建筑梁板结构
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梁板结构设计详解梁板结构是建筑结构中常见的一种形式,具有承重能力强、变形稳定、施工便捷等优点。
它由梁和板两部分组成,梁负责承载和传递荷载,板则负责覆盖梁底部并分散荷载,使荷载均匀传递到梁上。
梁板结构的设计首先要进行荷载计算,将建筑载荷按照规范要求进行分析和计算,确定设计荷载大小。
常见的荷载包括自重、活载、风荷载和地震荷载等。
根据建筑使用要求和承载能力的需求,设计师确定适当的荷载组合。
接下来是梁的设计。
梁的设计研究的是梁的截面尺寸、钢筋布置、受力性能等。
在梁板结构中,梁负责承载和传递荷载,因此梁的尺寸和构造必须满足一定的要求。
根据设计荷载大小,可以计算出梁的截面尺寸和布置钢筋的数量。
同时,设计师还要考虑梁的变形和挠度,确保结构的稳定性和安全性。
梁的选材和施工也需要考虑。
选材时要选择适合的梁材料,如钢、混凝土等,根据建筑的需求和经济性进行选择。
施工时,要注意梁的加工和安装,保证梁的质量和稳定性。
板的设计与梁类似,但不同之处在于板是承受压力的,因此板的设计注重板的压力性能和变形。
在设计时要根据板的荷载计算确定板的尺寸和材料,同时要注意板的布置和连接方式,使板能够保持平整和稳定。
总之,梁板结构的设计涉及到荷载计算、梁设计、板设计、选材和施工等多个方面。
设计师需要根据结构的要求和经济的考虑进行合理的设计,保证结构的安全和稳定。
同时,设计师还需要与其他工程师和施工人员密切配合,确保结构设计与施工的协调。
梁板结构作为一种常见的结构形式,具有广泛的应用前景,因此对其设计技术和研究也是非常重要的。
建筑横梁支撑结构
建筑的横梁支撑结构是建筑物的重要组成部分,主要承受和传递水平荷载以及上部结构的重力。
常见的横梁支撑结构形式包括梁板式、井格式、无梁式等。
1.梁板式结构:这种结构由主梁、次梁和板组成,通过主次梁的合理布置,将上
部结构的重力传递至基础。
梁板式结构的优点是受力明确、传力路径简单、施工方便,适用于各种建筑类型。
2.井格式结构:井格式结构由双向布置的梁和板组成,形成类似于“井”字的网格。
这种结构能够均匀地承受和传递水平荷载,同时具有较好的整体性和稳定性。
井格式结构常用于需要较大空间或较高层数的建筑。
3.无梁式结构:无梁式结构是一种不设主次梁而楼板全部直接支撑在柱上的板式
楼盖。
这种结构能够减少室内凸出的梁,增加净空,适用于需要较大空间的建筑,如商场、仓库等。
无梁式结构的楼板通常采用较厚的双向板或密肋板,以增强其承载能力和稳定性。
在实际应用中,建筑师和结构工程师会根据建筑物的功能、荷载大小、施工条件等因素,选择合适的横梁支撑结构形式,并进行详细的设计和计算,以确保结构的安全性和稳定性。
梁板结构的特点
梁板结构是一种常见的建筑结构形式,其特点如下:
1. 梁板结构是以梁和板为主要构件的结构形式,梁负责承载水平荷载,而板负责承载垂直荷载。
2. 梁板结构的梁和板都是直线构件,易于加工和安装,并且在设计和
施工中具有较高的工程实用性。
3. 梁板结构的设计和施工较为简单,适用于多种建筑形式,如住宅、
商业建筑、桥梁等。
4. 梁板结构的自重较轻,对基础的要求也相对较低,从而降低了建筑
工程的成本。
5. 梁板结构的空间利用率高,能够满足大跨度建筑的设计需求。
6. 梁板结构的施工进度快,不仅能够提高建筑效率,还能够降低施工
成本。
7. 梁板结构的防火性能好,在发生火灾时有较好的承载性能和安全保
障性能。
8. 梁板结构具有良好的抗震性能,能够满足地震带建筑的设计要求。
总之,梁板结构具有简单、节约、快捷、安全等优点,是当前建筑结构设计中较为常用的一种形式。
混凝土梁板框架结构设计原理一、前言混凝土梁板框架结构是建筑工程中常见的结构形式,具有较好的抗震性能和承载能力,在工程实践中被广泛应用。
