《砼结构与砌体结构设计》第2章 混凝土楼盖.ppt

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1、 课程主讲人课程主讲人 余志武余志武中南大学土木工程学院中南大学土木工程学院建工系建工系Design of Concrete&Masonry Structures 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计2/1892 混凝土楼盖混凝土楼盖2.1 概述概述2.2 现浇单向板肋梁楼盖现浇单向板肋梁楼盖2.3 现浇双向板肋梁楼盖现浇双向板肋梁楼盖2.4 无梁楼盖无梁楼盖2.5 装配式混凝土楼盖装配式混凝土楼盖2.6 楼梯楼梯2.7 现浇混凝土空心楼盖及实例现浇混凝土空心楼盖及实例2 中中南南大大学学De

2、sign of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计3/1892 混凝土楼盖混凝土楼盖主要内容：主要内容：主要内容：主要内容：混凝土楼盖的分类混凝土楼盖的分类现浇单向板肋梁楼盖现浇单向板肋梁楼盖现浇双向板肋梁楼盖现浇双向板肋梁楼盖无梁楼盖、装配式楼盖无梁楼盖、装配式楼盖楼梯楼梯现浇混凝土空心楼盖现浇混凝土空心楼盖重点：重点：重点：重点：单向板肋梁楼盖的计算与设计方法单向板肋梁楼盖的计算与设计方法双向板肋梁楼盖及无梁楼盖的设计方法双向板肋梁楼盖及无梁楼盖的设计方法3 中中南南大大学学Design of Concrete&Mason

3、ry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计4/1892 混凝土楼盖混凝土楼盖学时分配：学时分配：学时分配：学时分配：2.1概概 述述 (1.0学学 时时)2.2现现浇浇单单向向板板肋肋梁梁楼楼盖盖(6.0学时学时)2.3现现浇浇双双向向板板肋肋梁梁楼楼盖盖 (3.0学时学时)2.4无无梁梁楼楼盖盖 (2.0学学 时时)2.5装装配配式式楼楼盖盖 (1.0学学 时时)2.6楼楼梯梯 (1.0学学 时时)混混凝凝土土楼楼盖盖16学学时时2.7现现浇浇混混凝凝土土空空心心楼楼盖盖 及及实实例例 (2.0学学 时时)新结构与新技术新结构与新技术模块模块(2.0学时学时)

4、结构设计模结构设计模块块(4.0学时学时)结构分析模结构分析模块块(7.0学时学时)结构概念设计结构概念设计模块模块(3.0学时学时)2.01.00.50.40.40.20.51.04.01.50.50.6 0.30.61.01.54 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计5/1892.1 概述概述2.1.1 楼盖的分类楼盖的分类2.1.2 楼盖设计基本内容楼盖设计基本内容5 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土

5、结构与砌体结构设计6/1892.1 概述由混凝土梁、板组成，是一种水平承重体系，属于由混凝土梁、板组成，是一种水平承重体系，属于受弯受弯构件构件。什么是混凝土楼盖结构？什么是混凝土楼盖结构？6 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计7/1892.1.1 楼盖的分类 2.1.1 楼盖的分类楼盖的分类 现浇整体式楼盖现浇整体式楼盖现浇整体式楼盖现浇整体式楼盖(1)(1)按按按按施工方法施工方法施工方法施工方法分分分分整体刚度好，抗震性能强、防水性能好，对房屋不规则平面适应性强；但费工费模板、施工周期

6、长。现浇整体式现浇整体式7 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计8/1892.1.1 楼盖的分类 装配式楼盖装配式楼盖装配式楼盖装配式楼盖具有节省模板、工期短、受施工季节影响小等优点；但整体性、抗震性、防水性较差，不便开设洞口。装配式装配式8 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计9/1892.1.1 楼盖的分类 装配式整体式楼盖装配式整体式楼盖装配式整体式楼盖装配式整体式楼盖优缺点介于上述两种

