混凝土结构设计之梁板结构ppt课件

1、梁板构造设计概论整体式单向板梁板构造整体式双向板梁板构造整体式无梁楼盖装配式梁板构造自学整体式楼梯和雨篷！【教学要求】！【教学要求】熟练掌握整体式单向梁板构造的内力按弹性及思索塑熟练掌握整体式单向梁板构造的内力按弹性及思索塑性内力重分布的计算方法和构造要求；性内力重分布的计算方法和构造要求；熟练掌握整体式双向梁板构造的内力弹性计算方法和熟练掌握整体式双向梁板构造的内力弹性计算方法和构造要求；构造要求；掌握整体式楼梯和雨篷的设计方法；掌握整体式楼梯和雨篷的设计方法；掌握预制板的布置与衔接方法和内力计算要点；掌握预制板的布置与衔接方法和内力计算要点；熟习折算荷载、塑性铰、内力重分布、弯矩调幅、内熟

2、习折算荷载、塑性铰、内力重分布、弯矩调幅、内力包络图等概念；力包络图等概念；了解无梁楼盖的设计方法和构造要求。了解无梁楼盖的设计方法和构造要求。？【难点】？【难点】 内力重分布概念的建立和运用；内力重分布概念的建立和运用；板上最不利荷载布置。板上最不利荷载布置。一、概一、概 论论u梁板构造的定义u梁板构造的分类u肋梁楼盖u梁板构造的定义l梁板构造：简单地说，梁板构造指由梁和板共同组成的受力体系骨架，广泛运用于屋盖、楼盖、楼梯和雨篷等处。其支承体系可为柱或墙体。l屋盖：建筑上也叫屋顶，通常由防水层、找坡层、保温层、找平层和构造层组成，在构造概念上特指构造层。l楼盖：建筑上也叫楼层，通常由面层、找

3、平层、构造层、顶棚共同组成，在构造概念上特指构造层。l小结：楼盖和屋盖在建筑概念上有所不同，而在构造概念上根本一样，因此可以统称为楼屋盖体系。楼盖屋盖楼盖屋盖楼屋盖的主要作用：楼屋盖的主要作用：接受楼面上的竖向荷载并传到竖向构造上；接受楼面上的竖向荷载并传到竖向构造上；将程度荷载传送或分配到竖向构造；将程度荷载传送或分配到竖向构造；作为竖向构造的程度联络构件或支撑点。作为竖向构造的程度联络构件或支撑点。对楼盖的构造设计要求：对楼盖的构造设计要求：强度：足以抵抗荷载作用下产生的内力。强度：足以抵抗荷载作用下产生的内力。刚度：足以抵抗在荷载作用下产生的竖向和程刚度：足以抵抗在荷载作用下产生的竖向和

4、程度变形。度变形。衔接可靠：经过构造要求和梁柱节点设计来予衔接可靠：经过构造要求和梁柱节点设计来予以保证。以保证。 l按施工方法分按施工方法分l按构外型式分按构外型式分u梁板构造的分类l按施工方法分：按施工方法分：现浇式、装配式、装配整体式现浇式、装配式、装配整体式现浇式：整体性好，抗震性强，防水性强现浇式：整体性好，抗震性强，防水性强适用范围：适用范围：布置口有特殊要求的各种楼盖，如多层厂房中需求布布置口有特殊要求的各种楼盖，如多层厂房中需求布置重型机器设备或要求开设较复杂的孔洞；置重型机器设备或要求开设较复杂的孔洞；抵抗动荷载作用的楼盖；抵抗动荷载作用的楼盖；公共建筑的门厅部分、平面布置不

5、规那么部分楼盖、公共建筑的门厅部分、平面布置不规那么部分楼盖、防水要求较高的楼盖如卫生间、厨房等；防水要求较高的楼盖如卫生间、厨房等；高层建筑及抗震构造。高层建筑及抗震构造。装配式：楼板采用混凝土预制构件装配式：楼板采用混凝土预制构件优点：便于工业化消费，在多层民用建筑；多优点：便于工业化消费，在多层民用建筑；多层工业厂房广泛运用。层工业厂房广泛运用。缺陷：整体性、抗震性、防水性较差，不便于缺陷：整体性、抗震性、防水性较差，不便于开设孔洞，故对高层建筑有抗震设防要求的开设孔洞，故对高层建筑有抗震设防要求的建筑及运用要求防水或开设孔洞的楼面不宜建筑及运用要求防水或开设孔洞的楼面不宜采用。采用。l

6、按施工方法分：按施工方法分：现浇式、装配式、装配整体式现浇式、装配式、装配整体式其整体性较装配式的要好，较现浇式节省模板和支撑。但由于用钢量及焊接量大并二次浇筑混凝土，对施工进度、工程造价带来不利影响。适用于荷载较大的多层厂房、高层民用建筑及有抗震设防要求的建筑。l按施工方法分：按施工方法分：现浇式、装配式、装配整体式现浇式、装配式、装配整体式装配整体式楼盖：叠合梁、预制板装配整体式楼盖：叠合梁、预制板l按构造方式分：按构造方式分：肋梁楼盖、无梁楼盖板柱构造肋梁楼盖、无梁楼盖板柱构造1.1.肋梁楼盖肋梁楼盖: :由梁板组成的现浇楼盖称由梁板组成的现浇楼盖称组成：由板组成：由板 、次梁、主梁组成

7、。、次梁、主梁组成。用梁将楼板分成多个区格用梁将楼板分成多个区格, ,从而构成整浇的延续板从而构成整浇的延续板和延续梁和延续梁, ,板厚是梁高的一部分板厚是梁高的一部分, ,故梁截面外形为故梁截面外形为T T形形, , 板区格：板的周围支撑在次梁、主梁上，普通将周围板区格：板的周围支撑在次梁、主梁上，普通将周围由主、次梁支撑的板称为一个板区格。由主、次梁支撑的板称为一个板区格。分类分类: : 单向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖密肋楼盖密肋楼盖井式楼盖井式楼盖密肋楼盖密肋楼盖v密肋楼盖密肋楼盖 密肋楼盖由薄板和间距较小密肋楼盖由薄板和间距较小0.51m的肋梁组成。的肋梁组成