本文将从设计原理、结构构造、结构计算等多个方面对混凝土梁板框架结构进行详细分析,为工程设计提供参考和指导。
二、设计原理混凝土梁板框架结构是由柱、梁、板等构件组成的框架结构,其设计原理是在满足承重和稳定的前提下,尽可能提高结构的抗震性能和使用寿命。
具体包括以下几个方面:1、承重原理混凝土梁板框架结构的承重原理是通过柱、梁、板等构件之间的相互作用来承受楼层荷载,并将荷载传递至地基。
其中,柱作为承重构件,承受下方楼板和上方楼层荷载,并将荷载传递至地基;梁作为横向承载构件,将楼板荷载传递至柱上;板作为楼面承载构件,将上方楼层荷载传递至梁上。
2、稳定原理混凝土梁板框架结构的稳定原理是通过柱的稳定性来保证整个结构的稳定。
柱的稳定性受到轴心受压能力和偏心受压能力的影响,因此,在设计时需注意柱的轴心受压比和偏心距等参数。
3、抗震原理混凝土梁板框架结构的抗震原理是通过结构的刚度和耗能能力来抵抗地震力。
其中,刚度是指结构在受到外力作用时,不发生过大的位移变形;耗能能力是指结构在位移变形过程中,能够吸收和消耗一定的能量。
因此,在设计时需充分考虑结构的刚度和耗能能力,以提高抗震性能。
三、结构构造混凝土梁板框架结构的构造主要包括柱、梁、板等构件的尺寸和布置方式。
具体包括以下几个方面:1、柱的布置柱的布置方式有多种,常见的包括网格状、框架状、交叉状等。
在柱的布置时,需考虑结构的承重和稳定性,同时兼顾结构的美观性和经济性。
2、梁的尺寸和布置梁的尺寸和布置方式也有多种,常用的有矩形梁、T形梁、箱形梁等。
在梁的设计中,需考虑梁的横向承载能力和纵向受拉能力,同时兼顾结构的刚度和美观性。
3、板的厚度和布置板的厚度和布置方式也是影响结构性能的重要因素。
在板的设计中,需考虑板的承载能力和变形能力,同时注意板与梁的连接方式和布置方式,以提高结构的抗震性能。
建筑结构设计:墙和柱承重的梁板结构的特
点有哪些?
以墙和柱承重的梁板结构体系,是一种既古老又年青的结构体系,说它古老是指它具有悠久的历史,早在公元前两千多年的埃及建筑中就已经广泛地采用了这种结构体系;说它年青则是指直到今天人们还利用它来建造建筑。
这种结构体系主要由两类基本构件共同组合而形成空间的。
一类构件是墙柱:另一类构件是梁板。
前者是形成空间的垂直而;后者是形成空何的水平面。
墙和柱所承受的是垂直的压力;梁和板所承受的是弯曲力。
古埃及、西业建筑所采用的石梁板、石墙柱结构;古希腊建筑所采用的木梁、石墙柱结构;近代各种形式的混合结构、大型板材结构、箱形结构等。
凡是利用墙、柱来承担梁、板荷重的一切结构形式都可以归纳在这种结构体系的范围之内。
这种结构体系的大特点是:墙体本身既要起到围隔空间的作用,同时又要承担屋面的荷重,把围护结构和承重结构这两重任务合并在一起,一身而二任。
1。
建筑结构选型02梁板及楼盖体系在建筑结构的选型中,梁、板及楼盖体系是非常重要的一部分。
梁和板主要用于承载和分散楼层荷载,楼盖体系则是楼层间的水平承重系统。
在这篇文章中,我将详细讨论一些常见的梁、板及楼盖体系,并介绍它们的优缺点。
1.钢筋混凝土梁和板体系钢筋混凝土梁和板体系是目前应用最广泛的楼盖体系之一、这种体系的主要特点是承载能力强、刚度大、稳定性好,并且可以进行预制和现场浇注。
它适用于多种建筑类型,包括住宅、商业和工业建筑。
然而,施工周期较长,施工成本较高,并且需要使用大量的钢筋和模板。
2.钢梁和钢板体系钢梁和钢板体系是另一种常见的楼盖体系,其优点是强度高、刚度大、重量轻,并且施工速度快。
与钢筋混凝土体系相比,钢梁和钢板体系具有更好的可预测性和可重复性,适用于大跨度和高要求的建筑。
然而,钢结构的耐火性较差,需要进行防火涂层或其他防护措施。
3.预应力混凝土梁和板体系预应力混凝土梁和板体系是通过将预应力钢筋施加在混凝土构件中,以减少或消除荷载产生的应变,从而提高其承载能力和刚度。
