结构力学教学方案学习教案

1、会计学1结构力学教学结构力学教学(jio xu)方案方案第一页，共122页。楼盖的主要结构功能： 1.将楼盖上的竖向力传给竖向结构 2.将水平力传给竖向结构或分派给竖向结构 3.作为(zuwi)竖向结构构件的水平联系和支撑第1页/共122页第二页，共122页。第2页/共122页第三页，共122页。 图1.1 梁板结构的应用(yngyng)举例（a）肋形楼盖（b）地下室底板（c）挡土墙第3页/共122页第四页，共122页。 1. 1. 按施工方式分按施工方式分（1 1）现浇式楼盖）现浇式楼盖 整体性好、刚度大、防水性好和抗震性强，并能适于房间整体性好、刚度大、防水性好和抗震性强，并能适于房间的平

2、面形状、设备管道、荷载或施工条件比较特殊的情况。的平面形状、设备管道、荷载或施工条件比较特殊的情况。缺点是费工、费模缺点是费工、费模 、工期长、施工受季节、工期长、施工受季节(jji)(jji)的限制，的限制， 第4页/共122页第五页，共122页。（2）装配式楼盖）装配式楼盖 楼板采用混凝土预制构件，便于楼板采用混凝土预制构件，便于(biny)工业化生产，工业化生产，在多层民用建筑和多层工业厂房中得到广泛应用。但是，这在多层民用建筑和多层工业厂房中得到广泛应用。但是，这种楼面由于整体性、防水性和抗震性较差，不便于种楼面由于整体性、防水性和抗震性较差，不便于(biny)开设孔洞，故对于高层建筑

3、、有抗震设防要求的建筑以及使开设孔洞，故对于高层建筑、有抗震设防要求的建筑以及使用上要求防水和开设孔洞的楼面，均不宜采用。用上要求防水和开设孔洞的楼面，均不宜采用。第5页/共122页第六页，共122页。（3 3）装配整体式楼盖）装配整体式楼盖 其整体性较装配式的好，又较现浇式的节省模板其整体性较装配式的好，又较现浇式的节省模板(mbn)(mbn)和支模板和支模板(mbn)(mbn)，但这种楼盖需要进行混，但这种楼盖需要进行混凝土的二次浇筑，有时还须增加焊接工作量，故对施凝土的二次浇筑，有时还须增加焊接工作量，故对施工进度和造价都带来一些不利影响。因此，这种楼盖工进度和造价都带来一些不利影响。因

4、此，这种楼盖仅适用于荷载较大的多层工业厂房、高层民用建筑及仅适用于荷载较大的多层工业厂房、高层民用建筑及有抗震设防要求的建筑。采用装配式楼盖可以克服现有抗震设防要求的建筑。采用装配式楼盖可以克服现浇楼盖的缺点，而装配整体式楼盖则兼具现浇式楼盖浇楼盖的缺点，而装配整体式楼盖则兼具现浇式楼盖和装配式楼盖的优点。和装配式楼盖的优点。 第6页/共122页第七页，共122页。2 2混凝土楼盖按预应力情况混凝土楼盖按预应力情况（1 1）钢筋）钢筋(gngjn)(gngjn)混凝土楼盖混凝土楼盖（2 2）预应力混凝土楼盖。）预应力混凝土楼盖。 预应力混凝土楼盖用的最普遍的是无粘结预应力预应力混凝土楼盖用的最

5、普遍的是无粘结预应力混凝土平板楼盖，当柱网尺寸放大时，它可有效减小混凝土平板楼盖，当柱网尺寸放大时，它可有效减小板厚，降低建筑层高。板厚，降低建筑层高。 第7页/共122页第八页，共122页。3 3混凝土楼盖按结构型式混凝土楼盖按结构型式 单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖、井式楼盖单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖、井式楼盖、密肋楼盖和无梁楼盖、密肋楼盖和无梁楼盖( (又称板柱楼盖又称板柱楼盖) ) （1 1）肋梁楼盖：一般由板、次梁和主梁组成：其主）肋梁楼盖：一般由板、次梁和主梁组成：其主要传力途径为板要传力途径为板 次梁次梁 主梁主梁 柱或墙柱或墙 基础基础 地基。地基。肋梁楼盖的特点是用钢量较

6、低，楼板留洞方便，但肋梁楼盖的特点是用钢量较低，楼板留洞方便，但支模较复杂，肋梁楼盖是现浇楼盖中使用最普遍的支模较复杂，肋梁楼盖是现浇楼盖中使用最普遍的一种。一种。 （2 2）井式楼盖：）井式楼盖： 两个方向柱网及梁截面相同，由两个方向柱网及梁截面相同，由于两个方向受力的结构，于两个方向受力的结构， 梁的高度比肋梁楼盖小，梁的高度比肋梁楼盖小，故宜用于跨度故宜用于跨度(kud)(kud)较大且柱网呈方形的结构。较大且柱网呈方形的结构。第8页/共122页第九页，共122页。（3 3）密肋楼盖：由于梁肋的间距小，板厚很小，梁高也较肋梁楼盖小，）密肋楼盖：由于梁肋的间距小，板厚很小，梁高也较肋梁楼盖

7、小，结构自重较轻，双向密肋楼盖近年来采用预制塑料模壳克服了支模复杂的结构自重较轻，双向密肋楼盖近年来采用预制塑料模壳克服了支模复杂的缺点而应用增多。缺点而应用增多。 (4) (4)无梁楼盖：板直接支点于柱上，其传力途径是荷载由板传至柱或墙。无梁楼盖：板直接支点于柱上，其传力途径是荷载由板传至柱或墙。无梁楼盖的结构高度小，净空大，支模简单，但用钢量较大，常用于仓库无梁楼盖的结构高度小，净空大，支模简单，但用钢量较大，常用于仓库、商店等柱网布置、商店等柱网布置(bzh)(bzh)接近方形的建筑。当柱网较小（接近方形的建筑。当柱网较小（34m)34m)，柱顶可，柱顶可不设柱帽；当柱网较大不设柱帽；当

