(一)双向板按弹性理论的计算方法
双向板计算书 理正
双向板计算书理正双向板的计算通常涉及弹性理论,用于确定板在荷载作用下的弯矩、剪力和变形等。
理正结构设计软件可能提供了工具来进行双向板的计算,但详细的计算书(计算报告)需要根据具体的项目参数、荷载条件、边界条件等来定制。
以下是一个双向板计算书的基本框架,您可以根据实际情况进行调整和补充:双向板计算书一、项目信息项目名称:设计者:审核者:计算日期:二、结构信息双向板位置(楼层、区域):双向板尺寸(长度、宽度):双向板厚度:双向板材料(混凝土强度等级):钢筋等级及配筋情况:三、荷载信息永久荷载(板自重、面层重量等):可变荷载(活荷载、雪荷载等):荷载组合情况:四、边界条件板的支撑情况(四边固支、简支等):板的约束条件(如有):五、计算参数弹性模量:泊松比:钢筋与混凝土的粘结强度:六、计算过程弯矩计算(基于弹性理论,考虑荷载组合和边界条件):跨中弯矩计算:支座弯矩计算:剪力计算(如有需要):变形计算(如有需要):七、配筋计算根据弯矩计算所需钢筋面积:实际配筋情况(直径、间距等):配筋验算(是否满足规范要求):八、结论双向板的弯矩、剪力和变形是否满足规范要求:配筋是否满足要求,是否需要调整:其他建议或注意事项:九、附图双向板平面布置图:配筋图:计算简图(如有):请注意,上述计算书仅为一个示例框架,实际计算过程中需要根据项目的具体情况进行详细计算。
同时,确保遵循当地的结构设计规范和标准。
在计算过程中,使用理正结构设计软件或其他相关软件可以大大提高计算效率和准确性。
一双向板按弹性理论的计算方法
(一)双向板按弹性理论的计算方法1.单跨双向板的弯矩计算为便于应用,单跨双向板按弹性理论计算,已编制成弯矩系数表,供设计者查用。
在教材的附表中,列出了均布荷载作用下,六种不同支承情况的双向板弯矩系数表。
板的弯矩可按下列公式计算:M = 弯矩系数×(g+p)l x2式中M 为跨中或支座单位板宽内的弯矩(kN·m/m);g、p为板上恒载及活载设计值(kN/m2);l x为板的跨度(m)。
显示更多隐藏2.多跨连续双向板的弯矩计算(1)跨中弯矩双向板跨中弯矩的最不利活载位置图多跨连续双向板也需要考虑活载的最不利位置。
当求某跨跨中最大弯矩时,应在该跨布置活载,并在其前后左右每隔一区格布置活载,形成如上图(a)所示棋盘格式布置。
图(b)为A-A剖面中第2、第4区格板跨中弯矩的最不利活载位置。
为了能利用单跨双向板的弯矩系数表,可将图(b)的活载分解为图(c)的对称荷载情况和图(d)的反对称荷载情况,将图(c)与(d)叠加即为与图(b)等效的活载分布。
在对称荷载作用下,板在中间支座处的转角很小,可近似地认为转角为零,中间支座均可视为固定支座。
因此,所有中间区格均可按四边固定的单跨双向板计算;如边支座为简支,则边区格按三边固定、一边简支的单跨双向板计算;角区格按两邻边固定、两邻边简支的单跨双向板计算。
在反对称荷载作用下,板在中间支座处转角方向一致,大小相等接近于简支板的转角,所有中间支座均可视为简支支座。
因此,每个区格均可按四边简支的单跨双向板计算。
将上述两种荷载作用下求得的弯矩叠加,即为在棋盘式活载不利位置下板的跨中最大弯矩。
(2)支座弯矩支座弯矩的活载不利位置,应在该支座两侧区格内布置活载,然后再隔跨布置,考虑到隔跨活载的影响很小,可假定板上所有区格均满布荷载(g+p)时得出的支座弯矩,即为支座的最大弯矩。
这样,所有中间支座均可视为固定支座,边支座则按实际情况考虑,因此可直接由单跨双向板的弯矩系数表查得弯矩系数,计算支座弯距。
弹性双向板计算
弹性双向板计算
在进行弹性双向板的计算时,需要使用一些基本的公式和原理。
下面是关于弹性双向板计算的一些基本原理和公式:
1.位移和应变的关系:
ε=(ΔL/L)=(y/r)
其中,ε是单位长度的应变,ΔL是位移,L是板的边长,y是位移距离,r是板的曲率半径。
2.应力和应变的关系:
σ=Eε=Ey/r
其中,σ是单位面积的应力,E是材料的弹性模量。
3.弯曲方程:
弯曲是弹性双向板最主要的变形形式。
根据弯曲理论,弹性双向板的弯曲方程可以表示为:
M=Dη/z
其中,M是弯矩,D是抵抗弯曲的几何刚度系数(弯曲刚度),η是受力方式的常数(取决于荷载类型和边界条件),z是抵抗弯曲的几何形状参数。
4.抵抗弯曲的几何刚度系数:
抵抗弯曲的几何刚度系数D可以通过以下公式计算:
D=(Eh^3/12(1-μ^2))
其中,E是材料的弹性模量,h是板的厚度,μ是材料的泊松比。
5.抵抗弯曲的几何形状参数:
抵抗弯曲的几何形状参数z可以通过以下公式计算:
z=(h^2/6)
其中,h是板的厚度。
以上是弹性双向板计算中的一些基本原理和公式。
需要根据具体的设计条件和要求,结合实际情况选取适合的公式和原理进行计算。
通过应用这些公式和原理,可以对弹性双向板进行合理的设计和计算,以满足结构的强度和稳定性要求。
