溷凝土结构设计PP教桉学习教案.pptx

会计学1溷凝土结构设计溷凝土结构设计PP教桉教桉第一页，共95页。结构设计概论结构设计概论结构设计概论结构设计概论(giln)(giln)1.31.3建筑结构的作用建筑结构的作用建筑结构的作用建筑结构的作用概念：概念：概念：概念：“作用作用作用作用”是指使是指使是指使是指使(zh(zh shsh)结构和构件产生内力、变形和裂缝的各种原因。结构和构件产生内力、变形和裂缝的各种原因。结构和构件产生内力、变形和裂缝的各种原因。结构和构件产生内力、变形和裂缝的各种原因。一、结构作用的种类：一、结构作用的种类：一、结构作用的种类：一、结构作用的种类：有直接作用和间接作用（地基不均匀沉降、温度、材料收缩变形等）。具体包括：有直接作用和间接作用（地基不均匀沉降、温度、材料收缩变形等）。具体包括：有直接作用和间接作用（地基不均匀沉降、温度、材料收缩变形等）。具体包括：有直接作用和间接作用（地基不均匀沉降、温度、材料收缩变形等）。具体包括：1.1.永永永永久久久久荷荷荷荷载载载载：包包包包括括括括结结结结构构构构自自自自重重重重、土土土土压压压压力力力力、预预预预应应应应力力力力等等等等。对对对对常常常常用用用用材材材材料料料料和和和和构构构构件件件件可可可可参参参参考考考考建建建建筑结构荷载规范附录筑结构荷载规范附录筑结构荷载规范附录筑结构荷载规范附录A A采用。采用。采用。采用。2.2.可变荷载：可变荷载：可变荷载：可变荷载：1 1）楼面均布活荷载，见表）楼面均布活荷载，见表）楼面均布活荷载，见表）楼面均布活荷载，见表1.11.1，1.21.2，1.3 1.3 2 2）屋面活荷载）屋面活荷载）屋面活荷载）屋面活荷载屋屋屋屋面面面面活活活活荷荷荷荷载载载载包包包包括括括括屋屋屋屋面面面面均均均均布布布布活活活活荷荷荷荷载载载载、雪雪雪雪荷荷荷荷载载载载和和和和积积积积灰灰灰灰荷荷荷荷载载载载。屋屋屋屋面面面面均均均均布布布布活活活活荷荷荷荷载载载载不不不不与与与与雪雪雪雪荷荷荷荷载同时考虑。载同时考虑。载同时考虑。载同时考虑。屋面水平投影面上的均布活荷载应按表屋面水平投影面上的均布活荷载应按表屋面水平投影面上的均布活荷载应按表屋面水平投影面上的均布活荷载应按表1-41-4采用：采用：采用：采用：积灰荷载，其水平投影面上的屋面积灰荷载应按建筑结构荷载规范取值。积灰荷载，其水平投影面上的屋面积灰荷载应按建筑结构荷载规范取值。积灰荷载，其水平投影面上的屋面积灰荷载应按建筑结构荷载规范取值。积灰荷载，其水平投影面上的屋面积灰荷载应按建筑结构荷载规范取值。屋面水平投影面上的雪荷载标准值，应按下式计算：屋面水平投影面上的雪荷载标准值，应按下式计算：屋面水平投影面上的雪荷载标准值，应按下式计算：屋面水平投影面上的雪荷载标准值，应按下式计算：sk=rs0 sk=rs0 式中式中式中式中sksk雪荷载标准值（雪荷载标准值（雪荷载标准值（雪荷载标准值（kN/m2kN/m2）；）；）；）；rr屋面积雪分布系数，与屋面形状有关，可查建筑结构荷载规范；屋面积雪分布系数，与屋面形状有关，可查建筑结构荷载规范；屋面积雪分布系数，与屋面形状有关，可查建筑结构荷载规范；屋面积雪分布系数，与屋面形状有关，可查建筑结构荷载规范；s0s0基基基基本本本本雪雪雪雪压压压压（kN/m2kN/m2），以以以以当当当当地地地地一一一一般般般般空空空空旷旷旷旷平平平平坦坦坦坦地地地地面面面面上上上上.统统统统计计计计所所所所得得得得5050年年年年一一一一遇遇遇遇最最最最大大大大积积积积雪雪雪雪的的的的自自自自重重重重确确确确定定定定，可可可可查查查查建建建建筑筑筑筑结结结结构构构构荷荷荷荷载载载载规规规规范范范范，对对对对雪雪雪雪荷荷荷荷载载载载敏敏敏敏感感感感的的的的结结结结构构构构，基本雪压应适当的调整，并应由有关的结构设计规范具体规定。基本雪压应适当的调整，并应由有关的结构设计规范具体规定。基本雪压应适当的调整，并应由有关的结构设计规范具体规定。基本雪压应适当的调整，并应由有关的结构设计规范具体规定。第1页/共95页第二页，共95页。结构设计概论结构设计概论结构设计概论结构设计概论(giln)(giln)n n3 3）其它活荷载）其它活荷载n n设设计计屋屋面面板板、檩檩条条、钢钢筋筋混混凝凝土土挑挑檐檐、雨雨蓬蓬和和预预制制小小梁梁时时，应应考考虑虑其其施施工工或或检检修修荷荷载载。