8、柱网较大(68m)(68m)且荷载较大时，柱顶设柱帽以提高板抗冲切且荷载较大时，柱顶设柱帽以提高板抗冲切能力。能力。第9页/共122页第十页，共122页。图1.2 结构(jigu)形式第10页/共122页第十一页，共122页。 单、双向板的划分：规范(gufn)规定：对于四边支承的板， 按弹性理论：当长短边比值l01l022时，可按沿短边方向的单向板计算； 按塑性理论： l01l023时，可按沿短边方向的单向板计算。否则，宜按双向板计算。对于仅有两对边支承，另两对边为自由边的板，不论板平面两个方向的长度比如何，均属单向板。 第11页/共122页第十二页，共122页。结构的平面布置结构的平面布置

9、 由单向板及其支承梁组成的楼盖，称为单向板肋梁楼盖。单向由单向板及其支承梁组成的楼盖，称为单向板肋梁楼盖。单向板肋梁楼盖中，荷载的传递路线是：板板肋梁楼盖中，荷载的传递路线是：板次梁次梁主梁主梁柱柱( (墙墙) )。在结构设计时，必须首先确定板、次梁、主梁的跨度，即进行结构在结构设计时，必须首先确定板、次梁、主梁的跨度，即进行结构平面布置。在结构平面布置时，首先考虑满足房屋的使用要求，梁平面布置。在结构平面布置时，首先考虑满足房屋的使用要求，梁格布置应力求简单、规整、统一，以减少格布置应力求简单、规整、统一，以减少(jinsho)(jinsho)构件类型，构件类型，方便设计施工。方便设计施工。

10、 第12页/共122页第十三页，共122页。 肋梁楼盖的主梁一般宜布置在整个结构刚度较弱的方向，这样肋梁楼盖的主梁一般宜布置在整个结构刚度较弱的方向，这样可使截面较大、抗弯刚度较好的主梁能与柱形成一片片框架，以加可使截面较大、抗弯刚度较好的主梁能与柱形成一片片框架，以加强承受水平作用力的侧向刚度，而由次梁将各片框架连接起来。但强承受水平作用力的侧向刚度，而由次梁将各片框架连接起来。但当柱的横向间距当柱的横向间距(jin j)大于纵向间距大于纵向间距(jin j)时，主梁沿纵向布置时，主梁沿纵向布置可以减小主梁的截面高度，增大室内净高。可以减小主梁的截面高度，增大室内净高。第13页/共122页第

11、十四页，共122页。 在满足使用要求的基础上，要尽量节约材料，降在满足使用要求的基础上，要尽量节约材料，降低造价，构件低造价，构件(gujin)(gujin)选择经济合理的跨度：选择经济合理的跨度：单向板的跨度取单向板的跨度取1.72.5m1.72.5m，不宜超过，不宜超过3m3m；次梁的跨度取次梁的跨度取46m46m；主梁的跨度取主梁的跨度取58m 58m 。第14页/共122页第十五页，共122页。 楼盖结构构件楼盖结构构件( (梁、板梁、板) )的内力计算方法有两种：的内力计算方法有两种： 一种是假定钢筋混凝土梁板为匀质弹性体，按结构力学的方法计算，一种是假定钢筋混凝土梁板为匀质弹性体，

12、按结构力学的方法计算，简称为按弹性理论的计算方法；简称为按弹性理论的计算方法； 另一种是考虑钢筋混凝土塑性性质另一种是考虑钢筋混凝土塑性性质(xngzh)(xngzh)，按塑性理论的计算方法，按塑性理论的计算方法，对连续梁、板通常称之为考虑塑性内力重分布的计算方法。，对连续梁、板通常称之为考虑塑性内力重分布的计算方法。第15页/共122页第十六页，共122页。后者不适用于下列情况：后者不适用于下列情况： 1直接承受动态荷载作用的结构；直接承受动态荷载作用的结构； 2要求要求(yoqi)不出现裂缝的结构构件。如规范规定的裂缝控不出现裂缝的结构构件。如规范规定的裂缝控制等级为一级或二级的结构。此外

13、，对于负温条件下工作的结构也制等级为一级或二级的结构。此外，对于负温条件下工作的结构也不应考虑塑性内力重分布。不应考虑塑性内力重分布。上述情况下的结构构件都应按弹性理论进行计算。上述情况下的结构构件都应按弹性理论进行计算。第16页/共122页第十七页，共122页。（一）计算简图（一）计算简图 1 1支承条件支承条件 一般混合结构，楼盖四周为砖墙承重，梁一般混合结构，楼盖四周为砖墙承重，梁( (板板) )的支承条件比较明确的支承条件比较明确，可按铰支，可按铰支 ( (或简支或简支) )考虑。但是，对于与柱现浇整体的肋形楼盖，梁考虑。但是，对于与柱现浇整体的肋形楼盖，梁( (板板) )的支承条件与

14、梁柱之间的相对刚度有关的支承条件与梁柱之间的相对刚度有关(yugun)(yugun)，情况比较复杂，情况比较复杂。因此，应按下述原则确定计算简图，以减少因简图引起内力计算的。因此，应按下述原则确定计算简图，以减少因简图引起内力计算的误差。对于支承在钢筋混凝土柱上的主梁，其支承条件应根据梁柱抗误差。对于支承在钢筋混凝土柱上的主梁，其支承条件应根据梁柱抗弯刚度比而定。计算表明，如果主梁与柱的线刚度比大于弯刚度比而定。计算表明，如果主梁与柱的线刚度比大于3 3，可将主，可将主梁视为铰支于柱上的连续梁计算。否则，应按弹性嵌固于柱上的框架梁视为铰支于柱上的连续梁计算。否则，应按弹性嵌固于柱上的框架梁计算

15、。梁计算。 第17页/共122页第十八页，共122页。 对于支承在次梁上的板对于支承在次梁上的板(或支承于主梁上的次梁），或支承于主梁上的次梁），可忽略次梁可忽略次梁(或主梁或主梁)的弯曲变形的弯曲变形(挠挠 度度)，且不考虑支承，且不考虑支承处节点的刚性，将其支座视为不动铰支座，按连续板处节点的刚性，将其支座视为不动铰支座，按连续板(或梁或梁)计算由此引起计算由此引起(ynq)的误差将在计算荷载和内力的误差将在计算荷载和内力时加以调整。时加以调整。 第18页/共122页第十九页，共122页。2. 计算计算(j sun)跨度和跨数跨度和跨数计算计算(j sun)跨度查表跨度查表跨数：对跨数：对