7、楼盖之间。需进行混凝土的两次浇灌，且焊接工作量增加，影响施工进度。装配整体式装配整体式（50层层，243.5m，1988）马马来来西西亚亚银银行行总总部部大大厦厦9 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计10/1892.1.1 楼盖的分类 l房屋的顶层、结构转换层、平面复杂或开洞过大的楼层、房屋的顶层、结构转换层、平面复杂或开洞过大的楼层、作为上部嵌固部位的地下室楼层作为上部嵌固部位的地下室楼层应应应应采用现浇混凝土楼盖。l房屋高度房屋高度50m时时，8、9度设防的框剪结构宜宜采用现浇混凝土楼盖

8、结构，6、7度设防的框剪结构可可采用装配整体式楼盖结构；l房屋高度房屋高度50m时时，框剪结构、筒体结构及复杂高层建筑应应采用现浇混凝土楼盖结构，剪力墙结构和框架结构宜宜采用现浇混凝土楼盖结构；高层建筑混凝土结构技术规程高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)规定：规定：10 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计11/1892.1.1 楼盖的分类(2)(2)按按按按结构类型结构类型结构类型结构类型分分分分一般由板、次梁和主梁组成，板可支承在次梁、主梁或砖墙上。肋梁楼盖肋梁楼盖肋梁楼盖肋

9、梁楼盖11 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计12/1892.1.1 楼盖的分类 单向板单向板单向板单向板肋梁楼盖：肋梁楼盖：肋梁楼盖：肋梁楼盖：时，可按沿短边方向的单向板计算。12 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计13/1892.1.1 楼盖的分类 双向板双向板双向板双向板肋梁楼盖：肋梁楼盖：肋梁楼盖：肋梁楼盖：时，按沿纵横两个方向，即双向板计算。13 中中南南大大学学Design o

10、f Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计14/1892.1.1 楼盖的分类 井式楼盖井式楼盖井式楼盖井式楼盖是肋梁楼盖的一种特殊形式，即两个方向交叉梁梁高相等，无主、次之分，共同直接承受板传来的荷载，其板为四边支承的双向板。跨度较大，常适用于某些公共建筑的门厅及要求设置多功能大空间的大厅。14 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计15/1892.1.1 楼盖的分类 井式楼盖井式楼盖井式楼盖井式楼盖是肋梁楼盖的一种特殊形式，即两个

11、方向交叉梁梁高相等，无主、次之分，共同直接承受板传来的荷载，其板为四边支承的双向板。跨度较大，常适用于某些公共建筑的门厅及要求设置多功能大空间的大厅。15 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计16/1892.1.1 楼盖的分类 密肋楼盖密肋楼盖密肋楼盖密肋楼盖与单向板肋梁楼盖的受力特点相似，肋相当于次梁，但间距密，一般为0.91.5m，有时甚至少于700mm。多用于跨度较大而梁高受到限制的情况。现浇非预应力混凝土密肋板跨度一般9m，预应力混凝土密肋板跨度一般12m。16 中中南南大大学学Des

12、ign of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计17/1892.1.1 楼盖的分类 无梁楼盖无梁楼盖无梁楼盖无梁楼盖板直接支承在混凝土柱上，不设置主、次梁，板面荷载由板通过柱直接传给基础。按有无柱帽可分为无柱帽无梁楼盖无柱帽无梁楼盖和无柱帽无梁楼盖无柱帽无梁楼盖。按施工程序可分为现浇式无梁楼盖现浇式无梁楼盖和装配整体式无梁楼盖装配整体式无梁楼盖。在书库、冷库、商业建筑及地下车库的楼盖中应用较多。无柱帽无梁楼盖无柱帽无梁楼盖有柱帽无梁楼盖有柱帽无梁楼盖17 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry S

13、tructures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计18/1892.1.1 楼盖的分类 无梁楼盖无梁楼盖无梁楼盖无梁楼盖板直接支承在混凝土柱上，不设置主、次梁，板面荷载由板通过柱直接传给基础。按有无柱帽可分为无柱帽无梁楼盖无柱帽无梁楼盖和无柱帽无梁楼盖无柱帽无梁楼盖。按施工程序可分为现浇式无梁楼盖现浇式无梁楼盖和装配整体式无梁楼盖装配整体式无梁楼盖。在书库、冷库、商业建筑及地下车库的楼盖中应用较多。18 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计19/1892.1.1 楼盖的分类 现浇

