1、,一、結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件截面尺寸確定 二、雙向板按彈性理論的計算方法 三、雙向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計及構(gòu)造,第三節(jié) 雙向板肋梁樓蓋設(shè)計,教學(xué)目標(biāo)：,在整澆式肋梁樓蓋中，四邊支承的板，在均布荷載下當(dāng)其長邊 與短邊 之比 時，應(yīng)按雙向板設(shè)計；3 2時，宜按雙向板設(shè)計，這種樓蓋稱雙向板肋梁樓蓋。,一、結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件截面尺寸確定,1.結(jié)構(gòu)布置：,普通雙向板樓蓋板區(qū)格尺寸一般為34m,主梁、次梁跨度一般取58m。 雙向板的厚度一般在80160mm范圍內(nèi)，任何情況下不得小于80mm。為了使板具有足夠的剛度，當(dāng)簡支時板厚不應(yīng)小于跨度的l/45，板邊有約束時不應(yīng)小于跨度的l/50。 主梁截面高度h可取跨度的(1/1

2、51/12)，次梁截面高度h可取跨度的(1/20l/15），梁的截面寬度b=(1/21/3)h。,2.構(gòu)件截面尺寸,3. 雙向板的受力特點,沿兩個方向彎曲和傳遞荷載,圖345板的上翹分析,板的整體工作,實際上，圖3-47中從雙向板內(nèi)截出的兩個方向的板帶并不是孤立的， 它們都是受到相鄰板帶的約束，這將使得其實際的豎向位移和彎矩有所減小。,圖3-47兩個方向的板帶受力變形示意圖,二、雙向板按彈性理論的計算方法,（一）計算簡圖確定,1. 基本假定,（1）雙向板為各向同性板；板厚遠(yuǎn)小于板平面尺寸；,板的撓度為小撓度，不超過板厚的1/5。,（2）板的支座按轉(zhuǎn)動程度不同，有鉸支座和固定支座兩種。, 板支承

3、在墻上時，為鉸支座；, 等區(qū)格梁板結(jié)構(gòu)整澆，對板支座而言，板面荷載左右對稱時，,支座為固定支座；板面荷載反對稱時，支座為鉸支座。,（3）假定支承梁的抗彎剛度很大，在荷載作用下，梁的垂直變形,可以忽略不計，即視各區(qū)格板的周邊均勻支承于梁上。,（4）假定梁的抗扭剛度很小，在荷載作用下，支承梁繞自身縱軸,可自由轉(zhuǎn)動。,2. 計算簡圖,根據(jù)基本假定，按支座情況不同，矩形雙向板有如圖348所示六種計算簡圖。,（1）四邊簡支板,（2）一邊固定、三邊簡支板,（3）兩對邊固定、兩對邊簡支板,（4）四邊固定板,（5）兩鄰邊固定、兩鄰邊簡支板,（6）三邊固定、一邊簡支板,（二）單區(qū)格矩形雙向板的內(nèi)力計算,按照彈性

4、理論計算鋼筋混凝土雙向板的內(nèi)力可利用圖表進(jìn)行。,1. 不考慮泊桑比（=0）時的內(nèi)力計算,M=表中系數(shù)ql2,l計算跨度，取板兩個方向計算跨度lx、ly的較小者，計算跨度取值同單向板。,M跨中或支座截面單位板寬上的彎矩，單位板寬通常取1000mm；,2. 考慮泊桑比（0）時的內(nèi)力計算,，,泊桑比，鋼筋混凝土的通常取1/6；,注意：計算支座截面彎矩時，不考慮泊桑比的影響， 即可直接按式（320）計算內(nèi)力。,(320),（三）多區(qū)格等跨連續(xù)雙向板的實用計算法,1. 求跨中最大彎矩,活荷載的最不利布置,當(dāng)求某區(qū)格跨中最大彎矩時，其活荷載的最不利布置，如圖3-49所示即在該區(qū)格及其左右前后每隔一區(qū)格布置

5、活荷載，通常稱為棋盤形荷載布置。,，,荷載等效,將板上永久荷載g和活荷載q分成為對稱荷載和反對稱荷載兩種情況，取,，,對稱荷載,反對稱荷載,g=g+q/2,q=q/2,對稱型荷載作用下,近似認(rèn)為板的中間支座處轉(zhuǎn)角為零,中間區(qū)格板可按四邊固定的板來計算內(nèi)力,邊區(qū)格板的三個內(nèi)支承邊、角區(qū)格的兩個 內(nèi)支承邊都可以看成固定邊。,反對稱型荷載作用下,，,將板的各中間支座看成鉸支承，因此在 q=q/2作用下，各板均可按四邊簡支 的單區(qū)格板計算內(nèi)力，計算簡圖取附表3-2 中的第1種（圖351），求得反對稱荷載 作用下當(dāng)=0時各區(qū)格板的跨中最大彎矩。,跨內(nèi)最大正彎矩,通過上述荷載的等效處理，等區(qū)格連續(xù)雙向板在