预应力混凝土梁和板体系具有较高的抗弯能力和抗震性能,适用于大跨度和高楼层的建筑。
然而,预应力混凝土结构的施工技术要求较高,对材料和施工工艺的要求也较严格。
4.钢筋混凝土空心板体系钢筋混凝土空心板体系使用预制的空心板作为楼梯、走道和楼层的覆盖物。
这种体系具有重量轻、施工速度快、降低楼层高度和减少自重的优点。
然而,由于空心板内部为空心结构,需要进行防火处理,同时也需要额外的工序和材料。
5.钢筋混凝土楼盖板体系钢筋混凝土楼盖板体系是一种用于大跨度建筑的刚性楼盖结构。
这种体系具有很好的承载能力、刚度大和稳定性好的特点。
它适用于工业和商业建筑,但施工过程较复杂,需要较高的施工技术和经验。
总的来说,梁、板及楼盖体系的选型应根据具体建筑的用途、设计要求、施工条件和经济因素来确定。
无论选择哪种体系,都需要充分考虑结构的安全性、经济性和施工可行性。
第6章钢筋混凝土梁板结构问答题6-1 混凝土梁板结构设计的一般步骤是什么?答题要点:1、结构平面布置及梁、板尺寸的确定;2、楼盖计算简图的确定;3、内力计算;4、钢筋配置6-2 混凝土梁板结构有哪几种类型?分别说明它们各自的受力特点和适用范围。
答题要点:现浇整体式楼盖按楼板受力和支承条件的不同又分为现浇肋梁楼盖、无梁楼盖和井式楼盖。
1、肋形楼盖:特点:由板、次梁、主梁组成,分单向板、双向板肋形楼盖,结构布置灵活,用钢量较低。
2、井式楼盖特点:由双向板与交叉梁组成,交叉梁无主、次之分,交叉点不设柱,建筑效果较好,整个楼盖相当于一块大型双向受力的平板。
应用:中小礼堂、餐厅、展览厅、会议室以及公共建筑的门厅或大厅。
3、无梁楼盖特点:不设梁肋,将板直接支承在柱上,有时在柱上部设置柱帽(矩形),具有结构高度小,板底平整,采光、通风效果好等特点。
应用:柱网接近正方形,l≯6m的商场、书库、冷藏室、仓库、水池的顶板、底板和筏片基础等。
6-3 现浇楼盖的设计步骤如何?答题要点:1、结构平面布置;2、梁、板尺寸的初步确定;3、单向板肋梁楼盖计算简图的确定;4、按弹性方法计算内力;5、按塑性内力重分布的方法计算内力;6、配置钢筋6-4 单向板肋梁楼盖进行结构布置的原则是什么?答题要点:答:设计单向板肋形楼盖时,首先应当确定梁板结构的布置。
为得到一种合理的结构布置,一般可按下列原则进行:(1)应考虑房屋的正常使用要求当房屋的宽度不大时(<5~7m),梁可以只沿一个方向布置;当房屋的平面尺寸较大时(例如工厂,仓库等),梁则应布置在两个方向上,并排一,两排或更多的支柱,此时主梁可平行于纵向外墙(或垂直于纵向外墙设置,前者对室内采光较为有利,后者则适合需要开设较大窗孔的建筑。
(2)应考虑结构受力是否合理布置结构梁板结构时,应尽量避免将集中荷载直接支承于板上,如板上有隔墙,机器设备等集中荷载作用时,宜在板下设置梁来支承,也应尽量避免将梁的支座搁在门窗洞口上,否则门窗过梁就要加强。
主梁在跨中支承一根次梁,在受力上也不如分散支承两根次梁为好。
(3)应考虑节约材料,降低造价的要求板的跨度就是次梁的间距减小时,次梁的根数就增多,但跨度减小,可使板厚减薄。
反之,当次梁间距增大时,次梁的根数就减少,但跨度增大,又使板厚增加,两者在材料消耗方面是相互密切联系的一对矛盾。
但根据实践表明,由于楼盖中板的混凝土用量占整个楼盖混凝土用量的比例较大,因此一般板厚愈薄,材料总消耗愈少,造价也愈经济。
但板太薄会使挠度过大,且施工难以保证质量,所以板的厚度一般不应小于现浇钢筋混凝土板的最小厚度表的规定。
板的合理跨度,一般在1.7~2.7m之间。
此外,由实践可知,当梁的跨度增大时,楼盖的造价随着提高;但当梁的跨度过小时,又使柱和柱基的数量增多,也会提高房屋的造价,同时柱子愈多,房屋的使用面积愈小。
