《建筑结构》模块4-钢筋混凝土楼盖.pptx

1、2022年11月28日灵犀地教师根据高等职业院校土建类建筑结构课程教学要求制作钢筋混凝土楼盖模块4钢筋混凝土楼盖的分类现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖的构造和计算现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例目录CATALOG01熟悉钢筋混凝土楼盖的类型及特点。02熟悉钢筋混凝土楼盖中各种构件的构造要求。03掌握单向板肋梁楼盖计算模型的简化、内力计算、配筋计算方法。教学目标钢筋混凝土楼盖的分类u 4.1.1 按施工方式分类u 4.1.2 按结构布置分类4.1.1 按施工方式分类1.现浇整体式楼盖现浇整体式结构是混凝土结构最基本的结构形式之一，具有整体性好、使用机械少、施工技术简单等优点；但同时也存在模板用量

2、较大、施工周期较长、施工时易受冬季和雨季的影响等缺点。2.装配式楼盖装配式梁板结构也是混凝土结构最基本的结构形式之一，可以在工厂预制，模板定型化，混凝土质量容易得到保证，且不受季节性影响，预制构件现场安装，施工进度快；但结构整体性差，预制构件运输及吊装时需要较大的设备。装配整体式楼盖配整体式楼盖的整体性较装配式楼盖好，预制板又可作为上部现浇层的模板，较整体式楼盖的模板用量少，但其不足之处是要进行混凝土的二次浇筑，有时还需焊接，因而影响施工进度和增加造价。装配式漏改是先将梁和板在预制构件厂分别预制成型，待达到材料强度后运到现场，通过一定的连接方式装配在一起形成的结构。提示4.1.2 按结构布置分

3、类现浇整体式钢筋混凝土楼盖根据其结构布置形式和支承条件的不同，可分为单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖、井字楼盖、密肋楼盖和无梁楼盖，如图所示。对于不同的形式，其结构布置和设计方法有所不同。4.1.2 按结构布置分类01020304单向板肋梁楼盖和双向板肋梁楼盖井式楼盖密肋楼盖无梁楼盖4.1.2 按结构布置分类单向板肋梁楼盖构造简单、施工方便，是整体式楼盖中最常见的形式，其竖向荷载直接作用在板上，板块长边方向的梁为板的支座，称为次梁；短边方向的梁称为主梁，为次梁的支座，主梁的支座为柱或墙。1.单向板肋梁楼盖和双向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖较单向板肋梁楼盖的构造和施工都复杂，其荷载由双向板传给双向的梁

4、、柱或墙为梁的支座。肋梁楼盖多用于公共建筑、高层建筑及多层工业厂房。提示4.1.2 按结构布置分类井式楼盖是由双向板肋梁楼盖演变而来的一种结构形式。考虑到板的下部受拉区主要靠钢筋承受拉力，混凝土的抗拉作用极小，为了减轻楼板自重，将板下部受拉区的混凝土挖掉一部分，让受拉钢筋集中在几条线上，这样在两个方向上形成区格梁，两个方向上的梁通常是等高的且不分主次，一般称这种双向区格梁为井字梁，称这样的楼盖为井式楼盖。2.井式楼盖由于井式楼盖形成了四边支承的双向受力体系，可以跨越较大的空间，同时外形美观，具有良好的建筑艺术效果，因此常用于公共建筑、民用建筑的会议室或大房间的楼盖。提示4.1.2 按结构布置分

5、类密肋楼盖和单向板肋梁楼盖相似，只是次梁排得很密（一般间距为500 700 mm），且截面尺寸较小。这种楼盖隔声、隔热性能较好，可用于荷载不大（自重不超过6 kN/m2）、跨度较小（肋的跨度不宜超过6 m）的房屋。3.密肋楼盖当布置楼盖结构时，直接将楼板布置在柱上，不布置主（次）梁，这样形成的楼盖即为无梁楼盖。无梁楼盖是一种板柱结构体系，由于没有梁，钢筋混凝土平面楼板直接支承在柱上，故与相同柱网尺寸的肋梁楼盖相比，其板厚要大些，同时要承受由柱传来的冲切力。4.无梁楼盖厂房、商场、冷藏库、仓库及地下水池的顶盖等常采用无梁楼盖。提示现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖的构造和计算u 4.2.1 结构平面布