14、混凝土空心楼盖现浇混凝土空心楼盖现浇混凝土空心楼盖现浇混凝土空心楼盖在楼板内按一定方向埋置内模并浇注混凝土而形成的一种空心楼板结构体系，自重轻、跨度大、整体性好、隔热保温性能好、隔音效果优良、综合造价低优点。非预应力结构跨度可达15m，采用预应力可达25m。19 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计20/1892.1.1 楼盖的分类(3)(3)按按按按预加应力情况预加应力情况预加应力情况预加应力情况分分分分钢筋混凝土楼盖：钢筋混凝土楼盖：预应力混凝土楼盖：预应力混凝土楼盖：l有粘结预应力混凝土

15、楼盖有粘结预应力混凝土楼盖w先张法预应力混凝土楼盖先张法预应力混凝土楼盖(不常用不常用)w后张法预应力混凝土楼盖后张法预应力混凝土楼盖l无粘结预应力混凝土楼盖无粘结预应力混凝土楼盖20 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计21/1892.1.2 楼盖设计基本内容根据建筑平面和墙体布置，确定柱网和梁系尺寸；根据建筑平面和墙体布置，确定柱网和梁系尺寸；建立计算简图；建立计算简图；根据不同的楼盖类型，选择合理的计算方法分析梁板内根据不同的楼盖类型，选择合理的计算方法分析梁板内 力；力；进行板的截面设

16、计，并按构造要求绘制板的配筋图；进行板的截面设计，并按构造要求绘制板的配筋图；进行梁的截面设计，并按构造要求绘制梁的配筋图。进行梁的截面设计，并按构造要求绘制梁的配筋图。2.1.2 楼盖设计基本内容楼盖设计基本内容21 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计22/1892.2 现浇单向板肋梁楼盖现浇单向板肋梁楼盖2.2.1 结构布置结构布置2.2.2 按弹性理论计算单向板肋梁楼盖按弹性理论计算单向板肋梁楼盖2.2.3 考虑塑性内力重分布的计算方法考虑塑性内力重分布的计算方法2.2.4 截面设计和

17、构造要求截面设计和构造要求22 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计23/1892.2.1 结构布置2.2.1 结构布置结构布置 即柱网、承重墙、梁格和板的布置即柱网、承重墙、梁格和板的布置。(1)(1)布置原则布置原则布置原则布置原则 充分满足建筑功能要求充分满足建筑功能要求充分满足建筑功能要求充分满足建筑功能要求 柱网尺寸尽可能大，内柱尽可能少，近期使用要求和长期发展相结合。尽量保证结构布置合理，造价经济尽量保证结构布置合理，造价经济尽量保证结构布置合理，造价经济尽量保证结构布置合理，造价

18、经济 主梁：主梁：58m；经济跨度经济跨度 次梁：次梁：46m；板：板：1.72.7m，常用跨度，常用跨度2m。梁格布置力求规整，梁系尽可能连续贯通。梁格布置力求规整，梁系尽可能连续贯通。23 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计24/1892.2.1 结构布置(2)(2)布置方式布置方式布置方式布置方式主梁沿横向布置主梁沿横向布置内纵墙承重内纵墙承重 主梁沿纵向布置主梁沿纵向布置24 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结

19、构设计混凝土结构与砌体结构设计25/1892.2.2 按弹性理论计算单向板肋梁楼盖2.2.2 按弹性理论计算单向板肋梁楼盖按弹性理论计算单向板肋梁楼盖(1)(1)计算简图计算简图计算简图计算简图思考题：板、次梁、主梁的支座条件如何简化？思考题：板、次梁、主梁的支座条件如何简化？思考题：板、次梁、主梁的支座条件如何简化？思考题：板、次梁、主梁的支座条件如何简化？25 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计26/1892.2.2 按弹性理论计算单向板肋梁楼盖 支座条件支座条件支座条件支座条件的简化的