16、5跨和跨和5跨以内的按实际跨数取用，多余跨以内的按实际跨数取用，多余5跨的连续梁板跨的连续梁板，只按，只按5跨计算跨计算(j sun)，所有中间跨都按第三跨的来配筋。，所有中间跨都按第三跨的来配筋。图1.4 跨数取法(qf)图第19页/共122页第二十页，共122页。第20页/共122页第二十一页，共122页。 当楼面承受均布荷载时，对于板，通常取宽度为1m的板带作为计算单元，为板带自重(zzhng)(包括面层及粉刷等)及板带上的均布可变荷载(也叫活载)。 第21页/共122页第二十二页，共122页。第22页/共122页第二十三页，共122页。 在确定板传递给次梁的荷载和次梁传递给主梁的荷载时

17、，一般均忽略结构的连续性，按简支进行计算，所以对于次梁，取相邻板跨中线所分割出来的面积(min j)作为它的受荷面积(min j)，次梁所承受的荷载为次梁自重及其受荷面积(min j)上板传来的荷载。 对于主梁，它承受主梁自重及由次梁传来的集中荷载，但由于主梁自重与次梁传来的荷载相比往往较小，故为了简化计算，一般可将主梁均布自重化为若干集中荷载，加入次梁传来的集中荷载，合并计算。 第23页/共122页第二十四页，共122页。 一般假设其支座均为铰接一般假设其支座均为铰接 ，这种假设与实际情况并不完，这种假设与实际情况并不完全相符。全相符。 为减少误差，调整荷载为减少误差，调整荷载( (即加大恒

18、载、减少活载即加大恒载、减少活载) )的方法的方法加以考虑。也就是说，在进行荷载最不利组合加以考虑。也就是说，在进行荷载最不利组合(zh)(zh)及内力及内力计算时，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载 。第24页/共122页第二十五页，共122页。第25页/共122页第二十六页，共122页。第26页/共122页第二十七页，共122页。1活荷载的最不利位置活荷载的最不利位置 梁板上的荷载有恒荷载和活荷载。其中恒载的大小和位置均梁板上的荷载有恒荷载和活荷载。其中恒载的大小和位置均不变化，而活荷载的大小和位置是随意变化的，引起构件

19、各截面不变化，而活荷载的大小和位置是随意变化的，引起构件各截面的内力也是变化的。所以，要使构件在各种情况下保证安全的内力也是变化的。所以，要使构件在各种情况下保证安全(nqun)，就必须确定活荷载布置在哪些位置，控制截面，就必须确定活荷载布置在哪些位置，控制截面(支座支座、跨中、跨中)可能产生最大内力。可能产生最大内力。 第27页/共122页第二十八页，共122页。(1)(1)求某跨跨中最大弯矩时，应将活荷载布置求某跨跨中最大弯矩时，应将活荷载布置(bzh)(bzh)在该跨在该跨，然后每隔一跨均应布置，然后每隔一跨均应布置(bzh)(bzh)活载；活载；(2)(2)求某跨跨中最小弯矩时，该跨应

20、不布置求某跨跨中最小弯矩时，该跨应不布置(bzh)(bzh)活载，而活载，而在两相邻跨布置在两相邻跨布置(bzh)(bzh)活载，然后每隔一跨布置活载，然后每隔一跨布置(bzh)(bzh)；(3)(3)求某支座截面最大负弯矩时，应在该支座相邻两跨上布求某支座截面最大负弯矩时，应在该支座相邻两跨上布置置(bzh)(bzh)活载，然后每隔一跨布置活载，然后每隔一跨布置(bzh)(bzh)； (4)(4)求某支座剪力时，活载布置求某支座剪力时，活载布置(bzh)(bzh)与求该截面最大负弯与求该截面最大负弯矩时相同。矩时相同。 第28页/共122页第二十九页，共122页。 活载的最不利位置确定后，对

21、于等跨(包括跨差不大于10)的连续梁(板)，即可直接应用表格查得在恒载和各种活载最不利位置下的内力(nil)系数，并按下列公式求出连续梁(板)的各控制截面的内力(nil)值 。当均布荷载作用时 ：第29页/共122页第三十页，共122页。第30页/共122页第三十一页，共122页。 对于连续梁，活荷载作用位置不同，各控制截面的内力也不相同，按照前述活荷载最不利位置布置后，可画出各控制截面最不利内力时的内力图，将这些内力图在同一基线上画出，这些内力图的外包线就是内力包络图。 内力包络图包括弯矩包络图和剪力包络图。做弯矩包络图的目的在于计算构件正截面配筋，合理确定纵向(zn xin)受力钢筋弯起和

22、截断位置，做剪力包络图的目的在于计算构件斜截面的配筋，合理布置腹筋。 第31页/共122页第三十二页，共122页。第32页/共122页第三十三页，共122页。图图1.8 等跨连续等跨连续(linx)梁荷载分布及内力图梁荷载分布及内力图第33页/共122页第三十四页，共122页。1 1塑性计算法的基本概念塑性计算法的基本概念 塑性计算法是考虑塑性变形引起结构内力塑性计算法是考虑塑性变形引起结构内力(nil)(nil)重分布重分布的实际情况计算连续梁内力的实际情况计算连续梁内力(nil)(nil)的方法。既可消除内力的方法。既可消除内力(nil)(nil)计算与截面承载力计算的不协调，又可获得节省

