钢筋混凝土肋形结构计算课件.pptx
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1、肋形结构肋形结构是由是由板板和和支承板的梁支承板的梁等钢筋混凝土受弯构件所组成的等钢筋混凝土受弯构件所组成的板梁结构。板梁结构。广泛用于房屋建筑中的广泛用于房屋建筑中的楼盖楼盖、屋盖屋盖以及以及阳台阳台、遂洞进水口上的、遂洞进水口上的工作平台工作平台、闸坝上、闸坝上交通平台交通平台、闸闸门门、扶壁式、扶壁式挡土墙挡土墙、基础基础、水池水池顶板顶板等部位等部位。第9章钢筋混凝土肋形结构9.1 9.1 概述概述1第1页/共65页2楼梯雨蓬基础挡土墙第2页/共65页竖向荷载荷载传递楼板次梁主梁墙柱基础地基板板次梁次梁主梁主梁柱柱墙墙肋形结构竖向荷载的传递:肋形结构竖向荷载的传递:肋形结构竖向荷载的传
2、递:肋形结构竖向荷载的传递:3第3页/共65页现浇整体式现浇整体式混凝土全部现场浇筑刚度大,整体性好,抗震性好,防水性好模板用量大、现场作业量大、工期长4第4页/共65页装装 配配 式式梁板构件事先预制,现场拼装施工进度快,省工省材,符合工业化要求刚度和整体性差,对抗震不利5第5页/共65页现浇整体式现浇整体式装装 配配 式式装配整体式装配整体式混凝土全部现场浇筑刚度大,整体性好,抗震性好,防水性好模板用量大、现场作业量大、工期长梁板构件事先预制,现场拼装施工进度快,省工省材,符合工业化要求刚度和整体性差,对抗震不利将预制梁板吊装后,通过整结措施构成整体介于整体式和装配式间刚度、整体性和抗震性
3、能比装配式稍好。6第6页/共65页第7页/共65页肋形结构的分类l2l1荷载如何传递到板四周梁?板板主要传力方向:短边方向 or 长边方向?8第8页/共65页9 在长、短跨分别取单位宽度板带,由变形协调可求出各自承担的荷载比例。第9页/共65页现浇肋形结构现浇肋形结构现浇单向板肋形结构现浇单向板肋形结构现浇双向板肋形结构现浇双向板肋形结构l2l1板板单向板双向板当l2/l13时,荷载沿短跨方向传递。当l2/l12时,荷载沿短、长跨向传递。当2l2/l10.1lc,l01.1ln梁:b0.05lc,l01.05 ln ln 净跨度。剪力 计算跨度l0ln 20第20页/共65页计算跨度(塑性方法
4、)弯矩板 两端整浇:l0ln 两端简支:l0ln+h 且l0lc 一端整浇、一端简支:l0ln+h/2 且l0ln+a/2梁 两端整浇:l0ln 两端简支:l01.05ln且l0lc 一端整浇、一端简支:l01.025ln 且l0ln+a/2剪力计算跨度l0ln 21第21页/共65页折算荷载u采用增大恒荷载和减小活荷载的方法弥补铰支座假定引起的误差。u折算荷载 板 g=g+q/2 q=q/2 次梁 g=g+q/4 q=3q/4 主梁 不调整u当板或梁搁置在砌体或钢结构上时不作调整。22第22页/共65页内力分析方法内力分析方法按弹性理论方法按塑性理论方法内力分析目的内力分析目的求得控制截面的
5、Mmax,-Mmax,Vmax,为计算配筋做准备。ABCDEF12345梁、板内力分析计算梁、板内力分析计算:假定梁、板为理想弹性体系:考虑梁、板砼材料的塑性特点,考虑塑性内力重分布23第23页/共65页活荷载的最不利布置按弹性理论方法按弹性理论方法24第24页/共65页该跨布活载,再隔跨布活载。该跨布活载,再隔跨布活载。该跨不布活载,邻跨布置,再隔跨布活载。该跨不布活载,邻跨布置,再隔跨布活载。该支座相邻两跨布活载,再隔跨布活载。该支座相邻两跨布活载,再隔跨布活载。该支座相邻两跨布活载,再隔跨布活载(同上)。该支座相邻两跨布活载,再隔跨布活载(同上)。活荷载的最不利布置按弹性理论方法按弹性理
6、论方法某跨跨内最大正弯矩某跨跨内最大负弯矩 某支座最大负弯矩 某支座最大剪力 ABCDEF12345可得:M1max、M3max、M5max;M2min、M4min、VAmax、VFmax。ABCDEF12345可得:M2max、M4max、M1min;M3min、M5min。25第25页/共65页该跨布活载,再隔跨布活载。该跨布活载,再隔跨布活载。该跨不布活载,邻跨布置,再隔跨布活载。该跨不布活载,邻跨布置,再隔跨布活载。该支座相邻两跨布活载,再隔跨布活载。该支座相邻两跨布活载,再隔跨布活载。该支座相邻两跨布活载,再隔跨布活载(同上)。该支座相邻两跨布活载,再隔跨布活载(同上)。活荷载的最不