20、简化的简化的简化板板：支承在次梁或墙体上，将次梁或墙体作为板的不动铰支；次梁次梁：支承在主梁（柱）或墙体上，将主梁（柱）或墙体作为次梁的 不动铰支；26 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计27/1892.2.2 按弹性理论计算单向板肋梁楼盖主梁：主梁：支承在墙体墙体上：视墙体为主梁的不动铰支 支承在柱柱上：梁柱线刚度比 3 铰接铰接 梁柱线刚度比3 刚接刚接 27 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌

21、体结构设计28/1892.2.2 按弹性理论计算单向板肋梁楼盖 杆件杆件杆件杆件的简化的简化的简化的简化 包括梁、板的计算包括梁、板的计算跨度跨度与与跨数跨数的简化的简化。计算跨度计算跨度计算跨度计算跨度:l指构件在计算内力时所采用的跨度，即计算简图中支座反力间的距离；l与支承条件、支承长度和构件抗弯刚度等因素有关，可查下表采用。28 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计29/189实际简图实际简图计算简图计算简图考虑配筋构造时的简图考虑配筋构造时的简图2.2.2 按弹性理论计算单向板肋梁楼盖

22、跨数跨数跨数跨数：5跨跨 按实际跨数考虑；5跨跨等等 跨跨计算跨度相差计算跨度相差10按实际跨数计算。按实际跨数计算。不等跨不等跨按五跨计算，即除每侧两跨外，所有中间跨均按第三跨计算。29 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计30/1892.2.2 按弹性理论计算单向板肋梁楼盖荷载简化方法：荷载简化方法：荷载简化方法：荷载简化方法：l板传给次梁的荷载及次梁传给主梁的荷载，主梁传给墙柱的荷载，一般忽略结构的连续性，按简支简支考虑；l主梁自重较次梁传来的集中荷载少得多，一般将其折算成集中荷折算成集

23、中荷载载计算；l考虑活载的分布概率，应按GB500092001的规定对楼面活载进行适当的活载折减活载折减。荷载荷载荷载荷载的简化的简化的简化的简化板的荷载板的荷载：取1m宽板带作为计算单元，所受荷载为板带自重及板带 上的均布可变荷载。次梁次梁：承受板传来的均布荷载及均布自重。主梁主梁：承受主梁自重及次梁传来的集中力。30 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计31/1892.2.2 按弹性理论计算单向板肋梁楼盖在确定计算简图时，假定支座为铰支承，忽略了次梁对板、主梁对次梁在支承处的转动约束作用，

24、相当于降低了板或次梁的弯矩值。在设计中一般采用增大恒载而相应减少活载增大恒载而相应减少活载增大恒载而相应减少活载增大恒载而相应减少活载的办法进行调整。折算折算折算折算荷载荷载荷载荷载问题：问题：问题：问题：什么是折算荷载？什么是折算荷载？什么是折算荷载？什么是折算荷载？为什么要用折算荷为什么要用折算荷为什么要用折算荷为什么要用折算荷载？载？载？载？31 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计32/189板：板：折算恒载：；折算活载：次梁：次梁：折算恒载：；折算活载：主梁：主梁：荷载均不折减。(为

25、什么？为什么？为什么？为什么？)2.2.2 按弹性理论计算单向板肋梁楼盖 折算折算折算折算荷载荷载荷载荷载板或次梁搁置在砖墙和钢梁上时，不作此调整，按实考板或次梁搁置在砖墙和钢梁上时，不作此调整，按实考虑。虑。(为什么？为什么？为什么？为什么？)32 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计33/1892.2.2 按弹性理论计算单向板肋梁楼盖(2)(2)活荷载的最不利组合及内力包络图活荷载的最不利组合及内力包络图活荷载的最不利组合及内力包络图活荷载的最不利组合及内力包络图 荷载最不利组合荷载最不利