23、材料方计算与截面承载力计算的不协调，又可获得节省材料方便施工的效果。便施工的效果。 对配筋适量的受弯构件，当受拉纵筋在某个弯矩较大的截对配筋适量的受弯构件，当受拉纵筋在某个弯矩较大的截面达到屈服后，再增加很少弯矩，会在钢筋屈服截面两侧很短长面达到屈服后，再增加很少弯矩，会在钢筋屈服截面两侧很短长度内的钢筋中产生很大的钢筋应变，形成塑性变形集中区域，使度内的钢筋中产生很大的钢筋应变，形成塑性变形集中区域，使区域两侧截面产生较大的相对转角，这个集中区域在构件中的作区域两侧截面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用，犹如一个能够转动的“铰铰”，称之为塑性铰。，称之为塑性

24、铰。第34页/共122页第三十五页，共122页。内力内力(nil)重分布的两个阶段：重分布的两个阶段：以两端固支的梁为例：以两端固支的梁为例： 如只考虑弹性，破坏时均布荷载如只考虑弹性，破坏时均布荷载qu，跨中弯矩，跨中弯矩qulo2/24，支座弯矩支座弯矩-qulo2/12。支座和跨中承受弯矩绝对值之比为。支座和跨中承受弯矩绝对值之比为2。第35页/共122页第三十六页，共122页。如果支座和跨中都按如果支座和跨中都按qulo2/16配筋，配筋，1.先进行弹性阶段工作，支座弯矩先进行弹性阶段工作，支座弯矩q1lo2/12= qulo2/16，则，则q1=3/4qu，跨中弯矩，跨中弯矩qulo

25、2/32，支座进入塑性铰。，支座进入塑性铰。2.计算简图发生改变，变为简支梁，再承受计算简图发生改变，变为简支梁，再承受1/4qu跨中弯矩达跨中弯矩达到到qulo2/16，构件达到承载能力极限，构件达到承载能力极限(jxin)状态。状态。支座和跨中承受弯矩绝对值之比为支座和跨中承受弯矩绝对值之比为1。第36页/共122页第三十七页，共122页。 对单向板肋梁楼盖中的连续板及连续次梁，当考虑塑性内力重分布而分析结构内力时，采用弯矩调幅法。即在按弹性方法计算所得的弯矩包络图的基础上，对首先出现的塑性铰截面的弯矩值进行调幅；将调幅后的弯矩值加于相应的塑性铰截面，再用一般力学方法分析对结构其他部分内力

26、的影响；经过综合分析研究(ynji)选取连续梁中各截面的内力值，然后进行配筋计算。 第37页/共122页第三十八页，共122页。（1）必须保证塑性）必须保证塑性(sxng)铰具有足够的转动能力，使整个结构或局部形成机动可变体系才丧失承载力。按照弯矩调幅法设计的结构，受力钢筋宜采用铰具有足够的转动能力，使整个结构或局部形成机动可变体系才丧失承载力。按照弯矩调幅法设计的结构，受力钢筋宜采用HRB335级、级、HRB400级热轧带肋钢筋或级热轧带肋钢筋或HPB235和和HRB400级热轧光面钢筋；混凝土等级宜在级热轧光面钢筋；混凝土等级宜在C20C45范围内；范围内；（2）截面的相对受压区高度系数不

27、应超过）截面的相对受压区高度系数不应超过0.35，也不宜小于，也不宜小于0.10。第38页/共122页第三十九页，共122页。（3 3）为了）为了(wi le)(wi le)避免塑性铰出现过早、转动幅度过大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，致使梁的裂缝宽度及变形过大，应控制支座截面的弯矩调整幅度，以不超过矩调整幅度，以不超过2020为宜。为宜。 第39页/共122页第四十页，共122页。（5）结构在正常(zhngchng)工作阶段不应出现塑性铰，且裂缝和变形要求应满足规范规定。（4）结构的跨中截面弯矩值应取弹性分析所得的最不利弯矩值和按下式计算(

28、j sun)值中的较大值。第40页/共122页第四十一页，共122页。 为计算方便对工程(gngchng)中常见的承受均布荷载的等跨连续梁板的控制截面内力，可按下列公式计算： 第41页/共122页第四十二页，共122页。第42页/共122页第四十三页，共122页。 按塑性理论方法计算，由于其方法简单，计算结果更符合结构的实际工作情况，能节省材料，合理调整钢筋布置，克服支座处钢筋的拥挤现象，故在设计混凝土连续梁、板时，应尽量采用这种方法。 但塑性理论方法是以形成塑性铰为前提，因此，并不是在任何情况下都能适用。通常在下列情况下，应按弹性理论方法进行设计：(1)直接承受动力和重复荷载的结构；(2)在

29、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(yoqi)有较大强度储备的结构。如肋形楼盖中的主梁。 第43页/共122页第四十四页，共122页。（一）（一） 板的配筋设计与构造要求板的配筋设计与构造要求1板的计算要点板的计算要点 连续连续(linx)板在四周与梁整体连接时，支座截面负板在四周与梁整体连接时，支座截面负弯矩使板上部开裂。跨中正弯矩使板下部开裂，使板弯矩使板上部开裂。跨中正弯矩使板下部开裂，使板的实际轴线形成拱形，在板面荷载作用下，板对次梁的实际轴线形成拱形，在板面荷载作用下，板对次梁产生主动水平推力。次梁对板产生被动水平推力，对产生主动水平推力。

30、次梁对板产生被动水平推力，对板的承载能力有利。因此，可将四周与梁整体连接的板的承载能力有利。因此，可将四周与梁整体连接的板的中间跨板带的跨中截面及中间支座截面的计算弯板的中间跨板带的跨中截面及中间支座截面的计算弯矩折减矩折减20(边跨跨中及第一个内支座截面弯矩不折减边跨跨中及第一个内支座截面弯矩不折减)。 第44页/共122页第四十五页，共122页。 斜截面承载力一般能满足要求，不进行(jnxng)受剪承载力计算。 现补充连续板的配筋构造 ： (1)受力钢筋方式，可采用分离式或弯起式。 分离式配筋是将全部跨中钢筋伸入支座，支座上部负弯矩钢筋另设置。 第45页/共122页第四十六页，共122页。

