01.3梁板结构——1.3、整体式双向板梁板结构(课件)

  • 格式:doc
  • 大小:530.50 KB
  • 文档页数:15

下载文档原格式

  / 15
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

1.3 整体式双向板梁板结构

由两个方向板带共同承受荷载,在纵横两个方向上发生弯曲且都不能忽略的四边支承板,称为双向板。

双向板的支承形式:四边支承、三边支承、两边支承或四点支承。

双向板的平面形状:正方形、矩形、圆形、三角形或其他形状。

双向板梁板结构。又称为双向板肋形楼盖。图1.3.1。

双重井式楼盖或井式楼盖。

我国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)规定:对于四边支承的板,

●当长边与短边长度之比小于或等于2时,应按双向板计算;

●当长边与短边长度之比大于2,但小于3时,宜按双向板计算;

若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时,可按沿短边方向受力的

单向板计算。

1.3.1 双向板的受力特点

1、四边支承双向板弹性工作阶段的受力特点

整体式双向梁板结构中的四边支承板,在荷载作用下,板的荷载由短边和长边两个方向板带共同承受,各个板带分配的荷载,与长跨和短跨的跨度比值()0201l l 相关。

当跨度比值()0201l l 接近时,两个方向板带的弯矩值较为接近。随着()0201l l 的增大,短向板带弯矩值逐渐增大,最大正弯矩出现在中点;长向板带弯矩值逐渐减小。而且,最大弯矩值不发生在跨中截面,而是偏离跨中截面,图1.3.2。这是因为,短向板带对长向板带具有一定的支承作用。

2、四边支承双向板的主要试验结果

位移与变形

双向板在荷载作用下,板的竖向位移呈碟形,板的四角处有向上翘起的趋势。

●裂缝与破坏

对于均布荷载作用下的正方形平面四边简支双向板:

●在裂缝出现之前,基本处于弹性工作阶段;

●随着荷载的增加,由于两个方向配筋相同(正方形板),第一批裂缝

出现在板底中央部位,该裂缝沿对角线方向向板的四角扩展,直至

因板底部钢筋屈服而破坏。

●当接近破坏时,板顶面靠近四角附近,出现垂直于对角线方向、大

体呈圆弧形的环状裂缝。这些裂缝的出现,又促进了板底对角线方

向裂缝的发展。图1.3.3a。

对于均布荷载作用下的矩形平面四边简支双向板:

●在裂缝出现之前,也基本处于弹性工作阶段;

●随着荷载的增加,第一批裂缝出现在板底中央部位,且平行于板的

长边方向,该裂缝向板角处延伸,与板边大体呈45°角,

●在接近破坏时,板四角处顶面也出现圆弧形裂缝,最终由于跨中及

45°角方向裂缝处截面的受拉钢筋达到屈服,混凝土达到抗压强度

而导致双向板破坏,图1.3.3b。

●塑性铰线

双向板裂缝处截面的钢筋,从开始屈服到截面即将破坏这个阶段,截面处于第Ⅲ工作阶段,与前面所讨论的塑性铰的概念相同,此处因钢筋达到屈服所形成的临界裂缝,称为塑性铰线。塑性铰线的出现,使结构被裂缝分割的若干板块,称为几何可变体系,结构达到承载力极限状态。

双向板的内力分析方法有两种理论:

按弹性理论的分析方法求解板的内力与变形,并配筋;

按塑性理论的分析方法求解板的内力与变形,并配筋。

1.3.2 双向板按弹性理论的分析方法

1、单区格双向板的内力及变形计算

当板厚远小于板短边,且板的挠度远小于板的厚度时,双向板可按弹性薄板理论计算。

均布荷载作用下的单区格双向矩形板的边界条件,有六种不同的情况,计算简图见图1.3.4。

不同情况下,单区格双向矩形板的内力及变形计算结果(弯矩和挠度系数),见附录8。表中列出了双向板,计算时,只需要根据实际支承情况和短跨与长跨的比值,直接查出弯矩系数和挠度系数,即可计算得到各种单区格双向矩形板最大弯矩值和最大挠度值,即

()20x m g

q l 表中系数=? ()40x c g q l B 表中系数u +=?

其中符号见P50。 需要说明的是,附录8中的表中系数,是根据材料的泊松比0m =制定的,当0m ¹时,如,混凝土,0.2m =,尚应考虑双向弯曲对两个方向板带弯矩值的相互影响,可按下式计算

()x x y m m m m

m =+ ()y y x m m m m

m =+ 其中符号见P50。

对于支座截面弯矩值,由于另外一个方向板带的弯矩等于零,所以,不存在两个方向板带弯矩的相互影响问题。

2、多区格等跨连续双向板的内力及变形计算

计算假定:

采用单区格双向矩形板的内力及变形计算为基础的实用计算方法,将多区格等跨连续双向板的内力分析问题,转化为单区格双向矩形板的内力计算问题。该方法假定:

● 双向板支承梁的受弯线刚度很大,其竖向位移可忽略不计;

● 双向板支承梁的受扭线刚度很小,可以自由转动;

● 双向板沿同一方向相邻跨度的相对差值,小于20%。

在上述假定条件下,支承梁可看作为双向板的不动铰支座,从而使内力计算得到简化,并且计算误差大为降低。

结构控制截面的确定:取各支座截面和跨内截面作为结构的控制截面; 结构控制截面产生最危险内力的最不利荷载组合:根据结构的弹性变形曲线确定活荷载的最不利布置方式。

(1)、多区格板跨内截面最大正弯矩计算

最不利活荷载布置:按棋盘式布置,图 1.3.5a 。活荷载的棋盘式布置,可以使所有活荷载布置区格板内的跨内双向正弯矩达到最大值。

计算多区格等跨连续双向板跨内截面最大正弯矩时,采用近似内力分析方法:

将棋盘式布置的活荷载分解为:各区格板满布的对称活荷载

2

q 和区格板棋盘式布置的反对称活荷载2q ±,图1.3.5b 、c 。