双向板按弹性理论的计算方法
(一)双向板按弹性理论的计算方法1.单跨双向板的弯矩计算为便于应用,单跨双向板按弹性理论计算,已编制成弯矩系数表,供设计者查用。
在教材的附表中,列出了均布荷载作用下,六种不同支承情况的双向板弯矩系数表。
板的弯矩可按下列公式计算:M = 弯矩系数×(g+p)l x2{M=αmp(g+p)l x2 αmp为单向连续板(αmb为连续梁)考虑塑性内力重分布的弯矩系数。
}式中M 为跨中或支座单位板宽内的弯矩(kN·m/m);g、p为板上恒载及活载设计值(kN/m2);l x为板的计算跨度(m)。
2.多跨连续双向板的弯矩计算(1)跨中弯矩双向板跨中弯矩的最不利活载位置图多跨连续双向板也需要考虑活载的最不利位置。
当求某跨跨中最大弯矩时,应在该跨布置活载,并在其前后左右每隔一区格布置活载,形成如上图(a)所示棋盘格式布置。
图(b)为A-A剖面中第2、第4区格板跨中弯矩的最不利活载位置。
为了能利用单跨双向板的弯矩系数表,可将图(b)的活载分解为图(c)的对称荷载情况和图(d)的反对称荷载情况,将图(c)与(d)叠加即为与图(b)等效的活载分布。
在对称荷载作用下,板在中间支座处的转角很小,可近似地认为转角为零,中间支座均可视为固定支座。
因此,所有中间区格均可按四边固定的单跨双向板计算;如边支座为简支,则边区格按三边固定、一边简支的单跨双向板计算;角区格按两邻边固定、两邻边简支的单跨双向板计算。
在反对称荷载作用下,板在中间支座处转角方向一致,大小相等接近于简支板的转角,所有中间支座均可视为简支支座。
因此,每个区格均可按四边简支的单跨双向板计算。
将上述两种荷载作用下求得的弯矩叠加,即为在棋盘式活载不利位置下板的跨中最大弯矩。
(2)支座弯矩支座弯矩的活载不利位置,应在该支座两侧区格内布置活载,然后再隔跨布置,考虑到隔跨活载的影响很小,可假定板上所有区格均满布荷载(g+p)时得出的支座弯矩,即为支座的最大弯矩。
(整理)(一)双向板按弹性理论的计算方法.
(一)双向板按弹性理论的计算方法1.单跨双向板的弯矩计算为便于应用,单跨双向板按弹性理论计算,已编制成弯矩系数表,供设计者查用。
在教材的附表中,列出了均布荷载作用下,六种不同支承情况的双向板弯矩系数表。
板的弯矩可按下列公式计算:M = 弯矩系数×(g+p)l x2式中M 为跨中或支座单位板宽内的弯矩(kN·m/m);g、p为板上恒载及活载设计值(kN/m2);l x为板的跨度(m)。
显示更多隐藏2.多跨连续双向板的弯矩计算(1)跨中弯矩双向板跨中弯矩的最不利活载位置图多跨连续双向板也需要考虑活载的最不利位置。
当求某跨跨中最大弯矩时,应在该跨布置活载,并在其前后左右每隔一区格布置活载,形成如上图(a)所示棋盘格式布置。
图(b)为A-A剖面中第2、第4区格板跨中弯矩的最不利活载位置。
为了能利用单跨双向板的弯矩系数表,可将图(b)的活载分解为图(c)的对称荷载情况和图(d)的反对称荷载情况,将图(c)与(d)叠加即为与图(b)等效的活载分布。
在对称荷载作用下,板在中间支座处的转角很小,可近似地认为转角为零,中间支座均可视为固定支座。
因此,所有中间区格均可按四边固定的单跨双向板计算;如边支座为简支,则边区格按三边固定、一边简支的单跨双向板计算;角区格按两邻边固定、两邻边简支的单跨双向板计算。
在反对称荷载作用下,板在中间支座处转角方向一致,大小相等接近于简支板的转角,所有中间支座均可视为简支支座。
因此,每个区格均可按四边简支的单跨双向板计算。
将上述两种荷载作用下求得的弯矩叠加,即为在棋盘式活载不利位置下板的跨中最大弯矩。
(2)支座弯矩支座弯矩的活载不利位置,应在该支座两侧区格内布置活载,然后再隔跨布置,考虑到隔跨活载的影响很小,可假定板上所有区格均满布荷载(g+p)时得出的支座弯矩,即为支座的最大弯矩。
这样,所有中间支座均可视为固定支座,边支座则按实际情况考虑,因此可直接由单跨双向板的弯矩系数表查得弯矩系数,计算支座弯距。
双向板按弹性理论的计算方法
双向板按弹性理论的计算方法双向板是一种常见的结构元件,其受力特点与单向板有所不同。
在计算双向板的设计参数时,可以采用弹性理论中的一些方法来进行计算。
双向板的受力分析主要涉及以下几个方面:弯矩、剪力和扭矩的计算、板的变形以及板的稳定性计算。
首先,我们来看双向板的弯矩计算。
在双向板上,由于受到两个方向的载荷作用,会同时产生正弯矩和负弯矩。
在计算弯矩时,可以采用叠加法。
假设双向板在x和y方向上的弯矩分别为Mx和My,那么总弯矩M为M=Mx+My。
其次,剪力的计算也是双向板设计时需要考虑的问题。
在计算剪力时,可以将双向板看作一个复杂的梁结构,采用横截面法来计算剪力。
与此同时,双向板还会产生扭矩。
扭矩的计算可以借助于剪力的计算结果,具体方法可以参考弹性理论中的扭矩公式。
双向板的变形分为平面变形和空间变形两种情况。
在计算平面变形时,可以采用等效弹性模量法。