26、组合荷载最不利组合荷载最不利组合对某一指定截面而言，要确定活荷载的最不利位置要确定活荷载的最不利位置，使恒载和活载合理组合后该截面的内力为最不利。梁板上荷载有：梁板上荷载有：l恒荷载：恒荷载：大小和位置均不变化；l活荷载：活荷载：大小和位置不确定，引 起截面 内力变化。荷载不同布置时连续梁的弯矩、剪力图荷载不同布置时连续梁的弯矩、剪力图33 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计34/1892.2.2 按弹性理论计算单向板肋梁楼盖(a)求某跨求某跨跨中跨中最大正弯矩：最大正弯矩：(b)求某跨跨中

27、最大负弯矩：求某跨跨中最大负弯矩：截面截面截面截面最不利活荷载最不利活荷载最不利活荷载最不利活荷载布置原则布置原则布置原则布置原则 本跨布置，再隔跨布置本跨布置，再隔跨布置；该跨不布置，两相邻跨布置，再隔该跨不布置，两相邻跨布置，再隔跨布置；跨布置；34 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计35/1892.2.2 按弹性理论计算单向板肋梁楼盖 截面截面截面截面最不利活荷载最不利活荷载最不利活荷载最不利活荷载布置原则布置原则布置原则布置原则 (c)求某支座最大负弯矩：求某支座最大负弯矩：(d)求

28、某支座截面最大剪力：求某支座截面最大剪力：该支座相邻两跨布置，再隔跨布置；该支座相邻两跨布置，再隔跨布置；活荷载应怎样布置？活荷载应怎样布置？活荷载应怎样布置？活荷载应怎样布置？与与(c)相同，即该支座相邻两跨布置，再隔跨布置。相同，即该支座相邻两跨布置，再隔跨布置。35 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计36/1892.2.2 按弹性理论计算单向板肋梁楼盖 内力包络图内力包络图内力包络图内力包络图内力计算：内力计算：内力计算：内力计算：活荷载的最不利位置确定后，对于等跨（跨差不大于10%）

29、的连续梁板，直接利用附录一查或结构力学方法计算各控制截面的内力值。内力包络图：内力包络图：内力包络图：内力包络图：将各控制截面在荷载最不利组合下的内力图绘在同一图中，其外包线表示各截面可能出现的内力最不利值，即为内力包络图。包括包括弯矩包络图弯矩包络图和和剪力剪力包络图包络图。弯矩包络图和剪力包络图弯矩包络图和剪力包络图36 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计37/1892.2.2 按弹性理论计算单向板肋梁楼盖(3)(3)支座截面内力计算支座截面内力计算支座截面内力计算支座截面内力计算按弹性

30、理论计算时，中间跨的计算跨度取支承中心线间的距离，因而其支座最大负弯矩发生载支座中心处I-I截面截面。V0按简支梁计算的支座剪力；按简支梁计算的支座剪力；b支座宽度。支座宽度。但在与支座整体浇注的梁板中，支座处截面较高，故设计时计算弯矩按支座边缘处II-II截面截面取用更符合实际。IIIIII37 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计38/1892.2.2 按弹性理论计算单向板肋梁楼盖弹性计算的局限性：弹性计算的局限性：弹性计算的局限性：弹性计算的局限性：l内力计算与截面承载力计算不协调；内力

31、计算与截面承载力计算不协调；l不变刚度的弹性分析与构件刚度随荷载而改变的实际不变刚度的弹性分析与构件刚度随荷载而改变的实际不相吻合。不相吻合。38 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计39/1892.2.3 考虑塑性内力重分布的计算方法2.2.3 考虑塑性内力重分布的计算方法考虑塑性内力重分布的计算方法(1)(1)结构塑性铰结构塑性铰结构塑性铰结构塑性铰塑性铰塑性铰塑性铰塑性铰的定义的定义的定义的定义：钢筋屈服钢筋屈服截面破坏截面破坏(a)M-(b)塑性铰塑性铰梁跨中截面梁跨中截面塑性铰塑性铰

