 A砼单向板垂直受力方向分布钢筋6200嵌固在承重墙内板顶构造钢筋第三节 单向板肋梁楼盖设计要点6.3 梁的配筋构造受力钢筋d10mm(h 300mm)及6mm(h300mm)，常用1225mm架立钢筋：L6m,d10mm次梁受力筋的弯起和截断，原则应按包络图确定，但当各跨跨度差20%，q/g 3，按下图确定不必画抵抗弯矩图的次梁配筋构造规定第三节 单向板肋梁楼盖设计要点主梁受力筋的弯起和截断，应通过在弯矩包络图上作抵抗弯矩图来确定，构造要求见下图第三节 单向板肋梁楼盖设计要点在次梁与与主梁相交处，为防止局部破坏，在s=2h1+3b范围内设附加横向钢筋，优先采用箍筋Asv=P/(fyvsin)第四节 双向板肋梁楼盖设计要点一 按弹性体系的简化计算法1.1 单跨板查附表2-2，求=0时Mx，My求0跨内弯矩 Mx()=Mx+My My()=My+Mx 1.2 连续板多区格的连续板单区格板采用查表计算假定支承梁抗弯刚度很大，其竖向变形很小；抗扭刚度很小，可以转动可按以下方法计算：双向板肋形楼盖板经济跨度为4-5，荷载为5kN/m2第四节 双向板肋梁楼盖设计要点各区格板跨中最大弯矩的计算在对称荷载g=g+q/2作用下，中间区格可视为四边固定板；在反对称荷载q=q/2作用下，中间区格可视为四边简支板；叠加得到各区格的跨中最大弯矩对边、角区格，方法同上，外边界条件按实际情况确定第四节 双向板肋梁楼盖设计要点支座最大弯矩的计算活荷载满布在所有区格时支座弯矩最大，此时中间支座均视为固定支座，边、角区格的外边界条件按实际情况考虑对中间支座，相邻两个区格求出的支座弯矩值常不相等，配筋时取其平均值二 用塑性极限分析法计算（略）第四节 双向板肋梁楼盖设计要点三 双向板支承梁的计算双向支承梁的荷载分配第四节 双向板肋梁楼盖设计要点对等跨或跨度相差长向弯矩，因此短向受力钢筋放在长向受力钢筋的外侧，以充分利用板的有效高度短向 h0=h-20mm,长向 h0=h-30mm双向板地受力筋按弹性计算时，边缘板带板底钢筋的减小，支座处板顶钢筋在全部板宽均匀布置第四节 双向板肋梁楼盖设计要点简支双向板，考虑支座部分固定，可将两个方向跨中正弯矩钢筋弯起1/3，嵌固支座及连续双向板中板底正弯矩钢筋弯起1/21/3作为支座负钢筋，不足时另加板顶负直钢筋第四节 双向板肋梁楼盖设计要点双向板的其它构造要求同单向板双向板支承梁的截面设计原则和构造要求与单向板肋梁楼盖中的梁相同