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1、课程认识 课程名称：结构工程2课程地位：土木工程主干专业课之一课程性质：考试课课程内容：混凝土结构设计（第1章楼盖20学时）砌体结构（砖石）（1-7章28学时）学时与学分：48学时，周学时4，4学分课程特点：学时间长，难度大，作业量大考核方法：总评成绩中，30%平时成绩（考勤、课堂提问、作业）70%期末成绩第1页/共132页学习要求课堂纪律：不允许迟到，不允许乱说话学习资料：1本笔记本，1本作业学习方法：课堂注意听讲，课后及时完成作业，广泛阅读，联系实际。土木工程：房屋建筑和路桥建筑房屋建筑：建筑设计、结构设计、工程施工5次以上旷课，取消考试资格；3次以上不交作业，取消考试资格。第2页/共13
2、2页第第 1 章章 现浇式楼盖（梁板结构）现浇式楼盖（梁板结构）1.1 概述概述1.2 单向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖1.3 双向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖1.4 无梁楼盖无梁楼盖1.5 板式楼梯板式楼梯第3页/共132页1.1 概述概述梁板结构梁板结构第4页/共132页1.1.按照施工方法的不同分类：按照施工方法的不同分类：整体式钢筋混凝土楼盖（现浇楼盖）整体式钢筋混凝土楼盖（现浇楼盖）特点：特点：整体刚性好，适用于楼面设备整体刚性好，适用于楼面设备荷载较大荷载较大和有各种和有各种工工艺要求的楼盖结构；如：艺要求的楼盖结构；如：布置不规则、开洞较多、布置不规则、开洞较多、在在地地震区震区的建筑也
3、应优先采用。（的建筑也应优先采用。（整体刚性好，抗震性好）整体刚性好，抗震性好）装配式钢筋混凝土楼盖装配式钢筋混凝土楼盖特点：特点：便于便于工业化生产工业化生产、机械化施工机械化施工，在住宅建筑中应，在住宅建筑中应用用较多。但这种楼盖结构其较多。但这种楼盖结构其整体性较差整体性较差，用于地震区时一，用于地震区时一定定要采取要采取相应的抗震构造措施。相应的抗震构造措施。（施工速度快，整体性差）施工速度快，整体性差）装配整体式钢筋混凝土楼盖装配整体式钢筋混凝土楼盖特点：介于二者之间特点：介于二者之间一、楼盖的分类一、楼盖的分类第5页/共132页 2.2.按照结构形式的不同分类：按照结构形式的不同分
4、类：5 5种种 肋梁楼盖：肋梁楼盖：肋梁楼盖由板、次梁、主梁（有时没有主梁）组成，肋梁楼盖由板、次梁、主梁（有时没有主梁）组成，肋梁楼盖是整体式肋梁楼盖是整体式钢筋混凝土楼盖结构中最常见的结构形式钢筋混凝土楼盖结构中最常见的结构形式这种结构形式除用于楼（屋）盖外，也可以用于筏片基础、扶壁式挡这种结构形式除用于楼（屋）盖外，也可以用于筏片基础、扶壁式挡土墙，公路桥面、储水池的顶板和底板等结构中。土墙，公路桥面、储水池的顶板和底板等结构中。因此，肋梁楼盖的设计方因此，肋梁楼盖的设计方法，在建筑工程中具有普遍意义法，在建筑工程中具有普遍意义。一、楼盖的分类一、楼盖的分类第6页/共132页图1-1-1
5、肋梁楼盖第7页/共132页第8页/共132页第9页/共132页井式楼盖：井式楼盖：当房间平面形状接近正方形，或当柱网在两个方向的尺寸接近相等时，由于建筑艺术的要当房间平面形状接近正方形，或当柱网在两个方向的尺寸接近相等时，由于建筑艺术的要求，常将楼盖两个方向的梁做成不分主次的等高梁，相互交叉形成井式楼盖，求，常将楼盖两个方向的梁做成不分主次的等高梁，相互交叉形成井式楼盖，2.2.按照结构形式的不同分类：按照结构形式的不同分类：5 5种种这种楼盖的板和梁在两这种楼盖的板和梁在两个方向的受力比较均个方向的受力比较均匀，常用于公共建筑匀，常用于公共建筑的大厅等的大厅等。第10页/共132页密肋楼盖：