通过考虑不同方向上的刚度系数和位移系数,将双向板的变形进行等效处理,从而简化计算过程。
而空间变形的计算则需要考虑额外的因素,例如板的高度、边界条件等。
最后,双向板的稳定性也是需要进行计算的重要参数。
在计算稳定性时,可以引入边界条件、支撑条件等因素,采用弹性理论中的稳定性计算方法进行分析。
总之,双向板按照弹性理论的计算方法主要包括弯矩、剪力和扭矩的计算、板的变形以及板的稳定性计算。
在实际工程中,双向板的设计与计算还需要综合考虑其他因素,例如材料的强度特性、施工工艺、荷载条件等。
因此,在进行双向板的设计与计算时,需要综合运用弹性理论以及其他相关知识,进行全面而准确的分析。
双向板的弹性计算法
双向板的弹性计算法双向板的弹性计算法双向板的受力特点前已述及。
双向板常用于工业建筑楼盖、公共建筑门厅部分以及横隔墙较多的民用房屋。
当民用房屋横隔墙间距较小时(如住宅),可将板直接支承于四周的砖墙上,以减少楼盖的结构高度。
1.双向板的计算双向板的内力计算有弹性计算法和塑性计算法两种,本书仅介绍双向板内力的弹性计算法。
弹性计算法是以弹性薄板理论为依据而进行计算的一种方法,由于这种方法内力分析比较复杂,为简化计算,通常是直接应用根据弹性薄板理论编制的弯矩系数表(附表)进行计算。
(1)单跨双向板的计算单跨双向板按其四边支承情况的不同,在楼盖中常会遇到如下六种情况:四边简支(图1a);一边固定三边简支(图1b);两对边固定、两对边简支(图1c);两邻边固定、两邻边简支(图1d);三边固定、一边简支(图7.1.38e);四边固定(图7.1.38f)。
(a)(b)(c)(d)(e)(f)图1 双向板的六种四边支承情况根据不同支承情况,可从附表中查出弯矩系数,即可求得弯矩:M=表中系数×ql2(1)式中M ——跨中或支座单位板宽内的弯矩;q ——均布荷载(kN /m2)l ——板的较小跨度(m)。
附表中给出了图1所示六种边界条件的单跨板在均布荷载作用下的挠度系数、支座弯矩系数以及泊松比μ =0时的跨中弯矩系数。
钢筋混凝土结构的泊松比μ=1/6,故对跨中弯矩应按下式计算:M x(μ )=M X +μM y(2)M y (μ)=M y+μM X (3)式中M X、M y——按附表查得的板跨中弯矩系数计算得到的跨中弯矩值。
【例1】某砖混结构卫生间的现浇板l1×l2=3600mm×6000mm,四周与圈梁整体现浇,现浇板厚h=90mm,墙体厚240 mm,板承受恒载设计值g=3.6KN/m,活载设计值q=2.8KN/m,采用C20砼,受力钢筋HPB235。
试确定该现浇板受力钢筋用量。
【解】长边与短边之比l2/l1=6000/3600=1.67<2,按双向板计算。
板计算
板计算(按弹性理论计算)板的L2/L1=5/3.3=1.52<2,所以按双向板计算。
板的厚度构造要求h>(1/30~1/40)×L1=1/30×3300=110mm,取h=120mm。
荷载荷载标准值20mm水泥砂浆面层0.02×20KN/m3=0.4KN/m3;120mm钢筋混凝土板0.12×25KN/m3=3KN/m3;G k=0.4+3=3.4KN/m3恒载设计值G=γk×G k=1.05×3.4=3.57KN/m3;活载设计值Q=γQ1×Q k=1.2×3=3.6KN/m3;合计,即每米板宽7.17KN/m3。
内力计算在求各区板格内正弯矩时,按恒载均布及活载棋盘式布置计算,取荷载G'=G+Q/2=5.37KN/m3;Q'=Q/2=1.8KN/m3;在G'作用下,各内支座均可视为固定,某些区隔板内最大正弯矩不在板的中心点处。
在Q'作用下,各区隔板四边均可视作简支,跨内最大正弯矩则在中心点处,计算时可近似取二者之和作为跨内做大正弯矩值。
在求中间支座最大负弯矩时,按恒荷载及活荷载均满布各区隔板计算,取荷载G+Q=7.171.8KN/m3;按照《建筑结构静力计算手册》进行内力计算,计算结果见下表:双向板弯矩计算区格 ALox/Loy 0.65跨内υ=0M x(0.075×5.37+0.075×1.8)×3.32=5.86KN·m/mM y(0.0271×5.37+0.0271×1.8)×3.32=2.12KN·m/m υ=0.2M x 5.86+0.2×2.12=6.28KN·m/mM y 2.12+0.2×5.86=3.29KN·m/m。
双向板设计与计算
当求某区格跨中最大弯矩时,其活荷载的最不利布置,如图3-49所示即 在该区格及其左右前后每隔一区格布置活荷载,通常称为棋盘形荷载布置。
,
②荷载等效
将板上永久荷载g和活荷载q分成为对称荷载和反对称荷载两 种情况,取
对称荷载
g’=g+q/2
反对称荷载
q’=±q/2
,③对称型荷载作用下
近似认为板的中间支座处转角为零
3 折线形楼梯的计算与构造要点 (1)计算要点 为满足建筑使用要求,在房屋中有时需要采用折线形楼梯。 折线形楼梯梁(板)的计算与普通梁(板)式楼梯一样,一 般将斜梯段上的荷载化为沿水平长度方向分布的荷载,然后再按
