《内力计算》PPT课件.ppt

项目二：肋梁楼盖设计 任务1 结构平面布置方案 任务2 计算简图及荷载计算 任务3 内力计算 任务4 正截面配筋计算 任务5 斜截面配筋计算 任务6 楼盖设计与构造要求 任务7 楼梯 单向板楼盖设计实例 双向板楼盖设计实例 1）按弹性理论方法计算是假定结构构件为理想弹性材料，选 取计算简图后，其内力按结构力学的原理分析计算，一般 常用力矩分配法来求连续板、梁的内力。为计算方便，对 于常用荷载作用下的等跨连续梁板，均已编制成计算表格 可直接查用。 钢筋混凝土连续板、梁的内力计算方法有两种： 即弹性计算法和塑性计算法。 学而不思则罔，思而不学则殆孔子 其计算结果比实际情况偏大，可靠度大。但其求得的支 座弯矩远大于跨中弯矩，这使得支座配筋拥挤，构造复杂 ，施工不便。 任务3 单向板楼盖的内力计 算 1.内力计算两种方 法 2）塑性计算法是从结构的实际受力情况出发，考虑材料塑 性变形引起的结构内力重分布来计算连续梁内力的方法 ，这样不仅可消除内力计算与截面承载力计算之间的矛 盾（弹性计算时，内力按匀质弹性材料分析，而截面承 载力计算则采用的是塑性理论），而且还可以获得节省 材料、方便施工的技术经济效果。 采用塑性理论方法进行内力计算，其设计方法简单 ，可以节约钢材，克服支座处钢筋拥挤的现象，更方便 施工。 学而不思则罔，思而不学则殆孔子 2、适用范围 一般工业与民用建筑现浇肋梁楼盖中的板和次梁， 通常采用塑性计算法。（因其设计方法简单，节约 钢材，方便施工）。 下列情况下应按弹性理论计算方法进行设计： 1、直接承受动力荷载和重复荷载的结构 2、在使用阶段不允许出现裂缝或对裂缝开展有较 严格限制的结构。 3、处于重要部位，要求有较大承载力储备的结构 ，如肋梁楼盖中的主梁。 4、处于侵蚀性环境中的结构。 （因为塑性内力重分布理论以形成塑性铰为前提， 在使用阶段构件的裂缝和变形均较大）。 3、弹性法计算法活荷载的最不利组合 一、活荷载最不利的布置原则： 1）求某跨跨中最大正弯矩时，应在该跨布置活荷载，然后隔跨 布置活荷载； 2）求某跨跨中最小弯矩（最大负弯矩）时，应在该跨不布置活 荷载，而在相邻两跨布置活荷载，然后向其左右每隔一跨布 置活荷载； 3）求某支座最大负弯矩时，应在该支座左右两跨布置活荷载， 然后隔跨布置活荷载。 4）求某支座边最大剪力时，应在该支座左右两跨布置活荷载， 然后隔跨布置活荷载，与支座最大负弯矩的布置相同。 二、荷载的最不利组合 满布的恒荷载+最不利的活荷载布置。 五跨连续梁求最不利内力时荷载布置图 弹性法计算法内力包络图 1、内力包络图的概念 将各种内力组合情况下的内力图，画在同一张图上，形 成内力叠合图，其外包线称为“内力包络图”。 2、内力包络图的目的 合理确定纵向受力钢筋弯起和截断的位置，也可检查构 件截面承载力是否可靠，材料乃是是否节省。 4、塑性计算法 2）塑性铰的特点：多跨连续梁是超静定结构，由于存在多余 约束，构件某一截面出现塑性铰交不会导致结构立即破坏，还 可以继续承受增加的荷载，直到不断增加的塑性铰使结构成为 几何可变体系，才丧失其承载能力。 1）塑性铰的概念：在跨中弯矩较大 的截面形成一个塑性变形集中的区域 ，使截面两侧产生较大的相对转角， 这个集中区域在构件中的作用，犹如 一个能够转动的“铰”，称为塑性铰。 它是塑性变形集中发展的结果。 塑性铰与塑性内力重分布 4）塑性内力重分布的概念：塑性铰的出现将引起构 件各截面间的内力分布发生变化的现象，称为塑性内 力重分布。 5）塑性内力重分布的经济效应：按一般力学方法计 算出来的内力，其跨中与支座截面的弯矩比值为M1 ：MB1：1.2，经过塑性内力重分布后，使其跨中 与支座截面的弯矩比值改变为M1：MB1：1，从而 利用了跨中截面潜在的承载能力而取得经济效益。 3）塑性铰与理想铰的区别：前者能承受弯矩，并只 能沿弯矩作用发生一定限度的转动，而后者则不能承 受弯矩，但可自由转动。 弯矩调幅 法 非 学 无 以 广 才 ， 非 志 无 以 成 学 | 诸 葛 亮 1、弯矩调幅法的概念：考虑塑性内力重分布，设计时 ，将支座截面弯矩MB高速降低为MB（满足平衡条件 ），经过综合分析计算再得到各连续梁各截面的内力 值，这种做法称为弯矩调幅法。 2、弯矩调幅法应遵循的原则 要求材料具有良好的塑性性能。 为保证在调幅截面能够形成塑性铰，且具有足够的 转动能力，故调幅截面的相对受压区高度系数就在0.1 0.35之间。 为避免塑性铰出现过早，转动幅度过大，致使梁的 裂缝宽度及变形过大，应控制支座截面的弯矩调幅系 数，以不超过20为宜。 为确保结构安全可靠，要求连续梁（板）各跨高速 后的两个支座弯矩的平均值加上跨中弯矩的绝对值之 和不得小于相应的简支梁跨中弯矩，任何控制截面的 弯矩值不宜小于简支弯矩的1/3。 塑性计算法是指采取弯矩调幅法将支座弯矩调低后进行配筋的 一种经济配筋法。适用于板和次梁，但不适用于主梁。 连续板、梁的弯矩系数 连续梁的剪力系数 0.4 0.4 0.5 0.5 0.6 0.6 0.50.5 0.5 0.5 5、内力值的确 定 1）单向板中内力值的确定 支承在次梁或砖墙上的连续板，一般可按考虑塑性内 力重分布的方法计算。 板一般均能满足斜截面抗剪要求，设计时可不进行受 剪承载力计算。 一般规定，对四周与梁整体连接时，其中间跨板带的 跨中截面及中间支座截面的计算弯矩可折减20，其他截 面则不予减少。 2、次梁内力值的确定 次梁的内力计算一般按塑性理论计算方法，计算其弯矩与 剪力。 3、主梁内力值的确定 因主梁是楼盖中的重要构件，需要有较大的承载力储备 ，并且在使用阶段挠度及裂缝开展不宜过大，故主梁的内力 计算一般按弹性理论计算方法。 按弹性理论方法计算主梁内力时，其计算跨度取支座中 心线间的距离，求得的支座弯矩是在支座中心（柱中心）的