8、。板厚很小，梁高也较肋梁楼盖小，构造自重较轻。板厚很小，梁高也较肋梁楼盖小，构造自重较轻。井式楼盖井式楼盖v井式楼盖井式楼盖 井字梁楼盖由双向板和交叉梁系井字梁楼盖由双向板和交叉梁系( (两个方向的梁截面一两个方向的梁截面一样样) )组成。能满足建筑物有较大空间的运用要求组成。能满足建筑物有较大空间的运用要求, ,受力合理受力合理, ,其截面高度明显低于单跨梁其截面高度明显低于单跨梁, , 可降低层高，宜用于跨度较大可降低层高，宜用于跨度较大且柱网呈方形的构造。且柱网呈方形的构造。单向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖n肋梁楼盖的传力道路：n板次梁主梁柱墙根底。2 2、无梁楼

9、盖：不设梁，而将板直接支承在柱上的楼、无梁楼盖：不设梁，而将板直接支承在柱上的楼盖盖无柱帽的无梁楼盖无柱帽的无梁楼盖板直接支承于柱上，其传力途径是荷载由板传至柱或墙。板直接支承于柱上，其传力途径是荷载由板传至柱或墙。构造高度小，净空大，楼板底面平整、支模简单，但楼板厚构造高度小，净空大，楼板底面平整、支模简单，但楼板厚度大、用钢量较大，常用于仓库、商店等柱网布置接近方形度大、用钢量较大，常用于仓库、商店等柱网布置接近方形的建筑。的建筑。当柱网较小时当柱网较小时(3(34m)4m)，柱顶可不设柱帽；当柱网较大，柱顶可不设柱帽；当柱网较大 (6 (68m) 8m) 且荷载较大时，柱顶设柱帽以提高板

10、的抗冲切才干。且荷载较大时，柱顶设柱帽以提高板的抗冲切才干。有柱帽的无梁楼盖有柱帽的无梁楼盖u肋梁楼盖l组成：板单向、双向l 梁次梁、主梁 l单向板与双向板l次梁与主梁 如图：整体式梁板构造，四边支承板受均布荷载q的作用。分析：在板中央取两个单位宽度的正交板带； 不思索平行板带间的相互影响； 根据跨中变形协调条件。由上式可见：由上式可见：由于板带支承条件和板厚一样由于板带支承条件和板厚一样1=21=2，那么两个方向分，那么两个方向分配的荷载仅与其跨度比或与其线刚度比有关。配的荷载仅与其跨度比或与其线刚度比有关。l2/l13l2/l13时：时：q q主要由短向板接受，长向板分配的荷载可忽略主要由

11、短向板接受，长向板分配的荷载可忽略不计，此时板为单向板；不计，此时板为单向板；l2/l13l2/l13时：时：q q主要由短向板接受，但长向板分配的荷载不可忽主要由短向板接受，但长向板分配的荷载不可忽略，此时板为双向板；略，此时板为双向板；21qqqEIlqEIlqvv42224111214212112)()(llqq312ll令：那么：%22. 1%78.98%23. 12121qqqqqq 规定：规定：l2/l13l2/l13时，按单向板设计；时，按单向板设计；l2/l12l2/l12时，按双向板设计时，按双向板设计; ;2l2/l132l2/l13时，宜按双向板设计；假设按时，宜按双向板

12、设计；假设按单向板设计时，沿长边方向应配置不少单向板设计时，沿长边方向应配置不少于短边方向于短边方向25%25%的受力钢筋。的受力钢筋。同理，对于两正交梁同理，对于两正交梁x x、y y：假设假设x x方向梁的高跨比远大于方向梁的高跨比远大于y y方向时，梁的方向时，梁的荷载主要由荷载主要由x x方向梁接受，而方向梁接受，而y y方向梁所接方向梁所接受的荷载很小，可忽略不计，那么称受的荷载很小，可忽略不计，那么称x x方方向梁为主梁，向梁为主梁，y y方向梁为次梁。主梁是次方向梁为次梁。主梁是次梁的支座。梁的支座。二、整体式单向板梁板构造设计二、整体式单向板梁板构造设计u构造平面布置及确定根本

13、尺寸u计算简图u构造最不利荷载组合u延续梁、板按弹性实际方法的内力计算u延续梁、板按塑性实际方法的内力计算u单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求构造设计的内容构造设计的内容从总体来说，构造设计本身包括概念设计和数值设计两个从总体来说，构造设计本身包括概念设计和数值设计两个大的方面。简单地说，概念设计就是抗震构造设计，从大的方面。简单地说，概念设计就是抗震构造设计，从地震震害角度对构造构件的根本尺寸作出有关的规定，地震震害角度对构造构件的根本尺寸作出有关的规定，同时提出有关的构造要求；而数值设计就是进展构造内同时提出有关的构造要求；而数值设计就是进展构造内力分析，并根据内力配置钢筋。力分析，并根据

14、内力配置钢筋。设计步骤：设计步骤：构造布置；构造布置；确定构造上的荷载及计算单元；确定构造上的荷载及计算单元；确定计算简图；确定计算简图；构造内力计算；构造内力计算；配筋计算；配筋计算；根据构造要求配置钢筋；根据构造要求配置钢筋；绘制构造施工图。绘制构造施工图。u构造布置及确定根本尺寸构造布置及确定根本尺寸l构造布置 l梁板根本尺寸l l构造布置单向板肋梁楼盖构造平面布置通常有以下三种方案：单向板肋梁楼盖构造平面布置通常有以下三种方案： 主梁沿横向布置主梁沿横向布置 主梁沿纵向布置主梁沿纵向布置 有中间走道有中间走道 柱网、梁格划分要留意：柱网、梁格划分要留意：尽量规整，布置越简单、整齐、一致

15、，越能符合经济和美观尽量规整，布置越简单、整齐、一致，越能符合经济和美观的要求。的要求。梁、板构造尽能够划分为等跨度，便于设计和施工。梁、板构造尽能够划分为等跨度，便于设计和施工。主梁跨度范围内次梁根数宜为偶数，以使主梁受力合理。主梁跨度范围内次梁根数宜为偶数，以使主梁受力合理。 梁、板构造根本尺寸应根据构造承载力、刚度和裂痕控制等要求确定。单向板梁板构造尺寸建议如下：单向板的经济跨度普通为2-3m；次梁的经济跨度普通为4-6m；主梁的经济跨度普通为5-8m。梁、板普通不做刚度验算的最小截面尺寸为： 板：h=(1/301/40)l板 次梁：h=(1/121/18)l次梁 主梁：h=(1/81/

