范进钢筋混凝土基本构件课件第12章.pptx

南京理工大学土木工程系第十二章第十二章 钢筋混凝土楼盖钢筋混凝土楼盖12.1 钢筋混凝土楼盖概述12.2 单向板肋梁楼盖的计算和配筋12.3 双向板肋梁楼盖的计算和配筋12.4 楼梯和雨篷南京理工大学土木工程系12.1 钢筋混凝土楼盖概述钢筋混凝土楼盖概述 混凝土梁板结构混凝土梁板结构 主要由梁和板组成的结构体系（水平承重体系），其构件多为受弯构件。应用：房屋建筑的楼（屋）盖、阀板基础、扶墙式挡土墙、水池的顶盖和底板，以及楼梯、阳台、雨篷等。肋形梁板阀板基础挡土墙南京理工大学土木工程系12.1 钢筋混凝土楼盖概述钢筋混凝土楼盖概述 钢筋混凝土楼盖的分类钢筋混凝土楼盖的分类按施工方法：按施工方法现浇、装配、装配整体现浇、装配、装配整体按结构类型方式：按结构类型方式：肋梁楼盖、井式楼盖、密肋楼盖和无梁楼盖肋梁楼盖、井式楼盖、密肋楼盖和无梁楼盖南京理工大学土木工程系12.1 钢筋混凝土楼盖概述钢筋混凝土楼盖概述 钢筋混凝土楼盖的分类钢筋混凝土楼盖的分类单向板：单向板：双向板：双向板：单向板：垂直荷载沿短边方向向长边支座传递。双向板：垂直荷载沿两个方向向四边支座传递。传力方式传力方式单、双向板的划分单、双向板的划分按弹性理论计算时按塑性理论计算时，双向板的边长比分界值取为3。南京理工大学土木工程系12.1 钢筋混凝土楼盖概述钢筋混凝土楼盖概述 钢筋混凝土楼盖的分类钢筋混凝土楼盖的分类井式楼盖南京理工大学土木工程系12.1 钢筋混凝土楼盖概述钢筋混凝土楼盖概述 钢筋混凝土楼盖的分类钢筋混凝土楼盖的分类无梁楼盖（）无柱帽无梁楼盖 （）有柱帽无梁楼盖南京理工大学土木工程系12.1 钢筋混凝土楼盖概述钢筋混凝土楼盖概述 钢筋混凝土楼盖的分类钢筋混凝土楼盖的分类南京理工大学土木工程系12.2 单向板肋梁楼盖的计算和配筋单向板肋梁楼盖的计算和配筋结构平面布置计算简图荷载分析弹性方法内力计算考虑塑性内力重分布的内力计算截面计算构造要求步骤：步骤：南京理工大学土木工程系12.2 单向板肋梁楼盖的计算和配筋单向板肋梁楼盖的计算和配筋 结构平面布置结构平面布置单向板肋梁楼盖：包括柱网、承重墙、梁格及板的布置。在满足建筑物使用功能的前提下，考虑到结构受力合理、造价经济、施工方便，合理地确定竖向承重构件的平面位置并进行主、次梁的布置。单向板肋梁楼盖结构布置示例（a）主梁沿横向布置 （b）主梁沿纵向布置 （c）中间有走廊南京理工大学土木工程系12.2 单向板肋梁楼盖的计算和配筋单向板肋梁楼盖的计算和配筋 结构平面布置结构平面布置肋梁楼盖由板、主梁和次梁组成。次梁间距决定板的跨度，主梁间距决定次梁的跨度，柱或承重墙的间距决定主梁的跨度。结构平面布置应尽可能简单规整，以减少构件类型，荷载传递直接，施工支模方便。常用跨度：板：1.72.7m主梁：5.08.0m次梁:4.06.0m梁板跨度梁板跨度南京理工大学土木工程系12.2 单向板肋梁楼盖的计算和配筋单向板肋梁楼盖的计算和配筋 按弹性理论计算按弹性理论计算1.弹性理论计算简图弹性理论计算简图计算单元：板、次梁、主梁 1)支座条件简化 板梁：铰支 梁梁：铰支2)计算跨度和跨数 跨度：边跨、中跨 跨数：5跨以内/以外连续梁（板）的计算跨数南京理工大学土木工程系12.2 单向板肋梁楼盖的计算和配筋单向板肋梁楼盖的计算和配筋 按弹性理论计算按弹性理论计算1.