《建筑结构设计》第二章-梁板结构课件

建筑建筑结构构设计东南大学邱洪南大学邱洪兴 第二章第二章 梁板梁板结构构课件件建筑结构设计东南大学邱洪兴建筑结构设计东南大学邱洪兴 第二章第二章 梁板结构课件梁板结构课件梁板结构2.1种类及布置种类及布置2.1.1种类种类钢钢混凝土组合混凝土组合钢梁钢梁混凝土面板混凝土面板型钢混凝土梁型钢混凝土梁混凝土面板混凝土面板钢梁钢梁混凝土面板混凝土面板混凝土板钢梁连接件钢梁混凝土抗剪连接件压型钢板钢梁钢梁压型钢板组合板压型钢板组合板混凝土板型钢混凝土梁型钢混凝土梁型钢混凝土梁混凝土板混凝土板钢梁钢梁压型钢板混凝土组合板压型钢板混凝土组合板建筑结构设计建筑结构设计课件课件20132013版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴梁板结构梁板结构2.1种类及布置种类及布置2.1.1种类钢种类钢混凝土组合钢梁混凝土组合钢梁混混混凝土楼盖混凝土楼盖现浇楼盖现浇楼盖装配式楼盖装配式楼盖按施工方法按施工方法装配整体式楼盖装配整体式楼盖建筑结构设计建筑结构设计课件课件20132013版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴混凝土楼盖现浇楼盖装配式楼盖按施工方法装配整体式楼盖建筑结混凝土楼盖现浇楼盖装配式楼盖按施工方法装配整体式楼盖建筑结双向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖按结构形式按结构形式密肋楼盖密肋楼盖无梁楼盖无梁楼盖单向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖密肋楼盖无梁楼盖建筑结构设计建筑结构设计课件课件20132013版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴双向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖按结构形式密肋楼盖无梁楼盖单向板双向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖按结构形式密肋楼盖无梁楼盖单向板梁板结构2.1种类及布置种类及布置2.1.1种类一、单向板肋梁楼盖布置方案2.1.2混凝土楼盖结构布置混凝土楼盖结构布置2.1.2混凝土楼盖结构布置次梁次梁纵向布置，纵向布置，主梁主梁横向布置横向布置次梁横向布置，主梁纵向布置次梁横向布置，主梁纵向布置次梁：支承在主梁上的梁主梁：支承在竖向构件上（柱或墙）、支承次梁的梁主梁沿横向布置主梁次梁主梁沿纵向布置主梁次梁建筑结构设计建筑结构设计课件课件20132013版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴梁板结构梁板结构2.1种类及布置种类及布置2.1.1种类一、单向板肋梁楼盖布置种类一、单向板肋梁楼盖布置梁板结构2.1种类及布置种类及布置2.1.1种类二、双向板楼盖布置方案2.1.2混凝土楼盖结构布置混凝土楼盖结构布置不设次梁，板四周支承在框架梁上不设次梁，板四周支承在框架梁上板三边支承在主梁上、另一边支承在次梁上板三边支承在主梁上、另一边支承在次梁上 不设内柱，两个方向布置支承梁。不设内柱，两个方向布置支承梁。l02l02l02l01l01l01无次梁双向板楼盖l01l02l02l02次梁l01l01l01l01l01有次梁双向板楼盖l02l02l02l01l01l01井式楼盖建筑结构设计建筑结构设计课件课件20132013版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴梁板结构梁板结构2.1种类及布置种类及布置2.1.1种类二、双向板楼盖布置方案种类二、双向板楼盖布置方案梁板结构2.1种类及布置种类及布置2.1.1种类三、截面尺寸估算2.1.2混凝土楼盖结构布置混凝土楼盖结构布置板板单向板厚度不应小于跨度的单向板厚度不应小于跨度的1/30；双向板厚度不应小于双向板厚度不应小于1/40；悬臂板根部厚度不应小于悬臂板根部厚度不应小于1/12。次梁梁高可取跨度的次梁梁高可取跨度的1/181/12；主梁梁高可取跨度的主梁梁高可取跨度的1/151/10；梁宽可取梁高的梁宽可取梁高的1/31/2。