第二章 梁板结构

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1、混凝土结构设计混凝土结构设计本本 章章 内内 容容 2.1 2.1 概概 述述 2.2 2.2 整体式单向板肋梁楼盖整体式单向板肋梁楼盖 2.3 2.3 整体式双向板肋梁楼盖整体式双向板肋梁楼盖 2.4 2.4 无梁楼盖无梁楼盖 2.5 2.5 井式楼盖井式楼盖 2.6 2.6 装配式楼盖装配式楼盖 2.7 2.7 楼梯和雨篷的设计楼梯和雨篷的设计2.1 2.1 概述概述 楼盖、楼梯和雨篷是土木工程中常见的结构形式，属 水平承重结构，主要由梁和板组成，又称梁板结构梁板结构。楼盖（屋盖）楼盖（屋盖）楼梯楼梯 2.1.1 2.1.1 楼盖类型楼盖类型l 按施工方法按施工方法l 按结构型式按结构型式

2、现浇式楼盖装配式楼盖无梁楼盖井式楼盖装配整体式楼肋梁楼盖密肋楼盖（a a）单向板肋梁楼盖）单向板肋梁楼盖 （b b）双向板肋梁楼盖）双向板肋梁楼盖 （c c）无梁楼盖）无梁楼盖 （d d）密肋楼盖）密肋楼盖 （e e）井式楼盖）井式楼盖楼盖的主要结构形式楼盖的主要结构形式 2.1.2 2.1.2 楼盖结构布置及受力特点楼盖结构布置及受力特点 梁板结构梁板结构是建筑结构的主要水平受力体系，其结构布置决定建筑物的各种作用力的传递路径，也影响到建筑物的竖向承重体系。 +梁的布置及受力特点板的布置及受力特点2.1.2.1 2.1.2.1 楼盖结构中梁的布置及受力特点楼盖结构中梁的布置及受力特点 楼盖中

3、的梁从外观要求和施工方法的角度出发，通常 为等截面梁等截面梁。 楼盖中梁的布置不同，内力分布就不同，合理的布置梁系可取得更好的使用效果和经济效益。 根据梁的布置和支承条件，其计算简图计算简图可以是简支 梁、悬臂梁、连续梁或交叉梁等。2.1.2.2 2.1.2.2 楼盖中板的布置及受力特点楼盖中板的布置及受力特点 楼盖中的板一般为四边支承板，随梁的布置不同，可以 是单向板或双向板单向板或双向板。 阳台、雨篷、挑檐等梁板结构，板可能有一边支承、 两边支承、三边支承的情况。 在楼盖的结构布置中，梁的间距越大，梁的数量越小 板的厚度板的厚度就越大；梁的间距小，梁的数量就增多，板的 厚度就越小。 为计算

4、方便，当l2/l12时，忽略沿长方向传递的荷载，按 单向板计算，否则按双向板计算。 判断单双向板，还应考虑支承条件支承条件，若l2/ l12，但只有 一对边支承时，该板仍为单向板。 分析表明，l2/l12时，在长跨方向分配的荷载小于6，对板的计算影响很小，在计算中可略去不计。 单向板与双向板单向板与双向板2.1.3 2.1.3 楼盖梁、板的尺寸楼盖梁、板的尺寸 根据受力分析和长期的工程经验，给出各种楼盖梁板尺寸的参考值。 梁梁 多跨连续主梁 多跨连续次梁 单跨简支梁 板板 单向板 双向板 密肋板 悬臂板参考值包括：参考值包括：高跨比、最小板厚（肋间距、悬臂长度）、柱帽宽度、最小梁高、合理跨度。

5、（详见配（详见配套教材表套教材表2.12.1）2.2 2.2 整体式单向板肋梁楼盖整体式单向板肋梁楼盖弹性方法弹性方法塑性内力重分布的方法塑性内力重分布的方法2.2.1 2.2.1 肋梁楼盖的计算简图肋梁楼盖的计算简图 忽略支承构件的竖向变形，即按简支考虑。 板视为以次梁为铰支座的连续梁，可取1m宽板带计算。 跨数超过5跨的等截面连续梁（板），当各跨荷载基本 相同，且跨度相差不超过10时，可按5跨连续梁（板 计算，所有中间跨的内力和配筋均按第三跨处理。当梁 板实际跨数小于5跨时，按实际跨数计算。 梁板的计算跨度应取为相邻两支座反力作用点之间的距 离，其值与支座反力分布、构件的支承长度和构件本身