简支梁计算 M max及Vmax 值。
(2)构造要求 由于折线形楼梯在梁(板)曲折处形成内折角,在配筋时, 若钢筋沿内折角连续配置,则此处受拉钢筋将产生较大的向外的 合力,可能使该处砼保护层崩落,钢筋被拉出而失去作用(图 7.3.19a)。 因此,在内折角处,配筋时应采取将钢筋断开并分别予以锚 固的措施(见图 7.3.19b)。在梁的内折角处,箍筋应适应加密。
M max
1 (g 8
q)l
2 0
g 、q ——作用于梯段板上的沿水平投影方向的
恒载及活载设计值;
l0 ——梯段板的计算跨度。
简支斜板(梁)在竖向均布荷载作用下的最大剪力为:
Vmax
双向板按弹性理论计算过程
双向板按弹性理论计算过程弹性变形是双向板在受到外力作用时产生变形或者尺寸的变化,且能够恢复的变形为弹性变形。
塑性变形双向板在外力作用下产生不可恢复的永久变形。
弹性分析方法是最基本和最成熟的结构分析方法,也是其他分析方法的基础和特例。
它是一种假设和简化的方法,不考虑双向板离散性和非线性性质。
适用于普通结构。
塑性内力重分布的分析方法可用于超静定混凝土结构设计。
弹塑性分析方法以钢筋混凝土的实际力学性能为依据,考虑塑性变形内力重分布。
引入相应的本构关系后,可进行结构受力全过程分析,且可以较好地解决各种体型和受力复杂结构的分析问题。
1、双向板按按弹性计算,同时应对支座弯矩进行调幅。
当边界支承位移对双向板的内力及变形有较大影响时,在分析中宜考虑边界支承竖向变形及扭转的影响。
重力荷载作用下的框架、框架-剪力墙结构中的现浇梁以及双向板等,经弹性分析求得内力后,可对支座或节点弯矩进行适度调幅,并确定相应的跨中弯矩。
钢筋混凝土板的负弯矩调幅幅度不宜大于20%。
2、连续单向板宜按塑性计算,同时应满足正常使用极限状态的要求或采取有效的构造措施。
混凝土连续梁和连续单向板,可采用塑性内力重分布方法进行分析。
3、双向板也可按塑性极限分析方法,主要用于周边有梁或墙支承的双向板设计。
承受均布荷载的周边支承的双向矩形板,可采用塑性铰线法或条带法等塑性极限分析方法进行承载能力极限状态的分析与设计。
从理论上说,弹性方法与塑性方法都没问题,但在实际工程中不同的计算方法钢筋用量相差20%。
针对不同的工程和板不同情况采用不同的结构分析方法,然后应根据经验取塑性或弹性计算结果作为最终的计算配筋。
4、工业建筑采用弹性方法,民用建筑采用塑性方法。
5、直接承受动荷载或重复荷载作用的构件、裂缝控制等级为一级或二级的构件、采用无明显屈服台阶钢筋的构件以及要求安全储备较高的结构应采用弹性方法。
6、地下室顶板、屋面板等有防水要求且荷载较大,考虑裂缝和徐变对构件刚度的影响,建议采用弹性理论计算。
[整理](一)双向板按弹性理论的计算方法
(一)双向板按弹性理论的计算方法1.单跨双向板的弯矩计算为便于应用,单跨双向板按弹性理论计算,已编制成弯矩系数表,供设计者查用。
在教材的附表中,列出了均布荷载作用下,六种不同支承情况的双向板弯矩系数表。
板的弯矩可按下列公式计算:M = 弯矩系数×(g+p)l x2式中M 为跨中或支座单位板宽内的弯矩(kN·m/m);g、p为板上恒载及活载设计值(kN/m2);l x为板的跨度(m)。
2.多跨连续双向板的弯矩计算(1)跨中弯矩双向板跨中弯矩的最不利活载位置图多跨连续双向板也需要考虑活载的最不利位置。
当求某跨跨中最大弯矩时,应在该跨布置活载,并在其前后左右每隔一区格布置活载,形成如上图(a)所示棋盘格式布置。
图(b)为A-A剖面中第2、第4区格板跨中弯矩的最不利活载位置。
为了能利用单跨双向板的弯矩系数表,可将图(b)的活载分解为图(c)的对称荷载情况和图(d)的反对称荷载情况,将图(c)与(d)叠加即为与图(b)等效的活载分布。
在对称荷载作用下,板在中间支座处的转角很小,可近似地认为转角为零,中间支座均可视为固定支座。
因此,所有中间区格均可按四边固定的单跨双向板计算;如边支座为简支,则边区格按三边固定、一边简支的单跨双向板计算;角区格按两邻边固定、两邻边简支的单跨双向板计算。
在反对称荷载作用下,板在中间支座处转角方向一致,大小相等接近于简支板的转角,所有中间支座均可视为简支支座。
因此,每个区格均可按四边简支的单跨双向板计算。
将上述两种荷载作用下求得的弯矩叠加,即为在棋盘式活载不利位置下板的跨中最大弯矩。
(2)支座弯矩支座弯矩的活载不利位置,应在该支座两侧区格内布置活载,然后再隔跨布置,考虑到隔跨活载的影响很小,可假定板上所有区格均满布荷载(g+p)时得出的支座弯矩,即为支座的最大弯矩。
这样,所有中间支座均可视为固定支座,边支座则按实际情况考虑,因此可直接由单跨双向板的弯矩系数表查得弯矩系数,计算支座弯距。
梁板结构:双向板
l01
l02
如何确定塑性 铰线的位置?
如何确定塑性铰线的位置?