32、跨中截面转跨中截面转角剧增角剧增39 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计40/1892.2.3 考虑塑性内力重分布的计算方法塑性铰塑性铰塑性铰塑性铰的定义的定义的定义的定义：受弯构件从钢筋屈服至截面破坏，转角剧增，即在混凝土梁内拉、压塑性变形集中的跨中区域形成一个性能特性能特殊的殊的“铰铰”。钢筋屈服钢筋屈服截面破坏截面破坏(a)M-(b)塑性铰塑性铰梁跨中截面梁跨中截面塑性铰塑性铰跨中截面转跨中截面转角剧增角剧增40 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry S

33、tructures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计41/1892.2.3 考虑塑性内力重分布的计算方法塑性铰塑性铰塑性铰塑性铰的特点的特点的特点的特点：l单向性单向性 只能绕弯矩作用方向发生单方向转动；l有限性有限性 只能在受拉钢筋屈服到砼压碎的有限范围内转动，即u y；钢筋屈服钢筋屈服截面破坏截面破坏(a)M-(b)塑性铰塑性铰梁跨中截面梁跨中截面塑性铰塑性铰跨中截面转跨中截面转角剧增角剧增41 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计42/1892.2.3 考虑塑性内力重分布的

34、计算方法塑性铰塑性铰塑性铰塑性铰的特点的特点的特点的特点：钢筋屈服钢筋屈服截面破坏截面破坏(a)M-(b)塑性铰塑性铰梁跨中截面梁跨中截面塑性铰塑性铰跨中截面转跨中截面转角剧增角剧增l双重性双重性 在转动的同时既可传递剪力也可传递一定的弯矩，即MMu；l可控制性可控制性 可通过适当增配钢筋来控制塑性铰出现的部位。42 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计43/1892.2.3 考虑塑性内力重分布的计算方法内力重分布内力重分布:钢筋混凝土连续梁（板）是超静定结构，在加载的全过程中，由于构件裂缝裂

35、缝的形成和发展，引起构件刚度刚度的不断降低，使各截面间的内力内力不断变化。(2)(2)混凝土超静定结构内力重分布混凝土超静定结构内力重分布混凝土超静定结构内力重分布混凝土超静定结构内力重分布43 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计44/1892.2.3 考虑塑性内力重分布的计算方法内力重分布内力重分布:亦定义为：亦定义为：结构由于刚度比值改变刚度比值改变或出现塑性铰塑性铰引起结构计算简图变化，从而引起结构内力不再服从弹性理论的内力分布，这种现象称为“内力重分布”。问题：内力重分布与应力重分布

36、的区别？问题：内力重分布与应力重分布的区别？问题：内力重分布与应力重分布的区别？问题：内力重分布与应力重分布的区别？44 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计45/1892.2.3 考虑塑性内力重分布的计算方法l发生于裂缝出现至塑性铰形成之前发生于裂缝出现至塑性铰形成之前 裂缝的形成和开展 构件刚度的变化是引起内力重分布的主要原因。l发生在塑性铰形成之后发生在塑性铰形成之后 塑性铰的形成 结构计算简图发生改变是引起内力重分布的主要原因。内力重分布完成的两个过程：内力重分布完成的两个过程：45

37、中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计46/1892.2.3 考虑塑性内力重分布的计算方法l从构件截面开裂到构件破坏，跨中和支座截面弯矩的比值不断变化，即内力发生重分布。l对混凝土超静定结构而言，其破坏标志不是某一截面屈服（出现塑性铰），而是形成机构而破坏形成机构而破坏。l对于钢筋砼超静定结构，每形成一个塑性铰，相当于减少一次超静定次数，内力发生一次较大的重分布。l通过控制支座截面和跨中截面的配筋比，可以控制塑性铰出现的早晚和位置，即控制调幅的大小和方向。结论：结论：结论：结论：46 中中南南大

38、大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计47/1892.2.3 考虑塑性内力重分布的计算方法满足满足力的平衡条件力的平衡条件：l对均布荷载连续梁，绝对值：对均布荷载连续梁，绝对值：l静力平衡条件：静力平衡条件：l屈服条件：屈服条件：(3)(3)考虑塑性内力重分布的计算方法考虑塑性内力重分布的计算方法考虑塑性内力重分布的计算方法考虑塑性内力重分布的计算方法 一般计算原则一般计算原则一般计算原则一般计算原则47 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构