这这些些构构件件的的施施工工或或检检修修集集中中荷荷载载（人人和和小小工工具具的的自自重重）应应取取1.0kN1.0kN，并并应应在在最最不不利利位位置置进进行行验验算算。对对于于轻轻型型构构件件或或较较宽宽构构件件，当当施施工工荷荷载载超超过过上上述述荷荷载载时时，应应按按实实际际情情况况验验算算，或或采采用用加加垫垫板板、支支撑撑等等临临时时设设施施承承受受。当当计计算算挑挑檐檐、雨雨蓬蓬承承载载力力时时，应应沿沿板板宽宽每每隔隔1.0m1.0m取取一一个个集集中中荷荷载载；在在验验算算雨雨蓬蓬、挑挑檐檐倾倾覆覆时时，应沿板宽每隔应沿板宽每隔2.53.0m2.53.0m取一个集中荷载。取一个集中荷载。n n楼楼梯梯、看看台台、阳阳台台和和上上人人屋屋面面等等的的栏栏杆杆(lngn)(lngn)应应进进行行承承载载力力计计算算，栏栏杆杆(lngn)(lngn)顶顶部部水水平平荷荷载载应应按按下下列列规规定定采采用用：住住宅宅、宿宿舍舍、办办公公楼楼、旅旅馆馆、医医院院、托托儿儿所所、幼幼儿儿园园应应取取0.5kN/m0.5kN/m；学学校校、食食堂堂、剧剧场场、电电影影院院、车车站站、礼礼堂堂、展展览览馆馆或或体体育馆等人群较集中的场合，应取育馆等人群较集中的场合，应取1.0kN/m1.0kN/m。n n施工荷载、检修荷载及栏杆施工荷载、检修荷载及栏杆(lngn)(lngn)水平荷载不参与荷载准永久组合。水平荷载不参与荷载准永久组合。第2页/共95页第三页，共95页。结构设计概论结构设计概论结构设计概论结构设计概论(giln)(giln)n n4 4）风荷载）风荷载n n风风荷荷载载是是指指风风遇遇到到建建筑筑物物时时在在其其表表面面产产生生的的一一种种压压力力或或吸吸力力。风风荷荷载载与与风风压压大大小小与与建建筑筑物物表表面面形形状状以以及及建建筑筑物物的的动动力力特特性性有有关关。垂垂直直于于建建筑筑物物表面上的风荷载标准值按下式计算：表面上的风荷载标准值按下式计算：n n n n式中式中 风荷载标准值（风荷载标准值（kN/m2kN/m2）;n n高高度度Z Z处处的的风风振振系系数数，综综合合考考虑虑了了结结构构在在风风荷荷载载作作用用下下的的动动力力响响应应，其中包括其中包括(boku)(boku)风速随时间、空间的变异性和结构的阻尼特性等因素。风速随时间、空间的变异性和结构的阻尼特性等因素。n n（脉动增大系数，脉动增大系数，脉动影响系数，脉动影响系数，振型系数）振型系数）n n多层建筑取多层建筑取1.01.0；n n 风荷载体型系数；风荷载体型系数；n n风压高度变化系数；风压高度变化系数；n n 基本风压（基本风压（kN/m2kN/m2），），n n（其其中中为为 空空气气密密度度，为为基基本本风风速速，即即空空旷旷平平地地离离地地面面10m10m处处，5050年年一一遇最大风速，由风速仪测得的遇最大风速，由风速仪测得的1010的平均风速。基本风压可由规范查得。）的平均风速。基本风压可由规范查得。）第3页/共95页第四页，共95页。结构设计概论结构设计概论结构设计概论结构设计概论(giln)(giln)n n一、荷载代表值一、荷载代表值n n标标准准值值：荷荷载载的的基基本本代代表表值值，为为设设计计基基准准期期内内最最大大荷荷载载统统计计分分布布的的特征值。特征值。n n组组合合值值：对对可可变变荷荷载载，使使组组合合后后的的荷荷载载效效应应在在设设计计基基准准期期内内的的超超越越概概率率，能能与与该该荷荷载载单单独独出出现现(chxin)(chxin)时时的的相相应应概概率率趋趋于于一一致致的的荷荷载载值；或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值。值；或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值。n n频频遇遇值值：对对可可变变荷荷载载，在在设设计计基基准准期期内内，其其超超越越的的总总时时间间为为规规定定的的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。n n准准永永久久值值：对对可可变变荷荷载载，在在设设计计基基准准期期内内，其其超超越越的的总总时时间间约约为为设设计基准期一半的荷载值。计基准期一半的荷载值。n n注：恒载以标准值作为其代表值；注：恒载以标准值作为其代表值；n n活载以标准值、组合值、频遇值、准永久值作为其代表值；活载以标准值、组合值、频遇值、准永久值作为其代表值；n n偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。