因此,主,次梁的跨度也有一个比较经济合理的范围:次梁为4~6m,主梁为5~8m(当荷载较小时,宜用较大植;当何载较大时,宜用最小植)。
根据以上原则,即可对楼盖进行结构布置。
一般来说,板梁布置得愈简单整齐,就愈能符合适用,经济,美观的要求。
为此,如无特殊要求,应把整个柱网布置成正方形或长方形的,板梁应布置成等跨度的,以便使板的厚度和梁的截面尺寸都能统一,这样既便于计算也有利于施工。
6-5 单向板肋梁楼盖按弹性理论计算时,为什么要考虑折算荷载,如何计算折算荷载?答题要点:答:在确定板、次梁计算简图时,分别将次梁和主梁视为板和次梁的铰支座,在这种假定下,板和次梁在支座处可以自由转动,而忽略了次梁和主梁对节点转动的约束作用,这将使计算出的内力和变形与实际情况不符。
为此,采用折算荷载的方法来考虑支座的转动约束 作用。
采用增大恒载并相应减小活载数值的方法,考虑由于支座约束的存在对连续梁内力的影响。
此时的计算荷载称为折算荷载,折算荷载值为:楼板:p p p g g 2121''=+= 次梁:p p p g g 4341''=+=其中g 、p 分别为实际的恒载和活载。
6-6 按弹性理论计算单向板肋梁楼盖的内力时,如何进行荷载的最不利组合? 答题要点:答:求某跨跨中最大正弯矩时,应在该跨布置活荷载,然后向其左右,每隔一跨布置活荷载。
求某跨跨中最大负弯矩(即最小弯矩)时,该跨不应布置活荷载,而在左右相邻各跨布置活荷载,然后再隔跨布置。
求某支座最大负弯矩时,应在该支座左、右两跨布置活荷载,然后再隔跨布置。
求某支座左、右截面最大剪力时,其活载布置与求该支座最大负弯矩时的布置相同。
在确定端支座最大剪力时,应在端跨布置活荷载,然后每隔一跨布置活荷载。
6-7 现浇梁板结构中单向板和双向板是如何划分的?答题要点:答:两对边支承的板为单向板。
对于四边支承的板,当长边与短边长度之比小于或等于2.0时,按双向板考虑;当长边与短边长度之比大于2.0但小于3.0时,宜按双向板考虑,也可按单向板计算,但按沿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;当长边与短边长度之比大于或等于3.0时,可按沿短边方向受力的单向板考虑。
6-8 什么叫“塑性铰”?混凝土结构中的“塑性铰”与结构力学中的“理想铰”有何异同?答题要点:答:在截面承受的M几乎保持不弯的情况下,曲率Ψ剧增。
这时截面上能承受的M基本上等于截面的极限承载力Mu,即表现为该截面的“屈服”。
构件在该截面附近一个区段内的局部转角急剧增大,好象梁中出现了一个铰,称为“塑性铰”。
塑性铰与理想铰不同,塑性铰不是集中在一个截面,而是具有一定的长度,称为铰区长度,只是为了简化认为塑性铰是一个截面;理想铰不能传递弯矩,塑性铰能承受弯炬,为简化考虑,认为塑性铰所承受的弯矩为定值,为截面的屈服弯炬,即考虑为理想弹塑性;理想铰可以自由转动,塑性铰为单向铰,只能使截面沿弯矩方向发生转动,反方向不能转动,塑性铰的转动能力有限,其转动能力与钢筋种类、受拉纵筋配筋率及混凝土的极限压应变等因素有关。
6-9 什么叫塑性内力重分布?“塑性铰”与“塑性内力重分布”有何关系?答题要点:答:在静定结构中,当某一截面出现塑性铰后,该结构就变为一个几何可变体系,已不能继续加载。
随着塑性铰的出现,结构的承载力达到极限,整个结构即将破坏。
对于超静定结构的钢筋混凝土连续梁,由于存在多余约束,某一截面的屈服,即某一截面出现塑性铰并不能使结构立即破坏,还能继续增加荷载。
当继续加荷时,先出现塑性铰的截面所承受的弯矩Mu 维持不变,发生转动,而未出现塑性铰的截面所承受的弯矩加速增加(即结构的内力分布规律与出现塑性铰前的弹性计算方法的内力分布不再一致),直到出现塑性铰的数目达到结构形成几何可变体系时,整个结构即将破坏。
这种现象称为结构内力重分布,而塑性铰的转动过程也就是塑性内力重分布的过程。
