水工钢筋混凝土结构学学习教案.pptx

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1、会计学1水工钢筋水工钢筋(gngjn)混凝土结构学混凝土结构学第一页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.1 概 述水电站厂房上部结构是由屋面水电站厂房上部结构是由屋面(wmin)板、纵梁、屋面板、纵梁、屋面(wmin)大梁及柱组成的空间结构。大梁及柱组成的空间结构。v采用采用(ciyng)手算时，空间结手算时，空间结构简化为平面结构计算。构简化为平面结构计算。v电站厂房上部结构简化为由板电站厂房上部结构简化为由板与梁组成的肋形结构和由屋面大与梁组成的肋形结构和由屋面大梁与柱组成的刚架结构分别进行梁与柱组成的刚架结构分别进行计算。计算。v （平、立、剖面）（平、立、剖

2、面）第2页/共82页第二页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.1 概 述 第3页/共82页第三页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.1 概 述v梁布置不同，板上荷载传给支梁布置不同，板上荷载传给支承梁的途径不同，板的受力情况承梁的途径不同，板的受力情况不同。不同。v板上荷载由互相板上荷载由互相(h xing)垂垂直的两个方向的板条传给支承梁，直的两个方向的板条传给支承梁，荷载荷载p分为分为p1及及p2，p1由由l1方向方向的板条承担，的板条承担，p2由由l2方向的板条方向的板条承担：承担：v p1+p2=p第4页/共82页第四页，共82页

3、。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.1 概 述v略去相邻板带间扭矩影响，两个略去相邻板带间扭矩影响，两个(lin)板带在跨中的挠度为：板带在跨中的挠度为：v位移协调：位移协调：f1=f2第5页/共82页第五页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.1 概 述v忽略两个板带内钢筋位置高低忽略两个板带内钢筋位置高低和数量和数量(shling)不同的影响，不同的影响，取取I1I2vl2l12时，时，p2仅为仅为p的百分的百分之几，可不考虑。之几，可不考虑。vl2l12时，应考虑板在两个时，应考虑板在两个方向均传递荷载。方向均传递荷载。第6页/共82页第六页，

4、共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.7 双向板肋形结构(jigu)的设计 第7页/共82页第七页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.1 概 述根据梁格布置不同，整体式肋形结构根据梁格布置不同，整体式肋形结构分为：分为：(一一)单向板肋形结构单向板肋形结构l2l12时，时，p绝大部分沿绝大部分沿l1传到次梁，传到次梁，板当作支承在次梁上的梁计算，称为板当作支承在次梁上的梁计算，称为单向板。单向板。计算及构造简单，施工方便。计算及构造简单，施工方便。(二二)双向板肋形结构双向板肋形结构l2l12时，时，p沿两个方向传到四边沿两个方向传到四边(s

5、bin)的支承梁，须进行两个方向的支承梁，须进行两个方向的内力计算，称为双向板。的内力计算，称为双向板。经济美观，计算、构造及施工较复杂。经济美观，计算、构造及施工较复杂。肋形结构设计步骤：肋形结构设计步骤：梁格布置，计算简图，内力计算，截梁格布置，计算简图，内力计算，截面设计，配筋图。面设计，配筋图。第8页/共82页第八页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.2 单向(dn xin)板肋形结构的结构布置和计算简图 第二节第二节 单向板肋形结构的结构布置单向板肋形结构的结构布置(bzh)和计算和计算简图简图 一、梁格布置一、梁格布置 梁格布置首先要满足使用要求。梁格布

6、置首先要满足使用要求。第9页/共82页第九页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.2 单向板肋形结构(jigu)的结构(jigu)布置和计算简图 一、梁格布置一、梁格布置 梁格布置首先要满足梁格布置首先要满足(mnz)使用要求。使用要求。第10页/共82页第十页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.2 单向板肋形结构的结构布置(bzh)和计算简图 第11页/共82页第十一页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.2 单向板肋形结构的结构布置(bzh)和计算简图 v梁格布置应求得经济和技术梁格布置应求得经济和技术(jsh

7、)上的合理。上的合理。v梁布得稀，省模板和省工，但板的跨度加大，板厚增梁布得稀，省模板和省工，但板的跨度加大，板厚增加，多用砼，自重增大。加，多用砼，自重增大。v梁布得密，板跨减少，板厚减薄，自重减轻，但费模梁布得密，板跨减少，板厚减薄，自重减轻，但费模板和费工。板和费工。v板面积大，板较薄时，材料省，造价低。板面积大，板较薄时，材料省，造价低。v避免集中荷载直接作用在板上。避免集中荷载直接作用在板上。v板和梁宜尽量布置成等跨度，材料省，造价经济，计板和梁宜尽量布置成等跨度，材料省，造价经济，计算和构造简便。算和构造简便。v一般建筑板的跨度为一般建筑板的跨度为1.52.8m，板厚为，板厚为60