确定塑性铰线位置的原则:
1)对称结构具有对称的塑性铰 线分布; 2)正弯矩部位出现正塑性铰线, 负塑性铰线则出现在负弯矩区域; 3)塑性铰线应满足转动要求。 每条塑性铰线都是两相邻刚性板 块的公共边界,应能随两相邻板 块一起转动,因而塑性铰线必须 通过相邻板块转动轴的交点;
11.3 双向板肋梁楼盖
当板厚远小于板短边边长的1/30,且板的挠度远小 于板的厚度时,双向板内力可按弹性薄板理论计算。 为了工程应用,对六种支承情况的矩形板根据弹性 薄板理论,制成表格见附录8。计算时,只须根据实际 支承情况、荷载情况及短长跨的比值,查出弯矩系数, 便可按下式算得有关弯矩。
m=表中系数×pl012
为了能利用单区格双向板的内力计算表格,将棋盘形布置的活 荷载分解为分解成对称与反对称荷载情况,每种情况的荷载为: 对称情况: g q
2
反对称情况: q
2
l01 l01 l01 l01
Ⅱ 然后,利用单区格双向板的相应表格求得对称荷载和反对称荷 载下当ν=0时的各区格的最大弯矩值; Ⅰ Ⅰ 最后按公式计算出两种荷载情况的实际弯矩,并进行叠加,即 可求的各区格板跨中最大正弯矩。
4/l01
l0 1 /2
l5单位长度负塑性铰线的受 x l6 x 0, , l5 y l6 y l01 弯承载力:
' m1 M1'u / l02 " m1 M1"u / l02 " " ' ' m M m2 M2 / l 2 2u / l01 u 01
l01/2
m 5x 6x 5y M / l0, ,m
双向板
2 双向板肋梁楼盖对于四边支承板,当长边与短边之比l 2 /l 1 <2时,板上荷载将沿两个方向传至支座,所以板应沿两个方向分别配置受力钢筋,这种板称为双向板,由双向板组成的肋形楼盖称为双向板肋形楼盖。
同单向板一样,双向板的计算方法也有两种,即弹性理论计算方法和塑性理论计算方法。
2.1弹性理论计算方法在实际设计中,对常用的荷载分布及支承情况的双向板,可利用已有的图表手册中的弯矩系数计算其内力。
1.均布荷载作用下单块四边支承双向板的计算附表1列出了6种不同边界条件的矩形板,在均布荷载下的挠度及弯矩系数。
板的跨中弯矩可按下式计算:12()()m g q l m g q l ⎫=⨯+⎪⎬=⨯+⎪⎭201202表中弯矩系数表中弯矩系数 (2-1) 式中:m 1、m 2-为平行于l 01方向、l 02方向板中心点单位板宽内的弯矩(kN ·m /m );g 、q -作用于板上的均布恒载、活载设计值;l 01、l 02-短跨长跨方向的计算跨度(m ),计算方法与单向板的相同。
由于附表系数是根据泊松比v =0制定的,而钢筋混凝土的泊松比v =0.2,所以跨中弯矩需要按下式进行修正:112221v v M m vm M m vm ⎫=+⎪⎬=+⎪⎭(2-2) 由于支座处只在一个方向有弯矩,因而板的支座弯矩可由下式直接求得:12()()m g q l m g q l '⎫=⨯+⎪⎬'=⨯+⎪⎭201202表中弯矩系数表中弯矩系数 (2-3) 式中:1m '、2m '分别为固定边中点沿l 01方向、l 02方向单位板宽内的弯矩。
2.均布荷载作用下连续四边支承双向板的计算采用一定的简化原则,将多区格连续板中的每区格等效为单区格板,然后按上述方法计算。
(1)支座最大负弯矩将全部区格满布均布活荷载时,支座弯矩最大。
此时可假定各区格板都固结于中间支座,因而内区格板可按四边固定的单跨双向板计算其支座弯矩;边区格的内支座按固定考虑,外边界支座则按实际情况考虑。
双向板计算.doc
(一)双向板按弹性理论的计算方法1.单跨双向板的弯矩计算为便于应用,单跨双向板按弹性理论计算,已编制成弯矩系数表,供设计者查用。
在教材的附表中,列出了均布荷载作用下,六种不同支承情况的双向板弯矩系数表。
板的弯矩可按下列公式计算:M = 弯矩系数×(g+p)l x2式中M 为跨中或支座单位板宽内的弯矩(kN·m/m);g、p为板上恒载及活载设计值(kN/m2);l x为板的跨度(m)。
错误!未找到引用源。
错误!未找到引用源。
2.多跨连续双向板的弯矩计算(1)跨中弯矩双向板跨中弯矩的最不利活载位置图多跨连续双向板也需要考虑活载的最不利位置。
当求某跨跨中最大弯矩时,应在该跨布置活载,并在其前后左右每隔一区格布置活载,形成如上图(a)所示棋盘格式布置。
图(b)为A-A剖面中第2、第4区格板跨中弯矩的最不利活载位置。
为了能利用单跨双向板的弯矩系数表,可将图(b)的活载分解为图(c)的对称荷载情况和图(d)的反对称荷载情况,将图(c)与(d)叠加即为与图(b)等效的活载分布。
在对称荷载作用下,板在中间支座处的转角很小,可近似地认为转角为零,中间支座均可视为固定支座。
因此,所有中间区格均可按四边固定的单跨双向板计算;如边支座为简支,则边区格按三边固定、一边简支的单跨双向板计算;角区格按两邻边固定、两邻边简支的单跨双向板计算。
在反对称荷载作用下,板在中间支座处转角方向一致,大小相等接近于简支板的转角,所有中间支座均可视为简支支座。
因此,每个区格均可按四边简支的单跨双向板计算。
将上述两种荷载作用下求得的弯矩叠加,即为在棋盘式活载不利位置下板的跨中最大弯矩。
错误!未找到引用源。
错误!未找到引用源。
(2)支座弯矩支座弯矩的活载不利位置,应在该支座两侧区格内布置活载,然后再隔跨布置,考虑到隔跨活载的影响很小,可假定板上所有区格均满布荷载(g+p)时得出的支座弯矩,即为支座的最大弯矩。