39、与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计48/1892.2.3 考虑塑性内力重分布的计算方法 一般计算原则一般计算原则一般计算原则一般计算原则塑性铰是分批出现的，先出现的塑性铰必须有足够的转动能力以保证塑性铰处的砼不被压碎，其转动能力主要与钢材品种及配筋率有关：l钢材品种：宜采用钢材品种：宜采用HPB235、HRB335l配配 筋筋 率：率：相对受压区高度相对受压区高度 x0.35h。塑性铰应有足够的塑性铰应有足够的转动能力转动能力：满足满足正常使用正常使用要求：要求：防止发生其他防止发生其他局部脆性破坏局部脆性破坏：48 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry S

40、tructures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计49/1892.2.3 考虑塑性内力重分布的计算方法l塑性铰法塑性铰法l极限平衡法极限平衡法l l弯矩调幅法弯矩调幅法弯矩调幅法弯矩调幅法l弯矩曲率法弯矩曲率法工程上一般多采用弯矩调幅法。弯矩调幅法。均布荷载等跨连续梁、板考虑塑性内力重分布的计算均布荷载等跨连续梁、板考虑塑性内力重分布的计算均布荷载等跨连续梁、板考虑塑性内力重分布的计算均布荷载等跨连续梁、板考虑塑性内力重分布的计算常用方法：常用方法：常用方法：常用方法：49 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌

41、体结构设计混凝土结构与砌体结构设计50/1892.2.3 考虑塑性内力重分布的计算方法 均布荷载等跨连续梁、板考虑塑性内力重分布的计算均布荷载等跨连续梁、板考虑塑性内力重分布的计算均布荷载等跨连续梁、板考虑塑性内力重分布的计算均布荷载等跨连续梁、板考虑塑性内力重分布的计算弯矩调幅法：弯矩调幅法：弯矩调幅法：弯矩调幅法：即先按弹性分析弹性分析求出结构的截面弯矩值后再将结构中某些截面绝对值最大的弯矩(多数为支座弯矩)进行调整，最后确定相应的支座剪力。、分别为弯矩和剪力系数，查表选用。50 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构

42、设计混凝土结构与砌体结构设计51/1892.2.3 考虑塑性内力重分布的计算方法、分别为弯矩和剪力系数，查表选用。弯矩系数弯矩系数剪力系数剪力系数 均布荷载等跨连续梁、板考虑塑性内力重分布的计算均布荷载等跨连续梁、板考虑塑性内力重分布的计算均布荷载等跨连续梁、板考虑塑性内力重分布的计算均布荷载等跨连续梁、板考虑塑性内力重分布的计算51 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计52/1892.2.3 考虑塑性内力重分布的计算方法 考虑塑性内力重分布计算方法的考虑塑性内力重分布计算方法的考虑塑性内力重

43、分布计算方法的考虑塑性内力重分布计算方法的适用范围适用范围适用范围适用范围 不应考虑塑性内力重分布，而应按弹性理论计算内力的不应考虑塑性内力重分布，而应按弹性理论计算内力的情况：情况：l直接承受动力荷载和疲劳荷载作用的结构；l裂缝控制等级为一级或二级的结构构件；l处于侵蚀性环境中的结构。52 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计53/1892.2.4 截面设计与构造要求2.2.4 截面设计与构造要求截面设计与构造要求(1)(1)板的计算与构造要求板的计算与构造要求板的计算与构造要求板的计算与构

44、造要求 板的板的板的板的计算要点计算要点计算要点计算要点一般多跨连续板按考虑塑性内力重分布塑性内力重分布计算内力；连续板弯矩的折减：连续板弯矩的折减：对于四周与梁整体连接的板，中间跨的跨中截面及中间支座截面的计算弯矩可减少20%，边跨跨中及第一内支座截面弯矩不折减(拱作用拱作用)；53 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计54/1892.2.4 截面设计与构造要求2.2.4 截面设计与构造要求截面设计与构造要求(1)(1)板的计算与构造要求板的计算与构造要求板的计算与构造要求板的计算与构造要求