8、120mm。v水电站厂房发电机层的楼板，板厚常用水电站厂房发电机层的楼板，板厚常用120200mm。第12页/共82页第十二页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.2 单向(dn xin)板肋形结构的结构布置和计算简图 v主梁跨度主梁跨度58m，次梁跨度，次梁跨度46m。v建筑物平面尺寸大，避免温度变化及砼建筑物平面尺寸大，避免温度变化及砼干缩裂缝干缩裂缝(li fng)，应设置永久的伸缩，应设置永久的伸缩缝。缝。v伸缩缝需将梁、柱分开，基础可不分开。伸缩缝需将梁、柱分开，基础可不分开。伸缩缝间距根据气候条件、结构型式和地伸缩缝间距根据气候条件、结构型式和地基特性等情

9、况确定。基特性等情况确定。v结构的建筑高度不同，或上部结构各部结构的建筑高度不同，或上部结构各部分传到地基上的压力相差大，及地基情况分传到地基上的压力相差大，及地基情况变化显著时，应设置沉陷缝，避免地基不变化显著时，应设置沉陷缝，避免地基不均匀沉陷。均匀沉陷。v沉陷缝从基础直至屋顶全部分开，沉陷沉陷缝从基础直至屋顶全部分开，沉陷缝可同时起伸缩缝的作用。缝可同时起伸缩缝的作用。第13页/共82页第十三页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.2 单向(dn xin)板肋形结构的结构布置和计算简图 二、计算简图二、计算简图设计时把肋形结构分解设计时把肋形结构分解(fnji)

10、为板、次梁和主梁分别计算。为板、次梁和主梁分别计算。计算简图应表示出板或梁的计算简图应表示出板或梁的跨数，跨数，支座性质，荷载形式、大小及作支座性质，荷载形式、大小及作用位置，各跨的计算跨度等。用位置，各跨的计算跨度等。第14页/共82页第十四页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.2 单向板肋形结构的结构布置(bzh)和计算简图 (一一)支座的简化支座的简化周边搁置在砖墙上，简化为铰支。周边搁置在砖墙上，简化为铰支。板的中间支承为次梁，次梁的中间支承为主梁，板的中间支承为次梁，次梁的中间支承为主梁，可简化为铰支，不考虑可简化为铰支，不考虑(kol)支承的刚性约束，支

11、承的刚性约束，引起的误差采用折算荷载予以调整。引起的误差采用折算荷载予以调整。板是以边墙和次梁为铰支的多跨连续板。板是以边墙和次梁为铰支的多跨连续板。次梁是以边墙和主梁为铰支的多跨连续梁。次梁是以边墙和主梁为铰支的多跨连续梁。主梁的中间支承是柱，主梁与柱的线刚度之比主梁的中间支承是柱，主梁与柱的线刚度之比大于大于4，主梁是以边墙和柱为铰支的连续梁。小，主梁是以边墙和柱为铰支的连续梁。小于于4，柱和主梁成为刚架计算。，柱和主梁成为刚架计算。第15页/共82页第十五页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.2 单向板肋形结构(jigu)的结构(jigu)布置和计算简图 (二

12、二)荷载计算荷载计算(1)永久荷载永久荷载构件自重、面层重及固定设备重等，设计值用符号构件自重、面层重及固定设备重等，设计值用符号g(均均布布)和和G(集中集中)表示。表示。(2)可变荷载可变荷载人群荷载和可移动人群荷载和可移动(ydng)的设备等，设计值用符号的设备等，设计值用符号q(均均布布)和和Q(集中集中)表示。考虑最不利布置方式。表示。考虑最不利布置方式。板和梁上荷载分配范围如图。板和梁上荷载分配范围如图。板取单位宽度板条计算，沿板跨方向受均载板取单位宽度板条计算，沿板跨方向受均载g或或q；次梁承受板传来的均载次梁承受板传来的均载gl1或或qll及次梁自重；及次梁自重；主梁承受由次梁

13、传来的集载主梁承受由次梁传来的集载Ggl1l2或或Qql1l2及主梁及主梁自重，主梁自重比次梁传来的荷载小得多，可折算成集自重，主梁自重比次梁传来的荷载小得多，可折算成集载载G、Q一并计算。一并计算。第16页/共82页第十六页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.2 单向板肋形结构(jigu)的结构(jigu)布置和计算简图 (三三)计算跨度计算跨度板或梁计算时作为板或梁计算时作为(zuwi)铰铰支。支。弹性方法弯矩计算的计算跨度弹性方法弯矩计算的计算跨度l0，取支座中心线间的距离，取支座中心线间的距离lc；支座宽度；支座宽度b较大时：较大时：板板 b0.1lc，l0