16、14)l主梁l梁、板构件根本尺寸梁、板构件根本尺寸u构造的荷载及其计算单元构造的荷载及其计算单元 一作用在梁板构造上的荷载一作用在梁板构造上的荷载作用在梁板构造上的荷载包括：作用在梁板构造上的荷载包括：永久荷载：包括构造自重、地面及天棚抹灰、隔永久荷载：包括构造自重、地面及天棚抹灰、隔墙及永久性设备等荷载；墙及永久性设备等荷载；可变荷载：包括人群、货物以及雪荷载、屋面积灰和可变荷载：包括人群、货物以及雪荷载、屋面积灰和施工活荷载等；施工活荷载等； 可变荷载的分布通常是不规那么的，在工程设计中可变荷载的分布通常是不规那么的，在工程设计中普通折算成等效均布荷载；作用在板、梁上的活荷普通折算成等效均

17、布荷载；作用在板、梁上的活荷载在一跨内均按满跨布置，不思索半跨内活荷载作载在一跨内均按满跨布置，不思索半跨内活荷载作用的能够性。用的能够性。 各项荷载的分项系数和取值详见各项荷载的分项系数和取值详见。二荷载计算单元二荷载计算单元单向板：除接受构造自重、抹灰荷载外，还要接受作用在单向板：除接受构造自重、抹灰荷载外，还要接受作用在其上的运用活荷载；通常取其上的运用活荷载；通常取1m1m宽度作为荷载计算单元。宽度作为荷载计算单元。次梁：除接受构造自重、抹灰荷载外，还要接受板传来的次梁：除接受构造自重、抹灰荷载外，还要接受板传来的荷载。计算板传来的荷载时，为简化计算，不思索板的荷载。计算板传来的荷载时

18、，为简化计算，不思索板的延续性，通常将延续板视为简支板，取宽度为次梁跨度延续性，通常将延续板视为简支板，取宽度为次梁跨度的荷载带作为荷载计算单元。的荷载带作为荷载计算单元。主梁：除接受构造自重、抹灰荷载外，还要接受次梁传来主梁：除接受构造自重、抹灰荷载外，还要接受次梁传来的集中荷载。为简化计算，不思索次梁的延续性，通常的集中荷载。为简化计算，不思索次梁的延续性，通常将次梁视为简支梁，以两侧次梁的支座反力作为主梁荷将次梁视为简支梁，以两侧次梁的支座反力作为主梁荷载；普通说来，主梁自重及抹灰荷载较次梁传送的集中载；普通说来，主梁自重及抹灰荷载较次梁传送的集中荷载小得多，也可以简化为集中荷载。荷载小

19、得多，也可以简化为集中荷载。次梁板主梁板的负荷面积主梁集中荷载的负荷面积次梁的负荷面积次梁主梁柱1m次梁的间距u构造的计算简图构造的计算简图l构造计算单元 l构造支承条件与折减荷载l构造计算跨度l构造计算跨数 构造计算简图：计算模型：构造计算单元、支承条件、计算跨度和跨数荷载图示：荷载单元、荷载性质和方式、荷载位置及数值板：与荷载计算单元一样1m宽的矩形截面板次梁：取翼缘宽度为次梁间距的T形截面带主梁：取翼缘宽度为主梁间距的T形截面带l构造计算单元构造计算单元构造支承条件：构造支承条件：支承在砖柱和墙上支承在砖柱和墙上 当整体式梁板构造的板、次梁或主梁支承在当整体式梁板构造的板、次梁或主梁支承

20、在砖柱或墙上时，构造之间均可视为铰支座，砖柱或墙上时，构造之间均可视为铰支座，砖柱、墙对它们的嵌固作用比较小，可以砖柱、墙对它们的嵌固作用比较小，可以在构造设计中予以思索。在构造设计中予以思索。支承在柱上支承在柱上 对于整体式梁板构造，当板、梁和柱整表达对于整体式梁板构造，当板、梁和柱整表达浇时，板支承在次梁上，次梁支承在主梁浇时，板支承在次梁上，次梁支承在主梁上，主梁支承在柱上。那么次梁对板，主上，主梁支承在柱上。那么次梁对板，主梁对次梁，柱对主梁将有一定的约束作用，梁对次梁，柱对主梁将有一定的约束作用，该约束作用在构造内力分析时必需予以思该约束作用在构造内力分析时必需予以思索。索。 l构造

21、的支承条件及折算荷载构造的支承条件及折算荷载折减荷载：折减荷载： 在确定单向板肋梁楼盖梁、板的计算简图时，曾假定其在确定单向板肋梁楼盖梁、板的计算简图时，曾假定其支座为铰支座。假设板或梁支承在墙上时，这种假定是支座为铰支座。假设板或梁支承在墙上时，这种假定是正确的。但是，当板与次梁、次梁与主梁整浇在一同时，正确的。但是，当板与次梁、次梁与主梁整浇在一同时，为了思索次梁对板、主梁对次梁的约束对其内力的影响，为了思索次梁对板、主梁对次梁的约束对其内力的影响，就要思索折算荷载。就要思索折算荷载。板与次梁整浇在一同，板的转动将引起次梁改动。由于次板与次梁整浇在一同，板的转动将引起次梁改动。由于次梁抗扭

22、作用，板在支承处不能自在转动，不符合梁抗扭作用，板在支承处不能自在转动，不符合“自在自在转动的链杆支座的假设，且板的转角变小，减小了板转动的链杆支座的假设，且板的转角变小，减小了板的内力。为使板的内力计算值更接近于实践，需对其进的内力。为使板的内力计算值更接近于实践，需对其进展适当的调整。这种方法也适用于主梁上的次梁。展适当的调整。这种方法也适用于主梁上的次梁。折算荷载：是为了减少由于支承条件的假定所产生的与实折算荷载：是为了减少由于支承条件的假定所产生的与实践条件的偏向，而对恒、活载进展调整后所采用的楼面践条件的偏向，而对恒、活载进展调整后所采用的楼面荷载。荷载。l恒载在整个楼面和次梁上满布