弹性理论计算简图弹性理论计算简图3）荷载简化：恒载、活载4）折算荷载：（a）理想铰支座的变形（b）支座弹性约束时的变形（c）采用折算荷载时的变形对于板对于板对于次梁对于次梁南京理工大学土木工程系12.2 单向板肋梁楼盖的计算和配筋单向板肋梁楼盖的计算和配筋 按弹性理论计算按弹性理论计算（a）荷载计算单元（b）主梁计算简图（c）次梁计算简图（d）板计算简图单向板楼盖板和梁的计算简图南京理工大学土木工程系12.2 单向板肋梁楼盖的计算和配筋单向板肋梁楼盖的计算和配筋 按弹性理论计算按弹性理论计算2.内力计算内力计算（1）荷载最不利组合五跨连续梁活荷载在不同跨时内力图跨中最大正弯矩：本跨、隔跨跨中最大负弯矩：邻跨、隔跨支座最大负弯矩：邻跨、隔跨支座最大剪力：邻跨、隔跨南京理工大学土木工程系12.2 单向板肋梁楼盖的计算和配筋单向板肋梁楼盖的计算和配筋 按弹性理论计算按弹性理论计算当均布荷载作用时当集中荷载作用时2.内力计算内力计算（1）荷载最不利组合南京理工大学土木工程系12.2 单向板肋梁楼盖的计算和配筋单向板肋梁楼盖的计算和配筋 按弹性理论计算按弹性理论计算2.内力计算内力计算（2）内力包络图弯矩和剪力的包络图南京理工大学土木工程系12.2 单向板肋梁楼盖的计算和配筋单向板肋梁楼盖的计算和配筋 按弹性理论计算按弹性理论计算2.内力计算内力计算（2）支座截面的内力计算支座宽度的影响 内力计算时，中间跨的计算跨度取支承中心线间的距离。截面设计时，弯矩和剪力应采用支座边缘截面的数值：南京理工大学土木工程系12.2 单向板肋梁楼盖的计算和配筋单向板肋梁楼盖的计算和配筋 考虑塑性变形内力重分布的塑性计算方法考虑塑性变形内力重分布的塑性计算方法1.塑性铰塑性铰1）塑性变形集中于某一区域，且可以无限制地转动；2）只能绕弯矩作用方向转动；3）塑性铰不仅可以传递剪力，还可以传递一定的弯矩。南京理工大学土木工程系12.2 单向板肋梁楼盖的计算和配筋单向板肋梁楼盖的计算和配筋 考虑塑性变形内力重分布的塑性计算方法考虑塑性变形内力重分布的塑性计算方法2.连续梁的塑性内力重分布连续梁的塑性内力重分布两跨连续梁在集中荷载作用下的塑性内力重分布P-M 关系曲线图南京理工大学土木工程系12.2 单向板肋梁楼盖的计算和配筋单向板肋梁楼盖的计算和配筋 考虑塑性变形内力重分布的塑性计算方法考虑塑性变形内力重分布的塑性计算方法3.考虑塑性内力重分布计算的一般原则考虑塑性内力重分布计算的一般原则1）塑性铰要有足够的转动能力，保证在充分内力重分布之前，不会因为塑性铰处混凝土压碎而使结构破坏；2）满足正常使用的要求；3）满足力学的平衡条件：4）防止发生斜截面破坏。对于承受均布荷载作用的连续梁：南京理工大学土木工程系12.2 单向板肋梁楼盖的计算和配筋单向板肋梁楼盖的计算和配筋 考虑塑性变形内力重分布的塑性计算方法考虑塑性变形内力重分布的塑性计算方法4.弯矩调幅法弯矩调幅法对结构按照弹性理论计算求出截面弯矩值，根据上述计算原则，将结构中某些截面绝对值最大的弯矩进行调整，然后按调整后的内力进行截面设计。调幅系数的取值范围是10%20%。调幅后的所有支座及跨中控制截面的弯矩值都。连续梁调整后的跨中截面弯矩值应取弹性分析所得的最不利弯矩值和按下式计算值中的较大者：南京理工大学土木工程系12.2 单向板肋梁楼盖的计算和配筋单向板肋梁楼盖的计算和配筋 板的设计要点板的设计要点连续板的拱作用2.配筋计算配筋计算1.计算要点计算要点受力钢筋的布置方式：分离式(a)弯起式(b)南京理工大学土木工程系12.2 单向板肋梁楼盖的计算和配筋单向板肋梁楼盖的计算和配筋 板的设计要点板的设计要点2.