14、1.1ln；梁梁b0.05lc，l0。1.05 ln ln净跨度。净跨度。剪力计算跨度剪力计算跨度l0ln。(a)与支座整体连接与支座整体连接(b)搁置在墩墙上搁置在墩墙上第17页/共82页第十七页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.3 单向板肋形结构(jigu)按弹性理论的计算 第三节第三节 单向单向(dn xin)板肋形结构按弹性理论的板肋形结构按弹性理论的计算计算内力计算有按内力计算有按弹性理论弹性理论和考虑和考虑塑性变形内力重分布塑性变形内力重分布两种。水工两种。水工建筑按弹性理论计算。建筑按弹性理论计算。一、利用图表计算连续板、梁的内力一、利用图表计算连续

15、板、梁的内力等跨度、等刚度连续板、梁承受均载的弯矩和剪力：等跨度、等刚度连续板、梁承受均载的弯矩和剪力：1、2和和1、2分别为弯矩系数和剪力系数；分别为弯矩系数和剪力系数；l0、ln分别为板、梁的计算跨度和净跨度。分别为板、梁的计算跨度和净跨度。第18页/共82页第十八页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.3 单向板肋形结构按弹性理论(lln)的计算 两端带悬臂的板或梁内力用叠加方法两端带悬臂的板或梁内力用叠加方法(fngf)确定。确定。短悬臂上有荷载时，连续板、梁的弯矩和剪力：短悬臂上有荷载时，连续板、梁的弯矩和剪力：、弯矩系数和剪力系数；弯矩系数和剪力系数；MA

16、由悬臂上的荷载产生的端支座负弯矩。由悬臂上的荷载产生的端支座负弯矩。第19页/共82页第十九页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.3 单向板肋形结构按弹性(tnxng)理论的计算 固定或移动集中荷载固定或移动集中荷载(hzi)下的等跨连续梁弯矩和剪力：下的等跨连续梁弯矩和剪力：、弯矩系数和剪力系数；弯矩系数和剪力系数；G、Q固定和移动的集中力。固定和移动的集中力。v如连续板或梁的如连续板或梁的跨度不等，但相差不超过跨度不等，但相差不超过10，可用可用等跨度等跨度表表计算。求支座弯矩，取相邻两个计算跨度的均值；求跨中计算。求支座弯矩，取相邻两个计算跨度的均值；求跨中弯

17、矩，用该跨计算跨度。弯矩，用该跨计算跨度。v如板或梁各跨的如板或梁各跨的截面尺寸不同截面尺寸不同，但相邻跨截面惯性矩的比值不，但相邻跨截面惯性矩的比值不大于大于1.5时，可作为时，可作为等刚度等刚度计算。计算。第20页/共82页第二十页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.3 单向(dn xin)板肋形结构按弹性理论的计算 v实际跨数多于五跨，按五跨计算。实际跨数多于五跨，按五跨计算。v中间中间(zhngjin)支座支座(D、E)内力取与内力取与C支座相同；支座相同；v中间中间(zhngjin)各跨各跨(4、5跨跨)跨中内力，取与第跨中内力，取与第3跨相同。跨相同。v

18、配筋构造按图配筋构造按图(c)。第21页/共82页第二十一页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.3 单向(dn xin)板肋形结构按弹性理论的计算 二、连续二、连续(linx)梁的内力包络图梁的内力包络图第22页/共82页第二十二页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.3 单向板肋形结构按弹性理论(lln)的计算 二、连续二、连续(linx)梁的内力包络图梁的内力包络图多跨连续多跨连续(linx)梁的最不利活载布置方式：梁的最不利活载布置方式：求跨中最大正弯矩，该跨布活载，再隔跨布活载；求跨中最大正弯矩，该跨布活载，再隔跨布活载；求跨中最小

19、弯矩，该跨不布活载，邻跨布，隔跨布；求跨中最小弯矩，该跨不布活载，邻跨布，隔跨布；求支座最大负弯矩，该支座左右两跨布活载，隔跨布活载；求支座最大负弯矩，该支座左右两跨布活载，隔跨布活载；求支座最大剪力，布置方式同求支座最大负弯矩。求支座最大剪力，布置方式同求支座最大负弯矩。第23页/共82页第二十三页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.3 单向板肋形结构按弹性理论(lln)的计算 v内力包络图内力包络图v活荷载作用位置不同，弯矩图和剪力图也不同。活荷载作用位置不同，弯矩图和剪力图也不同。v将每一种最不利位置的活载与恒载共同作用下将每一种最不利位置的活载与恒载共同作用