第4页/共95页第五页，共95页。结构设计概论结构设计概论结构设计概论结构设计概论(giln)(giln)n n三、荷载组合三、荷载组合n n一一）承承载载能能力力极极限限状状态态：按按荷荷载载效效应应的的基基本本组组合合或或偶偶然然组组合合进进行行荷荷载载效效应应组组合，其表达式为：合，其表达式为：n n1 1对于基本组合，对于基本组合，S S取以下最不利者取以下最不利者n n1 1）由可变荷载效应控制的组合：）由可变荷载效应控制的组合：n n对于框架对于框架(kun(kun ji)ji)、排架可取：、排架可取：n n n n或或 n n2 2）由永久荷载效应控制的组合：）由永久荷载效应控制的组合：n n1 1）对于偶然组合，荷载效应组合的设计值宜按下列规定确定：）对于偶然组合，荷载效应组合的设计值宜按下列规定确定：n n偶偶然然荷荷载载的的代代表表值值不不乘乘分分项项系系数数，与与偶偶然然荷荷载载同同时时出出现现的的其其它它荷荷载载可可根根据据观观测资料和工程经验采用适当的代表值。测资料和工程经验采用适当的代表值。第5页/共95页第六页，共95页。结构设计概论结构设计概论结构设计概论结构设计概论(giln)(giln)n n二）正常使用极限状态：二）正常使用极限状态：n nCC结构或构件达到正常使用要求的规定结构或构件达到正常使用要求的规定(gudng)(gudng)限值限值n n1.1.标准组合：标准组合：n n2.2.频遇组合：频遇组合：n n3.3.准永久组合：准永久组合：n n1.4 1.4 结构分析结构分析n n结构分析的基本原则如下：结构分析的基本原则如下：n n1.1.结构分析的基本要求结构分析的基本要求n n2.2.结构计算简图结构计算简图n n3.3.结构分析的基本条件结构分析的基本条件n n（1 1）力学平衡条件）力学平衡条件n n（2 2）变形协调条件）变形协调条件n n（3 3）本构关系）本构关系 第6页/共95页第七页，共95页。结构设计概论结构设计概论结构设计概论结构设计概论(giln)(giln)4.4.结构分析方法及手段结构分析方法及手段目前常用的结构分析方法有以下五类：目前常用的结构分析方法有以下五类：（1 1）线弹性分析方法；）线弹性分析方法；（2 2）塑性内力重分布分析方法；）塑性内力重分布分析方法；（3 3）塑性极限分析方法；）塑性极限分析方法；（4 4）非线性分析方法；）非线性分析方法；（5 5）试验分析方法。）试验分析方法。1.4 1.4 结构的耐久和耐火性设计结构的耐久和耐火性设计一、一、耐火设计耐火设计耐火性能的衡量指标为：燃烧性能、耐火极限耐火性能的衡量指标为：燃烧性能、耐火极限1.1.燃烧性能：结构或构件遇火或高温时的燃烧特点。燃烧性能：结构或构件遇火或高温时的燃烧特点。2.2.耐火极限：从构件受到火的作用耐火极限：从构件受到火的作用(zuyng)(zuyng)时间起到失去稳定性或失去完整性或失去绝缘性为止的时间。时间起到失去稳定性或失去完整性或失去绝缘性为止的时间。二、二、结构耐久性设计结构耐久性设计1.1.混混凝凝土土结结构构的的耐耐久久性性：目目前前只只能能根根据据环环境境类类别别和和设设计计使使用用年年限限对对混混凝凝土土结结构构提提出出相相应应的的限限制制和和要要求求，以以保保证证其其耐久性。耐久性。2.2.影响因数：混凝土碳化、化学侵蚀、冻融循环、温湿度变化、碱骨料反应等。影响因数：混凝土碳化、化学侵蚀、冻融循环、温湿度变化、碱骨料反应等。第7页/共95页第八页，共95页。第二章第二章第二章第二章 梁板结构梁板结构梁板结构梁板结构 目的要求：目的要求：目的要求：目的要求：通通通通过过过过该该该该课课课课题题题题的的的的学学学学习习习习，学学学学生生生生能能能能了了了了解解解解楼楼楼楼盖盖盖盖的的的的结结结结构构构构类类类类型型型型并并并并能能能能进进进进行行行行单单单单向向向向板板板板楼楼楼楼盖盖盖盖的的的的结结结结构构构构布布布布置置置置；掌掌掌掌握握握握单单单单向向向向板板板板肋肋肋肋梁梁梁梁楼楼楼楼盖盖盖盖和和和和双双双双向向向向板板板板楼楼楼楼盖盖盖盖的的的的设设设设计计计计方方方方法法法法与与与与构构构构造造造造要要要要求求求求，并并并并能能能能进进进进行行行行楼盖设计；掌握楼梯、雨蓬的设计要点。教学重点：楼盖设计；掌握楼梯、雨蓬的设计要点。