第二章 梁板结构(第四讲)
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实用文档 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 实用文档 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0201ll相关。
当跨度比值0201ll接近时,两个方向板带的弯矩值较为接近。随着0201ll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 实用文档 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。
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。
第 1 页 第十一章 梁 板 结 构
本章提要
1 掌握楼盖的结构布置、选型;
2 掌握整体现浇肋梁楼盖按弹性理论和按塑性内力重分布理论计算内力的方法;
3 理解折算荷载、内力包络图、塑性铰、内力重分布、弯矩调幅等概念;
4 熟悉楼盖结构的构造要求;
5 了解无梁楼盖、井式楼盖的设计方法、结构受力特点及应用场合;
6 了解装配式楼盖中预制构件的选择和连接构造;
掌握梁式楼梯、板式楼梯和雨蓬的设计计算方法。
第一节 概 述
钢筋混凝土梁板结构是土木工程中常用的结构。它广泛应用于工业与民用建筑的楼盖、屋盖、伐板基础、阳台、雨篷、楼梯等,还可应用于蓄液池的底板、顶板、挡土墙及桥梁的桥面结构。钢筋混凝土屋盖、楼盖是建筑结构的重要组成部分,占建筑物总造价相当大的比例。混合结构中,建筑的主要钢筋用量在楼盖、屋盖中。因此,梁板结构的结构形式选择和布置的合理性以及结构计算和构造的正确性,对建筑物的安全使用和经济性有重要的意义。
一 楼盖的类型
按施工方法可将楼盖分成现浇式、装配式和装配整体式三种:
1. 现浇式楼盖:
现浇式楼盖的整体性好、刚度大、抗震性能好、适应性强,遇到板的平面形状不规则或板上开洞较多的情况,更可显示出现浇式楼盖的优越性。但现浇式楼盖现场工程量大、模板需求量大、工期较长。
2. 装配式楼盖:
装配式楼盖是用预制构件在现场安装连接而成,具有施工进度快、机械化、工厂化程度高、工人劳动强度小等优点,但结构的整体性、刚度均较差,在抗震区应用受限。
3. 装配整体式楼盖:
装配整体式楼盖是在预制板或预制板和预制梁上现浇一个叠合层,形成整体,兼有现浇式和装配式两种楼盖的优点,刚度和抗震性能也介于上述两种楼盖之间。
在现浇式楼盖中,按梁、板的布置情况不同,还可将楼盖分为:
1.肋梁楼盖
肋梁楼盖(如图11-1a、b)由板和梁组成。梁将板分成多个区格,根据板区格长边尺寸和短边尺寸的比例不同,又可将肋梁楼盖分成为单向板肋梁楼盖和双向板肋梁楼盖。肋梁楼盖中若板为四边支承,受荷时,将在两个方向产生挠曲。但当板的长边l2与短边l1之比较大时,按力的传递规律,板的荷载主要沿短方向传递。为计算方便,当l2/ l1≥2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。这条规定的依据为:
梁板结构的概念与类型
钢筋混凝土梁板结构主要是由梁和板组成的结构体系,是工业与民用房屋的屋盖、楼盖广泛采用的一种结构形式。此外,其它属于梁板结构体系的结构物还有很多,如整片式基础,桥梁的桥面结构,水池的顶盖、池壁、底板,挡土墙等。常见的梁板结构如图11-1所示。因此,研究混凝土梁板结构的设计原理及构造要求具有普遍意义。本章重点简述建筑结构中的楼(屋)盖设计。
a)钢筋混凝土肋梁楼盖 b)梁式楼梯 c)雨篷
d)筏板基础 e)挡土墙
图11-1 常见的梁板结构
楼盖是建筑结构中的水平结构体系,对保证建筑物的承载力、刚度、耐久性以及抗风、抗震性能起着十分重要的作用,其与竖向承重构件、抗侧力构件共同组成建筑结构的整体空间受力体系。它将楼面竖向荷载传递至竖向承重构件,将水平荷载传给抗侧力构件。根据不同的分类方法,楼盖可分为不同的类型。
按照结构形式可将楼盖分为单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖、井式楼盖、无梁楼盖、密肋楼盖等,如图11-2所示。
a)单向板肋梁楼盖 b)双向板肋梁楼盖 c)井式楼盖
d)单向板密肋楼盖 e)无梁密肋楼盖 f)无梁楼盖
图11-2 常见的楼盖形式
肋梁楼盖通常由板和梁组成,是现浇楼盖中使用最普遍的一种。其主要传力途径为板→梁→柱(或墙)→基础→地基。肋梁楼盖的特点是用钢量较低,楼板上留洞方便,但支模较复杂。
双向板肋梁楼盖的受力性能较好,可以跨越较大的跨度,梁格布置使顶棚整齐美观,常用于民用房屋跨度较大的房间以及门厅等处。当梁格尺寸及使用活荷载较大时,双向板肋梁楼盖比单向板肋梁楼盖经济,所以也常用于工业房屋楼盖。
井式楼盖是双向板肋梁楼盖的一种特殊形式,其两个方向的柱网及梁的截面尺寸均相同,不分主次梁,其双向楼板肋形楼盖的主要区别是,在梁的交叉处不设柱。梁的间距一般为1.5m~3m,比双向板肋形楼盖中梁的间距小。