45、 板的板的板的板的计算要点计算要点计算要点计算要点一般多跨连续板按考虑塑性内力重分布塑性内力重分布计算内力；连续板弯矩的折减：连续板弯矩的折减：对于四周与梁整体连接的板，中间跨的跨中截面及中间支座截面的计算弯矩可减少20%，边跨跨中及第一内支座截面弯矩不折减(拱作用拱作用)；一般不需进行抗剪承载力计算。54 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计55/1892.2.4 截面设计与构造要求 板的构造要求板的构造要求板的构造要求板的构造要求(a)(a)板厚及支承长度板厚及支承长度板厚及支承长度板厚及

46、支承长度板厚：板厚：一般屋盖及民用建筑楼板：60mm；工业建筑楼盖：70mm；行车道楼板：80mm；单向板：l/40(连续板连续板)，l/35(简支板简支板)。支承长度：支承长度：不宜小于板厚亦不宜小于120mm。(b)(b)板的受力钢筋板的受力钢筋板的受力钢筋板的受力钢筋等跨连续板(相邻跨跨差20%)受力钢筋的布置形式有：弯起式弯起式；分离式。分离式。55 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计56/1892.2.4 截面设计与构造要求 板的构造要求板的构造要求板的构造要求板的构造要求(b)(

47、b)板的受力钢筋板的受力钢筋板的受力钢筋板的受力钢筋等跨连续板(相邻跨跨差20%)受力钢筋的布置形式有：弯起式弯起式；分离式。分离式。56 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计57/1892.2.4 截面设计与构造要求 板的构造要求板的构造要求板的构造要求板的构造要求(c)(c)板中构造钢筋板中构造钢筋板中构造钢筋板中构造钢筋分布钢筋：分布钢筋：与受力钢筋垂直布置的钢筋l作用：作用：固定受力钢筋的位置；抵抗温度收缩应力；均匀分布板上荷载。l位置：位置：布置在受力钢筋的内侧。l配筋要求配筋要求：

48、6250，单位宽度上分布筋的截面面积 不宜小 于单位宽度上受力筋截面面积的15%，且不宜小于 该方向板截面面积的0.15%。57 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计58/1892.2.4 截面设计与构造要求长向支座处负弯矩钢筋：长向支座处负弯矩钢筋：现浇单向板肋梁楼盖为四边支承板，靠近主梁的板面荷载直接传给主梁，产生一定的负弯矩。因此需在板与主梁连接处设置与主梁垂直的上部构造筋。8200，且单位宽度内的总截面面积宜单位宽度内受力钢筋截面面积的1/3。伸入板内的长度从梁边算起每边宜l0/4。(

49、c)(c)板中构造钢筋板中构造钢筋板中构造钢筋板中构造钢筋58 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计59/1892.2.4 截面设计与构造要求(c)(c)板中构造钢筋板中构造钢筋板中构造钢筋板中构造钢筋l 8mm，200mm，并伸入至板端锚固。其中：沿受力方向沿受力方向：As/3。板边附加钢筋板边附加钢筋：沿非受力方向：沿非受力方向：根据经验适当减少。出墙长度 l1/7。板角附加钢筋板角附加钢筋：双向配置板面构造筋，出墙长度 l1/4。嵌入承重墙内的板面附加钢筋：嵌入承重墙内的板面附加钢筋：板

50、边附加钢筋板边附加钢筋板角附加钢筋板角附加钢筋59 中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计60/1892.2.4 截面设计与构造要求(c)(c)板中构造钢筋板中构造钢筋板中构造钢筋板中构造钢筋l板中开洞，截面削弱，应力集中，设计时应予以加强。l当孔洞的边长b(矩形孔)或直径D(圆形孔)300mm时，可不设附加箍筋，板内受力钢筋可绕过孔洞，不必切断。l当300mmb(D)1000mm时，应在洞边每侧配置加强附加钢筋，其面积不小于洞口被切断钢筋面积的1/2，且28；若仅按构造配筋，每侧可附加2821