23、，使延续板或延续梁在支坐处产生的转角为零或者很小可以不计。因此，板或次梁在支承处的转动主要是由活荷载的不均匀布置产生。l可以经过减小活荷载来减小板和次梁的转角；同时为保证延续板和延续梁的弯矩不减小，将减小的活荷载加到恒载中。l在计算板和次梁的内力时，采用折算荷载：l 延续板 g=g+ q/2 , q=q/2l 延续梁 g=g+ q/4, q=3q/4l折减荷载确实定：规范值设计值折算荷载l在均布荷载作用下，板和次梁的内力按折算荷载设计值进展计算。定义：指单跨梁、板支座反力的合力作用线间的间隔，普通定义：指单跨梁、板支座反力的合力作用线间的间隔，普通取近似值。取近似值。计算跨度的取值原那么：计算

24、跨度的取值原那么：1 1中间跨取支承中心线之间的间隔；中间跨取支承中心线之间的间隔；2 2边跨与支承情况有关。边跨与支承情况有关。取值取值P13-14P13-14：l构造计算跨度构造计算跨度塑性实际计算：延续板延续梁弹性实际计算：多跨梁/板单跨梁/板梁：blablMinlnn5 . 0025. 15 . 05 . 01101板：hblablMinlnn5 . 05 . 05 . 05 . 01101blln202blln303砖墙l01abbln1ln2ln3l01l02l03如按弹性实际计算：l构造的计算跨数构造的计算跨数构造计算中对于等跨度、等刚度、荷载和支承条件一样的多跨延续梁、板，经构

25、造内力分析阐明：除端部两跨内力外，其他一切中间跨的内力都较为接近，内力相差很小，在工程构造设计中可以忽略不计。因此，一切中间跨内力可以由一跨代表。当构造实践跨数多于五跨时，可以按五跨进展内力计算；对于多跨延续梁、板的跨数小于五跨的按实践跨数计算；对于跨度、刚度、荷载及支承条件不同的多跨延续梁、板，应按实践跨数进展构造分析，如以下图所示。u构造最不利荷载组合构造最不利荷载组合1.构造控制截面：对构造设计起控制造用的截面。如何确定？ 取决于构造截面的内力与抗力的比值M/Mu，比值最大者的截面即为控制截面。对于等截面的延续梁板构造，假设构造截面配筋一样，梁、板的控制截面在支座处和跨中处。包括跨中最大

26、正弯矩、跨中最大负弯矩绝对值、支座最大负弯矩绝对值、支座最大剪力。内力：构造在外力作用下，其内部产生的力，利用构造力学求得。抗力：由构造构件本身的属性截面大小、混凝土等级、钢筋配置，按照混凝土设计原理求得的截面承载力。2.构造的最不利荷载组合 即确定活荷载的最不利布置 由于构造是超静定的，某一荷载对不同部位的影响有大小和利弊之分；同样，不同位置的荷载对某一点的内力也有大小和利弊之分。荷载的不利布置是指可得到某截面的最大内力(绝对值)的荷载布置。但恒荷载是永久荷载，且满布在构造上，故在构造中产生的内力是不变的。而活荷载作用于构造上的位置是变化的，因此产生的内力也是变化的。那么研讨构造的最不利荷载

27、组合，主要研讨活荷载的最不利布置。研讨方法:根据构造的弹性变形曲线 活荷载的最不利布置规律：活荷载的最不利布置规律：(a)(a)支座截面最大负弯矩，在左右二跨布置，然后隔跨布置；支座截面最大负弯矩，在左右二跨布置，然后隔跨布置；(b)(b)跨内截面最大正弯矩时，在该跨布置，然后隔跨布置；跨内截面最大正弯矩时，在该跨布置，然后隔跨布置；(c)(c)跨内最大负弯矩时，该跨不布置，在邻跨布置，然后隔跨内最大负弯矩时，该跨不布置，在邻跨布置，然后隔跨布置；跨布置；(d)(d)中间跨支座最大剪力时，活荷载布置与中间跨支座最大剪力时，活荷载布置与(a)(a)一样；一样；(e)(e)边跨支座截面最大建立，活

28、载布置与边跨支座截面最大建立，活载布置与(b)(b)一样。一样。 荷载不同布置时延续梁的剪力图荷载不同布置时延续梁的剪力图 普通地，普通地，N N跨延续梁、板有跨延续梁、板有N+1N+1种最不利荷载组合。种最不利荷载组合。u按弹性实际分析构造内力按弹性实际分析构造内力1.1.假设：假设：混凝土为弹性体；构造荷载与内力、荷载与变形、内力与变形均成线性关系。2.2.内力计算：弯矩分配法内力计算：弯矩分配法 对于等跨延续梁或延续梁各跨跨度相差不超越10%，可由相关计算手册查出相应的内力系数，利用以下公式计算跨内或支座截面的最大内力。在均布及三角形荷载作用下：在集中荷载作用下：221020Mk glk

29、 ql3040Vk glk ql5060Mk Glk Ql78Vk Gk Q3 3、内力包络图、内力包络图v将同一构造在各种荷载的最不利组协作用下的内力图 (弯矩图或剪力图)叠画在同一张图上，其外包线所构成的图形称为内力包络图。v内力包络图反映出各截面能够产生的最大内力值，是设计时选择截面和布置钢筋的根据。例1 v绘制弯矩包络图的步骤：v列出恒荷载及其与各种能够的最不利活荷载布置的组合。v对上述每一种荷载组合求出各控制截面的弯矩，并以连线为基线绘出各跨在相应荷载作用下的弯矩图。 v将几种荷载组合下的弯矩图汇总与同一个坐标下，绘出弯矩图的外包线。？练习：分析以下两跨延续梁的弯矩包络图弹性分析存在

30、的问题：弹性分析存在的问题：确定计算简图后各截面内力分布规律不变化；确定计算简图后各截面内力分布规律不变化；某一截面的内力到达其内力设计值时，就以为整某一截面的内力到达其内力设计值时，就以为整个构造到达其承载力。个构造到达其承载力。例2 ：知某单向现浇板建筑布置如以下图示，板厚均为100mm，板上作用活荷载规范值Q=2KN/m2，恒荷载规范值G=4.5KN/m2，试按照弹性计算方法确定板2的跨中最大弯矩和2轴线处支座最大弯矩。解：1确定计算简图如下 确定欲计算板2的跨中最大弯矩时的最不利活荷载布置方式，并按照弯矩分配传送确定此时板2的两端支座弯矩:其中：g=1.2x4.5+1.4x2/2=6.