教学重点：楼盖设计；掌握楼梯、雨蓬的设计要点。教学重点：楼盖设计；掌握楼梯、雨蓬的设计要点。教学重点：1.1.单向板肋梁楼盖设计与构造要求；单向板肋梁楼盖设计与构造要求；单向板肋梁楼盖设计与构造要求；单向板肋梁楼盖设计与构造要求；2.2.双向板楼盖设计与构造要求双向板楼盖设计与构造要求双向板楼盖设计与构造要求双向板楼盖设计与构造要求教学难点：单向板肋梁楼盖设计；混凝土双向板肋梁楼盖设计教学难点：单向板肋梁楼盖设计；混凝土双向板肋梁楼盖设计教学难点：单向板肋梁楼盖设计；混凝土双向板肋梁楼盖设计教学难点：单向板肋梁楼盖设计；混凝土双向板肋梁楼盖设计 教学内容和步骤教学内容和步骤教学内容和步骤教学内容和步骤:1.1.梁梁梁梁板板板板结结结结构构构构的的的的类类类类型型型型，单单单单向向向向板板板板肋肋肋肋梁梁梁梁楼楼楼楼盖盖盖盖设设设设计计计计：结结结结构构构构布布布布置置置置、弹弹弹弹性性性性理理理理论论论论计计计计算算算算方方方方法法法法、塑性理论计算方法、截面塑性理论计算方法、截面塑性理论计算方法、截面塑性理论计算方法、截面(jimin)(jimin)设计与构造要求。设计与构造要求。设计与构造要求。设计与构造要求。2.2.混凝土双向板肋梁楼盖设计：弹性理论计算方法、塑性理论计算方法。混凝土双向板肋梁楼盖设计：弹性理论计算方法、塑性理论计算方法。混凝土双向板肋梁楼盖设计：弹性理论计算方法、塑性理论计算方法。混凝土双向板肋梁楼盖设计：弹性理论计算方法、塑性理论计算方法。3.3.装配式楼盖：预制构件形式、构件布置与连接、设计要点。装配式楼盖：预制构件形式、构件布置与连接、设计要点。装配式楼盖：预制构件形式、构件布置与连接、设计要点。装配式楼盖：预制构件形式、构件布置与连接、设计要点。4.4.楼梯设计、雨蓬设计。楼梯设计、雨蓬设计。楼梯设计、雨蓬设计。楼梯设计、雨蓬设计。第8页/共95页第九页，共95页。梁板结构梁板结构梁板结构梁板结构2.1 2.1 梁板结构的类型梁板结构的类型梁板结构的类型梁板结构的类型梁板结构：主要是由板和梁组成的结构体系，如楼梁板结构：主要是由板和梁组成的结构体系，如楼梁板结构：主要是由板和梁组成的结构体系，如楼梁板结构：主要是由板和梁组成的结构体系，如楼(屋屋屋屋)盖、楼梯、雨篷、盖、楼梯、雨篷、盖、楼梯、雨篷、盖、楼梯、雨篷、地下室底板地下室底板地下室底板地下室底板(筏式基础筏式基础筏式基础筏式基础)、桥面结构及挡土墙等。、桥面结构及挡土墙等。、桥面结构及挡土墙等。、桥面结构及挡土墙等。按施工方法分：现浇、装配按施工方法分：现浇、装配按施工方法分：现浇、装配按施工方法分：现浇、装配(zhungpi)(zhungpi)、装配、装配、装配、装配(zhungpi)(zhungpi)整体式。整体式。整体式。整体式。现浇整体式楼盖整体性楼盖一般适用于下列情况：现浇整体式楼盖整体性楼盖一般适用于下列情况：现浇整体式楼盖整体性楼盖一般适用于下列情况：现浇整体式楼盖整体性楼盖一般适用于下列情况：1.1.楼面荷载较大、平面形状复杂或布置上有特殊要求的建筑物；楼面荷载较大、平面形状复杂或布置上有特殊要求的建筑物；楼面荷载较大、平面形状复杂或布置上有特殊要求的建筑物；楼面荷载较大、平面形状复杂或布置上有特殊要求的建筑物；2.2.对于防渗、防漏或抗震要求较高的建筑物；对于防渗、防漏或抗震要求较高的建筑物；对于防渗、防漏或抗震要求较高的建筑物；对于防渗、防漏或抗震要求较高的建筑物；3.3.有振动荷载作用的楼面；有振动荷载作用的楼面；有振动荷载作用的楼面；有振动荷载作用的楼面；4.4.高层建筑。高层建筑。高层建筑。高层建筑。现浇楼盖按支承条件分：单向板、双向板、无梁楼盖、井式楼盖等。现浇楼盖按支承条件分：单向板、双向板、无梁楼盖、井式楼盖等。现浇楼盖按支承条件分：单向板、双向板、无梁楼盖、井式楼盖等。现浇楼盖按支承条件分：单向板、双向板、无梁楼盖、井式楼盖等。规范规定：规范规定：规范规定：规范规定：l2/l13l2/l13时，按单向板设计；时，按单向板设计；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；时，按双向板设计；时，按双向板设计；2 l2/l132 l2/l155跨，按跨，按5 5跨等跨计算跨等跨计算 2 2）若不等跨且跨差）若不等跨且跨差1010时，按实际计算（力矩分配时，按实际计算（力矩分配(fnpi)(fnpi)法）法）2.2.