20、下产生的弯矩产生的弯矩(或剪力或剪力)，用同一比例画在同一基线，用同一比例画在同一基线(jxin)上，取其外包线即为弯矩上，取其外包线即为弯矩(或剪力或剪力)包络包络图。图。v内力包络图代表连续梁各截面的最大内力包络图代表连续梁各截面的最大(最小最小)内内力。力。v不论活载如何布，各截面的内力值不会超出内不论活载如何布，各截面的内力值不会超出内力包络图。力包络图。v弯矩包络图用来计算和配置梁的纵向钢筋；弯矩包络图用来计算和配置梁的纵向钢筋；v剪力包络图用来计算和配置箍筋和弯起钢筋。剪力包络图用来计算和配置箍筋和弯起钢筋。第24页/共82页第二十四页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结

21、构及刚架结构 9.3 单向板肋形结构按弹性理论(lln)的计算 v内力包络内力包络(bo lu)图的绘制图的绘制第25页/共82页第二十五页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.3 单向(dn xin)板肋形结构按弹性理论的计算 v内力内力(nil)包络图的绘制包络图的绘制第26页/共82页第二十六页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.3 单向板肋形结构按弹性理论(lln)的计算 v内力包络内力包络(bo lu)图的绘制图的绘制承受均布荷载的等跨连续梁，可利用附录九的表格直接绘制承受均布荷载的等跨连续梁，可利用附录九的表格直接绘制弯矩包络图

22、。弯矩包络图。第27页/共82页第二十七页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.3 单向板肋形结构(jigu)按弹性理论的计算 V0支座边缘处的剪力，近似按单跨简支梁计算支座边缘处的剪力，近似按单跨简支梁计算(j sun)；b支承宽度。支承宽度。板或梁直接搁置在墩墙上时，如何处理？板或梁直接搁置在墩墙上时，如何处理？连续板或梁与支座整浇，危险截面在支座边缘。连续板或梁与支座整浇，危险截面在支座边缘。支座边缘的弯矩支座边缘的弯矩M：第28页/共82页第二十八页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.3 单向板肋形结构按弹性(tnxng)理论的计算

23、 三、连续板、梁的折算荷载三、连续板、梁的折算荷载板和次梁中间支座板和次梁中间支座(zh zu)假定为铰支，没考虑受到的假定为铰支，没考虑受到的约束。约束。板弯曲变形，带动次梁扭转，将阻止板自由变形，降低板弯曲变形，带动次梁扭转，将阻止板自由变形，降低板的弯矩，板的弯矩值算大了。板的弯矩，板的弯矩值算大了。采用调整荷载即加大恒载减小活载考虑受到的约束作用。采用调整荷载即加大恒载减小活载考虑受到的约束作用。g、q折算恒载及活载；折算恒载及活载；g、q实际恒载及活载。实际恒载及活载。主梁可不作调整。主梁可不作调整。板板次梁次梁第29页/共82页第二十九页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形

24、结构及刚架结构 9.4 单向板肋形结构考虑塑性(sxng)内力重分布的计算 第四节第四节 单向板肋形结构考虑塑性内力重分布单向板肋形结构考虑塑性内力重分布(fnb)的计算的计算 一、基本原理一、基本原理v弹性计算认为结构任一截面内力达到承载能力时，整个结构弹性计算认为结构任一截面内力达到承载能力时，整个结构破坏，对于静定结构或脆性材料的结构是正确的。破坏，对于静定结构或脆性材料的结构是正确的。v具有塑性性能的超静定结构，某一截面达到承载能力并不能使具有塑性性能的超静定结构，某一截面达到承载能力并不能使结构破坏。结构还有强度储备。结构破坏。结构还有强度储备。第30页/共82页第三十页，共82页。

25、第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.4 单向板肋形结构考虑塑性内力重分布(fnb)的计算 v钢筋混凝土构件截面承载能力计算中，考虑了钢筋和钢筋混凝土构件截面承载能力计算中，考虑了钢筋和混凝土的塑性性质，采用塑性计算理论。混凝土的塑性性质，采用塑性计算理论。v连续梁、板结构内力按弹性理论计算，截面承载力计连续梁、板结构内力按弹性理论计算，截面承载力计算采用塑性理论，二者不统一。算采用塑性理论，二者不统一。v结构中某截面发生塑性变形后，刚度降低，按弹性方结构中某截面发生塑性变形后，刚度降低，按弹性方法法(fngf)计算得出内力不能正确反映结构实际内力分计算得出内力不能正确反映结构实