31、8 q=1.4x2/2=1.4 g+q= 8.2 确定欲计算2轴线处支座最大弯矩时的最不利活荷载布置方式，并按照弯矩分配传送确定此时2轴线处的两端支座弯矩。详细数值计算略 :建筑平面构造平面整体式单向板梁板梁板构造思索内力重分布的塑性实际分析 在钢筋屈服截面，从钢筋屈服到到达极限承载力，截面在外弯矩添加很小的情况下产生很大转动，表现得犹如一个可以转动的铰，称为“塑性铰 。适筋梁1.1.塑性铰塑性铰plastic hingeplastic hinge 塑性铰塑性弯矩塑性铰与理想铰的比较理想铰是一种机械安装，而塑性铰的转动那么是受拉钢筋和受压区混凝土的塑性变形、受拉区混凝土裂痕开展的结果；理想铰不

32、能传送弯矩，塑性铰那么可传送一定数值的塑性弯矩；理想铰为双向铰，塑性铰为单向铰；理想铰集中于一点，而塑性铰有一定长度约11.5h。塑性铰的位置延续梁、板构造：塑性铰普通出如今支座和跨中截面。支座处塑性铰：普通出如今交界处；假设构造中间支座为砖墙、柱时，塑性铰出如今墙体中心线处。无多余约束几何不变几何可变几何可变塑性铰先在支座处出现：塑性铰先在跨中出现：塑性铰先在支座处出现对构造更有利塑性铰出现的顺序对构造的影响：2.2.延续梁、板的塑性内力重分布延续梁、板的塑性内力重分布 混凝土构造由于刚度比值改动或出现塑性铰，引起构造计算简图变化，从而使构造内力不再服从弹性实际的内力分布规律的景象，称为塑性

33、内力重分布或内力重分布超静定构造存在多余联络，其内力是按刚度分配的。资料进入弹塑性阶段，产生塑性铰，改动构造的刚度，引起构造计算简图变化。开裂到出现第一个塑性铰；第一个塑性铰到构造破坏。第一阶段内力重分布:由裂痕的构成与开展导致截面刚度比变化而引起；第二阶段内力重分布:主要是塑性铰的转动所引起。延续梁板思索内力重分布的内力计算：对承载力计算是指第二阶段；对裂痕验算是指第一阶段。内力重分布过程(从裂痕产生到构造破坏的整个过程)：完全的内力重分布：已出现的塑性铰都具有足够的转动才干，可以保证最后一个使构呵斥为几何可变体系的塑性铰的构成。不完全的内力重分布：塑性铰转动过程中出现混凝土被压碎，构造尚未

34、变成几何可变体系。塑性铰的转动才干：与配筋率的大小有关。配筋率过大，难以构成塑性铰或出现的塑性铰转动才干缺乏，不能保证构造实现完全的内力重分布；过小那么会使构造承载力过早到达极限。内力重分布的程度： 主要取决于塑性铰的转动才干3.3.构造设计中的内力分析构造设计中的内力分析针对混凝土构造的实践情况，在设计中应如何处置？采用思索内力重分布的塑性实际分析方法！如何做到“思索内力重分布？采用弯矩调幅法进展内力计算！u“思索内力重分布的塑性实际分析法的运用u混凝土超静定构造：混凝土非弹性变形、裂痕的出现和开展、钢筋的滑移和屈服、塑性铰的构成和转动等要素的影响，构造构件刚度在各受力阶段不断变化。思索构造

35、的内力重分布，建立弹塑性的内力计算方法，不仅可以使构造的内力分析与截面设计相协调，使设计更为合理，而且：u可以正确计算构造承载力和验算运用阶段的变形与裂痕；u可以使构造在破坏时有较多的截面到达极限承载力，充分发扬构造的潜力，更有效地节约资料；u利用构造的内力重分布景象，可以合理调整钢筋布置，缓解支座钢筋拥堵景象，简化配筋构造，方便混凝土浇捣，提高施工效率和质量；u根据构造的内力重分布景象，在一定条件下可以人为控制构造中的弯矩分布，从而使设计得以简化。 u思索内力重分布的计算方法以构成塑性铰为前提，因此以下情况不宜采用：u在运用阶段不允许出现裂痕或对裂痕有较严厉限制的构造，如水池、自防水屋面，以

36、及处于侵蚀性环境中的构造；u直接接受动力和反复荷载的构造；u要求有较高承载力贮藏的构造。u钢筋混凝土受弯构件的塑性铰的特性u只能沿弯矩作用方向，绕不断上升的中和轴发生单向转动，而不像普通铰那样可沿恣意方向转动；u只能在受拉区钢筋开场屈服到受压区混凝土压坏的荷载范围内转动，而不像普通铰那样自始至终都可以转动；u在转动的同时，能承当一定的弯矩，其值为：u MyMMu v截面弯矩调整的幅度：ea1MMv所谓弯矩调幅法，就是对构造按弹性方法所求得的弯矩值进展适当的调整(降低)，以思索构造非弹性变形所引起的内力重分布。截面的弯矩调整幅度用弯矩调幅系数来表示。aM 调整后的弯矩设计值eM 按弹性方法算得的

37、弯矩设计值弯矩调幅法通常是对弯矩较大的截面进展调整，然后按调整后的内力进展截面设计和配筋，是一种适用设计方法。调幅值：人为降低的弯矩占原设计弯矩的比例。4.弯矩调幅法l0l01F1Fl0/2 l0/2ABAMB=-0.188Fl0M1=0.156Fl0弹性方法MB=0.038Fl0调幅弯矩M1 =0.156Fl0+0.019Fl0=0.175Fl0MB=-0.150Fl00.5MBM1M0调幅后的弯矩%202 . 0188. 0038. 0BBBMMM00000141250. 0175. 0075. 05 . 0MFlFlFlFlMMB弯矩调幅系数满足力的平衡条件例题：两跨钢筋混凝土延续梁如下

