一、相关知识点

(1)板的跨度、单向板、双向板

矩形板的跨度有两个,取短跨为板的跨度(力总是沿刚度大的方向传递)

单向板、双向板(混规9.1.1):

混凝土板按下列原则进行计算:

①两对边支承的板应按单向板计算;

②四边支承的板应按下列规定计算:

1)当长边与短边长度之比不大于2.0时,应按双向板计算;

2)当长边与短边长度之比大于2.0,但小于3.0时,宜按双向板计算;

3)当长边与短边长度之比不小于3.0时,宜按沿短边方向受力的单向板计算,并应沿长边方向布置构造钢筋。

(图1.5单、双向板数轴)

思考:为什么不把墙体作为承重构件?

为什么对四边支撑且长短边之比过大的板,要按单向板计算?

(2)板厚的经验取值(具体取值原则见第五章)

单向板:h=(1/30—1/35)×板跨;

双向板:h=(1/40—1/45)×板跨。

(3)为什么结构自重低更好?

①自重低,荷载小从而弯矩小,进一步配筋小;反之自重大,配筋大。

②抗震性能好(抗规5.2;抗规5.1.3)

重力荷载代表值()应取结构和构配件自重标准值(D)和各可变荷载组合值(L)之和。

可见自重降低,重力荷载代表值也减小,从而结构总水平地震作用()减小。

二、大板与加次梁的对比

(1)大板方案布置

<img image_type=”1″ img_height=”427″ img_width=”614″ mime_type=”image/jpg” src=”https://p3-sign特性
全现浇方案
自重较大,导致吸收地震力较大,抗震性能较差
混凝土用量较多
自重较大,导致配筋量增大,浪费钢筋
次梁方案布置

添加次梁后,板的跨度减小,板厚可减至 100mm
特性
次梁方案
自重较轻,板厚减小,结构自重降低
吸收的地震力减小,抗震性能较好
混凝土用量较少
跨度小、自重轻,钢筋较为节省
次梁的设置主要取决于建筑和板跨度。通常情况下,当板跨度较大时,需要设置次梁。
常见轴网尺寸:6000;6600;7200;7800;8100;8400;… …一般为 300 的倍数。
简支与固结对比
(1) 弯矩、配筋的影响

上述两种力学模型均为理想模型。实际中,大多数梁处于两者之间的受力状态。
应深入理解图中两种弯矩图的变化趋势。
(2) 挠度的对比
计算可得,对于相同梁截面和荷载,固结梁的挠度远小于简支梁的挠度。
结论
两端固结的梁充分利用了各梁截面,梁端和梁跨中截面共同承受外力作用。而两端简支的梁,跨中正弯矩较大,支座弯矩为 0,梁截面利用率不高。两端固结的梁更优。
连续梁与简支梁
案例
梁截面:250×500
跨度:6m
线荷载:16KN/m
面荷载:0(全房开洞)
梁自重:0.25×0.5×25=3.125KN/m
总线荷载:16+3.125=19.125KN/m
M=(19.125×6×6)/12=57.37
M=(19.125×6×6)/24=28.6875KN·m
(1) 连续梁

(1) 连续梁

① 处的主梁难以完全约束次梁,因此弯矩介于铰接与固结之间,小于 1/12qL²;
② 处的弯矩大于 1/24qL²;
③ 处的弯矩大于连续梁与简支梁的差别
板的长度宽度比例
外力经常沿着刚性较大的方向传递,在板载荷的传播过程中也符合这一原理,因而,板的主要传播力的承受方向沿着较短跨度。
(2) 方案 1(沿长向布置)
单跨内:KL1 承载荷载 q 为 2a,KL2 承载荷载 q 为 4b+2a(次梁传来的集中力);KL1 虽然承载的荷载较小,但跨度大 L 大,KL2 虽然承载荷载较大,但跨度 L 相对较小。根据弯矩公式(关系数为 1/8、1/12、1/24…),M 分布较为均匀,X 方向的梁与 Y 方向的梁截面大小差别不会太大,因此该方案较为合理,其余梁同理。
(3) 方案 2(沿短向布置)
单跨内:KL1 承载荷载 q 为 4b+2a(次梁 L2 传来的集中力),KL2 承载荷载 q 为 2a;该方案下,KL1 承载荷载较大,跨度也大;KL2 承载荷载小,跨度也小。根据弯矩公式,M 差别很大,分配不合理,导致 X 方向的梁截面远大于 Y 方向的梁截面,这样影响设备专业布管线,影响净高要求等,因此该方案欠佳。
在实际项目中,还需要结合建筑、设备专业的实际情况来选择合理的方案,但要了解不同方案之间受力上的差异。
长短向方案布置案例对比:
通过分析实际案例中的弯矩图,进一步了解长、短向方案布置,本模型仅仅改变了次梁的布置方向,荷载、梁截面、参数定义均未改变。
① 次梁沿长向布置方案弯矩图
② 次梁沿短向布置方案弯矩图:
通过以上实际案例弯矩的对比,进一步验证了(2)、(3)的论述,次梁按长向布置较次梁按短向布置,两个方向的弯矩相差更小,两个方向梁截面不会有太大差别,所以梁沿长向布置更为合理。
六、单次梁与双次梁的对比
(1) 单次梁体系(轴网 8.4m×8.4m)
可以发现,由于次梁传来的集中力,跨中正弯矩过大,梁截面大,钢筋浪费。
(2) 双次梁体系
双次梁体系,减小了板的跨度,受力较为合理,跨中的弯矩得到减小,节省了钢筋。
总结:双次梁受力优于单次梁,6m-7.8m 以下做单次梁,7.8m 以上做双次梁。

(3)梁的层次

厘清梁的主辅助关系,对后续学习至关重要。