配筋计算配筋计算构造钢筋:分布钢筋垂直于主梁的板面附加筋嵌入承重墙内的板面附加筋孔洞周边的附加钢筋南京理工大学土木工程系12.2 单向板肋梁楼盖的计算和配筋单向板肋梁楼盖的计算和配筋 次梁的设计要点次梁的设计要点次梁的钢筋布置（a）有弯起钢筋（b）无弯起钢筋南京理工大学土木工程系12.2 单向板肋梁楼盖的计算和配筋单向板肋梁楼盖的计算和配筋 主梁的设计要点主梁的设计要点 主梁的内力计算通常按弹性理论方法进行，不考虑内力塑性重分布。附加横向钢筋的布置南京理工大学土木工程系12.3 双向板肋梁楼盖的计算和配筋双向板肋梁楼盖的计算和配筋 双向板的破坏过程双向板的破坏过程均布荷载下双向板的裂缝分布（a）正方形板底裂缝 （b）正方形板顶裂缝（c）矩形板底裂缝 （d）矩形板顶裂缝南京理工大学土木工程系12.3 双向板肋梁楼盖的计算和配筋双向板肋梁楼盖的计算和配筋 双向板计算内力两种方法：双向板计算内力两种方法：将双向板视为均质弹性体，按弹性理论的分析方法求解板的内力和配筋设计简便且偏于安全；考虑钢筋混凝土塑性变形的影响，按塑性理论的方法进行求解。南京理工大学土木工程系12.3 双向板肋梁楼盖的计算和配筋双向板肋梁楼盖的计算和配筋 双向板按弹性理论计算内力双向板按弹性理论计算内力1.单跨双向板（单区格双向板）的内力计算单跨双向板（单区格双向板）的内力计算2.多跨连续双向板（连续区格双向板）的内力计算多跨连续双向板（连续区格双向板）的内力计算南京理工大学土木工程系12.3 双向板肋梁楼盖的计算和配筋双向板肋梁楼盖的计算和配筋 双向板按塑性理论计算内力双向板按塑性理论计算内力极限平衡法（又称塑性铰线法）极限平衡法（又称塑性铰线法）1.基本假定基本假定2.塑性铰线的确定塑性铰线的确定南京理工大学土木工程系12.3 双向板肋梁楼盖的计算和配筋双向板肋梁楼盖的计算和配筋 双向板按塑性理论计算内力双向板按塑性理论计算内力极限平衡法（又称塑性铰线法）极限平衡法（又称塑性铰线法）3.极限分析极限分析四边固支双向板的受力分析4.设计方法设计方法南京理工大学土木工程系12.3 双向板肋梁楼盖的计算和配筋双向板肋梁楼盖的计算和配筋 双向板的构造要求双向板的构造要求1.截面的弯矩设计值截面的弯矩设计值整体肋形楼盖计算跨度示意图2.截面有效高度截面有效高度3.配筋计算配筋计算双向板厚度应满足：（为板的短向计算跨度），且80mm，通常取80160mm。南京理工大学土木工程系12.3 双向板肋梁楼盖的计算和配筋双向板肋梁楼盖的计算和配筋 双向板的构造要求双向板的构造要求4.配筋构造配筋构造分离式配筋图板带的划分南京理工大学土木工程系12.3 双向板肋梁楼盖的计算和配筋双向板肋梁楼盖的计算和配筋 双向板支承梁的设计双向板支承梁的设计双向板支承梁承受的荷载当三角形荷载作用时:当梯形荷载作用时:南京理工大学土木工程系12.4 楼梯和雨篷楼梯和雨篷 钢筋混凝土楼梯钢筋混凝土楼梯按施工方法：整体式楼梯、装配式楼梯按平面布置方式：单跑楼梯、双跑楼梯、三跑楼梯按梯段结构形式：板式楼梯、梁式楼梯、剪刀式楼梯、螺旋式楼梯等。分类分类南京理工大学土木工程系12.4 楼梯和雨篷楼梯和雨篷 钢筋混凝土楼梯钢筋混凝土楼梯1.板式楼梯板式楼梯组成：梯段板、平台板和平台梁板式楼梯设计：包括梯段板、平台板和平台梁的计算与构造南京理工大学土木工程系12.4 楼梯和雨篷楼梯和雨篷 钢筋混凝土楼梯钢筋混凝土楼梯1.板式楼梯板式楼梯梯段板由斜板和踏步组成。梯段板的厚度，一般取水平投影方向长度的1/301/25，通常采用100120mm。梯段板的荷载计算应考虑活荷载、斜板自重、踏步自重等荷载作用。南京理工大学土木工程系12.4 楼梯和雨篷楼梯和雨篷 钢筋混凝土楼梯钢筋混凝土楼梯1.板式楼梯板式楼梯（1）梯段板的计算取1m宽板带作为计算单元，将梯段板简化为斜放的简支梁。