6-10 按弹性理论计算连续梁的内力时考虑支座宽度的影响?支座边缘处的内力如何计算?答题要点:答:通常主梁内力计算按弹性理论计算,当板、梁与支座整浇时,其计算跨度取支座中心线间的距离,因而其支座最大负弯矩将发生在支座中心处,但该处截面较高,而支座边界处虽然弯矩减小,但截面高度却较支座中心要小得多,危险截面是在支座边缘处,故实际在计算主梁的支座截面配筋时应取支座边缘处的弯矩。
6-11 板、次梁、主梁设计的配筋,它们各有哪些受力钢筋?哪些构造钢筋?这些钢筋构件中各起了什么作用?答题要点:答:板中有受力钢筋和分布钢筋等,其中受力钢筋的作用是承受跨中正弯矩,分布钢筋的作用是浇筑混凝土时固定受力钢筋的位置,抵抗由于收缩或温度变化引起的内力,将板上的集中荷载更均匀地传递给受力钢筋,对四边支承的单向板,还可承担在长向上实际存在的一些弯矩。
板中负弯矩钢筋有:(1)板中垂直于主梁的构造钢筋,作用是承受靠近主梁两侧一定宽度范围内的与主梁方向垂直的负弯矩,并防止发生过宽的裂缝;(2)嵌固于墙内的板端负弯矩筋,作用是承受由于墙的约束所产生的负弯矩及控制其裂缝宽度。
梁中钢筋主要有纵向受力钢筋,主要是用来承受有弯矩在梁内产生的拉力,配置在受拉区时,则是用来补充混凝土受压能力的不足。
弯起钢筋在跨中是纵向受力钢筋的一部分,在靠近支座的弯起段,则是用来承受弯矩和剪力共同产生的主拉应力。
箍筋主要是用来承受由剪力和弯矩在梁内引起的主拉应力,同时与其它钢筋联系形成空间骨架。
架立筋主要用来固定箍筋位置以形成梁的钢筋骨架并防止发生裂缝。
腰筋及拉筋是在梁的截面高度较大时,为了防止在梁的侧面产生垂直于梁轴线的收缩裂缝,同时增强梁的抗扭作用。
另主梁还设有附加横向钢筋,有附加箍筋和附加吊筋,用来承受次梁传来的集中荷载,防止主梁集中荷载影响区下部混凝土拉脱。
6-12 在主次梁交接处,主梁中为什么要设置吊筋或附加箍筋?答题要点:答:在次梁与主梁相交处,由于次梁在负弯矩作用下将在梁顶发生裂缝,因而次梁传来的集中荷载只能通过其受压区的剪切传至主梁的腹中部分。
当梁腹中部有集中荷载作用时,此集中荷载将产生与梁轴线垂直的局部应力,荷载作用点以上为拉应力,荷载作用点以下则为压应力,此局部应力在荷载两侧0.5~0.65倍梁高范围内逐渐消失,由该局部应力产生的主拉应力将在梁腹引起斜裂缝,为防止这种斜裂缝引起的局部破坏,应在主梁承受梁传来的集中力处设置附加横向钢筋(箍筋或吊筋),将上述的集中荷载有效地传递到主梁的上部受压区域。
答题要点:答:将几种不利荷载组合下的内力图绘制在同一个图上,形成内力叠合图,其外包络线形成的图形称为内力包络图。
也就是梁各截面可能出现的最不利内力。
无论活荷载如何布置,梁上各截面的内力都不会超过内力包络图上的内力值。
由此种内力确定的梁的配筋是安全的。
6-14 常用的楼梯有哪几种类型?各有何优缺点?说明它们的适用范围。
答题要点:答:常用的楼梯有板式楼梯与梁式楼梯,板式楼梯是由梯段斜板、平台板和平台梁组成。
现浇梁式楼梯由踏步板、斜边梁、平台板和平台梁及楼层梁等组成,踏步板支承在斜边梁及墙上,也可在靠墙处加设斜边梁。
斜边梁支承在平台梁和楼层梁上(底层楼梯下端支承在地垄墙上)。
一般当楼梯使用荷载不大,且梯段的水平投影长度小于3m时,通常采用板式楼梯(在公共建筑中为了符合卫生和美观的要求大量采用板式楼梯);当使用荷载较大,且梯段的水平投影长度大于3m时,则宜采用梁式楼梯较为经济。
6-15 梁式楼梯和板式楼梯的适用范围如何?如何确定各组成部分的计算简图?答题要点:答:梁式楼梯适用于跨度大于3m,板式楼梯下表面平整,施工时支模方便,故常用于活载较小,梯段跨度不大于3m的情况。
梁式楼梯由踏步板、斜梁、平台梁和平台板组成。
其中对于踏步板可按两端间支在斜梁上的单向板计算,可取一个踏步作为及单元。