单向板和双向板的一些区别

单向板和双向板的一些区别[转贴2009-05-20 19:34:32]

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当梁突出于板的上表面,为反梁,在板的介绍中有这样的介绍,主要用楼面,屋面防水.

四边支承板长短边长度比大于等于3.0时，板可按沿短边方向受力的单向板计算；此时，沿长边方向配置规范第10.1.8 条规定的分布钢筋已经足够。

当长短边长度比在2～3 之间时，板虽仍可按沿短边方向受力的单向板计算，但沿长边方向按分布钢筋配筋尚不足以承担该方向弯矩，应适度增大配筋量。当长短边长度比小于等于2 时，应按双向板计算和配筋。

第12章楼盖

§12.1 概述

一.单向板与双向板

单向板:主要在一个方向弯曲;

双向板:两个方向弯曲.

如图12-1:某四边支撑板，受均布荷载作用.

有关系: (a)

沿两个方向划分条带后，板中间挠度应相等，即有关系:

(b) 化简上式得: ，即(c)

将(c)代入(a)式可得: (d);同理由(a)式可得:

(e)

讨论:当时，由(d)和(e)式可求得:

上述关系说明，此时荷载主要沿短边方向传递到长边上;

沿长边方向传递到短边上的荷载可忽略不计.

基于以上原理，规范规定:对于四边支撑的板，当长边与短边之比大于或等于2时，按单向板计算;其他情况需要讨论确定.

二.楼盖的结构类型

1.按结构类型:

肋梁楼盖图12-2

(1)单向板楼盖(2)双向板楼盖

(3)井式楼盖(4)密肋楼盖

无梁楼盖(板柱结构)

2.按预应力情况:(1)RC楼盖(2)PC楼盖

3.按施工方法:(1)现浇楼盖(2)装配式楼盖(3)装配整体式

§12.2现浇单向板肋梁楼盖

设计步骤:平面布置，计算简图，内力分析(计算)，配筋及构造

和绘制施工图.

一.结构平面布置(见附图)

原则:计算方便(尽量对称，等跨，等截面和同材料)，符合模数

1. 柱网尺寸或承重墙间距:

(1)考虑建筑使用要求

(2)柱(墙)间距=梁的跨度.

主梁:(5~8)米;次梁:(4~6)米

2. 主梁的间距=次梁的跨度

3. 次梁的间距=板的跨度

4. 主梁的布置方向:

类型:(1)主梁横向布置12-3(a)-横向刚度大，可布置较大门窗;

(2)主梁纵向布置12-3(b)-横向刚度小，但室内净高大;

(3)无主梁布置12-3(c)-适合砌体结构，中间可设走道.

5. 截面尺寸:

(1) 板: 刚度要求:h l/40(连续);

h l/35(简支);

h l/12(悬臂).

使用要求:民用h=70mm(最小);

工业h=80mm(最小).

(2)梁:次梁:h/l=1/18~1/12;

主梁:h/l=1/14~1/8;

h/b=2~3

二.计算简图墙体基础

1.计算模型及简化假定主梁

一般传力路径(见附图):板次梁柱基础

墙体基础

计算模型(简图):

板:以次梁为中间支座和以墙体为边支座的多跨连续梁(梁宽为1 米);

次梁:以主梁为中间支座和以墙体为边支座的多跨连续梁;

主梁:以柱为中间支座和以墙体为边支座的多跨连续梁;

小结:单向板楼盖结构可简化为三种不同的多跨连续梁.

简化假定:

(1)梁在支座处可以自由转动，支座无竖向位移;

(2)不考虑薄膜效应(即假定为薄板);

(3)按简支构件计算支座竖向反力;

(4)实际跨数小于和等于五跨时，按实际跨数计算;实际跨数大

于五跨且跨差小于10%时，按五跨计算.

上述假定的物理意义:

对于(1):忽略了次梁对板，主梁对次梁和柱对主梁的扭转刚

见图12-4 度;忽略了次梁，主梁和柱的相对竖向变形;

由此带来的误差通过"折算荷载"加以消除.

对于(2):由于支座约束作用将在板内产生轴向压力，称为薄膜

见图12-5 力或薄膜效应，它将减少竖向荷载产生的弯矩，这种有利作用在计算内力时忽略，但在配筋计算时通过折

减计算弯矩加以调整.

对于(3):主要为计算简单.

对于(4):方便查表计算，可由结构力学证明.

2.计算单元和从属面积

(1)计算单元:板—取1米宽板带;

(见附图) 次梁和主梁—取具有代表性的一根梁.

(2)从属面积:板—取1米宽板带的矩形计算均布荷载;

(见附图) 次梁和主梁—取相应的矩形计算均布和集中荷载.

3.计算跨度

(见附图)次梁的间距就是板的跨长;

主梁的间距就是次梁的跨长;

跨长不一定等于计算跨度;

计算跨度是指用于内力计算的长度.

计算跨度的取值原则:

(1)中间跨取支承中心线之间的距离;

(2)边跨与支承情况有关，参见图12-7.

4.荷载取值

(1)楼盖荷载类型:恒载(自重)和活载(人群，设备)

(2)荷载分项系数

恒载一般取1.2;活载取1.4;特殊情况下查阅规范.

(3)折算荷载

A.折算意义:消除由于前述假定(1)所带来的计算误差;

B.折算原则:保持总的荷载大小不变，增大恒载，减小活载;板或

梁搁置在砖墙或钢结构上时不折算;

C.折算方法:见书上P.7公式(12-1)和(12-2)及其符号说明.

注意:主梁不作折减

三.连续梁，板按弹性理论的内力计算(方法)

1.活荷载的最不利布置

(1)原则:A.活荷载按满布一跨考虑，即不考虑某一跨中作用有部分荷载的情况;B.在此布置下，相应内力最大(绝对值).

(2)活荷载最不利布置规律

由结构力学可证明(参见图12-8):

A.求某跨跨内最大正弯矩时，应在该跨布置活荷载，然后隔跨布

置;

B.求某跨跨内最大负弯矩时，应在该跨不布置活荷载，而在该跨左

右邻跨布置，然后隔跨布置;

C.求某支座最大负弯矩或该支座左右截面最大剪力时，应在该支座

左右两跨布置活荷载，然后隔跨布置.

2.内力计算

(1)对于相应的荷载及其布置，当等跨或跨差小于等于10%时，可直接查表用相应公式计算(如查附录7，P.519);

(2)公式(12-3)和(12-4)中的荷载应为折算荷载，其他相同.

3.内力包络图

(1)意义:确定非控制截面的内力，以便布置这些截面的钢筋.

(2)内力包络图的作法:见附图，以五跨连续梁为例加以说明.

步骤1:由于对称性，取梁的一半作图;

步骤2:分别作组合A~D情况下的弯矩图;

步骤3:取上述弯矩图的外包线即为所求弯矩包络图.

(3)剪力包络图的作法同理.

4.支座弯矩和剪力设计值(计算值)

(1)问题的提出:由于将实际结构简化为直线，故所求得的支座弯矩和剪力是支座中心线处的数值，实际最危险的截面应该在支座边缘，所以应将所求得的数值加以调整，见附图.