31、 弯起式配筋是将跨中的一部分正弯矩钢筋在支座附近适当弯起式配筋是将跨中的一部分正弯矩钢筋在支座附近适当(shdng)位置向上弯起，在支座上方抵抗支座负弯矩。如数量不足，可另加直钢筋。剩余的钢筋伸入支座，间距不得大于位置向上弯起，在支座上方抵抗支座负弯矩。如数量不足，可另加直钢筋。剩余的钢筋伸入支座，间距不得大于400 mm，截面面积不应小于跨中钢筋的，截面面积不应小于跨中钢筋的13。一般采用隔一弯一或隔一弯二。弯起式配筋应注意相邻跨中与支座钢筋间距的协调。一种板通常采用一种间距，然后通过调整钢筋直径来满足钢筋面积的要求。一般采用隔一弯一或隔一弯二。弯起式配筋应注意相邻跨中与支座钢筋间距的协调。

32、一种板通常采用一种间距，然后通过调整钢筋直径来满足钢筋面积的要求。第46页/共122页第四十七页，共122页。 第47页/共122页第四十八页，共122页。单向板长边方向的分布钢筋 单向板除沿短边方向布置受力钢筋外，还应沿长边方向布置分布钢筋。分布钢筋的间距不宜大干250 mm，直径不宜小于6mm，单位长度上分布钢筋的截面(jimin)面积不宜小于单位宽度上受力钢筋截面(jimin)面积的15，且不宜小于该方向板截面(jimin)面积的15。 第48页/共122页第四十九页，共122页。板中垂直于主梁的构造钢筋板中垂直于主梁的构造钢筋 单向板上的荷载将主要沿短边方向传到次梁上，但由于板和主梁整

33、单向板上的荷载将主要沿短边方向传到次梁上，但由于板和主梁整体连接，在靠近主梁两侧一定体连接，在靠近主梁两侧一定(ydng)宽度范围内，板内仍将产生一定宽度范围内，板内仍将产生一定(ydng)大小与主梁方向垂直的负弯矩，为此，应在跨越主梁的板上部大小与主梁方向垂直的负弯矩，为此，应在跨越主梁的板上部配置与主梁垂直的构造钢筋，其数量应不少于板中受力钢筋的配置与主梁垂直的构造钢筋，其数量应不少于板中受力钢筋的13，且，且直径不应小于直径不应小于8mm，间距不应大于，间距不应大于200 mm，伸出主梁边缘的长度不应，伸出主梁边缘的长度不应小于板计算跨度小于板计算跨度lo的的14。 第49页/共122页

34、第五十页，共122页。图1.10与主梁垂直(chuzh)的构造钢筋图1.11嵌固在墙内板顶的构造(guzo)钢筋第50页/共122页第五十一页，共122页。嵌固在墙内板上部的构造钢筋嵌固在墙内板上部的构造钢筋 嵌固在承重墙内的板端，计算简图是按简支考虑的，而实际上嵌固在承重墙内的板端，计算简图是按简支考虑的，而实际上由于墙的约束而产生负弯矩。因此对嵌固在承重砖墙内的现浇板，由于墙的约束而产生负弯矩。因此对嵌固在承重砖墙内的现浇板，在板的上部应配置构造筋，其直径不应小于在板的上部应配置构造筋，其直径不应小于8mm8mm，钢筋间距不应，钢筋间距不应大于大于200 mm200 mm，其截面面积不宜，

35、其截面面积不宜(by)(by)小于该方向跨中受力钢筋截小于该方向跨中受力钢筋截面面积的面面积的1 13 3，伸出墙边的长度不应小于短跨跨度，伸出墙边的长度不应小于短跨跨度lo/7lo/7。对两边嵌。对两边嵌固在墙内的板角部分，应在板的上部双向配置上述构造钢筋，其伸固在墙内的板角部分，应在板的上部双向配置上述构造钢筋，其伸出墙边的长度不应小于出墙边的长度不应小于lo lo4 4，见图，见图1.131.13。沿非受力方向配置的上。沿非受力方向配置的上部构造钢筋，可根据经验适当减少。部构造钢筋，可根据经验适当减少。 第51页/共122页第五十二页，共122页。 1次梁的配筋计算 单向板肋梁楼盖的次梁

36、，应根据所求的内力进行正截面和斜截面承载力的配筋计算。由于板和次梁是整体连接，板作为梁的翼缘参加(cnji)工作。正截面承载力计算中，跨中截面按T形截面考虑，支座截面按矩形截面考虑。在斜截面承载力计算中，当荷载、跨度较小时，一般可仅配置箍筋。否则，宜在支座附近设置弯起钢筋，以减少箍筋用量。 2次梁的构造要求 次梁中纵向受力钢筋的弯起与截断，原则上应按弯矩包络图确定。但对于相邻跨度不超过20，承受均布荷载且活荷载与恒荷载之比qg3时，可按图1.12确定钢筋弯起和截断的位置。 第52页/共122页第五十三页，共122页。图1.12 次梁配筋的构造(guzo)要求第53页/共122页第五十四页，共1

37、22页。1 1主梁的配筋计算主梁的配筋计算 主梁在正截面承载力计算时，截面选取和次梁相同。即跨中为主梁在正截面承载力计算时，截面选取和次梁相同。即跨中为T T形形截面，支座按矩形截面。对于出现负弯矩的跨中，也按矩形截面。当截面，支座按矩形截面。对于出现负弯矩的跨中，也按矩形截面。当按构造要求选择梁的截面尺寸和钢筋直径时，一般按构造要求选择梁的截面尺寸和钢筋直径时，一般(ybn)(ybn)可不做挠可不做挠度和裂缝宽度验算。度和裂缝宽度验算。 由于支座处主次梁钢筋垂直交错，且主梁钢筋位于次梁内侧当受由于支座处主次梁钢筋垂直交错，且主梁钢筋位于次梁内侧当受力钢筋一排布置时力钢筋一排布置时:h:h。h