6、荷載g 、q作用下，都可轉(zhuǎn)化成 單區(qū)格板利用附表3-2計算出跨內(nèi)彎矩值。最后按式（3-21）計算出兩種荷載情 況的實際跨中彎矩，并進(jìn)行疊加，即可作為所求的跨內(nèi)最大正彎矩。,2.求支座彎矩,假定全板各區(qū)格滿布活荷載時支座彎矩最大，內(nèi)區(qū)格可按四邊固定的單跨雙向板計算 其支座彎矩，邊區(qū)格，其邊支座邊界條件按實際情況考慮，內(nèi)支座按固定邊考慮， 計算其支座彎矩。,3. 內(nèi)力折減,，,（1）中間各區(qū)格板的跨中截面及支座截面彎矩，折減系數(shù)為0.8。,（2）邊區(qū)格各板的跨中截面及自樓蓋邊緣算起的第一內(nèi)支座截面：,當(dāng) 時，折減系數(shù)為0.8；,當(dāng)1.5,2時，折減系數(shù)為0.9,當(dāng),2時，不予折減,（3）對角區(qū)格板

7、塊，不予折減。,三、雙向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計及構(gòu)造,（一）雙向板的截面設(shè)計與構(gòu)造,1. 雙向板設(shè)計要點,（1）內(nèi)力計算：雙向板的內(nèi)力計算可以采用彈性理論與塑性理論的方法,（2）板的計算寬度：通常取1000mm，板的厚度按表32取值。,（3）截面有效高度h0：雙向板中短跨方向彎矩較長跨方向彎矩大，,板跨短向：h0=h20mm,板跨長向：h0=h30mm,（4）板的配筋計算：,因此短跨方向鋼筋應(yīng)放在長跨方向鋼筋之下，,為內(nèi)力臂系數(shù)，一般可取,=0.90.95,2. 雙向板配筋構(gòu)造,，,（1）板中受力鋼筋, 一般要求,雙向板中受力鋼筋的級別、直徑、間距及錨固、搭接等各方面要求同單向板。, 配筋方式,

8、（a）分離式配筋,（b）彎起式配筋, 鋼筋布置,在 和 方向?qū)宸譃閮蓚€邊緣板帶和一個中間板帶，邊緣板帶寬度均 為 /4。中間板帶按最大跨中正彎矩求得的鋼筋數(shù)量均勻布置于板底； 邊緣板帶單位寬度內(nèi)的配筋取中間板帶配筋之半，且每米寬度內(nèi)不少于3根。,沿支座均勻布置,雙向板鋼筋分板帶布置示意圖,鋼筋彎起,在四邊固定的單塊雙向板及連續(xù)雙向板中，板底鋼筋可在距支座邊 /4處 彎起鋼筋總量的1/21/3，作為支座負(fù)筋，不足時，另加板頂負(fù)鋼筋。,在四邊簡支的雙向板中，由于計算中未考慮支座的部分嵌固作用，板底 鋼筋可在距支座邊 /4處彎起1/3作為構(gòu)造負(fù)筋。,雙向板鋼筋分板帶布置示意圖,（2）板中構(gòu)造鋼筋,

9、直徑、間距、位置參見單向板。,圖3-47兩個方向的板帶受力變形示意圖,同單向板肋梁樓蓋中梁一樣取值,（二）雙向板肋梁樓蓋中支承梁的設(shè)計要點與配筋構(gòu)造,1. 梁的設(shè)計要點,（1）支承梁梁的截面形式,雙向板支承梁的荷載分配,對現(xiàn)澆樓蓋，梁跨中按T形截面，梁支座處按矩形截面。,（2）支承梁截面有效高度h0,（3）支承梁上荷載分布,換算的等效均布荷載,（5）配筋計算,（4）內(nèi)力計算,三角形荷載,梯形荷載,內(nèi)力求出后，梁的截面配筋與單向板肋形樓蓋中的次梁、主梁相同,2. 梁的配筋構(gòu)造,雙向板肋梁樓蓋中梁的配筋構(gòu)造同單向板中梁的配筋構(gòu)造,第四節(jié) 樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計梁板結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用示例,重 點,板式樓梯、梁式樓