6、置u 4.2.2 计算简图与荷载u 4.2.3 连续梁（板）按弹性理论计算内力u 4.2.4 连续梁（板）按塑性理论计算内力u 4.2.5 板、梁的配筋构造4.2.1 结构平面布置1.结构平面布置的一般原则（1）为了增强房屋的横向刚度，主梁一般沿房屋横向布置，而次梁沿纵向布置，但要注意主梁必须避开门窗洞口。（2）荷载传递简捷，受力明确、合理。梁格布置应力求规整，板厚和梁截面尺寸尽量统一，梁、板尽量布置成等跨度，以减少构件截面种类。柱网应为正方形或矩形，梁系尽可能连续贯通，以便于设计和施工。提示4.2.1 结构平面布置2.跨度工程设计经验表明：主梁跨度不宜超过9m，一般取58m；次梁跨度不宜超过

7、7m，一般取46m；板跨度不宜超过3m，一般取1.72.7m，荷载较大时取较小值；为了防止主梁内弯矩过于集中，在一个主梁跨度内，次梁不宜少于2根。柱网与梁格尺寸除应满足建筑功能要求外，还应使结构具有较好的经济效果。提示4.2.1 结构平面布置3.截面尺寸板的厚度要满足承载力、刚度和抗裂度（或裂缝宽度）的要求。提示4.2.2 计算简图与荷载u 1.计算简图4.2.2 计算简图与荷载u 2.支承条件(1)板和次梁的边支座与梁柱整体连接时，可视为固定端支座。(2)当主梁仅搁于柱上时，柱可以视为不动铰支座。(3)梁柱的线刚度比而定，当梁柱的线刚度比大于5时，可简化为简支，按连续梁计算主梁，以简化计算。

8、4.2.2 计算简图与荷载u 3.计算跨度连续梁、板的计算跨度取值可按表确定。4.2.2 计算简图与荷载u 4.跨数为简化计算，对于等截面且等跨度的连续梁、板，当实际跨数是5跨及以内时，按实际跨数考虑；对于超过5跨的连续梁、板，若跨度差小于10%且各跨截面尺寸及荷载相同，除去左、右边缘各两跨的所有中间跨的内力变化不大，则只需按5跨计算即可。实际配筋时，除左、右边缘各两跨外，所有中间跨都按计算简图中第三跨计算所得配筋情况进行配置。提示4.2.2 计算简图与荷载u 5.荷载的取用板承受楼面恒荷载和活荷载以及板自身的质量，由于沿板宽方向的荷载相同，取1 m宽度的单位板宽作为计算单元。次梁承受的由板传

9、来的荷载和次梁自重，也是均布荷载。主梁承受次梁传来的荷载及主梁自重，其中，次梁传来的荷载是集中荷载，主梁的自重可简化为集中荷载计算，故主梁的荷载通常按集中荷载考虑。提示4.2.3 连续梁（板）按弹性理论计算内力（1）如果要取得某跨跨中截面最大正弯矩，活荷载应在本跨布置，然后隔跨布置，如图a、b所示。（2）如果要取得某跨跨中截面最大负弯矩，活荷载本跨不布置，邻跨布置，然后隔跨布置，如图a、b所示。（3）如果要取得某支座截面最大负弯矩，活荷载应在该支座左、右两跨同时布置，然后隔跨布置，如图c、d、e、f所示。（4）如果要取得某支座左、右截面最大剪力，活荷载的布置方式与求该支座截面最大负弯矩时相同。

10、如果要取得边支座截面最大剪力，活荷载的布置方式与求该边跨跨中截面最大正弯矩时相同。1.活荷载的最不利组合续图4.2.3 连续梁（板）按弹性理论计算内力1.活荷载的最不利组合对于等跨或跨度差不大于10的连续梁（板），在活荷载的最不利位置确定后，即可直接应用附录3查得在恒荷载和各种活荷载作用下梁的内力系数，并按下列公式求出梁有关截面的弯矩和剪力。在均布荷载作用下4.2.3 连续梁（板）按弹性理论计算内力将同一结构在各种荷载最不利组合作用下的内力图（弯矩图或剪力图）叠画在同一张图上，其外包线所形成的图形称为内力包络图。内力包络图反映出各截面可能产生的最大内力值，是设计时选择截面和布置钢筋的依据。2.

