第九章 钢筋混凝土肋形结构

• 2 内力系数法
• 为减轻计算连续梁内力的工作量，等跨连续板梁在不 同布置的荷载作用下，内力可查内力系数表计算。参 见附表一。
• 均布荷载q作用下： • M=表中系数× • V=表中系数× • 集中荷载Q作用下： • M=表中系数× • V=表中系等跨连续梁板的各跨跨度相差不超过10%时，可 近似按等跨内力系数表计算。求跨中弯矩时，取相应 跨计算跨度；求支座负弯矩时，计算跨度可取相邻两 跨的平均值。
• 2 荷载计算
• (1)永久荷载 • 构件自重、面层重及固定设备重等，设计值g(均布)和 G(集中)表示。 • (2)可变荷载 • 人群荷载和可移动的设备等，设计值q(均布)和Q(集中) 表示。考虑最不利布置方式。 • 板取单位宽度板条计算，沿板跨方向受均载g或q； • 次梁承受板传来的均载gl1或qll及次梁自重； • 主梁承受由次梁传来的集载G＝gl1l2或Q＝ql1l2及主梁自 重，主梁自重比次梁传来的荷载小得多，可折算成集 载G、Q一并计算。
第二节 单向板肋形结构的 结构布置和计算简图 • 一、梁格布置
梁格布置首先要满足使用要求 然后考虑美观和经济
• • • • • •
1 布置原则 简单、规则、统一（等跨、对称） 2 梁板布置 • 1.7~2.7m 板跨为次梁间距 次梁跨度为主梁间距 • 4~6m • 5~8m 主梁跨度为柱间距
• 梁布得稀：省模板，省工，板跨大，板厚增加，多用砼， 自重增大。
边跨 连续板
l0
a ln 且 2
l0 ln
h 2
塑 性 理 论
连续梁
中间跨 边跨 中间跨
l0 l n
a l0 ln 2
且
l0 1.025ln
l0 l n
§9.2 弹性计算理论
• 1 基本思路 • 假设梁板为理想弹性体系，按结构力学的方法 （如弯矩分配法）计算连续梁、板的内力。由 于各跨内的活荷载不同时出现，因此应考虑多 种活荷载布置情况以求得各跨中内力（弯矩和 剪力）的最大值，即应考虑活荷载的最不利布 置，并按活荷载不利布置求得内力，绘制内力 包络图。
计算和试验结果： 当l2/l1 = 2时，长边方向 受力 约占6%
l 2／l 1>2时 l 2／l 1≤2时
单向板 双向板
某水电站厂房楼盖-单向板肋形楼盖
双向板肋形楼盖传力途径
• 四、肋形结构设计步骤：
• 梁格布置，计算简图，内力计算，截面设计， 配筋图。
• 五、单向板肋形楼盖设计内容步骤：
• • • • • • • 1 2 3 4 5 6 7 平面结构布置 选择材料强度等级与构件截面尺寸 统计荷载 板的设计 次梁设计 内力计算、配筋设计、配筋草图 主梁设计 绘制配筋施工图
• 梁布得密：板跨减少，板厚减薄，自重减轻，但费模板 和费工。
• 板面积大，板较薄时，材料省，造价低。 • 避免集中荷载直接作用在板上。
• 3、梁板尺寸
• • • • • 主梁：h=(1/8~1/12)l0 次梁：h=(1/10~1/14)l0 h/b=1/2~1/3.5 板厚为60～120mm。 水电站厂房发电机层的楼板，板厚常用120～ 200mm
• 6 支座截面控制内力的计算
• 弹性理论计算时，梁板支座的计算内力为支座中心线处的 最大内力，当连续板或梁与支座整体浇注时，支座范围内 截面高度很大，梁、板在支座内破坏是不可能的，故最危 险截面是在支座边缘处。因此，可取支座边缘截面作为计 算控制截面(如图所示），其弯矩和剪力的计算值近似按 下式求得：
• （5）根据支座最大内力计算支座控制截面内力。
• 然后根据上述计算所得各截面控制内力计算配筋用量。
b M b M V0 2