跨度：与支座形式、支承长度、构件截面尺寸等有关。见教材跨度：与支座形式、支承长度、构件截面尺寸等有关。见教材P237P237附表附表A A四）、内力计算及内力包络图四）、内力计算及内力包络图1.1.内力计算：以五跨连续梁为例说明；内力计算：以五跨连续梁为例说明；总结：总结：(1)(1)欲求某支座截面最大负弯矩时，应在该支座相邻两跨布置活荷欲求某支座截面最大负弯矩时，应在该支座相邻两跨布置活荷载，然后隔跨布置。载，然后隔跨布置。(2)(2)求某跨内截面最大正弯矩时，应在该跨内布置活荷载，然后隔跨布置。求某跨内截面最大正弯矩时，应在该跨内布置活荷载，然后隔跨布置。(3)(3)求某跨内最小正弯矩时，该跨不布置活荷载，而在其相邻两跨布置活荷求某跨内最小正弯矩时，该跨不布置活荷载，而在其相邻两跨布置活荷载，然后隔跨布置。载，然后隔跨布置。(4)(4)求某支座截面最大剪力时，应在该支座相邻两跨布置活荷载，然后隔求某支座截面最大剪力时，应在该支座相邻两跨布置活荷载，然后隔跨布置。跨布置。一般对于一般对于n n跨连续梁、板，有跨连续梁、板，有n n1 1种最不利荷载组合。根据最不利布置种最不利荷载组合。根据最不利布置最最不利内力，即最大正弯矩不利内力，即最大正弯矩(+)(+)、最大负弯矩、最大负弯矩()和最大剪力和最大剪力()()。等跨连续梁、板的内力计算可查静力结构计算手册中的内系数表，附等跨连续梁、板的内力计算可查静力结构计算手册中的内系数表，附表表2.22.2为两跨至五跨等跨连续梁的内力系数表。不等跨连续梁、板的内为两跨至五跨等跨连续梁的内力系数表。不等跨连续梁、板的内力计算可查有关手册，或采用二次弯矩分配力计算可查有关手册，或采用二次弯矩分配(fnpi)(fnpi)法等求解。法等求解。第14页/共95页第十五页，共95页。梁板结构梁板结构梁板结构梁板结构五跨连续梁(或板)在六种荷载下的内力图第15页/共95页第十六页，共95页。梁板结构梁板结构梁板结构梁板结构2.2.内力包络图：以三跨集中荷载内力包络图：以三跨集中荷载(hzi)(hzi)作用下的主梁为例说明作用下的主梁为例说明MM包络图的画法包络图的画法等截面、等跨度梁、板查附表等截面、等跨度梁、板查附表B B建筑结构静力计算手册建筑结构静力计算手册 M M理论上：以恒载产生的内力为基础，叠加最不利活载产生的内力；理论上：以恒载产生的内力为基础，叠加最不利活载产生的内力；实际上：对控制截面进行考虑（跨中、支座等）实际上：对控制截面进行考虑（跨中、支座等）绘制弯矩包络图的具体步骤是：绘制弯矩包络图的具体步骤是：（1 1）列出恒荷载）列出恒荷载(hzi)(hzi)及其与各种可能的最不利活荷载及其与各种可能的最不利活荷载(hzi)(hzi)的布置的组合。的布置的组合。（2 2）对上述每一种荷载）对上述每一种荷载(hzi)(hzi)组合求出各支座的弯矩，并以支座弯矩的连线为基线，绘组合求出各支座的弯矩，并以支座弯矩的连线为基线，绘出各跨在相应荷载出各跨在相应荷载(hzi)(hzi)作用下的简支弯矩图。作用下的简支弯矩图。（3 3）绘出上述弯矩图的外包线，即得所求的弯矩包络图。）绘出上述弯矩图的外包线，即得所求的弯矩包络图。剪力包络图的绘制方法与弯矩包络图的绘制方法类似。剪力包络图的绘制方法与弯矩包络图的绘制方法类似。五、结构计算时的内力取值：五、结构计算时的内力取值：由于危险截面往往在支座边缘处，故实际计算的弯矩和剪力设计值应按支座边缘处确定由于危险截面往往在支座边缘处，故实际计算的弯矩和剪力设计值应按支座边缘处确定 第16页/共95页第十七页，共95页。梁板结构梁板结构梁板结构梁板结构均布荷载时：均布荷载时：集中荷载作用时：集中荷载作用时：式中式中 、支座中心处截面支座中心处截面(jimin)(jimin)上的弯矩和剪力设计值上的弯矩和剪力设计值 支座边缘处剪力设计值支座边缘处剪力设计值 按简支梁计算的支座剪力按简支梁计算的支座剪力第17页/共95页第十八页，共95页。梁板结构梁板结构梁板结构梁板结构三、塑性理论计算方法三、塑性理论计算方法一）塑性理论一）塑性理论1.1.塑性铰：拉区混凝土开裂塑性铰：拉区混凝土开裂钢筋屈服、流变（钢筋屈服、流变（My MuMy Mu增大不明显，但增大不明显，但、急剧增大急剧增大 ）整个截面整个截面塑性变形塑性变形塑性铰（塑性变形集中塑性铰（塑性变形集中(jzhng)(jzhng)的区域）的区域）钢筋混凝土受弯构件的塑性较第18页/共95页第十九页，共95页。