双向梁系梁高可取跨度的双向梁系梁高可取跨度的1/181/16，梁宽取梁高的，梁宽取梁高的1/41/3 梁梁建筑结构设计建筑结构设计课件课件20132013版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴梁板结构梁板结构2.1种类及布置种类及布置2.1.1种类三、截面尺寸估算种类三、截面尺寸估算2.1梁板结构2.1种类及布置种类及布置2.1.1种类2.1.3钢楼盖结构布置2.1.2混凝土楼盖结构布置一、组成2.1.3钢楼盖结构布置钢楼盖结构布置钢楼盖由铺板、次梁和主梁组成。钢楼盖由铺板、次梁和主梁组成。梁采用型钢或由钢板焊制；常用的平台铺板有轻型钢板、预制混梁采用型钢或由钢板焊制；常用的平台铺板有轻型钢板、预制混凝土板和钢凝土板和钢混凝土组合板三类。混凝土组合板三类。(a)(b)加劲肋防滑条8080(c)防滑带肋平钢板防滑带肋平钢板(b)和冲泡钢板和冲泡钢板(c)等形式等形式轻型钢板有花纹钢板轻型钢板有花纹钢板(a)、建筑结构设计建筑结构设计课件课件20132013版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴梁板结构梁板结构2.1种类及布置种类及布置2.1.1种类种类2.1.3钢楼盖结构布钢楼盖结构布二、布置方案主梁(a)单单向向式式，仅仅在在一一个个方方向向布布置置主主梁梁，不设次梁不设次梁(b)双双向向式式，柱柱距距较较大大的的方方向向布布置置主主梁梁、较较小小的方向布置次梁的方向布置次梁 主梁次梁(c)复复式式，在在次次梁梁之之间间再再增增设设与与次次梁梁方方向向垂直的小梁垂直的小梁 主梁次梁小梁建筑结构设计建筑结构设计课件课件20132013版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴二、布置方案主梁二、布置方案主梁(a)单向式，仅在一个方向布置主梁，不设次梁单向式，仅在一个方向布置主梁，不设次梁三、连接方案轻型钢板和预制混凝土板通常做成单体，两端与梁牢固相连。轻型钢板和预制混凝土板通常做成单体，两端与梁牢固相连。轻型钢板与梁的连接一般采用焊接；轻型钢板与梁的连接一般采用焊接；组合楼板则通常做成连续的，通过次梁上的栓钉（抗剪连接件）增组合楼板则通常做成连续的，通过次梁上的栓钉（抗剪连接件）增强与楼板的连接。强与楼板的连接。铺板铺板次梁与主梁的连接次梁与主梁的连接 按相对位置可分为叠按相对位置可分为叠接和平接接和平接 次梁与主梁叠接次梁主梁主梁次梁次梁与主梁平接按受力性能分为刚接和铰接两种。按受力性能分为刚接和铰接两种。建筑结构设计建筑结构设计课件课件20132013版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴三、连接方案轻型钢板和预制混凝土板通常做成单体，两端与梁牢固三、连接方案轻型钢板和预制混凝土板通常做成单体，两端与梁牢固四、构件选型轻型钢板的厚度不宜小于跨度（净跨）的轻型钢板的厚度不宜小于跨度（净跨）的1/1501/120；挠度不应大；挠度不应大于于l0/150铺板铺板型钢梁先按梁的跨度、荷载和支座约束条件估算截面最大弯矩；根型钢梁先按梁的跨度、荷载和支座约束条件估算截面最大弯矩；根据强度设计值求出所需的截面抵抗矩；最后查出型钢的型号据强度设计值求出所需的截面抵抗矩；最后查出型钢的型号。梁梁焊接工字形截面尺寸的初步选择可按下列次序：选择截面高度焊接工字形截面尺寸的初步选择可按下列次序：选择截面高度腹腹板厚度板厚度翼缘尺寸翼缘尺寸翼缘宽度和厚度。翼缘宽度和厚度。梁板结构2.1种类及布置种类及布置2.1.1种类2.1.2混凝土楼盖结构布置2.1.3钢楼盖结构布置钢楼盖结构布置建筑结构设计建筑结构设计课件课件20132013版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴四、构件选型轻型钢板的厚度不宜小于跨度（净跨）的四、构件选型轻型钢板的厚度不宜小于跨度（净跨）的1/150简支组合板的高跨比不宜小于简支组合板的高跨比不宜小于1/25、连续组合板不宜小于、连续组合板不宜小于1/35；组；组合板的总厚度合板的总厚度h不应小于不应小于90mm，压型钢板顶面以上的混凝土厚度，压型钢板顶面以上的混凝土厚度hc1不应小于不应小于50mm；压型钢板厚度不应小于；压型钢板厚度不应小于0.75mm，波槽平均宽度，波槽平均宽度不应小于不应小于50mm；当采用在槽内设置栓钉时，压型钢板的总高度不；当采用在槽内设置栓钉时，压型钢板的总高度不应超过应超过80mm。