这样,所有中间支座均可视为固定支座,边支座则按实际情况考虑,因此可直接由单跨双向板的弯矩系数表查得弯矩系数,计算支座弯距。
双向板计算
0.95。 (2)钢筋分带布置问题
当按弹性理论计算求得的最大弯矩配筋时,考虑到近支座处弯矩比计算的最大弯矩小得 多,为了节约钢材,可将两个方向的跨中正弯矩配筋在距支座 lx/4 宽度内减少一半(见上图)。 但支座处的负弯矩配筋应按计算值均匀布置。支座负弯矩钢筋可在距支座不小于 lx/6 处截 断一半,其余的一半可在距支座不小于 lx/4 处截断,或弯下作为跨中正弯矩配筋。
(二)双向板按塑性理论的计算方法
1.双向板的塑性铰线及破坏机构 (1)四边简支双向板的塑性铰线及破坏机构
(a)简支双向板的裂缝分布图
(b)简支双向板的塑性铰线及破坏机构图
均布荷载作用的四边简支双向板,板中不仅作用有两个方向的弯矩和剪力,同时还作用 有扭矩。由于短跨方向弯矩较大,故第一批裂缝出现在短跨跨中的板底,且与长跨平行(上 图 a)。近四角处,弯矩减小,而扭矩增大,弯矩和扭矩组合成斜向主弯矩。随荷载增大, 由于主弯矩的作用,跨中裂缝向四角发展。继续加大荷载,短跨跨中钢筋应力将首先到达屈 服,弯矩不再增加,变形可继续增大,裂缝开展,使与裂缝相交的钢筋陆续屈服,形成如上
当按塑性理论计算时,钢筋布置已反映在所选用的弯矩计算公式中,跨中钢筋的配筋数 量不分中间带及边带。当边支座为简支时,边区格及角区格与楼板边缘垂直的跨中钢筋一般 不宜截断,或通过计算确定截断钢筋的数量及位置。支座上负弯矩钢筋可在伸入板内不少于 lx/4 处截断。
(3)边支座构造钢筋及角部附加钢筋
简支板角部裂缝图 无论按弹性或塑性理论计算,边支座一般按简支支座考虑,计算上取 M=0。但实际上由 于砖墙或边梁的约束作用,仍存在有一定的负弯矩,故需在简支支座的顶部设置构造钢筋, 其数量与单向板的要求相同。角区格的角部受荷后有翘起的趋势(见上图),如支座处有砖墙 压住,限制了板的翘起,角部板的顶面将出现见如上图所示斜裂缝。为了控制这种裂缝的发 展,需在简支板的角部 lx/4 范围内配置顶部附加钢筋(参见本章第四节板中构造钢筋图)。
双向板按弹性理论的计算方法
双向板按弹性理论的计算方法双向板按弹性理论的计算方法是用弹性板的基本方程和边界条件来计算板的变形和应力。
弹性板是由具有弹性性质的材料制成的,其厚度相对较小,相比于长度和宽度,可以认为是二维的结构。
双向板则是指在两个方向上都有一定刚度的板状结构。
双向板的弹性理论主要涉及以下几个方面的计算方法:1.板的基本方程双向板的基本方程为弹性平衡方程和弹性应变位移关系。
其中,弹性平衡方程是根据动力学平衡原理得出的,可以用来描述板在受到外力作用时的平衡状态。
弹性应变位移关系则用于描述板的应变与位移之间的关系。
2.板的边界条件双向板的边界条件主要包括支撑条件和加载条件。
支撑条件是指板在边界上的受力或者位移约束情况,可以分为固支、自由边界和简支等情况。
加载条件是指板的受力情况,可以是均布荷载、集中荷载或者其他荷载情况。
3.板的变形计算根据双向板的基本方程和边界条件,可以得到板的位移场和应变场的解析解或者数值解。
根据这些解,可以计算板的位移、挠度和变形情况。
常用的计算方法包括差分法、有限元法和边界元法等。
4.板的应力计算根据板的变形情况和材料的力学性质,可以计算板的应力或者应力分布。
板的应力包括正应力和剪应力,可以根据应力分布来评估板的稳定性和强度。
常用的计算方法包括斯特雷斯函数法和渐近展开法等。
需要注意的是,双向板按弹性理论的计算方法是建立在弹性假设基础上的,即假设板的应力和应变处于弹性范围内。
若板材超过弹性极限,会发生塑性变形和破坏。
此外,计算双向板时还需要考虑材料的非线性和各向异性等因素,以更准确地描述板的变形和应力。
总之,双向板按弹性理论的计算方法是用弹性板的基本方程和边界条件来计算板的变形和应力。
需要根据板的几何形状、材料性质和加载条件等因素来选择适合的计算方法,并结合解析解和数值计算来求解。
这些计算方法可以帮助工程师和设计师评估板的性能,优化结构设计,确保板的安全和可靠性。
双向板计算
第十二章 梁板结构设计 12.3 双向板肋梁楼盖设计
第十二章 梁板结构设计
八、装配式楼盖
装配式楼盖分为半装配式楼盖和全装配式楼盖,所谓半装配式 楼盖就是楼面梁现浇,楼面板预制;全装配式楼盖的楼面梁、 楼面板均预制。一般民用建筑大多采用半装配式楼盖,预制板 为预应力空心板;钢筋混凝土工业厂房常采用全装配式楼盖, 预制板为预应力槽形板。 预 应 力 空 心 板 的 种 类 : 跨 度 <4.5m 时 , 板 厚 120 ; 跨 度 >4.5m 时,板厚180;跨度为4.5m时,板厚120、180都有,根据承担的 荷载确定。
12.3 双向板肋梁楼盖设计
第十二章 梁板结构设计
预应力空心板的选用方法:
板跨度
荷载等级
2——2.0kN/m2 3——3.0kN/m2
空心板块数 XYKBXXA-XX
预应力空心板
板宽度
抗震设防6度区
4——4.0kN/m2 5——0.5m 6——0.6m 9——0.9m
(预应力筋为冷拔低碳钢丝)
12.3 双向板肋梁楼盖设计
12.3 双向板肋梁楼盖设计
第十二章 梁板结构设计
荷载等级:活荷载标准值≤ 2.0kN/m2时,荷载等级为2; 2.0kN/m2<活荷载标准值≤ 3.0kN/m2时,荷载等级为3; 3.0kN/m2 <活荷载标准值≤4.0kN/m2时,荷载等级为4。 但恒荷载(不包括板自重)不应超过1.35 kN/m2 。其中找平 层:0.85 kN/m2 ,面层:0.3 kN/m2 ,粉底:0.2 kN/m2 。 当恒荷载超过1.35 kN/m2时,应将超出部分折算成活荷载,计 入活荷载。如面层加粉底共2.0 kN/m2 ,活荷载1.5 kN/m2 , 则近似折算活荷载为(2-1.35+1.5=2.15) kN/m2 ,所以荷载等级 应取3。