梁板结构梁板结构梁板结构梁板结构 2.2.塑性铰的特点：塑性铰的特点：（1 1）转动方向单一）转动方向单一（沿弯矩作用方向转动）；（沿弯矩作用方向转动）；（2 2）转动范围有限；）转动范围有限；（3 3）能传递一定的弯矩）能传递一定的弯矩3.3.塑性内力重分布塑性内力重分布以两跨连续梁为例进行分析：以两跨连续梁为例进行分析：假定按受弯构件计算，连续梁假定按受弯构件计算，连续梁跨中截面的极限正弯矩与跨中截面的极限正弯矩与中间支座截面的极限负弯矩中间支座截面的极限负弯矩均为均为0.188P0.188P。当荷载增加到。当荷载增加到P P时，时，中间支座中间支座跨中跨中跨中还有跨中还有的强度储备的强度储备 ，当加荷增量达，当加荷增量达时，跨中截面时，跨中截面 跨中截面屈服跨中截面屈服(qf)(qf)形成塑性铰，形成塑性铰，结构变为机动体系而破坏。结构变为机动体系而破坏。第19页/共95页第二十页，共95页。梁板结构梁板结构梁板结构梁板结构塑性内力重分布的原因：塑性铰的产生。塑性内力重分布的原因：塑性铰的产生。由结构力学知：超静定结构内力与各截面由结构力学知：超静定结构内力与各截面(jimin)(jimin)相对刚度有关。相对刚度有关。裂缝出现裂缝出现EI EI 相对刚度变化相对刚度变化内力变化；内力变化；拉筋屈服前，拉筋屈服前，EI EI变化小，内力重分布较小；变化小，内力重分布较小；拉筋屈服后拉筋屈服后产生了塑性铰产生了塑性铰改变结构计算简图改变结构计算简图内力重分布。内力重分布。说明：说明：（1 1）对于超静定结构，出现一个塑性铰，减少一次超静定；）对于超静定结构，出现一个塑性铰，减少一次超静定；（2 2）一般塑铰个数）一般塑铰个数 超静定次数，结构破坏。超静定次数，结构破坏。4.4.结论：结论：（1 1）塑铰个数）塑铰个数 超静定次数超静定次数结构变为机动体系。结构变为机动体系。（2 2）塑性理论：内、外力平衡，但转角相等的变形协调条件不满足；）塑性理论：内、外力平衡，但转角相等的变形协调条件不满足；弹性理论：内、外力平衡且变形协调。弹性理论：内、外力平衡且变形协调。（3 3）控制截面）控制截面(jimin)(jimin)的配筋比可控制调幅的大小、方向。的配筋比可控制调幅的大小、方向。第20页/共95页第二十一页，共95页。梁板结构梁板结构梁板结构梁板结构5.5.适用范围：适用范围：（1 1）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）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(如水池池如水池池壁、自防水屋面等壁、自防水屋面等)以及受侵蚀性气体或液体严重作用的结构；以及受侵蚀性气体或液体严重作用的结构；（2 2）直接承受动荷载作用的工业与民用建筑；）直接承受动荷载作用的工业与民用建筑；（3 3）要求有较高强度储备的结构；）要求有较高强度储备的结构；（4 4）轻质混凝土结构及其他特种混凝土结构；）轻质混凝土结构及其他特种混凝土结构；（5 5）预应力混凝土结构和二次受力的叠合结构。）预应力混凝土结构和二次受力的叠合结构。二）塑性计算要点：弯矩调幅法二）塑性计算要点：弯矩调幅法 1.1.弯矩调幅法概念：先按弹性理论求结构控制截面的弯矩值，然后根据需要，弯矩调幅法概念：先按弹性理论求结构控制截面的弯矩值，然后根据需要，适当调整某些截面的弯矩值，通常是对那些弯矩适当调整某些截面的弯矩值，通常是对那些弯矩(按绝对值按绝对值)较大的截面的较大的截面的弯矩进行调整。弯矩进行调整。截面弯矩调幅值与按弹性理论计算的截面弯矩值的比值截面弯矩调幅值与按弹性理论计算的截面弯矩值的比值(b(b zh)zh)，称为调幅系，称为调幅系数，可用下式表示：数，可用下式表示：第21页/共95页第二十二页，共95页。梁板结构梁板结构梁板结构梁板结构 2.2.弯矩调幅法的原则：弯矩调幅法的原则：（1 1）钢筋宜选用）钢筋宜选用HPB235HPB235、HRB335HRB335和和HRB400HRB400，混凝土宜为，混凝土宜为C20-C45C20-C45。目的：保证塑性铰具有足够的转动目的：保证塑性铰具有足够的转动(zhun dng)(zhun dng)能力，能力，（2 2）截面的弯矩调幅系数不宜超过）截面的弯矩调幅系数不宜超过0.250.25。其目的是保证结构在正常使用荷载作用下不出现塑性铰；同时也保证塑性铰处混凝土裂缝宽度其目的是保证结构在正常使用荷载作用下不出现塑性铰；同时也保证塑性铰处混凝土裂缝宽度和挠度在允许限值内。