11、内力包络图值得注意的是，内力图和内力包络图是两个不同的概念。提示4.2.3 连续梁（板）按弹性理论计算内力3.支座截面内力值的修正4.2.4 连续梁（板）按塑性理论计算内力 1.塑性铰从适筋梁正截面三个阶段的应力状态可知，在第阶段，受拉钢筋屈服使截面在所承受的弯矩几乎不变的情况下发生了较大的转动，构件在钢筋发生屈服的截面处形成了一个铰，称为塑性铰。塑性铰出现的顺序对结构体系是有影响的，结构力学几何组成分析理论表明，塑性铰现在支座处出现对结构比较有利。提示4.2.4 连续梁（板）按塑性理论计算内力 2.塑性内力重分布混凝土结构因出现塑性铰而使结构内力不再服从弹性理论内力规律的现象称为塑性内力重分

12、布或内力重分布。按塑性理论分析方法计算连续梁、板的内力，可以充分挖掘和利用结构实际潜在的承载能力，可以使结构设计更加经济、合理。提示4.2.4 连续梁（板）按塑性理论计算内力 3.弯矩调幅法4.2.4 连续梁（板）按塑性理论计算内力 3.弯矩调幅法采用塑性理论计算连续梁（板）时，为了保证塑性铰能在预期的部位形成，同时防止裂缝过宽及挠度过大影响正常使用，要求在设计时遵守下述原则。（1）截面的弯矩调幅值，一般情况下不超过按弹性理论计算的弯矩值的20%。（2）弯矩调幅后的截面相对受压区高度（）应满足0.35mm。（3）不等跨连续梁（板）各跨中截面的弯矩不宜调整。（4）结构在正常使用阶段不应出现塑性铰

13、，且变形和裂缝宽度应符合混凝土规范的规定。（5）连续梁（板）弯矩经调整后，仍应满足静力平衡条件。支座弯矩减小后，应根据静力平衡条件相应增大跨中弯矩。若调整后，跨中弯矩不超过按弹性理论计算的最大跨中弯矩，则跨中仍按弹性理论计算结果配筋。提示4.2.4 连续梁（板）按塑性理论计算内力 3.弯矩调幅法4.2.5 板、梁的配筋构造u 1.板的配筋构造板中放置在板面承受负弯矩的受力钢筋简称负钢筋，放置在板底承受正弯矩的受力钢筋简称正钢筋。板的配筋方式包括弯起式（图左）和分离式（图右）。4.2.5 板、梁的配筋构造u 2.次梁的配筋构造和单向板一样，梁的配筋方式有弯起式和分离式两种（见图）。为了设计与施工

14、方便，对主、次梁常采用分离式，但当跨度较大或楼面有较大振动荷载时应设置弯起钢筋。在采用绑扎钢筋骨架的梁中，宜优先选用箍筋作为斜截面受剪钢筋。提示4.2.5 板、梁的配筋构造u 3.主梁的配筋构造在主梁支座处，由于板、次梁与主梁的负弯矩钢筋彼此相交，且次梁的钢筋置于主梁的钢筋之上，因而计算主梁支座的负弯矩钢筋时，其截面有效高度应按下列规定减小：当为单排钢筋时，取5565 mm；当为双排钢筋时，取7585 mm。主梁受力钢筋的弯起和截断位置需根据弯矩包络图绘制抵抗弯矩图来确定。提示4.2.5 板、梁的配筋构造u 3.主梁的配筋构造现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例4.3 现浇钢筋混凝土单向板肋梁