钢梁hc1h槽宽2.1.4组合楼盖结构布置要点一、布置方案组合楼盖梁的布置参照钢楼盖组合楼盖梁的布置参照钢楼盖压型钢板压型钢板-组合板通常布置成连续的，有单向受力和双向受力两种组合板通常布置成连续的，有单向受力和双向受力两种二、构件选型与尺寸估算组合梁的高跨比取组合梁的高跨比取1/151/16，其中钢梁的，其中钢梁的高度不宜小于组合梁截面高度的高度不宜小于组合梁截面高度的1/4建筑结构设计建筑结构设计课件课件20132013版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴简支组合板的高跨比不宜小于简支组合板的高跨比不宜小于1/25、连续组合板不宜小于、连续组合板不宜小于1/32.2 梁板结构分析2.2.1分析模型一、砼单向板楼盖次梁主梁板l1l2l2l2l2l2l1l1l1l1l1l3l3板次梁单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计时主梁、次梁、板一般时主梁、次梁、板一般分开计算。分开计算。板次梁主梁柱从实际结构中选取有代表性的一部分，作为计算、分析从实际结构中选取有代表性的一部分，作为计算、分析的对象，这一部分称为的对象，这一部分称为计算单元计算单元。计算单元板计算单元b=1m板1m宽度的板带宽度的板带次梁：计算单元宽度取相邻次梁中心距的一半；次梁：计算单元宽度取相邻次梁中心距的一半；主梁：计算单元宽度取相邻主梁中心距的一半。主梁：计算单元宽度取相邻主梁中心距的一半。主梁计算单元次梁计算单元l1建筑结构设计建筑结构设计课件课件20132013版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴2.2 梁板结构分析梁板结构分析2.2.1分析模型一、砼单向板楼盖次梁主分析模型一、砼单向板楼盖次梁主因单向板忽略长跨向内力，所以板因单向板忽略长跨向内力，所以板带之间的边界可作为自由边；带之间的边界可作为自由边；l1l2l2l2l2l2l1l1l1l1l1l3l3计算简图计算简图计算单元是从整体结构中截取出来计算单元是从整体结构中截取出来的，确定其计算简图时需要分析它的，确定其计算简图时需要分析它的边界情况，用适当的支座模拟。的边界情况，用适当的支座模拟。板带有两类边界：板带板带有两类边界：板带(单元单元)之之间以及板带与次梁之间。间以及板带与次梁之间。边界条件可以从边界条件可以从力力的方面分析，的方面分析，也可以从也可以从变形变形方面分析。方面分析。次梁q1次梁对板在该处的竖向位移和转角次梁对板在该处的竖向位移和转角位移有约束；位移有约束；如果忽略如果忽略竖向位移和转动约束，竖向位移和转动约束，板可以简化为连续梁计算简图。板可以简化为连续梁计算简图。板计算简图l01l01l01l01l01l01q1次梁板面分布荷载q1因单向板忽略长跨向内力，所以板带之间的边界可作为自由边；因单向板忽略长跨向内力，所以板带之间的边界可作为自由边；l1次梁的边界情况又如何呢？次梁的边界情况又如何呢？l1次梁主梁q2主梁次梁次梁单元之间的边界上有分布次梁单元之间的边界上有分布力矩作用，无剪力；但这些分力矩作用，无剪力；但这些分布力矩对次梁轴线方向的内力布力矩对次梁轴线方向的内力没有影响；没有影响；次梁与主梁的边界与板与次梁与主梁的边界与板与次梁的边界类似；次梁的边界类似；在相同的假定下，次梁也可以在相同的假定下，次梁也可以简化为连续梁计算简图。简化为连续梁计算简图。次梁计算简图l02l02l02l02l02q2板短跨向跨中分布弯矩梁板结构2.1种类及布置2.2.1分析模型分析模型2.2结构分析结构分析建筑结构设计建筑结构设计课件课件20132013版版.东南大学邱洪兴东南大学邱洪兴次梁的边界情况又如何呢？次梁的边界情况又如何呢？l1次梁主梁次梁主梁q2主梁次梁次梁单元之间主梁次梁次梁单元之间通过类似的分析，主梁的计算通过类似的分析，主梁的计算简图也可以按连续梁。简图也可以按连续梁。如果主梁尚需与竖向构件一起共如果主梁尚需与竖向构件一起共同承担水平作用（如风载、地震同承担水平作用（如风载、地震作用等），则应按框架梁计算作用等），则应按框架梁计算 梁板结构2.1种类及布置2.2.1分析模型分析模型2.2结构分析结构分析次梁次梁线分布荷载