钢筋混凝土肋形结构及刚架结构

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。
一、梁格布置 梁格布置首先要满足使用要求。
第九章 钢筋砼肋形结构及刚架结构 9.2 单向板肋形结构的结构布置和计算简图
一、梁格布置
（1）梁格布置首先要满足使用要求。 如对水电站厂房结构，柱子的间距要满足机组布置
第九章述
肋形结构是由板和支承板的梁所组成的板梁结构。 板、次梁和主梁组成的整体式楼面
1-板 2-次梁 3-主梁 4-柱 5-墙体
1-屋面构造层 2-屋面板 3-纵梁 4-屋面大梁 5-吊车 6-吊车梁 7-牛腿 8-柱 9-楼板 10-楼面纵梁
水电站厂房上部结构是由屋面板、纵梁、屋面大梁及柱组成的空间结构。
二、计算简图
(一)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。
❖板是以边墙和次梁为铰支的多跨连续板。
❖次梁是以边墙和主梁为铰支的多跨连续梁。
❖主梁的中间支承是柱，主梁与柱的线刚度之比大于4，
l2／l1≤2时， p沿两个方向传到
四边的支承梁，须进行两个方向 的内力计算，称为双向板。 经济美观，计算、构造及施工较 复杂。
肋形结构设计步骤：
（1）结构的梁格布置； （2）梁、板计算简图，梁、板内力计算； （3）截面设计； （4）绘制配筋图。
钢筋混凝土肋形结构的应用范围很广，如水电站厂 房中的屋面和楼面、隧洞进水口的工作平台、闸坝上 的工作桥和交通桥、闸门、码头的上部结构等，均可 做成肋形结构形式。
水工建筑中的连续板、梁内力一般按弹性理论的方法计 算，就是把钢筋混凝土板、梁看作匀质弹性构件用结构力 学的方法进行内力计算。
认为当结构中任一截面的内力达到该截面的极限承载 力时，即导致整个结构的破坏。 但是对于具有一定塑性 性能的钢筋混凝土超静定结构，当结构的某一截面内力达 到截面的极限承载力时，结构并不破坏而仍可承担继续增 加的荷载，说明按弹性方法计算钢筋混凝土连续板、梁内 力，计算结果是安全的但有多余的承载力储备。
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。
(二)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 用 符 号 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，设计值用符号q(均布)和Q(集中)表
示。设计时要考虑最不利的荷载布置方式。
一般板的跨度以1.5m～2.8m为宜，次梁跨度以4.0m～6.0m 为宜，主梁跨度以5.0m～8.0m为宜。板的厚度一般为 60mm～120mm为宜，有较大荷载时板厚可取120mm～ 200mm，装配间楼板搁置大型设备时，板厚可取250mm以上。
❖板和梁宜尽量布置成等跨度，材料省，造价经济，计算和构
❖采用手算时，空间结构简
化为平面结构计算。
❖电站厂房上部结构简化为
由板与梁组成的肋形结构和 由屋面大梁与柱组成的刚架 结构分别进行计算。
肋形梁板结构荷载的传递途径：
❖作用在楼面上的竖向荷载通过板传给次梁，
再由次梁传给主梁，主梁传给柱或墙，最后传 给基础。
❖梁板结构整体性好、刚度大、抗震性能强、
抗渗性好，且灵活性较大，能适应各类荷载、 平面布置和孔洞布置等。
高低和数量不同的影响，取 I1＝I2
❖l2／l1>2时， p2仅为p的百
分之几，可不考虑。
❖l2／l1≤2时，应考虑板在两
个方向均传递荷载。
根据梁格布置不同，整体式肋形 结构分为： (一)单向板肋形结构
l2／l1>2时， p绝大部分沿l1传
到次梁，板当作支承在次梁上的 梁计算，称为单向板。 计算及构造简单，施工方便。 (二)双向板肋形结构
❖梁布置不同，板上荷载传
给支承梁的途径不同，板的 受力情况不同。
❖板上荷载由互相垂直的两
个方向的板条传给支承梁，
荷载p分为p1及p2，p1由l1方 向的板条承担，p2由l2方向
的板条承担：
p1+p2 = p
❖略去相邻板带间扭矩影响，
两个板带在跨中的挠度为：
❖位移协调： f1 = f2
❖忽略两个板带内钢筋位置
❖板或梁计算时作为铰支。
❖弹性方法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 。
第三节 单向板肋形结构按弹性理论的计算
内力计算有按弹性理论和考虑塑性变形内力重分布两种。
要求，楼板上要留出大小、形状不同的孔洞，以安装 机电设备及管道线路。为满足这些要求，梁格的布置 就不规则，不同于一般民用建筑。
一、梁格布置
（2）尽量做到经济、技术合理。
梁布得稀，省模板和省工，但板的跨度加大，板厚增加，多用 砼，自重增大。 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。
造简便。
（3）避免集中荷载直接作用在板上，在机器支座与隔墙的 下面设置梁，使集中荷载直接作用在梁上。
一、梁格布置
❖主梁跨度5～8m，次梁跨度4～
6m。
❖建筑物平面尺寸大，避免温度变化
及砼干缩裂缝，应设置永久的伸缩缝。
❖伸缩缝需将梁、柱分开，基础可不
分开。伸缩缝间距根据气候条件、结 构型式和地基特性等情况确定。
板和梁上荷载分配范围如图。
❖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。
(三)计算跨度
(a)与支座整体连接 (b)搁置在墩墙上
❖结构的建筑高度不同，或上部结构
各部分传到地基上的压力相差大，及 地基情况变化显著时，应设置沉陷缝， 避免地基不均匀沉陷。
❖沉陷缝从基础直至屋顶全部分开，
沉陷缝可同时起伸缩缝的作用。
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。