38、图。跨中截面极限弯矩(正)为Mu。B支座截面弯矩负为1.2Mu，试求：1按弹性实际计算此梁所能接受的均布荷载quk；2按塑性内力重分布实际计算此梁所能接受的极限均布荷载qup3在qup作用下B支座的调幅是多少。？课堂练习229.612.322%uukuupMqlMqlq运用弯矩调幅法的普通原那么：运用弯矩调幅法的普通原那么：AB00()1.022pppMMMM(1)钢筋宜采用HRB335级和HRB400级热轧带肋钢筋，也可采用HPB235级和RRB400级热轧光面钢筋，混凝土强度等级宜在C20C45范围内选用； (4)调整后的构造内力必需满足静力平衡条件： (2) 普通不宜超越0.25，不等跨

39、延续梁、板不宜超越0.2；(3) 不应超越0.35，不宜小于0.10； 且不小于按弹性方法求得的思索荷载最不利布置的跨中最大弯矩，同时，延续梁、板各控制截面的弯矩值不宜小于简支梁跨中弯矩值的1/3。此外，在调幅时，应尽能够减少支座上部接受负弯矩的钢筋，尽能够使各跨最大正弯矩与支座负弯矩相等，以便于布置钢筋。0h0h5在能够产生塑性铰的区段，思索弯矩调幅后，延续梁以下区段内按算得的箍筋用量，普通应增大20，增大的范围为：对于集中荷载，取支座边至最近一个集中荷载之间的区段；对于均布荷载，取支座边至距支座边l.05 的区段( 为截面的有效高度)；svcsvyv0.03Afbsf6应在能够产生塑性铰的

40、区段适当添加箍筋数量 受剪配箍率： 防斜拉7必需满足正常运用阶段变形及裂痕宽度的要求，经弯矩调幅后，构件在正常运用阶段不应出现塑性铰；8不等跨延续梁、板各跨中截面的弯矩不宜调整。按弹性实际计算延续梁、板在各种最不利荷载组合时构造支座截面的弯矩最大值采用调幅系数 降低各支座截面弯矩，弯矩设计值:构造支座截面塑性铰的塑性弯矩值确定之后，超静定延续梁、板构造内力计算就可转化为多跨简支梁、板构造的内力计算。留意：简支梁、板端部作用有调幅后的塑性弯矩构造的跨中弯矩应取弹性分析所得的最不利弯矩和按下式计算值中的较大者。校核调幅后支座和跨中截面的弯矩值，均不宜小于按最不利荷载布置和调幅后的支座弯矩，由平衡条

41、件求得控制截面的剪力设计值。绘制延续梁、板的弯矩和剪力包络图eMe1MM（）AB0()1.022ppMMMM013Mv构造思索塑性内力重分布的分析方法详细步骤：构造思索塑性内力重分布的分析方法详细步骤：q用弯矩调幅法计算等跨延续梁、板内力用弯矩调幅法计算等跨延续梁、板内力(1) (1) 等跨延续梁各跨跨中及支座截面的弯矩设计值等跨延续梁各跨跨中及支座截面的弯矩设计值均布荷载：间距一样、大小相等的集中荷载：20mb)(lqgMmb0()MGQ lM 弯矩设计值 延续梁思索塑性内力重分布的弯矩系数；按表1.3采用 、 沿梁单位长度上的恒荷载设计值、活荷载设计值 计算跨度 集中荷载修正系数mbgq0

42、l为了简化计算， 也可对各截面均取一样值，跨中中点处作用一个集中荷载，取2，三分点处作用两个集中荷载，取3，四分点处作用有三个集中荷载时，取4。2 2等跨延续梁的剪力设计值等跨延续梁的剪力设计值nvb)(lqgV)(vbQGnV均布荷载：间距一样、大小相等的集中荷载：3 3等跨延续单向板，各跨跨中及支座截面的弯矩设计值等跨延续单向板，各跨跨中及支座截面的弯矩设计值2mp0()Mgq l均布荷载： 思索塑性内力重分布的剪力系数 跨内集中荷载的个数 延续板思索塑性内力重分布的弯矩系数vbnmp次梁对板、主梁对次梁的转动约束作用，以及活荷载的不利布置等要素，在按弯矩调幅法分析构造时均已思索 。v按塑

43、性实际计算内力中几个问题的阐明跨度值: 计算跨中弯矩和支座剪力: 取本跨跨度；计算支座弯矩: 取相邻两跨较大跨度 /0.3q g 公式适用于： 的等跨延续梁、板或相邻两跨跨度相差小于10%的不等跨延续梁、板。 对于相邻两跨跨度相差大于10%的不等跨延续梁、板，按弯矩调幅法计算步骤进展，但不能直接运用上述表格；对不等跨延续板也可以采用以下计算方法：从较大跨度板开场计算，在以下范围内选定跨中的弯矩设计值。 边 跨： 中间跨： 然后，按照选定的跨中弯矩设计值，由静力平衡条件，来确定较大跨度的两端支座弯矩设计值，再以此支座弯矩设计值为知值，反复上述条件和步骤确定邻跨的跨中弯矩和相邻支座的弯矩设计值。2

44、200()()2016gq lgq lM2200()()1411gq lgq lM有一接受均布荷载的五跨等跨延续梁，两端搁置在墙上，其活荷载与恒荷载之比qg3，用调幅法确定各跨的跨中和支座截面的弯矩设计值。 3gqqgqgg25.041qgqgq75.043qgqgg4375.04qgqq5625.043解：1折算荷载折算恒荷载 折算活荷载 2支座B弯矩 延续梁按弹性实际计算，当支座B产生最大负弯矩时，荷载应布置在1，2，4跨，故：220909. 0111lqglqgMB规程实践取 2 2max0.1050.119BMglql 思索调幅20，即=0.2 ，那么：220.105 0.4375()