10、梯傳力機(jī)理,難 點,板式樓梯、梁式樓梯的區(qū)別,樓梯是房屋的豎向通道，一般由梯段、平臺、欄桿組成，平面布置，梯段踏步尺寸以及欄桿等由建筑設(shè)計確定。 按所用材料分為木樓梯、鋼樓梯和鋼筋砼樓梯。 按施工方法分為現(xiàn)澆整體式樓梯和預(yù)制裝配式樓梯。 按構(gòu)件受力不同分為板式樓梯、梁式樓梯、剪刀式（懸挑式）樓梯和螺旋式樓梯。,一、樓梯的結(jié)構(gòu)選型,1. 板式樓梯 板式樓梯由梯段、橫梯梁和平臺組成，梯板是一塊斜板，板的兩端支承在平臺梁上（最下端的梯段可支承在橫梁上，也可單獨做基礎(chǔ)）。 優(yōu)點：下表面平整，施工支模方便。 缺點：斜板較厚，當(dāng)跨度較大時，材料用量較多。 板式樓梯外觀美觀，多用于住宅、辦公樓、教學(xué)樓等建筑

11、，目前跨度較大的公共建筑也多受用。,2.梁式樓梯 在樓梯斜板側(cè)面設(shè)置斜梁，斜梁兩端支承在橫梯梁上，橫梯梁支承在梯間墻上或柱上，就構(gòu)成了梁式樓梯。 特點：梯段較長時比較經(jīng)濟(jì)，但支模及施工都比板式樓梯復(fù)雜，外觀也顯得笨重。,3.剪刀式樓梯和螺旋式樓梯 如圖7.3.1c為剪刀式樓梯，整個樓梯由主體結(jié)構(gòu)的邊梁上挑出，其優(yōu)點是首層休息平臺和踏步下的空間可以較好的利用，外形美觀輕巧。缺點是受力復(fù)雜。,如下圖為螺旋式樓梯，樓梯支模復(fù)雜，施工比較困難， 材料用量較多，造價高。多在美觀要求較高的公共建筑中采用。,1. 現(xiàn)澆板式樓梯的計算與構(gòu)造 （1）梯段板,二、現(xiàn)澆樓梯的計算與構(gòu)造,2）構(gòu)造要求 梯段斜板配筋可

12、采用彎起式或分離式。采用彎起式配筋時，一半鋼筋伸入支座，一半靠近支座處彎起，支座截面負(fù)筋的用量一般可取與跨中截面相同。受力鋼筋的彎起點位置見圖7.3.3。在垂直受力鋼筋方向仍應(yīng)按構(gòu)造配置分布鋼筋6250，并要求每一個踏步下至少放置一根鋼筋。,1）計算要點 1.平臺梁支承在兩側(cè)樓梯間的橫墻上，按簡支梁計算。平臺梁承受斜邊梁傳來的集中荷載，平臺板傳來的均布荷載以及平臺梁自重，計算簡圖見7.3.11圖所示。 2.平臺梁的計算截面按倒L形截面計算。 3.平臺梁橫截兩側(cè)荷載不同，因此平臺梁受有一定的扭距作用，一般不需計算，但應(yīng)適當(dāng)增加配箍量。平臺梁受有斜邊梁的集中荷載，所以在平臺梁中位于斜邊梁支座兩側(cè)處

13、，應(yīng)設(shè)置附加橫向箍筋。,2）構(gòu)造要求 平臺梁一般構(gòu)造要求與簡支受彎構(gòu)件相同，平臺梁的高度應(yīng)保證斜邊梁的主筋能放在平臺梁的主筋上，即平臺梁的底面應(yīng)低于斜邊梁的底面，或與斜邊梁底面齊平。,在有些民用建筑中，為加快施工進(jìn)度，降低造價，也常采用預(yù)制裝配式樓梯。裝配式樓梯各地均編有通用圖集，可根據(jù)需要選用。 1.懸臂式樓梯 懸臂式樓梯由預(yù)制踏步板和平臺板組成。平臺板可采用預(yù)應(yīng)力空心板，踏步板預(yù)制成單塊L形（或倒L形），將其一端砌固在磚墻內(nèi)即可。居住建筑砌入墻內(nèi)不宜小于180mm，公共建筑不宜小于240mm。,三、裝配式樓梯的類型與構(gòu)造,懸臂式樓梯應(yīng)以一個樓梯段為計算單元進(jìn)行抗傾覆驗算。由于懸臂式樓梯對磚墻有削弱，對抗震不利，因此近些年來工程中很少采用。,2.板式樓梯 裝配式板式樓梯由預(yù)制梯段板、預(yù)制平臺梁和平臺板組成。若梯段較寬，可將預(yù)制梯段板分塊預(yù)制，現(xiàn)場組裝。為減輕自重，預(yù)制梯段板的踏步部分可做成空心。 梯段板與平臺梁應(yīng)采用焊接連接，梯段板在平臺梁上的擱置長度至少為80mm。,3.小型分件裝配式樓梯 小型分件裝配式樓梯由踏步板、斜梁、平臺梁、平