第九讲钢筋混凝土肋形结构及钢架结构

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1、钢筋砼肋形结构及刚架结构概述肋形结构广泛用于房屋建筑中的楼盖、屋盖以及阳台、随洞进水口上的工作平台、闸坝上交通平台、闸门、扶壁式挡土墙、基础、水池板等部位。肋形结构是由板和支承板的梁等钢筋混凝土受弯构件所组成的板梁结构。水电站厂房上部结构式由屋面板、纵梁、屋面大梁及柱组成的空间结构。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板与梁组成的肋形结构和由屋面大梁与柱组成的钢架结构分别进行计算。肋形结构主要在一个方向受力的板，称为单向板。特点：当梁格布置使板的两个跨度比L2/L1>2时，则板上

2、荷载绝大部分沿短跨L1方向传递到次梁上，因此板可当作支承载次梁上的梁一样来计算。纵横两个方向的受力都不能忽略的板，称为双向板。特点：当其长边L2和短边L1的比值L2/L1≤2时，板在两个方向都传递荷载，这种沿两个方向传递荷载，产生双向弯曲的板，称为双向板。单向肋形结构肋形结构双向肋形结构肋形结构双向肋形结构肋形结构的结构布置肋形结构的结构布置，即梁格布置，包括柱网布置、主梁布置、次梁布置。柱网布置决定了主梁的跨度；主梁布置决定了次梁的跨度；次梁布置决定了板的跨度。肋形结构的结构布置梁格布置首先要满足使用要

3、求肋形结构的结构布置梁格布置应求得技术和经济上的合理。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，板跨减小，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。避免集中荷载直接作用在板上。板和梁宜尽量布置成等跨度，材料省，造价经济，计算和构造简便。一般建筑，板的跨度为1.5-2.8m，板厚为60-120mm。水电站厂房发电机层的楼板，板厚常用120-200mm。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

4、伸缩缝。伸缩缝需将梁、柱分开，基础可不分开。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。沉陷缝从基础直至屋顶全部分开，可同时起到伸缩缝的作用。梁的布置(a)主梁沿横向布置(b)主梁沿纵向布置(c)有中间走廊肋形结构计算简图计算时把肋形结构分解为板、次梁、主梁分别计算。肋形结构的计算简图计算跨度：连续板：边跨：l0=ln+b/2+h/2,或l0=ln+b/2+a/2,取较小值。中跨：l0=ln+b连续梁：边跨：l0=ln+b/2+a/2,或l0=ln+b/

5、2+0.025ln,取较小值。中跨：l0=ln+b支座宽度b较大时：板：b>0.1Lc,L0=1.1Ln;梁：b>0.05Lc,L0=1.05Ln;Ln—净跨度。剪力计算跨度L0=Ln具体参数参考附录六最不利荷载在设计连续梁板时，应研究活荷载如何布置，将使结构各截面的内力为最不利内力。如右图，为一五跨连续梁在不同跨布置活荷载时，在各截面所产生的弯矩与剪力图。设计时，首先应在同一基线上绘出各控制截面为最不利活荷载布置下的内力图，即得到各控制截面为最不利荷载组合下的内力叠合图，内力叠合图的外包线即为内力包络图

6、曲线。单向板肋形结构按弹性理论的计算剪力设计值：在均布荷载作用下：Vb=V-(g+q)×b/2在集中荷载作用下：Vb=VV——支座中心处截面上的剪力。塑性铰的形成单向板肋形楼盖设计例题某多层工业建筑的楼盖平面如图1所示。楼盖采用现浇钢筋混凝土单向板肋形楼盖，试对该楼盖进行设计。（1）有关资料如下①楼面做法：20mm厚水泥砂浆面层，钢筋混凝土现浇板，20mm厚石灰砂浆抹底。②楼面活荷载标准值取8kN/m2。③材料：混凝土为C20，梁内受力主筋采用HRB335，其它钢筋用HPB235。图1楼盖平面图

7、（2）结构平面布置和构件截面尺寸的选择结构平面布置如图2所示，即主梁跨度为6m，次梁跨度为4.5m，板跨度为2.0m，主梁每跨内布置两根次梁，以使其弯矩图形较为平缓。确定板厚：工业房屋楼面要求h≥70mm，并且对于连续板还要求h≥l/40=50mm，考虑到可变荷载较大和振动荷载的影响，取h=80mm。确定次梁的截面尺寸：h=L/18~L/12=250~375mm，考虑活荷载较大，取h=400mm，b=(1/3~1/2)h≈200mm。确定主梁的截面尺寸：h=(1/14~1/8)L=429~750

8、mm，取h=600mm，b=(1/3~1/2)h=200~300mm，取b=250mm。图2结构平面布置图①荷载的计算恒荷载标准值：2.74kN/m2活荷载标准值：8.00kN/m2恒荷载设计值：恒荷载分项系数取1.2，故设计值为：1.2×2.74=3.29kN/m2活荷载设计值：由于楼面活荷载标准值大于4.0kN/m2，故分项系数取1.3，所以活荷载设计值为8×1.3=10.4kN/m2荷载总设计值为:10.