45、0.119 0.5625()gq lgq l 20.1129()gq l 22maxmax(1)0.80.8 0.1129() 0.0903()BBBMMMgq lgq l 10.090911mb ，相当于支座调幅值为：19.5% 3边跨跨中弯矩 lx409. 02210.5 (0.409 )()0.0836()Mlgqgq l简支梁跨中弯矩2201() =0.125()8Mgq lgq l222BP0+M10.09031.02=1.02() -() =0.0824()282APMMMgq lgq lgq l中 当 下调后，B支座截面塑性弯矩 知，超静定延续梁的第一跨梁那么成为静定梁简支梁，在

46、均布荷载 与 共同作用下，根据第一跨梁静力平衡条件，相应跨内最大正弯矩出如今距端支座 处，其值为： maxBMBM()gqBM 按弹性实际，当活荷载布置在1，3，5跨时，边跨跨内出现最大弯矩，那么： 21222max10836. 00904. 01 . 0078. 0lqgMlqglqlgM取 、 两者的大值，作为跨中截面的弯矩设计值。1M1maxM为方便起见，弯矩系数取为1/11校核调幅后支座和跨中截面的弯矩值，均不宜小于：22011=0.125( + )0.0417( + )33Mg q lg q lq单向板的截面设计与构造要求单向板的截面设计与构造要求 u单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要

47、求单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求v截面设计 1板的计算单元通常取为1m，按单筋矩形截面设计；2板普通能满足斜截面受剪承载力要求，设计时可不进展受剪承载力验算；3对周围与梁整体衔接的单向板 ，其中间跨的跨中截面及中间支座截面的计算弯矩可减少20，其它截面那么不予降低如板的角区格、边跨的跨中截面及第一内支座截面的计算弯矩那么不折减。对于周围与梁整体相连的板，在荷载作用下跨中下部及支座上部将出现裂痕，使板的实践轴线呈拱形。因支座不能自在挪动，那么使板在竖向荷载作用产生横向推力称为薄膜力，此推力将使板的内力有所降低在板面荷载作用下，板对次梁产生自动程度推力。v板的薄膜效应内拱作用薄膜效应对板的承载

48、才干有着很大的影响：板的极限承载力q由两部分组成,一部分为根据弹塑性实际计算求得的极限荷载q1,另一部分为构成的混凝土拱的极限承载力q2。总的极限荷载为q=q1+q2。在支承边境遭到程度约束时,钢筋混凝土板的受压区高度明显高于未受程度约束板的受压区高度, 它的大小等于纯弯时板的受压区高度与程度受约束板内构成的混凝土拱厚度之和。因此，对于中间跨的跨中截面及中间支座，可按计算所得弯矩减少20%。板的内拱作用可以提高构件的受弯承载力。v配筋构造 v1板的受力钢筋钢筋种类普通采用HPB235、HRB335常用直径6mm、8mm、10mm、12mm，负钢筋宜采用较大直径间 距普通不小于70mm板厚h15

49、0mm时，不宜大于200mm板厚h 150mm时，不宜大于1.5h，且不宜大于250mm 弯 起 式锚固好 ，整体性好 ，节约钢筋，施工复杂分 离 式锚固较差，用钢量稍高，但施工方便工程运用较多钢筋弯钩板底钢筋：半圆弯钩，负钢筋：直钩撑在底模上弯起、截断普通按构造处置板相邻跨度相差超越20%或各跨荷载相差较大时，应按弯矩包络图确定 板中受力钢筋配筋构造延续板受力钢筋两种配置方式上弯点距支座边缘的间隔为ln /6，弯起角度普通为30，h120时，可为45当q / g3时，a=ln /4 当q / g3时，a=ln /3板在砌体墙上支承长度不宜小于120，并大于板厚h伸入支座的跨中正弯矩钢筋，间距

50、不应大于400且截面积不得少于受力筋的1/3, 下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度不应小于5d.当延续板内温度、收缩应力较大时,伸入支座的锚固长度宜适当添加。整浇其它阐明：当多跨单向板 、多跨双向板采用分别式配筋时，跨中正弯矩钢筋宜全部伸入支座；支座负弯矩钢筋向跨内的延伸长度应覆盖负弯矩图，并满足钢筋锚固的要求。当板厚120且接受的动荷载较大时，不宜采用分别式配筋。钢筋弯起普通采用隔一弯一或隔一弯二。弯起钢筋直径不宜小于 12mm，且每方向不宜少于3根。 为了方便施工，选择板内正、负筋时，普通宜使它们的间距一样而直径不同，经过调整钢筋直径来满足钢筋面积的要求，但钢筋直径不宜多于两种。2构造钢筋

51、: 包括分布钢筋、垂直于主梁的附加负钢筋、 垂直于承重墙的附加负钢筋、板角附加短钢筋 板中分布钢筋构造要求 位 置与受力钢筋垂直，均匀布置于受力钢筋的内侧作 用浇筑混凝土时固定受力钢筋的位置承受混凝土收缩和温度变化所产生的内力承担并分布板上局部荷载产生的内力对四边支承板，可承受在计算中未计及但实际存在的长跨方向的弯矩直 径不宜小于6mm间 距不宜大于250mm，集中荷载较大或露天构件，分布钢筋间距200mm。数 量单向板中单位长度上的分布钢筋，截面面积不宜小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%，且不宜小于该方向板截面面积的0.15% (15%As 且0.15%bh。 垂直于主梁的附加负钢筋垂直

52、于主梁的附加负钢筋数量：沿主梁方向每米数量：沿主梁方向每米不少于不少于5 5根，直径不宜根，直径不宜小于小于8 8，且单位长度，且单位长度内的总截面面积不宜小内的总截面面积不宜小于板中单位宽度内受力于板中单位宽度内受力钢筋截面面积的钢筋截面面积的1/31/3。垂直于墙的附加负钢筋：现浇楼盖周边与混凝土梁或混凝土墙整体浇筑的单向板,钢筋自梁边或墙边伸入板内的长度：l0/5双向板中，l0/4 )每米不少于5 8且其截面面积不宜小于板跨中相应方向纵向钢筋截面面积的1/3(As /3).嵌固在砌体墙内的现浇混凝土板，其上部与板边垂直的构造钢筋伸入板内的长度:l0/7板嵌入承重墙时的板面裂痕分布在板角部