b Vb V g q 2
（均布荷载作用）
Vb V
（集中荷载作用）
图2.5 连续板、梁的弯矩计算值
• 7 弹性理论计算内力的步骤
• （1）统计荷载，建立计算简图；
• （2）对板、次梁上作用的恒荷载和活荷载进行调整； • （3）考虑活载的最不利布置，根据内力系数法求出各种荷 载不利组合情况下的弯矩和剪力，并绘制内力图； • （4）将内力图绘制于同一坐标图上，绘出其内力包络图；
• 3 计算跨度
• 弹性方法计算内力: • 弯矩计算的计算跨度l0，取支座中心线间的距离lc ； • • • • • • 支座宽度b较大时： 板 b>0.1lc，l0＝1.1ln； 梁b>0.05lc，l0。＝1.05 ln ln ——净跨度。 剪力计算跨度l0＝ln 。
• 塑性方法:
• p199
第九章 钢筋混凝土肋形结构
• 第一节 概述
• 一 建筑结构组成
主体结构 ：框架梁柱、墙体等 建 筑 结 构 楼、屋盖体系 ：梁、板
基础 ：支承在地基上 楼、电梯 ：垂直交通体系
• 二 肋形结构的组成
板（1）、次梁（2）和主梁（3）组成的整体式楼面
• 二 肋梁楼盖分类
• 根据传力路线
主要传力方向： 短边方向or长边方向？
• 对于板 • • 对于次梁
q g g 2
'
q q 2
'
q g g 4
'
3q q 4
'
• 5 内力包络图
• 将各种荷载组合情况下的内力图（弯矩图或剪力图）绘于 同一坐标图上，其外包线形成的图形称为内力包络图。它 表示在各种荷载的最不利布置下各截面可能产生的最大内 力值。
• 其绘制方法为：首先分别绘制各种最不利组合下的内力图， 然后将内力图绘制于同一坐标图上，将外包线连接起来。
• 1 支座的简化
• 周边搁置在砖墙上，简化为铰支。 • 板的中间支承为次梁，次梁的中间支承为主梁，可简 化为铰支，不考虑支承的刚性约束，引起的误差采用 折算荷载予以调整。 • 主梁的中间支承是柱，主梁与柱的线刚度之比大于4， 主梁是以边墙和柱为铰支的连续梁。小于4，柱和主 梁成为刚架计算。
• 因此， • 板、次梁、主梁 • 均简化为多跨连续梁
• 4、材料强度
• 砼强度等级：C20～C40。 • 板中钢筋，梁中箍筋、构造钢筋（架立筋、腰筋）： Ⅰ级； • 梁中受力钢筋：Ⅱ级 or Ⅲ级
• 二、计算简图
• 设计时把肋形结构分解为板、次梁和主梁分别计算
• 计算简图应表示出板或梁的跨数，支座性质，荷载形 式、大小及作用位置，各跨的计算跨度等。
• 3 活荷载的最不利布置原则
• 设计时，为确保安全，应根据结构力学原理计算各截面最 不利活荷载位置时的最大内力。即某一截面的内力设计值 （弯矩M或剪力V）为满布恒荷载与最不利活荷载组合作用 时该截面的内力。活荷载最不利布置原则如下： • （1）求某跨跨中最大正弯矩时，应在该跨布置活荷载；然 后两侧隔跨布置。
• （2）求某跨跨中最小弯矩时，应在该跨两侧跨内布置活
荷载；然后隔跨布置。
• （3）求某支座截面最大负弯矩时，应在该支座相邻 两跨布置活荷载；然后向两侧隔跨布置。
• （4）求某支座截面最大剪力时，活荷载布置与该截 面最大负弯矩布置相同。
• 4 荷载调整
• 计算简图中将次梁与板、主梁与次梁的支座连接简化为铰 支座，从而低估了支座约束作用，高估了支座的转动能力。 • 对于多跨连续梁板，在满跨的恒荷载作用下，构件转动变 形较小; • 在间隔布置的活荷载作用下，转动变形较大. • 所以，弹性理论计算中通过增加恒荷，降低活荷的方法使 构件的转角变形降低，相当于增大了支座约束能力。 • 调整后的折算荷载如下：