38、-(50h-(5060)mm60)mm。当受力钢筋两排布置时：。当受力钢筋两排布置时： h h。h-(70 h-(70 80) mm 80) mm 。 h h为主梁截面高度。为主梁截面高度。第54页/共122页第五十五页，共122页。 由于主梁一般按弹性方法计算内力，计算跨度是取支座中心由于主梁一般按弹性方法计算内力，计算跨度是取支座中心线之间的距离，计算所得的支座弯矩其位置是在支座中心处，但线之间的距离，计算所得的支座弯矩其位置是在支座中心处，但此处因与柱支座整体连接，梁的截面高度显著增大，故并不危险此处因与柱支座整体连接，梁的截面高度显著增大，故并不危险。最危险的支座截面应在支座边缘处，见

39、图。最危险的支座截面应在支座边缘处，见图1.131.13。因此。因此(ync)(ync)，支座截面配筋的计算，应取支座边缘的弯矩，支座截面配筋的计算，应取支座边缘的弯矩MbMb。 Mb Mb值可值可近似地按下式计算：近似地按下式计算： 第55页/共122页第五十六页，共122页。图1.13 危险(wixin)截面第56页/共122页第五十七页，共122页。 主梁纵向受力钢筋的弯起和截断应根据弯矩包络图进主梁纵向受力钢筋的弯起和截断应根据弯矩包络图进行布置行布置(bzh)(bzh)。 主梁主要承受集中荷载，剪力图呈矩形。如果在斜截主梁主要承受集中荷载，剪力图呈矩形。如果在斜截面抗剪计算中利用弯起

40、钢筋抵抗部分剪力，则应考虑跨中面抗剪计算中利用弯起钢筋抵抗部分剪力，则应考虑跨中有足够的钢筋可供弯起，使抗剪承载力图完全覆盖剪力包有足够的钢筋可供弯起，使抗剪承载力图完全覆盖剪力包络图。若跨中可供弯起的钢筋不够，则应在支座设置专门络图。若跨中可供弯起的钢筋不够，则应在支座设置专门抗剪的鸭筋。抗剪的鸭筋。 第57页/共122页第五十八页，共122页。 在次梁与主梁相交处，次梁顶部在负弯矩作用下，产生裂在次梁与主梁相交处，次梁顶部在负弯矩作用下，产生裂缝。次梁的集中荷载将通过剪压区传至主梁截面高度中下部，缝。次梁的集中荷载将通过剪压区传至主梁截面高度中下部，使其下部混凝土产生斜裂缝，见图使其下部混

41、凝土产生斜裂缝，见图1.141.14。为了防止斜裂缝的发。为了防止斜裂缝的发生而引起局部破坏，应在次梁两侧生而引起局部破坏，应在次梁两侧(lin c)(lin c)的主梁内设置附的主梁内设置附加横向钢筋。形式有箍筋和吊筋，一般宜优先采用箍筋。附加加横向钢筋。形式有箍筋和吊筋，一般宜优先采用箍筋。附加横向钢筋所需的总截面面积按下式计算；横向钢筋所需的总截面面积按下式计算； 仅有箍筋时：仅有吊筋时：第58页/共122页第五十九页，共122页。第59页/共122页第六十页，共122页。图1.14 附加横向(hn xin)钢筋的布置第60页/共122页第六十一页，共122页。 整体式双向板肋梁楼盖 双

42、向板常用于工业建筑楼盖，公共建筑门厅(mn tn)部分以及横墙较多的民用建筑。 第61页/共122页第六十二页，共122页。 对于四边简支的双向板，在均布荷载作用下试验结果表明，当荷载增加时，第一批裂缝出现在板底中间部分，随后沿着对角线的方向向四角扩展(kuzhn)。当荷载增加到板接近破坏时，板面的四角附近出现垂直于对角线方向而大体上成圆形的裂缝，这种裂缝的出现，促使板对角线方向裂缝的进一步发展，最后跨中钢筋达到屈服，整个板即告破坏。 第62页/共122页第六十三页，共122页。第63页/共122页第六十四页，共122页。双向板的弹性计算法双向板的弹性计算法 双向板的内力计算方法有弹性理论和塑

43、性理论两双向板的内力计算方法有弹性理论和塑性理论两种，但塑性计算方法存在局限性，在工程中很少采用，这种，但塑性计算方法存在局限性，在工程中很少采用，这里介绍弹性计算法。里介绍弹性计算法。板周边的支承条件：分为七种情况板周边的支承条件：分为七种情况(qngkung)(qngkung)：四边简：四边简支；一边固定，三边简支；两对边固定，两对边简支；两支；一边固定，三边简支；两对边固定，两对边简支；两邻边固定，两邻边简支；三边固定，一边简支：四边固定邻边固定，两邻边简支；三边固定，一边简支：四边固定；三边固定，一边自由。；三边固定，一边自由。 第64页/共122页第六十五页，共122页。 为方便计算

44、，根据双向板两个方向跨度比值和支承条件制成计算用为方便计算，根据双向板两个方向跨度比值和支承条件制成计算用表表(见书后附表见书后附表D.2)，从表中直接，从表中直接(zhji)查得弯矩系数，即可求得单跨查得弯矩系数，即可求得单跨板的跨中弯矩和支座弯矩。板的跨中弯矩和支座弯矩。 第65页/共122页第六十六页，共122页。第66页/共122页第六十七页，共122页。第67页/共122页第六十八页，共122页。第68页/共122页第六十九页，共122页。第69页/共122页第七十页，共122页。第70页/共122页第七十一页，共122页。第71页/共122页第七十二页，共122页。（1）求跨中最大

45、弯矩 求连续区格板某跨跨中最大弯矩时，其活荷载的最不利位置如下图所示，即在该区格及其前后左右每隔一区格布置活荷载(棋盘式布置)，则可使该区格跨中弯矩为最大。可将活荷载q与恒荷载g分解为g+q/2与 q/2两部分，分别作用于相应区格，其作用效果(xiogu)是相同的。 第72页/共122页第七十三页，共122页。 图1.16 双向板跨中弯矩最不利活载布置（a）棋盘式布置；（b）荷载的实际(shj)作用；（c）正对称活荷载；（d）反对称活荷载 第73页/共122页第七十四页，共122页。 当双向板各区格均作用当双向板各区格均作用(zuyng)(zuyng)有有g+qg+q2 2时，由于板的各内支座