和挠度在允许限值内。（3 3）弯矩调整后的截面相对受压区高度不应超过）弯矩调整后的截面相对受压区高度不应超过0.350.35，也不宜小于，也不宜小于0.100.10；如果截面按计算配有受压；如果截面按计算配有受压钢筋时，在计算时，可考虑受压钢筋的作用。钢筋时，在计算时，可考虑受压钢筋的作用。控制截面相对受压区高度上限值的目的是为了保证塑性铰具有足够的转动控制截面相对受压区高度上限值的目的是为了保证塑性铰具有足够的转动(zhun dng)(zhun dng)能力。能力。控制其下限值的目的是抑制裂缝开展过宽，以满足正常使用状态要求。控制其下限值的目的是抑制裂缝开展过宽，以满足正常使用状态要求。（4 4）弯矩调幅后，梁、板各跨两支座弯矩平均值的绝对值与跨中弯矩值之和不得小于该跨按简支计）弯矩调幅后，梁、板各跨两支座弯矩平均值的绝对值与跨中弯矩值之和不得小于该跨按简支计算的跨中弯矩值的算的跨中弯矩值的1.021.02倍；同时，各控制截面的弯矩值不宜小于简支弯矩值的倍；同时，各控制截面的弯矩值不宜小于简支弯矩值的1/31/3。第22页/共95页第二十三页，共95页。梁板结构梁板结构梁板结构梁板结构（5 5）保证构件受剪承载力节点构造：）保证构件受剪承载力节点构造：加密箍筋：箍筋截面面积增长加密箍筋：箍筋截面面积增长20%20%；箍筋的配箍率应满足下列要求：；箍筋的配箍率应满足下列要求：加密范围：集中荷载，取支座边至最近一个集中荷载之间的区段；加密范围：集中荷载，取支座边至最近一个集中荷载之间的区段；均布荷载，取支座边至距支座边为均布荷载，取支座边至距支座边为1.05ho1.05ho的区段的区段(ho(ho为梁的有效高度为梁的有效高度)。三）等跨连续梁、板的内力计算三）等跨连续梁、板的内力计算四）计算跨度相差超过四）计算跨度相差超过10%10%的不等跨连续梁、板内力计算的不等跨连续梁、板内力计算(1)(1)按荷载的最不利布置，用弹性分析方法计算各控制截面的最不利弯按荷载的最不利布置，用弹性分析方法计算各控制截面的最不利弯(2)(2)在弹性分析的基础上，降低各支座截面的弯矩，其调幅系数在弹性分析的基础上，降低各支座截面的弯矩，其调幅系数 0.20 0.20；(3)(3)当连续梁两端与梁或柱整体当连续梁两端与梁或柱整体(zhngt(zhngt)连接时，各支座截面的弯矩可按下式计算：连接时，各支座截面的弯矩可按下式计算：(4)(4)连续梁各跨中截面的弯矩不宜调整，其弯矩值可取考虑最不利布置并按弹性方连续梁各跨中截面的弯矩不宜调整，其弯矩值可取考虑最不利布置并按弹性方法算得的弯矩值，且弯矩不小于简支梁跨中弯矩值的法算得的弯矩值，且弯矩不小于简支梁跨中弯矩值的1.021.02倍与各跨两支座弯矩倍与各跨两支座弯矩平均值之差平均值之差,即即 第23页/共95页第二十四页，共95页。梁板结构梁板结构梁板结构梁板结构四、截面设计与构造要求四、截面设计与构造要求（一）板（一）板1.1.计算：计算：1 1）不进行抗剪承载力计算）不进行抗剪承载力计算 原因：板跨高比原因：板跨高比l/hl/h较大，而荷载相对较小，较大，而荷载相对较小，一般情况一般情况(qngkung)(qngkung)下总是下总是M/MuV/VuM/MuV/Vu2 2）压力拱现象：）压力拱现象：MM中跨或中跨或MM中支减少中支减少20202.2.构造要求：构造要求：A.A.板厚：板厚：1/40(1/40(连续板连续板)、1/35(1/35(简支板简支板)或或1/12(1/12(悬臂板悬臂板)，板的最小厚度尚应满足表的规定。，板的最小厚度尚应满足表的规定。B.B.受力钢筋：受力钢筋：直径：直径：6 6、8 8 12 12、1414、1616间距：当板厚间距：当板厚h150mmh150mm时，不宜大于时，不宜大于200mm200mm；当板厚；当板厚h150mmh150mm时，不宜大于时，不宜大于1.5h1.5h，且不，且不宜大于宜大于250mm250mm。支座锚固：伸入支座的锚固长度支座锚固：伸入支座的锚固长度 5d 5dC.C.分布钢筋：分布钢筋：作用：固定受力钢筋的位置；承担由于温度变化、混凝土收缩所产生的内力；承担四边作用：固定受力钢筋的位置；承担由于温度变化、混凝土收缩所产生的内力；承担四边支承的单向板中长跨方向的弯矩；以及将板上的集中荷载分布在较大的面积上，以支承的单向板中长跨方向的弯矩；以及将板上的集中荷载分布在较大的面积上，以传给更多的受力钢筋。