26、际内力分布。布。v考虑材料塑性性质分析结构内力更加合理、更符合梁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。板结构的实际工作状态。v考虑材料塑性性质可充分发挥结构的承载力，带来一考虑材料塑性性质可充分发挥结构的承载力，带来一定的经济效果。定的经济效果。第31页/共82页第三十一页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.4 单向板肋形结构考虑(kol)塑性内力重分布的计算 v某一截面某一截面(jimin)达到达到Mu，截面，截面(jimin)屈服，梁绕截面屈服，梁绕截面(jimin)转动，出现塑性铰。转动，出现塑性铰。v理想铰能自由转动但不能传递弯

27、矩；理想铰能自由转动但不能传递弯矩；v塑性铰能承担弯矩塑性铰能承担弯矩Mu，只在，只在Mu下转动，不能反向转动；不能无限制转下转动，不能反向转动；不能无限制转动，压区砼被压碎时，转动幅度达到限值。动，压区砼被压碎时，转动幅度达到限值。v静定结构形成一个塑性铰，变成破坏机构。静定结构形成一个塑性铰，变成破坏机构。v超静定结构出现一个塑性铰减少超静定结构出现一个塑性铰减少次超静定次数，荷载可继续增加，直次超静定次数，荷载可继续增加，直到塑性铰陆续出现变成破坏机构。到塑性铰陆续出现变成破坏机构。第32页/共82页第三十二页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.4 单向板肋形

28、结构考虑塑性(sxng)内力重分布的计算 p1 没使梁破坏，仅使支座形成塑性铰，没使梁破坏，仅使支座形成塑性铰，承担弯矩承担弯矩Mu=36kNm，继续加载到，继续加载到p24kNm，跨中弯矩，跨中弯矩Mc36kNm，达到，达到Mu形成塑性铰，形成破坏机构。形成塑性铰，形成破坏机构。极限荷载极限荷载p1+p216kNm，不是不是(b shi)弹性方法计算的弹性方法计算的12kNm。承受均载单跨固端梁，承受均载单跨固端梁，l6m，各截面尺寸及上下配筋量相同，各截面尺寸及上下配筋量相同，正负极限弯矩正负极限弯矩Mu36kNm。按弹性方法计算，按弹性方法计算，p112kNm，支座弯矩支座弯矩MAMB=

29、-36kNm，跨中弯矩跨中弯矩Mc=18 kNm。第33页/共82页第三十三页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.4 单向板肋形结构(jigu)考虑塑性内力重分布的计算 v从形成塑性铰到成为破坏机构，梁尚有承受从形成塑性铰到成为破坏机构，梁尚有承受4kNm均载的潜力。考虑塑性变形的内力计算能利用材料均载的潜力。考虑塑性变形的内力计算能利用材料的潜力。的潜力。v形成塑性铰前，形成塑性铰前，MA与与Mc之比为之比为2：1，形成塑性铰，形成塑性铰后，比值逐渐后，比值逐渐(zhjin)改变，最后成为改变，最后成为1：1(Mu)。材料塑性变形引起内力重分布，故称为材料塑性变形

30、引起内力重分布，故称为“考虑塑性变考虑塑性变形内力重分布的计算方法形内力重分布的计算方法”。v按弹性理论计算，连续梁的弯矩与截面配筋比无关；按弹性理论计算，连续梁的弯矩与截面配筋比无关；按塑性内力重分布理论计算，梁的弯矩不是定值，随按塑性内力重分布理论计算，梁的弯矩不是定值，随截面的配筋比而变化。截面的配筋比而变化。第34页/共82页第三十四页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.4 单向板肋形结构(jigu)考虑塑性内力重分布的计算 (2)塑性铰出现后，支座与跨中弯矩的比例改变塑性铰出现后，支座与跨中弯矩的比例改变(gibin)，但遵，但遵守力的平衡条件：跨中弯矩加

31、两支座弯矩的均值等于简支梁跨守力的平衡条件：跨中弯矩加两支座弯矩的均值等于简支梁跨中弯矩中弯矩M0，均载作用的梁：，均载作用的梁：(1)超静定结构破坏过程：一个或几个截面上形成塑性铰，荷载增超静定结构破坏过程：一个或几个截面上形成塑性铰，荷载增加，塑性铰继续出现，直到形成破坏机构。加，塑性铰继续出现，直到形成破坏机构。破坏标志不是一个截破坏标志不是一个截面屈服而是破坏机构形成。面屈服而是破坏机构形成。(3)塑性内力重分布可由设计者通过控制截面的极限弯塑性内力重分布可由设计者通过控制截面的极限弯矩矩Mu(即调整配筋数量即调整配筋数量)来掌握。来掌握。第35页/共82页第三十五页，共82页。第九章