15、楼盖设计实例续图4.3 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例1.确定梁板的截面尺寸4.3 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例2.板的设计（按塑性理论计算）4.3 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例4.3 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例4）内力计算板各截面的弯矩计算见表。4.3 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例4.3 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例3.次梁的设计（按塑性理论计算）1）荷载计算（1）恒荷载设计值（g）。板传来的荷载=3.4862.1=7.32kN/m。次梁的自重=1.2250.2(0.450.08)=2.22kN/m。梁侧抹灰的自重=1.2170.015(0.4

16、50.08)2=0.23kN/m。g=7.32+2.22+0.23=9.77kN/m（2）活荷载设计值（q）。q=10.142.1=21.29kN/m（3）荷载设计值合计（g+q）。g+q=9.77+21.29=31.06kN/m4.3 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例4.3 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例4）内力计算次梁各截面的弯矩计算见表4-4，剪力计算见表4-5。4.3 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例4.3 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例4.3 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例（4）次梁正截面配筋计算见表4-6，次梁斜截面配筋计算见表4-7。4.3 现浇钢筋混凝

17、土单向板肋梁楼盖设计实例6）配筋图次梁的配筋如图所示。其中、号钢筋的截断位置按构造确定。4.3 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例4.主梁的设计（按弹性理论计算）主梁的尺寸及支承情况如图所示。4.3 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例4.主梁的设计（按塑性理论计算）1）荷载计算为简化计算，主梁自重折算成集中荷载考虑。（1）恒荷载设计值（G）。次梁传来的集中荷载=9.776=58.62kN。主梁自重折算值=1.2250.25(0.70.08)2.1=9.765kN。梁侧抹灰折算值=1.2170.015(0.70.08)22.1=0.797kN。G=58.62+9.765+0.797=69.1

18、82kN。（2）活荷载设计值（Q）。Q=21.296=127.74kN（3）荷载设计值合计（G+Q）。G+Q=69.182+127.74=196.922kN4.3 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例4.3 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例3）计算简图 主梁的计算简图如图所示。4）内力计算及绘制内力包络图主梁跨中截面、支座截面的最大弯矩和剪力按式（4-3）和式（4-4）计算，主梁弯矩计算见表4-8，主梁剪力计算见表4-9。续表4.3 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例按表4-8中的数据绘制主梁弯矩包络图，如图所示。该图能正确反映左半部分一跨半的弯矩情况，右半部分可按对称性得出相关数据。按

19、表4-9中的数据绘制主梁剪力包络图，如图所示。该图能正确反映左半部分一跨半的剪力情况，右半部分可按对称性得出相关数据。4.3 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例4.3 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例续表续表4.3 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例4.3 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计实例续图思考与练习1.思考题（1）常见的钢筋混凝土楼盖有哪几种类型？（2）单向板肋梁楼盖荷载的传递途径是怎样的？（3）多跨连续梁（板）的内力计算方法有哪几种？（4）单向板和双向板的区别是什么？（5）如何进行单向板肋梁楼盖的结构布置？（6）钢筋混凝土塑性铰与一般铰相比，主要的不同点是什么？（7）钢筋混凝

20、土单向板肋梁楼盖板中有哪些构造钢筋？各起到什么作用？（8）简述内力包络图的画法。思考与练习2.单项选择题（1）五跨等跨连续梁，为求第三跨跨中的最大正弯矩，活荷载应布置在（）跨。A.1、2、3 B.1、2、4 C.2、4、5 D.1、3、5（2）五跨等跨连续梁，为求最左端支座最大剪力，活荷载应布置在（）跨。A.2、3、4 B.1、2、4 C.1、2、3 D.1、3、5（3）对于两跨连续梁，下列说法中正确的是（）。A.活荷载两跨满布时，各跨跨中正弯矩最大 B.活荷载两跨满布时，各跨跨中负弯矩最大 C.活荷载单跨布置时，中间支座处负弯矩最大 D.活荷载单跨布置时，另一跨跨中负弯矩最大（4）按弹性理论计算多跨连续梁（板）时，为求得某跨跨中的最大负弯矩，活荷载应布置在（）。A.该跨，然后隔跨布置 B.该跨及相邻跨 C.所有跨 D.该跨左右相邻跨，然后隔跨布置思考与练习2.单项选择题思考与练习2.单项选择题谢谢观赏 敬请指正2022年11月28日灵犀地教师