53、分，除因传送荷载使板在两个正交方向引起负弯矩外，由于温度收缩影响产生的角部拉应力，也促使板角发生斜向裂痕。 板角附加短钢筋：沿板的受力方向配置的上部构造钢筋，每米不少于5 8且其截面面积不宜小于该方向跨中受力钢筋截面面积的1/3；沿非受力方向配置的上部构造钢筋，可根据阅历适当减少。钢筋伸仪板内的长度从墙边算起不宜小于l0/4短边跨度。q次梁的截面设计与构造要求次梁的截面设计与构造要求 设计内容：1正截面受弯承载力计算 2斜截面受剪承载力计算 3受力钢筋的弯起和截断 设计要点：1由于次梁与板整体浇筑，正截面承载力计算中，跨中截面按T形截面思索，支座截面按矩形截面思索；2当荷载、跨度较小时，普通可

54、仅设置箍筋抗剪；否那么，宜在支座附近设置弯起钢筋，以减少箍筋用量；3满足高跨比1/181/12、宽高比1/31/2的要求，普通不需验算挠度和裂痕宽度v截面设计 v配筋构造配筋构造 1配筋方式： 分别式常用 弯起式跨度较大或有较大动荷载时 宜优先采用箍筋作为斜截面受剪钢筋，次梁在砌体墙上的支承长度a240mm2受力钢筋的弯起和截断： 原那么上应按弯矩包络图确定。但对于相邻跨度不超越20，接受均布荷裁且活荷载与恒荷载之比qg3的次梁，可按以下图确定钢筋弯起和截断的位置。次梁弯起式配筋次梁弯起式配筋由于混凝土收缩量的增大，在梁的侧面产生收缩裂痕的景象时有发生。裂痕普通呈枣核状，两头尖而中间宽，向上伸

55、至板底，向下至于梁底纵筋处，截面较高的梁，情况更为严重。规定，当梁的腹板高度hw450mm时，在梁的两个侧面沿高度配置纵向构造钢筋腰筋，每侧纵向构造钢筋(不包括梁上、下部受力钢筋及架立筋)的截面面积不应小于腹板截面面积bhw的0.1，且其间距不宜大于200mm。此处，腹板高度hw，矩形截面为有效高度；对T形截面，取有效高度减去翼缘高度；对I形截面，取腹板净高。3梁侧的纵向构造钢筋 ：1正截面受弯承载力计算 2斜截面受剪承载力计算 3受力钢筋的弯起和截断 按弯矩包络图确定 4主梁在砌体墙上的支承 长度a370mm5截面有效高度：6附加横向钢筋 附加箍筋宜优先选用 附加吊筋q主梁的截面设计与构造要

56、求主梁的截面设计与构造要求 单排钢筋时 h0= h (5560)mm双排钢筋时 h0h (8090)mm 主梁支座处的截面有效高度附加横向钢筋布置末端程度段长度在受拉区不应小于20d，在受压区不应小于10d主次梁高度差，假设过小，s宜适当增大附加箍筋和吊筋的总截面面积按下式计算： 2sinysbyvsvFf Am nf A F 由次梁传送的集中力设计值 ； 附加吊筋的抗拉强度设计值 ； 附加箍筋的抗拉强度设计值 ； 一根附加吊筋的截面面积 ； 附加单肢箍筋的截面面积；n 在同一截面内附加箍筋的肢数 ；m 附加箍筋的排数； 附加吊筋与梁轴线间的夹角，一 般为 45，当梁高h800mm时，采用60

57、 yfyvfsbAsvAsvAsinsvyvFAf 附加横向钢筋总面积当采用附加吊筋时，应为左右弯起段截面面积之和新规范主次梁交接处主梁中的附加钢筋三、整体式双向板梁板构造设计三、整体式双向板梁板构造设计双向板的受力分析和实验研讨双向板的受力分析和实验研讨双向板内力计算双向板内力计算双向板的截面设计与构造要求双向板的截面设计与构造要求双向板支承梁的设计双向板支承梁的设计双双 向向 板：纵横两个方向的受力都不能忽略的板。板：纵横两个方向的受力都不能忽略的板。普通方式：均布荷载作用下的四边支承矩形板；普通方式：均布荷载作用下的四边支承矩形板；内力计算：在工程中，对于四边支承的矩形板，当其内力计算：

58、在工程中，对于四边支承的矩形板，当其纵横两个方向的跨度比纵横两个方向的跨度比2(2(按弹性实际计算按弹性实际计算) )；3(3(按按塑性实际分析塑性实际分析) )时时 1 1 双向板的受力分析和实验研讨双向板的受力分析和实验研讨 双向板的受力分析双向板的受力分析21ppp240221401138453845IElpIElpfccA4010221)(llpp4010221)(llpp当当10102ll时，得：时，得：221ppp当当20102ll时，得：时，得：1716,1712pppp当当30102ll时，得：时，得：8180,8112pppp当当30102ll, ,按单向板计算；而当按单向板

59、计算；而当20102ll 按双向板计算按双向板计算 四边搁置无约束的双向板四边搁置无约束的双向板肋形楼盖肋形楼盖双向板的实验研讨双向板的实验研讨角处有向上翘的趋势双向板的受力形状：双向板的受力形状：正方形四边简支双向板正方形四边简支双向板矩形四边简支双向板矩形四边简支双向板2 2 双向板内力计算双向板内力计算弹性实际计算方法弹性实际计算方法四边支承的板,有六种边境条件:四边简支；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；单块双向板的内力计算201)(plM 表中的系数单位板宽内的弯矩均布荷载短跨方向的计算跨度，计算同单向板泊松比n=

60、0时的数值详见P288附录8。当 n0时：m1 n= m1 + n m2； m2 n= n m1 + m2混凝土： n=0.2有自在边的板不能用上述公式查表计算！有自在边的板不能用上述公式查表计算！延续双向板的内力计算多区格双向板根本假定：双向板支承梁抗弯线刚度很大，其竖向位移可忽略不计；支承梁抗扭线刚度很小，可以自在转动，忽略梁对板的约束作用。即:将支承梁视为双向板的不动铰支座。适用条件：同一方向相邻跨度相对差值小于20%。思想：确定构造的控制截面支座、跨中截面；确定构造控制截面产生最危险内力时的最不利荷载组合。利用单跨板的计算表格。v板跨中最大正弯矩计算活荷载棋盘式布置 棋盘式荷载布置棋盘