32、 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.4 单向板肋形结构(jigu)考虑塑性内力重分布的计算 v支座极限弯矩指定得低，塑支座极限弯矩指定得低，塑性铰产生性铰产生(chnshng)早，为早，为满足力的平衡条件，跨中极满足力的平衡条件，跨中极限弯矩就须调整得高；限弯矩就须调整得高；v支座极限弯矩指定得高，跨支座极限弯矩指定得高，跨中弯矩就可调整得低。中弯矩就可调整得低。v控制截面的弯矩可相互调整控制截面的弯矩可相互调整的计算方法称为的计算方法称为“弯矩调幅弯矩调幅法法”。第36页/共82页第三十六页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.4 单向板肋形结构考虑塑性(

33、sxng)内力重分布的计算 v弯矩调整不是随意的。弯矩调整不是随意的。v如指定的支座弯矩比按弹性方法计算的小得太多，则如指定的支座弯矩比按弹性方法计算的小得太多，则塑性铰出现太早，内力重分布的过程太长，塑性铰转动塑性铰出现太早，内力重分布的过程太长，塑性铰转动幅度过大，裂缝开展过宽。幅度过大，裂缝开展过宽。v弯矩调整幅度用弯矩调幅系数弯矩调整幅度用弯矩调幅系数=1-MaMe表示，表示，vMa、Me 分别为调幅后的弯矩和按弹性方法计算的弯分别为调幅后的弯矩和按弹性方法计算的弯矩。矩。v(1)保证塑性铰的转动能力，须限制配筋率，要求调幅保证塑性铰的转动能力，须限制配筋率，要求调幅截面截面(jimi

34、n)的的0.35。宜采用塑性好的。宜采用塑性好的I、级和级和III级钢。级钢。v(2)不宜超过不宜超过0.25，即调整后的弯矩不宜小于按弹性，即调整后的弯矩不宜小于按弹性方法计算的方法计算的75。v(3)每一跨内，调整后的两支座弯矩的均值加跨中弯矩，每一跨内，调整后的两支座弯矩的均值加跨中弯矩，不小于按简支梁计算的跨中最大弯矩不小于按简支梁计算的跨中最大弯矩M0。第37页/共82页第三十七页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.4 单向板肋形结构考虑塑性内力(nil)重分布的计算 考虑塑性变形内力重分布方法设计的结构，考虑塑性变形内力重分布方法设计的结构，钢筋应力高，

35、裂缝宽度及变形大。钢筋应力高，裂缝宽度及变形大。下列结构不宜采用：下列结构不宜采用：(1)直接承受动力荷载的结构；直接承受动力荷载的结构；(2)在使用阶段不允许在使用阶段不允许(ynx)有裂缝产生或对裂有裂缝产生或对裂缝开展及变形有严格要求的结构；缝开展及变形有严格要求的结构；(3)处于侵蚀环境中的结构；处于侵蚀环境中的结构；(4)要求有较高承载力储备的结构。要求有较高承载力储备的结构。第38页/共82页第三十八页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.5 单向板肋形结构的截面设计和构造(guzo)要求 第五节第五节 单向板肋形结构的截面设计和构造要求单向板肋形结构的截

36、面设计和构造要求一、连续板、梁的截面设计一、连续板、梁的截面设计根据各跨中和支座最大弯矩计算钢筋用量，其它截面通过根据各跨中和支座最大弯矩计算钢筋用量，其它截面通过抵抗抵抗(dkng)弯矩图校核。弯矩图校核。承受均载的等跨连续板，承受均载的等跨连续板，q/g小于小于3，可不画抵抗，可不画抵抗(dkng)弯矩图，按构造布置钢筋。弯矩图，按构造布置钢筋。连续板剪力由砼承受，不设腹筋。连续板剪力由砼承受，不设腹筋。整体式肋形结构次梁和主梁支座按矩形截面计算；跨中按整体式肋形结构次梁和主梁支座按矩形截面计算；跨中按T形截面计算。形截面计算。第39页/共82页第三十九页，共82页。第九章 钢筋(gngj

37、n)砼肋形结构及刚架结构 9.5 单向(dn xin)板肋形结构的截面设计和构造要求 v板、次梁及主梁的支座负弯矩钢筋板、次梁及主梁的支座负弯矩钢筋(gngjn)互相穿过，互相穿过，v 主梁主梁h0 单排时，单排时，h0 h-ah-60mm；v 双排时，双排时，h0 h-ah-80mm。第40页/共82页第四十页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.5 单向(dn xin)板肋形结构的截面设计和构造要求 二、连续二、连续(linx)板、梁的构造要求板、梁的构造要求(一一)连续连续(linx)板板 1弯起式弯起式v先配跨中钢筋，跨中一半弯起伸过支座。如不够另加直筋。先配