设楼梯单位水平长度的竖向均布荷载为，则斜板单位斜长上的竖向均布荷载，为梯段板与水平线间的夹角。将分解为:南京理工大学土木工程系12.4 楼梯和雨篷楼梯和雨篷 钢筋混凝土楼梯钢筋混凝土楼梯1.板式楼梯板式楼梯（1）梯段板的计算设为梯段板的水平净跨长，为斜向净跨长，则=斜板的最大弯矩和最大剪力为：考虑平台梁对板的弹性约束作用，梯段板的跨中最大弯矩通常按下式计算：南京理工大学土木工程系12.4 楼梯和雨篷楼梯和雨篷 钢筋混凝土楼梯钢筋混凝土楼梯1.板式楼梯板式楼梯（1）梯段板的计算（2）平台板的计算（3）平台梁的计算板式楼梯的配筋（分离式）南京理工大学土木工程系12.4 楼梯和雨篷楼梯和雨篷 钢筋混凝土楼梯钢筋混凝土楼梯2.梁式楼梯梁式楼梯组成：踏步板、斜梁、平台板和平台梁（1）踏步板的计算（2）梯段斜梁的计算（3）平台板与平台梁的计算南京理工大学土木工程系12.4 楼梯和雨篷楼梯和雨篷 钢筋混凝土楼梯钢筋混凝土楼梯2.梁式楼梯梁式楼梯（1）踏步板的计算南京理工大学土木工程系12.4 楼梯和雨篷楼梯和雨篷 钢筋混凝土楼梯钢筋混凝土楼梯2.梁式楼梯梁式楼梯（2）梯段斜梁的计算（3）平台板与平台梁的计算斜梁的配筋构造图南京理工大学土木工程系12.4 楼梯和雨篷楼梯和雨篷 钢筋混凝土雨篷钢筋混凝土雨篷1.雨篷的破坏形态雨篷的破坏形态雨篷、阳台、挑檐是建筑工程中常见的悬挑构件，有整体式和装配式两种结构形式。雨篷梁：支承雨篷板；又兼作门、窗的过梁，承受上部墙体的重量和楼梯平台传来的荷载。南京理工大学土木工程系12.4 楼梯和雨篷楼梯和雨篷 钢筋混凝土雨篷钢筋混凝土雨篷1.雨篷的破坏形态雨篷的破坏形态雨篷的破坏形式（a）雨篷板断裂；（b）雨篷梁受弯、剪、扭面破坏；（c）雨篷整体倾覆南京理工大学土木工程系12.4 楼梯和雨篷楼梯和雨篷 钢筋混凝土雨篷钢筋混凝土雨篷1.雨篷的破坏形态雨篷的破坏形态雨篷梁宽一般与墙厚相同，梁高按承载能力要求确定。梁端伸进砌体的长度应考虑抗倾覆因素确定，不宜小于370mm。雨篷板挑出长度一般为0.61.2m或更大，视建筑要求定。现浇雨篷板多为变厚度的，一般取根部板厚为1/10挑出长度，但不小于70mm，板端不小于60mm。雨篷板周围往往设置凸沿以便于有组织地排水。雨篷结构组成及配筋构造南京理工大学土木工程系12.4 楼梯和雨篷楼梯和雨篷 钢筋混凝土雨篷钢筋混凝土雨篷2.雨篷的计算雨篷的计算雨篷板的正截面抗弯承载力计算；雨篷梁在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算；雨篷抗倾覆验算。南京理工大学土木工程系12.4 楼梯和雨篷楼梯和雨篷 钢筋混凝土雨篷钢筋混凝土雨篷2.雨篷的计算雨篷的计算雨篷板计算简图（1）雨篷板的计算悬臂板，按受弯构件设计。雨篷板荷载组合恒荷载均布活荷载或雪荷载，两者中取较大者；恒荷载施工或检修集中荷载（沿板宽每隔1m考虑一个kN的集中荷载，按作用于板端计算）南京理工大学土木工程系12.4 楼梯和雨篷楼梯和雨篷 钢筋混凝土雨篷钢筋混凝土雨篷2.雨篷的计算雨篷的计算（2）雨篷梁的计算 弯剪扭构件弯剪扭构件荷载：板传来、梁自重、梁上墙体重(hwln/3)、上层结构荷载（hwln)雨篷梁的扭矩荷载南京理工大学土木工程系12.4 楼梯和雨篷楼梯和雨篷 钢筋混凝土雨篷钢筋混凝土雨篷2.雨篷的计算雨篷的计算（2）雨篷梁的计算雨篷梁扭矩计算简图雨篷梁的扭矩荷载南京理工大学土木工程系12.4 楼梯和雨篷楼梯和雨篷 钢筋混凝土雨篷钢筋混凝土雨篷2.雨篷的计算雨篷的计算（3）雨篷的抗倾覆验算雨篷的倾覆及抗倾覆荷载计算范围进行抗倾覆验算应满足的条件：