传给更多的受力钢筋。第24页/共95页第二十五页，共95页。等跨连续板的钢筋布置第25页/共95页第二十六页，共95页。梁板结构梁板结构梁板结构梁板结构 每米长度中不少 于5根直径8mm的钢筋板角配筋图直径：直径不宜小于6mm；分布钢筋的截面面积不宜小于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%；间距：不宜大于250mm，对集中(jzhng)荷载较大的情况，分布钢筋的截面面积应适当增加，其间距不宜大于200mm。D.附加钢筋：板面；孔洞周边第26页/共95页第二十七页，共95页。楼板开设孔洞时的构造要求楼板开设孔洞时的构造要求第27页/共95页第二十八页，共95页。梁板结构梁板结构梁板结构梁板结构二）次梁的计算与构造要求二）次梁的计算与构造要求二）次梁的计算与构造要求二）次梁的计算与构造要求 1 1、次梁的计算、次梁的计算、次梁的计算、次梁的计算 1 1）按正截面抗弯承载力确定）按正截面抗弯承载力确定）按正截面抗弯承载力确定）按正截面抗弯承载力确定(qudng)(qudng)纵向受拉钢筋时，通常跨中按纵向受拉钢筋时，通常跨中按纵向受拉钢筋时，通常跨中按纵向受拉钢筋时，通常跨中按T T型截面计算，支座因翼缘位于受拉区，按矩形截面考虑。型截面计算，支座因翼缘位于受拉区，按矩形截面考虑。型截面计算，支座因翼缘位于受拉区，按矩形截面考虑。型截面计算，支座因翼缘位于受拉区，按矩形截面考虑。2 2）按斜截面抗剪承载力确定）按斜截面抗剪承载力确定）按斜截面抗剪承载力确定）按斜截面抗剪承载力确定(qudng)(qudng)抗剪腹筋。当荷载、跨度较小时，抗剪腹筋。当荷载、跨度较小时，抗剪腹筋。当荷载、跨度较小时，抗剪腹筋。当荷载、跨度较小时，一般只利用箍筋抗剪；当荷一般只利用箍筋抗剪；当荷一般只利用箍筋抗剪；当荷一般只利用箍筋抗剪；当荷 载、跨度较大时，可在支座附近设置弯起钢载、跨度较大时，可在支座附近设置弯起钢载、跨度较大时，可在支座附近设置弯起钢载、跨度较大时，可在支座附近设置弯起钢筋，以减少箍筋用量。筋，以减少箍筋用量。筋，以减少箍筋用量。筋，以减少箍筋用量。3 3）截面尺寸满足高跨比（）截面尺寸满足高跨比（）截面尺寸满足高跨比（）截面尺寸满足高跨比（1/181/121/181/12）和高宽比（）和高宽比（）和高宽比（）和高宽比（1/31/21/31/2）的要求时，）的要求时，）的要求时，）的要求时，一般不必作使用阶段一般不必作使用阶段一般不必作使用阶段一般不必作使用阶段 的挠度和裂缝宽度的验算。的挠度和裂缝宽度的验算。的挠度和裂缝宽度的验算。的挠度和裂缝宽度的验算。2 2、次梁的构造要求、次梁的构造要求、次梁的构造要求、次梁的构造要求 1 1）次梁的钢筋组成及布置参见下图，次梁伸入墙内的长度一般不应小）次梁的钢筋组成及布置参见下图，次梁伸入墙内的长度一般不应小）次梁的钢筋组成及布置参见下图，次梁伸入墙内的长度一般不应小）次梁的钢筋组成及布置参见下图，次梁伸入墙内的长度一般不应小于于于于240mm240mm。2 2）当次梁相邻跨度相差不超过）当次梁相邻跨度相差不超过）当次梁相邻跨度相差不超过）当次梁相邻跨度相差不超过20%20%，且均布恒荷载与均布活荷载设计，且均布恒荷载与均布活荷载设计，且均布恒荷载与均布活荷载设计，且均布恒荷载与均布活荷载设计值之比值之比值之比值之比q/g3q/g3时，其纵向受力钢筋的弯起和截断可按下图进行，否则应按时，其纵向受力钢筋的弯起和截断可按下图进行，否则应按时，其纵向受力钢筋的弯起和截断可按下图进行，否则应按时，其纵向受力钢筋的弯起和截断可按下图进行，否则应按弯矩包络图确定弯矩包络图确定弯矩包络图确定弯矩包络图确定(qudng)(qudng)。第28页/共95页第二十九页，共95页。第29页/共95页第三十页，共95页。三）主梁的计算与构造要求三）主梁的计算与构造要求 1、主梁的计算、主梁的计算 1）正截面抗弯计算与次梁相同，通常跨中按T型截面计算，支座按矩形截面计算。当跨中 出现负弯矩时，跨中也应按矩形截面计算。2）由于支座处板、次梁和主梁重叠交错，且主梁负筋位于次梁与板的负筋之下，故截面的 有效高度在支座处有所减小，其取值为 当主梁受力钢筋为一排时 当主梁受力钢筋为二排时 3）由于主梁一般按弹性法计算内力，计算跨度 取支座中心线之间的距离，而最危险的支座截面应 在支座边缘处，故其配筋的计算应取支座边缘的弯 矩：4）主梁