- 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、"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、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)。
(一)双向板按弹性理论的计算方法1.单跨双向板的弯矩计算为便于应用,单跨双向板按弹性理论计算,已编制成弯矩系数表,供设计者查用。
在教材的附表中,列出了均布荷载作用下,六种不同支承情况的双向板弯矩系数表。
板的弯矩可按下列公式计算:M = 弯矩系数×(g+p)l x2式中M 为跨中或支座单位板宽内的弯矩(kN·m/m);g、p为板上恒载及活载设计值(kN/m2);l x为板的跨度(m)。
显示更多隐藏2.多跨连续双向板的弯矩计算(1)跨中弯矩双向板跨中弯矩的最不利活载位置图多跨连续双向板也需要考虑活载的最不利位置。
当求某跨跨中最大弯矩时,应在该跨布置活载,并在其前后左右每隔一区格布置活载,形成如上图(a)所示棋盘格式布置。
图(b)为A-A剖面中第2、第4区格板跨中弯矩的最不利活载位置。
为了能利用单跨双向板的弯矩系数表,可将图(b)的活载分解为图(c)的对称荷载情况和图(d)的反对称荷载情况,将图(c)与(d)叠加即为与图(b)等效的活载分布。
在对称荷载作用下,板在中间支座处的转角很小,可近似地认为转角为零,中间支座均可视为固定支座。
因此,所有中间区格均可按四边固定的单跨双向板计算;如边支座为简支,则边区格按三边固定、一边简支的单跨双向板计算;角区格按两邻边固定、两邻边简支的单跨双向板计算。
在反对称荷载作用下,板在中间支座处转角方向一致,大小相等接近于简支板的转角,所有中间支座均可视为简支支座。
因此,每个区格均可按四边简支的单跨双向板计算。
将上述两种荷载作用下求得的弯矩叠加,即为在棋盘式活载不利位置下板的跨中最大弯矩。
(2)支座弯矩支座弯矩的活载不利位置,应在该支座两侧区格内布置活载,然后再隔跨布置,考虑到隔跨活载的影响很小,可假定板上所有区格均满布荷载(g+p)时得出的支座弯矩,即为支座的最大弯矩。
这样,所有中间支座均可视为固定支座,边支座则按实际情况考虑,因此可直接由单跨双向板的弯矩系数表查得弯矩系数,计算支座弯距。
当相邻两区格板的支承情况不同或跨度(相差小于20%)不等时,则支座弯距可偏安全地取相邻两区格板得出的支座弯矩的较大值。
(二)双向板按塑性理论的计算方法1.双向板的塑性铰线及破坏机构(1)四边简支双向板的塑性铰线及破坏机构(a)简支双向板的裂缝分布图(b)简支双向板的塑性铰线及破坏机构图均布荷载作用的四边简支双向板,板中不仅作用有两个方向的弯矩和剪力,同时还作用有扭矩。
由于短跨方向弯矩较大,故第一批裂缝出现在短跨跨中的板底,且与长跨平行(上图a)。
近四角处,弯矩减小,而扭矩增大,弯矩和扭矩组合成斜向主弯矩。
随荷载增大,由于主弯矩的作用,跨中裂缝向四角发展。
继续加大荷载,短跨跨中钢筋应力将首先到达屈服,弯矩不再增加,变形可继续增大,裂缝开展,使与裂缝相交的钢筋陆续屈服,形成如上图(b)所示的塑性铰线,直到塑性铰线将板分成以“铰轴”相连的板块,形成机构,顶部混凝土受压破坏,板到达极限承载力。
由于塑性铰线之间的板块处于弹性阶段,变形很小,而塑性铰线截面已进入屈服状态,有很大的局部变形。
因此,在均布荷载作用下,可忽略板块的弹性变形,假设各板块为刚片,变形(转角)集中于塑性铰线处,塑性铰线为刚片(板块)的交线,故塑性铰线必定为直线。
当板发生竖向位移时,各板块必各绕一旋转轴发生转动。
例如上图(b)中板块A绕ab轴(支座)转动,板块B绕ad轴(支座)转动。
因此两相邻板块之间的塑性铰线ea必然通过两个板块旋转轴的交点a。
上述塑性铰线的基本特征,可用来推断板形成机构时的塑性铰线位置。
显示更多隐藏(2)四边连续双向板的塑性铰线及破坏机构均布荷载作用下四边连续双向板的塑性铰线及破坏机构图当板为四边连续板时,最大弯矩位于短跨的支座处,因此第一批裂缝出现在板顶面沿长边支座上,第二批裂缝出现在短跨跨中的板底或板顶面沿短边支座上(由于长跨的支座负弯矩所产生的)。
随荷载增加,短跨跨中裂缝分叉向四角发展,四边连续板塑性铰线的形成次序是,短跨支座截面负弯矩钢筋首先屈服,弯矩不再增加,然后短跨跨中弯矩急剧增大,到达屈服。
在短跨支座及跨中截面屈服形成塑性铰线后,短跨方向刚度显著降低。
继续增加的荷载将主要由长跨方向负担,直到长跨支座及跨中钢筋相继屈服,形成机构,到达极限承载力,其塑性铰线如上图所示。
与简支板不同的是四边连续板支座处的塑性铰代替了简支板支座的实际铰。
显示更多隐藏2.均布荷载作用下双向板的极限荷载双向板四个板块的极限平衡受力图(1)按塑性理论计算双向板的基本公式(四边连续双向板的极限荷载)为了简化计算,可取角部塑性铰线倾斜角为45o。