46、上时，由于板的各内支座上转动变形很小，可近似地认为转动角为零。故内支座可近似地看作嵌固转动变形很小，可近似地认为转动角为零。故内支座可近似地看作嵌固边，因而所有中间区格板可按四边固定的单跨双向板计算其跨中弯矩。边，因而所有中间区格板可按四边固定的单跨双向板计算其跨中弯矩。如果边支座为简支，则边区格为三边固定、一边简支的支承情况；而角如果边支座为简支，则边区格为三边固定、一边简支的支承情况；而角区格为两邻边固定、两邻边简支的情况。区格为两邻边固定、两邻边简支的情况。 双向板各区格作用双向板各区格作用(zuyng)(zuyng)有有 q q时，板在中间支座处转角方向一时，板在中间支座处转角方向一致

47、，大小相等接近与简支板的转角，即内支座处为板带的反弯点，弯矩致，大小相等接近与简支板的转角，即内支座处为板带的反弯点，弯矩为零，因而所有内区格均可按四边简支的单跨双向板来计算其跨中弯矩为零，因而所有内区格均可按四边简支的单跨双向板来计算其跨中弯矩。 最后，将以上两种结果叠加，即可得连续双向板的最大跨中弯矩。最后，将以上两种结果叠加，即可得连续双向板的最大跨中弯矩。第74页/共122页第七十五页，共122页。(2)求支座最大弯矩求支座最大弯矩 求支座最大弯矩时，活荷载最不利布置与单向板相似求支座最大弯矩时，活荷载最不利布置与单向板相似、应在该支座两侧区格内布置活荷载，为了简化计算，可、应在该支座

48、两侧区格内布置活荷载，为了简化计算，可近似近似(jn s)地假定活荷载布满所有区域时所求得的支座弯地假定活荷载布满所有区域时所求得的支座弯矩，即为支座最大弯矩。这样，对所有中间区格即可按四矩，即为支座最大弯矩。这样，对所有中间区格即可按四边固定的单跨双向板计算其支座弯矩。对于边区格按该板边固定的单跨双向板计算其支座弯矩。对于边区格按该板四周实际支承情况来计算其支座弯矩。四周实际支承情况来计算其支座弯矩。 第75页/共122页第七十六页，共122页。1.1.双向板的配筋计算双向板的配筋计算(j sun) (j sun) 双向板内两个方向的钢筋均为受力钢筋，其中沿双向板内两个方向的钢筋均为受力钢筋

49、，其中沿短向的受力钢筋应配置在长向受力钢筋外侧。短向的受力钢筋应配置在长向受力钢筋外侧。计算计算(j sun)(j sun)时跨中截面在短边方向的时跨中截面在短边方向的hohoh-20 mmh-20 mm，在长跨方向通常取在长跨方向通常取hohoh-30 mmh-30 mm。 第76页/共122页第七十七页，共122页。 对于四边与梁整体连接的板，分析内力时应考虑周边支承梁的被动水平推力对板承载能力的有利影响。其计算弯矩可按双向板区格位置对于四边与梁整体连接的板，分析内力时应考虑周边支承梁的被动水平推力对板承载能力的有利影响。其计算弯矩可按双向板区格位置(wi zhi)于以折减。于以折减。（1

50、）中间区格：中间跨的跨中截面及中间支座截面，计算弯矩可减少）中间区格：中间跨的跨中截面及中间支座截面，计算弯矩可减少20；（2）边区格：边跨的跨中截面及离板边缘的第二支座截面：当）边区格：边跨的跨中截面及离板边缘的第二支座截面：当lbl1.5时，计算弯矩可减少时，计算弯矩可减少20；当；当1.5 lbl 2时，计算弯短可减少时，计算弯短可减少l0。其中。其中l为垂直于板边缘方向的计算跨度，为垂直于板边缘方向的计算跨度， lb为沿板边缘方向的计算跨度；为沿板边缘方向的计算跨度；（3）角区格：计算弯矩不应减少。）角区格：计算弯矩不应减少。第77页/共122页第七十八页，共122页。板厚：通常取80

51、160 mm ，满足强度(qingd)和刚度的要求。 跨中配筋时可将板在两个方向上各划分成三个板带。边缘板带宽度为短跨的1/4，其余为中间板带。中间板带按最大弯矩配筋，边缘板带配筋减少一半，但每米宽度内不得少于4根。支座配筋时，则在全部范围均匀布置，而不在边缘板带内减少。嵌固在承重墙内板上部的构造钢筋的要求同整体式单向板肋形楼盖。 第78页/共122页第七十九页，共122页。 图1.17 按弹性(tnxng)理论计算正弯矩配筋板带第79页/共122页第八十页，共122页。1 1双向板支承梁的荷载双向板支承梁的荷载 当承受当承受(chngshu)(chngshu)均布荷载时，传给支承梁的荷载一均

52、布荷载时，传给支承梁的荷载一般可按下述近似方法处理：般可按下述近似方法处理： 从每区格的四角分别作从每区格的四角分别作4545线与平行于长边的中线相交线与平行于长边的中线相交，将整个板块分成四块面积，作用每块面积上的荷载即为分，将整个板块分成四块面积，作用每块面积上的荷载即为分配给相邻梁上的荷载。配给相邻梁上的荷载。 传给短跨梁上的荷载形式是三角形，传给长跨梁上的荷传给短跨梁上的荷载形式是三角形，传给长跨梁上的荷载形式是梯形。若双向板为正方形，则两个方向支承梁上的载形式是梯形。若双向板为正方形，则两个方向支承梁上的荷载均为三角形荷载。荷载均为三角形荷载。 第80页/共122页第八十一页，共12

53、2页。图1.18 支承梁荷载(hzi)等效第81页/共122页第八十二页，共122页。 梁上荷载确定后，可以求得梁控制截面的内力。当支承梁为单跨简支时，可按实际荷载直接计算支承梁的内力。当支承梁为连续的，且跨度差不超过10时，可将梁上的三角形或梯形荷载根据支座(zh zu)弯矩相等的条件折算成等效均布荷载。利用表查得支座(zh zu)弯矩系数。求出支座(zh zu)弯矩，然后，再按实际荷载求出跨中内力。 第82页/共122页第八十三页，共122页。图1.19 等效(dn xio)荷载第83页/共122页第八十四页，共122页。概述概述 无梁楼盖的主要特点是楼盖板直接支承在柱上，而不设无梁楼盖的