7、利布置按弹性理论方法按弹性理论方法某跨跨内最大正弯矩某跨跨内最大负弯矩 某支座最大负弯矩 某支座最大剪力 可得:MBmax、VB左max、VB右max。ABCDEF12345ABCDEF12345可得:MCmax、VC左max、VC右max。26第26页/共65页内力计算q按结构力学方法求相应弯矩、剪力。q为减轻计算工作量,已将等跨连续梁、板在各种不同荷载作用下的内力计算简化为查表(附录6 等截面连续梁在常用荷载下的内力系数表)进行。均布荷载下:集中荷载下:按弹性理论方法按弹性理论方法27第27页/共65页求得支座或跨内弯矩、剪力极值后,即可进行截面设计。欲要钢筋弯起、截断,则还需了解各截面可
8、能产生的弯矩、剪力极值。欲求各截面可能产生的内力极值,需画结构的内力包络图。内力包络图代表连续梁各截面可能出现的最大(最小)内力。内力包络图按弹性理论方法按弹性理论方法ABCDEF1234528第28页/共65页 将每一种最不利位置的活载与恒载共同作用下产生的弯矩(或剪力),用同一比例画在同一基线上,取其外包线即为弯矩(或剪力)包络图。对于梁板结构,只有弯矩和剪力包络图。内力包络图按弹性理论方法按弹性理论方法ABCDEF12345弯矩包络图用来计算和配置梁的纵向钢筋;剪力包络图用来计算和配置箍筋和弯起钢筋29第29页/共65页按弹性理论方法按弹性理论方法内力包络图30第30页/共65页按弹性理
9、论方法按弹性理论方法内力包络图31第31页/共65页 连续板或梁与支座整浇,危险截面在支座边缘。Mc:支座中心线处截面的弯矩和剪力;V0:按简支梁计算的支座剪力b:支座宽度按弹性理论方法按弹性理论方法弯矩、剪力设计值支座边缘处:32McMbVcVb第32页/共65页按弹性理论方法按弹性理论方法连续板、梁的弯矩计算值33第33页/共65页按塑性理论方法按塑性理论方法按弹性理论计算方法将混凝土视为弹性体,认为结构的荷载与内力、变形为线性关系。但实际混凝土是一种弹塑性材料,且易受拉开裂,钢筋在达到屈服时也存在很大塑性变形,钢筋混凝土材料具有明显的弹塑性性质。弹性体弹性体混凝土混凝土钢筋钢筋 对静定结
10、构,结构内力计算与材料弹、塑性无关,但由于材料出现塑性特性,使截面出现应力重分布现象。对超静定结构,计算结构内力需用到EI等,故当钢筋混凝土材料塑性现象后,各截面的内力不再遵循弹性计算结果,称为内力重分布或塑性内力重分布。因此,考虑塑性内力重分布的设计方法,充分考虑钢筋混凝土构件的塑性性能,是更切合实际、更合理的,能较好地符合结构的实际受力状态。同时,考虑塑性内力重分布的方法能挖掘结构潜在的承载力,达到节省材料和改善配筋的目的,可以取得一定的经济效益。34第34页/共65页M/Mu-f图按塑性理论方法按塑性理论方法塑性铰塑性铰与力学中理想铰的区别:塑性铰与力学中理想铰的区别:McrMyMu塑性
11、铰塑性铰1、理想铰不能承受弯矩,塑性铰能承受基本不变的弯矩(MyMu)。2、理想铰集中于一点,塑性铰分布在一定的长度区域。3、理想铰可任意无限转动,塑性铰只能沿弯矩方向有限转动。35第35页/共65页工程结构全部未知力可由全部未知力可由静力平衡条件静力平衡条件确定。确定。除除静力平衡条件静力平衡条件外,还需按外,还需按变形协调条件变形协调条件才能确才能确定内力的结构。定内力的结构。静定结构超静定结构按塑性理论方法按塑性理论方法出现塑性铰形成几何可变体系,破坏静定结构塑性铰塑性铰36第36页/共65页出现塑性铰减少超静定次数,尚未破坏工程结构全部未知力可由全部未知力可由静力平衡条件静力平衡条件确
12、定。确定。除除静力平衡条件静力平衡条件外,还需按外,还需按变形协调条件变形协调条件才能确才能确定的结构。定的结构。静定结构超静定结构按塑性理论方法按塑性理论方法超静定结构出现第1个塑性铰n次超静定结构减少一次超静定次数,尚未破坏出现第n个塑性铰减少一次超静定次数,尚未破坏出现第n+1个塑性铰形成几何可变体系,结构破坏出现第i个塑性铰塑性内力重分布塑性内力重分布37第37页/共65页实际钢筋砼结构所受内力并非按弹性理论计算结果,而是比按弹性理论计算结果大,可正确估计结构的承载力及变形和裂缝。考虑材料塑性性质分析结构内力更加合理、更符合梁板结构的实际工作状态。考虑材料塑性性质可充分发挥结构的承载力
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