按照均布荷载作用下四边连续双向板的塑性铰线及破坏机构图(取虚位移δ=1)利用虚功原理,或按照双向板四个板块的极限平衡受力图利用力矩平衡方程,可求得按塑性理论计算双向板的基本公式(四边连续双向板的极限荷载):ql x2(3l y-l x)/12=2M x+2M y+M x'+M x”+M y'+M y”式中q为均布极限荷载;l x、l y分别为短跨、长跨(净跨);M x、M y分别为跨中塑性铰线上两个方向的总弯矩:M x=l y m x M y=l x m ym x、m y分别为跨中塑性铰线上两个方向单位宽度内的极限弯矩;M x'、M x”、M y'、M y”分别为两个方向支座塑性铰线上的总弯矩:M x'=M x”=l y m x'=l y m x” M y'=M y”=l x m y'=l x m y”m x'=m x”、m y'=m y”分别为两个方向支座塑性铰线上单位宽度内的极限弯矩。
(2)按塑性理论计算四边简支双向板的极限荷载四边简支双向板属四边连续板的特例,令M x'=M x”=M y'=M y”=0,即为四边简支双向板的极限荷载计算公式:ql x2(3l y-l x)/24=M x+M y显示更多隐藏3.双向板的设计公式(1)两个方向弯矩比值的选定设计双向板时,通常已知板的荷载设计值q和净跨l x、l y,要求计算板的弯距和配筋。
在四边连续板的一般情况下,有4个未知量:m x、m y、m x'=m x”、m y'=m y”,而只有一个方程式,不可能求得唯一的解,故需先选定弯矩间的比值α、β:α=m y/m x β=m x'/m x=m x”/m x=m y'/m y=m y”/m y设板的长短跨比 n=l y/l x,通常可取α=1/n2。
为了避免β 值过小(β<1.5)使支座截面弯矩调幅过大,导致裂缝的过早开展;并考虑到将支座负弯矩钢筋在距支座边l x/4处截断,为避免形成局部破坏机构,降低极限荷载,β 值也不应大于2.5。
设计时可取β =1.5~2.5。
(2)跨中钢筋全部伸入支座时的弯距和配筋如跨中钢筋全部伸入支座,则由基本公式可求得m x:m x=(3n-1)ql x2/24(n+α)(1+β)由选定的α、β可依次计算m y、m x'=m x”、m y'=m y”,再根据这些弯矩计算跨中及支座截面所需配置的受力钢筋。
(3)四边连续板跨中钢筋截断或弯起时的弯距和配筋四边连续板跨中钢筋的截断或弯起图为充分利用钢筋,可将连续板的跨中正弯矩钢筋在一定距离处截断,或弯起一部分作为支座负弯矩钢筋。
但如果截断钢筋的数量过多,有可能使截断(或弯起)处钢筋先达到屈服,形成新的极限荷载较低的破坏机构。
为防止出现这种情况,通常在距支座l x/4处将跨中正弯矩钢筋截断或弯起一半,如上图所示。
采用上图所示的截断钢筋位置和数量,将不会形成新的破坏机构。
对于四边连续板,由基本公式可求得m x:m x=(3n-1)ql x2/12[2(n-0.25)+1.5α+2nβ+2αβ]显示更多隐藏4.设计公式的应用双向板楼盖的计算,一般先从中间区格开始,如上图中板B1,然后再计算边区格板B2及B3,最后计算角区格B4。
(1)中间区格板板B1为四边连续板,按照已知的荷载设计值q、净跨l x、l y及选定的α、β值,采用前述有关公式可求得m x,并依次算出m y、m x'=m x”、m y'=m y”,再根据这些弯矩计算跨中及支座截面所需配置的受力钢筋。
(2)边区格板板B2为三边连续,一短边简支(m y'=0)。
另一短边支座a是B2与B1的公共支座,其配筋在计算板B1时已确定,即B2板的支座弯矩m y”为已知,计算时需将m y'=0及已知的m y”代入基本公式,按选定的α、β值可求得m x,并依次算出m y、m x'=m x”,再根据这些弯矩计算跨中及支座截面所需配置的受力钢筋。
如考虑在距支座l x/4处将跨中正弯矩钢筋截断或弯起一半,则按下式求m xm x=[(3n-1)ql x2/12- m y”]/[2(n-0.25)+1.5α+2nβ]板B3为三边连续,一长边简支(m x'=0)。
另一长边支座b的配筋在计算板B1时已确定,即B3板的支座弯矩m x”为已知,计算时将m x'=0及已知的m x”代入基本公式,按选定的α、β值可求得m x,并依次算出m y、m y'=m y”,再根据这些弯矩计算跨中及支座截面所需配置的受力钢筋。
如考虑在距支座l x/4处将跨中正弯矩钢筋截断或弯起一半,则按下式求m xm x=[(3n-1)ql x2/12-nm x”]/[2(n-0.25)+1.5α+2αβ](3)角区格板板B4为两相邻边连续,其余两边简支。
其连续支座c与d的配筋,在计算板B2与板B3时已经确定,即支座d的弯矩m x”和支座c的弯矩m y”均为已知,且跨中钢筋宜全部伸入简支支座,则:m x=[(3n-1)ql x2/12-m y”-nm x”]/[2(n+α)](三)双向板的配筋构造1. 弯矩折减系数在设计周边与梁整体连接的双向板时,应考虑极限状态下周边支承梁对板的推力的有利影响,截面的弯矩设计值可予以折减。
折减系数按下列规定采用:(1)对于连续板中间区格的跨中截面和中间支座截面,折减系数为0.8;(2)对于边区格的跨中截面和自楼板边缘算起的第二支座截面:当l b/l<1.5时,折减系数为0.8;当1.5≤l b/l≤2时,折减系数为0.9;式中l b为边区格沿楼板边缘方向的跨度,l 为垂直于楼板边缘方向的跨度。
(3)对于角区格的各截面,不应折减。
显示更多隐藏2. 钢筋布置(1)板的有效高度与内力臂系数由于短跨方向的弯矩比长跨方向弯矩大,故短跨方向的受力钢筋应放在长跨方向受力钢筋的外侧(在跨中正弯矩截面短跨方向钢筋放在下排;支座负弯矩截面短跨方向钢筋放在上排),以充分利用板的有效高度h0。