54、主要特点是楼盖板直接支承在柱上，而不设主梁和次梁。为了改善板的受力条件，加强柱对板的支承作主梁和次梁。为了改善板的受力条件，加强柱对板的支承作用，应在每层柱的上部设置柱帽，作为板的支座。无梁楼盖用，应在每层柱的上部设置柱帽，作为板的支座。无梁楼盖有很多优点。房屋在维持同样的净空高度时，无梁楼盖的建有很多优点。房屋在维持同样的净空高度时，无梁楼盖的建筑高度较一般有梁楼盖的小，故较经济筑高度较一般有梁楼盖的小，故较经济(jngj)。无梁楼盖具。无梁楼盖具有平整的天棚，故采光、通风及卫生条件较好，由于模板简有平整的天棚，故采光、通风及卫生条件较好，由于模板简单，可节省模板用量和简化施工。单，可节省模

55、板用量和简化施工。 无梁楼盖适用于多层厂房、仓库、商场、冷藏库等建筑无梁楼盖适用于多层厂房、仓库、商场、冷藏库等建筑，但当有很大的集中荷载时，则不宜采用。，但当有很大的集中荷载时，则不宜采用。第84页/共122页第八十五页，共122页。第85页/共122页第八十六页，共122页。第86页/共122页第八十七页，共122页。1-211-22第87页/共122页第八十八页，共122页。图图1.23图图1.24 无梁楼盖无梁楼盖Mx分布分布(fnb)第88页/共122页第八十九页，共122页。 整个无梁楼盖由板、柱帽及柱所组成。整个无梁楼盖由板、柱帽及柱所组成。1、板、板 无梁楼盖中的板厚由计算确定

56、，常用的厚度约为跨度的无梁楼盖中的板厚由计算确定，常用的厚度约为跨度的30。当板厚大于等于柱网长边尺寸的。当板厚大于等于柱网长边尺寸的35时，可以满足刚度要时，可以满足刚度要求，变形可不另作验算。如果能做成预应力混凝土平板求，变形可不另作验算。如果能做成预应力混凝土平板(pngbn)，则不仅刚度增大，而且可以节约材料。，则不仅刚度增大，而且可以节约材料。 板内钢筋配置方法，原则上应按作用在截面上的弯矩的正负板内钢筋配置方法，原则上应按作用在截面上的弯矩的正负方向来决定。为了便于施工，一般均采用两向的配筋体系，两个方向来决定。为了便于施工，一般均采用两向的配筋体系，两个方向又分成两种板带（柱上板

57、带和跨中板带），并根据计算需要方向又分成两种板带（柱上板带和跨中板带），并根据计算需要分别配置钢筋。典型的配筋方法见下图。分别配置钢筋。典型的配筋方法见下图。第89页/共122页第九十页，共122页。图1-25第90页/共122页第九十一页，共122页。 柱帽是无梁楼盖的重要组成部分，它扩大了板在柱上的支承面积，避柱帽是无梁楼盖的重要组成部分，它扩大了板在柱上的支承面积，避免免(bmin)板被柱冲切破坏；它还可以减少板的跨度从而减少板的弯矩；由板被柱冲切破坏；它还可以减少板的跨度从而减少板的弯矩；由于柱帽的固结作用，楼板和柱的联系更为牢固，从而增大房屋的刚度。于柱帽的固结作用，楼板和柱的联系更

58、为牢固，从而增大房屋的刚度。 柱帽的型式和尺寸受板面混凝土抗冲切强度的控制。常用的柱帽型式柱帽的型式和尺寸受板面混凝土抗冲切强度的控制。常用的柱帽型式有三种。由于在柱帽中压应力和拉应力均很小，所以钢筋仅需按构造配置有三种。由于在柱帽中压应力和拉应力均很小，所以钢筋仅需按构造配置。第91页/共122页第九十二页，共122页。图1-26 常用(chn yn)的柱帽型式第92页/共122页第九十三页，共122页。 无梁楼盖中的柱，其横截面一般可为方形、矩形、多角无梁楼盖中的柱，其横截面一般可为方形、矩形、多角形或圆形，中间柱常做成方形，而边柱则为方形或矩形。形或圆形，中间柱常做成方形，而边柱则为方形

59、或矩形。其构造与其他楼盖的柱并无原则上的不同其构造与其他楼盖的柱并无原则上的不同(b tn)，预制，预制柱高度和截面较小边尺寸之比柱高度和截面较小边尺寸之比l50，现浇柱的高宽比，现浇柱的高宽比l15。第93页/共122页第九十四页，共122页。 无梁楼盖的计算方法分为无梁楼盖的计算方法分为(fn wi)两类：一类按弹性理论两类：一类按弹性理论计算；另一类按塑性理论计算。按弹性理论计算的方法中，计算；另一类按塑性理论计算。按弹性理论计算的方法中，有精确计算法、等代框架法、经验系数法等。有精确计算法、等代框架法、经验系数法等。第94页/共122页第九十五页，共122页。 等代框架法是将整个结构等

60、代框架法是将整个结构(jigu)分别沿纵、横柱列方向划分为具有框架柱和框架梁的纵向与横向框架。等代框架梁的宽度为：在竖向荷载作用下，取等于板跨中心线间的距离；在水平荷载作用下，取等于板跨中心线间距的一半为宜。等代框架梁的高度取板的厚度。等代框架梁的跨度取分别沿纵、横柱列方向划分为具有框架柱和框架梁的纵向与横向框架。等代框架梁的宽度为：在竖向荷载作用下，取等于板跨中心线间的距离；在水平荷载作用下，取等于板跨中心线间距的一半为宜。等代框架梁的高度取板的厚度。等代框架梁的跨度取lx-2c/3，ly-2c/3。 等代框架柱的高度为：对于中间楼层，取层高减去柱帽高度；对于底层，取基础面至该层楼板底面的高