6、 的刚度有关。基本假定基本假定2.2.2 2.2.2 按弹性方法计算内力按弹性方法计算内力2.2.2.1 2.2.2.1 荷载及其不利组合荷载及其不利组合确定截面最不利内力时，活荷载的布置原则如下：确定截面最不利内力时，活荷载的布置原则如下： 欲求某跨跨中最大正弯矩时，除将活荷载布置在该跨以 外，两边应每隔一跨布置活载 欲求某支座截面最大负弯矩时，除该支座两侧应布置活荷 载外，两侧每隔一跨还应布置活载； 欲求梁支座截面（左侧或右侧）最大剪力时，活荷载布 与求该截面最大负弯矩时的布置相同； 欲求某跨跨中最小弯矩时，该跨应不布置活载，而在两 邻跨布置活载，然后再每隔一跨布置活载。2.2.2.2 2

7、.2.2.2 内力包络图内力包络图 将各截面可能出现的最不利内力图叠绘于同一基线，这 张叠绘内力图的外包线所形成的图称为内力包络图。 内力包络图的绘制步骤内力包络图的绘制步骤 以恒载叠加活载得到各截面可能出现的最不利内力；内力包络图内力包络图 2.2.2.3 2.2.2.3 支座抗扭刚度对梁板内力的影响支座抗扭刚度对梁板内力的影响 支座抗扭刚度对梁板内力的影响：支座抗扭刚度对梁板内力的影响：计算简图假定梁对板、主梁对次梁的支承为简支，因此忽略了次梁对板、主梁对次梁的弹性约束作用。梁抗扭刚度的影响梁抗扭刚度的影响 板板 次梁次梁结果：结果：活载跨：活载跨：荷载总值不变 邻邻 跨：跨：折算恒载 实

8、际恒载，减小了本跨跨中 正弯矩而增大了支座负弯矩，相当于考虑支相当于考虑支 座的约束影响座的约束影响。 pgg21pp21pgg41pp43pgpg设计时的考虑方法：设计时的考虑方法：增大恒载、减小活载。2.2.2.4 2.2.2.4 弯矩和剪力设计值弯矩和剪力设计值 因计算跨度取支承中心线间的距离，未考虑支座宽度，计算所得支座处Mmax、Vmax均指支座中心线处的弯矩、剪力值，需调整。 按弯矩、剪力在支座范围内为线性变化，可求得支座边 缘的内力值： M=McV0b/2 均布荷载：V=Vc（gp）b/2 集中荷载：V= Vc 当连续梁搁置于砖墙上时： M=Mc 支座处内力的计算值支座处内力的计

9、算值 2.2.3 2.2.3 按塑性内力重分布的方法计算内力按塑性内力重分布的方法计算内力2.2.3.1 2.2.3.1 钢筋混凝土受弯构件塑性铰钢筋混凝土受弯构件塑性铰塑性铰的形成塑性铰的分布范围及计算塑性铰的特点塑性铰 在钢筋屈服截面，从钢筋屈服到达到极限承载力，截面在外弯矩增加很小的情况下产生很大转动，表现得犹如一个能够转动的铰，称为 “塑性铰塑性铰”。l 塑性铰的形成塑性铰的形成l 塑性铰的分布范围及计算塑性铰的分布范围及计算 塑性铰是塑性变形集中发生的区域，不是一个点、一个面，而是一个区域。塑性铰的转角p理论上可采取对曲率的塑性部分积分的方法确定，并可按面积等效原则简化计算： pyu

10、0p)(dplxl钢筋混凝土受弯构件的塑性铰钢筋混凝土受弯构件的塑性铰 （a a）构件）构件 （b b）弯矩）弯矩 （c c）M M曲线曲线 （d d）曲率）曲率l 塑性铰的特点（与理想铰的对比）塑性铰的特点（与理想铰的对比） 塑性铰仅能沿弯矩方向转动，而理想铰可正反向转动； 塑性铰能承受极限弯矩，而理想铰不能承受弯矩； 塑性铰为是一个区域，有一定的长度，不是集中于一 截面； 塑性铰转动能力有限，转动能力大小取决于配筋率和 混凝土极限压应变。2.2.3.2 2.2.3.2 超静定结构的塑性内力重分布超静定结构的塑性内力重分布u 内力重分布的过程（三阶段、两过程）内力重分布的过程（三阶段、两过程

11、）l弹性阶段； 第一过程发生在裂缝出现至塑性铰形成前裂缝出现至塑性铰形成前，主要是由 于裂缝的形成和开展，使构件刚度变化而引起的内力 重分布； 第二过程发生在塑性铰形成以后塑性铰形成以后，由于塑性铰的转动 引起的。一般第二过程的内力重分布较第一过程的内 力重分布显著。l弹塑性阶段；l塑性阶段。 u 影响塑性内力重分布的因素影响塑性内力重分布的因素塑性铰的转动能力主要取决于：塑性铰的转动能力主要取决于： 钢筋的种类 纵筋的配筋率 混凝土的极限压应变 梁的抗剪能力2.2.3.3 2.2.3.3 塑性内力重分布的计算方法塑性内力重分布的计算方法弯矩调幅法及其基本原则用弯矩调幅法计算等跨连续梁板不等跨