38、跨中钢筋，跨中一半弯起伸过支座。如不够另加直筋。v钢筋间距相等或成倍数，可用不同直径钢筋。钢筋间距相等或成倍数，可用不同直径钢筋。v弯起角一般弯起角一般30，板厚，板厚120mm，可，可45。第41页/共82页第四十一页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.5 单向(dn xin)板肋形结构的截面设计和构造要求 2分离式分离式跨中和支座跨中和支座(zh zu)钢筋分别配，全部采用直钢筋。钢筋分别配，全部采用直钢筋。跨中直筋可连续几跨不切断，也可每跨都断开。跨中直筋可连续几跨不切断，也可每跨都断开。qg3，aln4；qg3，aln3。板较薄，受力筋端部可做直角弯钩，抵至

39、板底。板较薄，受力筋端部可做直角弯钩，抵至板底。第42页/共82页第四十二页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.5 单向板肋形结构(jigu)的截面设计和构造要求 板板边边嵌嵌固固于于砖砖墙墙，计计算算时时按按简简支支，实实际际支支承承处处有有负负弯弯矩矩。板板顶顶面面设设附附加加钢钢筋筋，每每米米5根根6mm(包包括括(boku)弯弯起起钢钢筋筋)，伸伸出出支支座座边边界界不不小小于于l1n7。墙墙角角板板顶顶常常发发生生与与墙墙成成45的的裂裂缝缝，在在跨跨度度l1n4(l1n为为单单向向板板的的净净跨跨度度或或双双向向板板的的短短边边净净跨跨度度)范范围围内内

40、，板板顶面配构造钢筋网。顶面配构造钢筋网。第43页/共82页第四十三页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.5 单向板肋形结构(jigu)的截面设计和构造要求 v板与主梁肋连接处会产生负弯矩，计算时没考虑。板与主梁肋连接处会产生负弯矩，计算时没考虑。v在在与与主主梁梁连连接接处处板板顶顶，沿沿与与主主梁梁垂垂直直向向配配附附加加(fji)钢钢筋筋。每每米米板板宽宽不不少少于于5根根直直径径6mm，不不少少于于受受力力筋筋13，伸过主梁边缘不小于板跨伸过主梁边缘不小于板跨14。第44页/共82页第四十四页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.5

41、 单向板肋形结构的截面设计(shj)和构造要求 电电站站厂厂房房楼楼板板(lubn)洞洞口口周周围围加加强强构构造造第45页/共82页第四十五页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.5 单向(dn xin)板肋形结构的截面设计和构造要求 楼盖结构楼盖结构(jigu)平面布置图平面布置图第46页/共82页第四十六页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.5 单向板肋形结构(jigu)的截面设计和构造要求 板的计算板的计算(j sun)简图简图第47页/共82页第四十七页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.5 单向板肋形

42、结构的截面设计和构造(guzo)要求 板分离式配筋图板分离式配筋图第48页/共82页第四十八页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.5 单向(dn xin)板肋形结构的截面设计和构造要求 板弯起式配筋图板弯起式配筋图第49页/共82页第四十九页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.5 单向板肋形结构(jigu)的截面设计和构造要求 (二二)连续梁连续梁先先配配各各跨跨中中纵纵筋筋，部部分分根根据据斜斜截截面面承承载载力力弯弯起起后后伸伸入入支支座座，承承担担支支座座负负弯弯矩矩，不不满满足足支支座座正正截截面面承承载载力力需需要要时时，另另加

43、加直筋。直筋。弯起筋不满足斜截面承载力时，另加斜筋或吊筋。弯起筋不满足斜截面承载力时，另加斜筋或吊筋。钢钢筋筋弯弯起起位位置置据据剪剪力力包包络络图图确确定定。画画抵抵抗抗(dkng)弯弯矩矩图图校校核，确定支座顶面纵筋的切断位置。核，确定支座顶面纵筋的切断位置。端端支支座座计计算算不不需需弯弯筋筋时时，仍仍应应弯弯起起部部分分钢钢筋筋，伸伸至至支支座座顶顶面，承担负弯矩。面，承担负弯矩。伸入支座内的跨中纵筋不少于伸入支座内的跨中纵筋不少于2根。根。第50页/共82页第五十页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.5 单向板肋形结构的截面(jimin)设计和构造要求 (

