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四、单向板肋形楼盖的计算简图
在确定计算简图时,除了应考虑现浇楼盖中板和梁多跨连续这个特点以外,还应对荷载计算、支座影响以及梁板的计算跨度和跨数作简化处理。 ㈠ 荷载计算
当楼面承受均布荷载时,通常取宽度为1m的板带作为计算单元,板所承受的荷载即为板带自重(包括面层及粉刷层等)及板带上的均布可变荷载(活载)。 次梁、板传荷原则:一般均忽略结构的连续性,按简支计算。
具体:①次梁,取相邻板跨中线所分割出来的面积作为它的受荷面积,次梁所承受的荷载为次梁自重及其受荷面积上板传荷载。
② 主梁,承受由次梁传来的集中荷载及主梁自重;
(主梁均布自重折算为若干集中荷载、加入次梁传来的集中荷载合并计算)∵ 主梁自重与次梁传来的荷载相比往往较小,且简化计算。
楼面集中(或局部)荷载:当楼面承受集中(或局部)荷载时,换算成等效均布荷载进行计算,方法可参阅《荷载规范》附录B。 ㈡ 支座抗扭对次梁、板的内力影响 计算连续梁(板)内力计算时,一般
假设 其支座均为铰接,即忽略支座对梁(板)的转动约束作用。
比较:当连续梁(板)简单放置在墙上时,接近于实际情况的;连续梁(板)与支座为整体浇筑时,支座假定为理想铰接,不全符。
当活载隔跨布置时,由于构件的弯曲变形将使支承梁发生扭转。 分析:
① 对于连续板,次梁是板的支座,由于次梁两端被主梁所约束,次梁的抗扭刚度将部分地阻止板的自由转动;
② 对于次梁,主梁是它的支座,同样有这个影响。
反映在支座处的转角比铰接支座的转角小,其实际效果是减少了跨中的最大正弯矩和支座的最大负弯矩(绝对值),即减弱了活载的不利影响。这种影响通常很难精确计算。 处理:一般采用调整荷载(即加大恒载、减少活载)的方法加以考虑。
即在进行荷载最不利组合及内力计算时,仍按铰接支座假定,但用折算荷载代替实际的计算荷载。
折算恒载g’ 折算活载p’ 备 注 板 g+p/2 p/2 g、p是实际恒载及活载 次梁 g+p/4 3p/4
㈢ 连续梁(板)的跨度与跨数
计算跨度:(用于计算弯矩,计算剪力时用净跨)与支座的构造形式、构件截面尺寸以及内力计算方法有关。跨度相差不超过10%可按等跨考虑),P251
跨数:当连续梁(板)的某跨受到荷载作用时,它的相邻各跨的内力与变形也会受到影响,但这种影响是距该跨愈远而愈小,当超过两跨以上时这种影响已很小。故,对于多跨连续板、梁,若跨数超过五跨时,可按五跨来计算。此时,除连续板、梁两边的第一、第二跨外,其余的中间各跨及中间支座的内力值均按五跨连续板、梁的中间跨度和中间支座采用。
故,在确定板、梁计算简图的过程中,需要事先选定构件截面尺寸才能确定其计算跨度和进行荷载统计。板、次梁、主梁的截面尺寸可按满足构件刚度要求确定。 初步选定截面尺寸后,截面配筋计算时若发现不合理,应及时进行调整。
一般情况下,肋形楼盖中板、梁刚度都较大,故可不作挠度验算,也不进行抗裂度或裂缝宽度的验算。只有当结构有抗裂度或裂缝宽度方面的特殊要求时,才进行这方面的验算。
五、单向板肋形楼盖的内力计算----弹性计算法
弹性计算法假定:结构为弹性匀质材料,按结构力学所述原理进行计算。 方法:力矩分配法。
实用查表法(等跨规则荷载的连续板、梁)附表8-1、2 ㈠ 荷载的最不利组合
活载是变动的,可能不同时作用在各跨上。所以,要使构件在各种可能的荷载下,都能安全使用,就需要确定在各截面上可能发生的最大内力。因此,就有一个活载如何布置以与恒载组合使某一指定截面上的内力为最不利的问题,即荷载的最不利组合问题。
下图为五跨连续梁(板)活载布置在不同跨上时梁(板)的变矩及剪力图。从图中看出,当活载布置在1、3、5跨上时,在1、3、5各跨跨中都引起正弯矩。而当活载布置在2、4跨上时,都使1、3、5跨跨中正弯矩减小。所以,在求1、3、5跨跨中最大正弯矩时,应将活载布置在1、3、5跨上。依此类推,得出确定截面最不利活载布置的原则: ⑴ Mmax中,该跨布置活载,两边隔一跨均布活载;
⑵-Mmax支,Vmax支该支座两侧跨上布置活载,两边每隔一跨布置活载; ⑶ Mmin中 ,该跨不布置活载,两相邻跨布置活载,每隔一跨布置。
恒载作用在梁(板)上其大小、位置不变。恒载应按实际情况布置。一般在连续梁(板)各跨均有恒载作用。
注意:别忘恒载在该截面产生的内力。 ㈡ 应用表格计算内力
活载的最不利位置确定后,对于等跨(包括跨差≤10%)的连续梁(板),即可直接应用表格查得在恒载和各种活载不利位置下的内力系数。 当均布荷载作用时 M=K1gl2+K2pl2; V=K3gl+K4pl。
当集中荷载作用时 M=K1Gl+K2Pl;
V=K3G+K4P。
式中 g .p—单位长度上的均布恒载与活载; G、P—集中恒载与活载; K1~K4—内力系数;
l—梁的计算跨度。若相邻跨计算跨度不相等(不超过10%),在计算支座弯矩时,l取相邻两跨跨度的平均值;而在计算跨中弯矩及剪力时,仍用该跨的计算跨度和净跨。
㈢ 内力包络图 (M、V)
定义:在恒载内力图上,叠加以各种不利活载位置下的内力图的外包线所围成的图形,也称叠加图形。
目的:是求出梁各截面可能出现的最大或最小内力。并以此来进行截面配筋计算及沿梁长度上的钢筋布置。
为两跨等跨连续梁,跨度l=6.0m,在每跨三分点处作用有集中荷载,其中恒载G=50KN,活载P=100KN
图a为AB跨活载, Mmax中及VmaxA; 图b为BC跨活载, Mmax中及VmaxC
图c 为AB,BC跨活载 MmaxB及VmaxB 图d为图abc的M及V的叠加图,
(四)支座宽度的影响—支座截面计算内力的确定
按弹性理论计算连续梁的内力时,其计算跨度取支承中心线间的距离,当连续梁与支座整体连接时,其危险截面在支座的边缘。应考虑支承宽度的影响,支座计算内力应按支座边缘处取用。为简化计算,近似公式。
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