44、二二)连续梁连续梁当当次次梁梁相相邻邻跨跨度度相相差差不不超超过过(chogu)20，且且均均布布恒恒荷荷载载与与活活荷荷载载设设计计值值之之比比小小于于3时时，纵纵向向受受力力钢钢筋筋的的弯弯起起和和切切断断可可按按图图进进行行。否否则则应应按按弯弯矩矩包包络络图图确确定。定。主主梁梁纵纵向向受受力力钢钢筋筋的的弯弯起起和和切切断断，应应使使其其抗抗弯弯承承载载力力图图(材材料料图图)覆覆盖盖弯弯矩矩包包络络图图，并并应应满满足足有有关关构构造造要要求。求。第51页/共82页第五十一页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.5 单向板肋形结构(jigu)的截面设计和构

45、造要求 等跨次梁的典型等跨次梁的典型(dinxng)钢筋布置钢筋布置 (a)无弯起钢筋无弯起钢筋(b)设弯起钢筋设弯起钢筋第52页/共82页第五十二页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.5 单向板肋形结构(jigu)的截面设计和构造要求 主梁弯矩计算主梁弯矩计算(j sun)第53页/共82页第五十三页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.5 单向(dn xin)板肋形结构的截面设计和构造要求 主梁剪力计算主梁剪力计算(j sun)第54页/共82页第五十四页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.5 单向板肋形结构

46、的截面设计和构造(guzo)要求 第55页/共82页第五十五页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.5 单向(dn xin)板肋形结构的截面设计和构造要求 第56页/共82页第五十六页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.5 单向板肋形结构(jigu)的截面设计和构造要求 F次梁传给主梁的集载设计值；次梁传给主梁的集载设计值；fyv附加横向钢筋的抗拉强度设计值；附加横向钢筋的抗拉强度设计值；a附加横向钢筋与梁轴线的夹角附加横向钢筋与梁轴线的夹角(ji jio)；Asv附加横向钢筋的总截面面积。附加横向钢筋的总截面面积。v主梁两侧受次梁传来的集

47、载，可在中下部发生斜裂缝。主梁两侧受次梁传来的集载，可在中下部发生斜裂缝。v设附加横向钢筋设附加横向钢筋(箍筋或吊筋箍筋或吊筋)承担集载。承担集载。v附加横向钢筋布置在附加横向钢筋布置在s=2h1+3b的范围：的范围：第57页/共82页第五十七页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.5 单向板肋形结构(jigu)的截面设计和构造要求 v支座支座(zh zu)处剪力大时，梁加做支托，局部加高。处剪力大时，梁加做支托，局部加高。v支托尺寸见图。支托尺寸见图。v支托附加钢筋支托附加钢筋24根，直径与受力筋的相同。根，直径与受力筋的相同。第58页/共82页第五十八页，共82页

48、。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.7 双向板肋形结构(jigu)的设计 第七节第七节 双向板肋形结构双向板肋形结构(jigu)的设的设计计 一、试验结果一、试验结果v 四边简支板在均布荷载作用下，裂缝出现前，板处四边简支板在均布荷载作用下，裂缝出现前，板处于弹性工作阶段，四角有翘起的趋势，板传给支座的于弹性工作阶段，四角有翘起的趋势，板传给支座的压力不沿边长均匀分布，每边中心处最大。压力不沿边长均匀分布，每边中心处最大。双向板变形图双向板变形图第59页/共82页第五十九页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.7 双向板肋形结构(jigu)的设计 v

49、四边简支板，荷载增加，第一批裂缝出现在板底中间，沿四边简支板，荷载增加，第一批裂缝出现在板底中间，沿对角线向四角扩展。对角线向四角扩展。v接近破坏，板顶四角出现与对角线垂直裂缝。接近破坏，板顶四角出现与对角线垂直裂缝。v最后最后(zuhu)跨中受力筋屈服，板破坏。跨中受力筋屈服，板破坏。第60页/共82页第六十页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.7 双向板肋形结构(jigu)的设计 矩形简支板，沿短跨的最大弯矩在跨中，沿长跨最大弯矩偏离中点。矩形简支板，沿短跨的最大弯矩在跨中，沿长跨最大弯矩偏离中点。跨长比为跨长比为2，短跨与长跨的最大弯矩的比值为，短跨与长跨的最

50、大弯矩的比值为3.889，按单向板计算，按单向板计算(j sun)可行。可行。第61页/共82页第六十一页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.7 双向板肋形结构(jigu)的设计 四边固定四边固定(gdng)的双向板，沿短跨跨中弯矩分布犹如一两端固定的双向板，沿短跨跨中弯矩分布犹如一两端固定(gdng)的单跨梁。沿周边的弯矩与反力的分布均为由支承边的中的单跨梁。沿周边的弯矩与反力的分布均为由支承边的中部向角点减小。部向角点减小。第62页/共82页第六十二页，共82页。第九章 钢筋(gngjn)砼肋形结构及刚架结构 9.7 双向板肋形结构(jigu)的设计 v按理论分