6、密肋楼盖：密肋楼盖是由薄板和间距较小的肋梁组成（网格肋距密肋楼盖是由薄板和间距较小的肋梁组成（网格肋距小于小于1.5m1.5m）。密肋楼盖一般用于跨度大而且梁高受密肋楼盖一般用于跨度大而且梁高受限制情况，当建筑的柱网尺寸为正方形或接近方形时，限制情况，当建筑的柱网尺寸为正方形或接近方形时，常采用双向密肋楼盖形式。常采用双向密肋楼盖形式。单项密肋楼盖常用于长单项密肋楼盖常用于长宽比大于宽比大于1.51.5的楼盖，其跨度不易大于的楼盖，其跨度不易大于6m6m。2.2.按照结构形式的不同分类：按照结构形式的不同分类：5 5种种密肋楼盖第11页/共132页无梁密肋楼盖单向板密肋楼盖第12页/共132页
7、第13页/共132页第14页/共132页无梁楼盖无梁楼盖 无梁楼盖，故名思义是没有梁的楼盖，整个楼板直接无梁楼盖，故名思义是没有梁的楼盖，整个楼板直接支承在柱上。因而比肋梁楼盖和井式楼盖的房间净空高，支承在柱上。因而比肋梁楼盖和井式楼盖的房间净空高，通风采光条件好。这种楼盖通风采光条件好。这种楼盖可用于仓库、厂房等建筑。可用于仓库、厂房等建筑。第15页/共132页第16页/共132页第17页/共132页第18页/共132页第19页/共132页 2.2.按照结构形式的不同分类：按照结构形式的不同分类：5 5种种 肋梁楼盖：肋梁楼盖：（广泛应用）（广泛应用）井式楼盖：井式楼盖：密肋楼盖：密肋楼盖：
8、无梁楼盖：无梁楼盖：扁梁楼盖：扁梁楼盖：梁宽大于梁高，增加房屋净空梁宽大于梁高，增加房屋净空一、楼盖的分类一、楼盖的分类第20页/共132页二二单向板与双向板单向板与双向板 1.1.肋梁楼盖的组成：肋梁楼盖的组成：板、次梁、主梁板、次梁、主梁第21页/共132页2.2.单项板与双向板的定义：单项板与双向板的定义：L1L2P=二二单向板与双向板单向板与双向板 第22页/共132页L1L2PL1P1L2P2n n荷载沿短跨方向的传递远大于沿长跨方向的传递，此即荷荷载沿短跨方向的传递远大于沿长跨方向的传递，此即荷荷载沿短跨方向的传递远大于沿长跨方向的传递，此即荷荷载沿短跨方向的传递远大于沿长跨方向的
9、传递，此即荷载按载按载按载按最短路径传递原则最短路径传递原则最短路径传递原则最短路径传递原则。当。当。当。当L L2 2/L/L1 1大于大于大于大于3 3时，荷载沿长跨方向时，荷载沿长跨方向时，荷载沿长跨方向时，荷载沿长跨方向的传递可以忽略不计，此时可近似仅按短跨方向的梁进行的传递可以忽略不计，此时可近似仅按短跨方向的梁进行的传递可以忽略不计，此时可近似仅按短跨方向的梁进行的传递可以忽略不计，此时可近似仅按短跨方向的梁进行受力分析；受力分析；受力分析；受力分析；n n荷载沿刚度大的方向传递大于沿刚度小的方向传递，传递荷载沿刚度大的方向传递大于沿刚度小的方向传递，传递荷载沿刚度大的方向传递大于
10、沿刚度小的方向传递，传递荷载沿刚度大的方向传递大于沿刚度小的方向传递，传递比例与两个方向的抗弯刚度成正比，此即比例与两个方向的抗弯刚度成正比，此即比例与两个方向的抗弯刚度成正比，此即比例与两个方向的抗弯刚度成正比，此即荷载按刚度分配荷载按刚度分配荷载按刚度分配荷载按刚度分配原则。原则。原则。原则。二二单向板与双向板单向板与双向板 第23页/共132页四边支承板四边支承板二二单向板与双向板单向板与双向板 第24页/共132页四边支承板n n当板的长跨当板的长跨当板的长跨当板的长跨l l2 2与短跨与短跨与短跨与短跨l l1 1之比大之比大之比大之比大于于于于3 3时，板面荷载沿长跨方时，板面荷载
11、沿长跨方时，板面荷载沿长跨方时，板面荷载沿长跨方向的传递可以忽略，可按沿向的传递可以忽略，可按沿向的传递可以忽略，可按沿向的传递可以忽略，可按沿短跨方向传递考虑。短跨方向传递考虑。短跨方向传递考虑。短跨方向传递考虑。n n此时除四个板角和短边支座此时除四个板角和短边支座此时除四个板角和短边支座此时除四个板角和短边支座附近，板的大部分区域呈现附近，板的大部分区域呈现附近，板的大部分区域呈现附近，板的大部分区域呈现单向弯曲。单向弯曲。单向弯曲。单向弯曲。（1 1）对于四边支撑的板：）对于四边支撑的板：）对于四边支撑的板：）对于四边支撑的板：n n对对对对l l2 2/l l1 133的板按的板按的
12、板按的板按单向板单向板单向板单向板计算，而忽略长跨方向的弯矩，仅通计算，而忽略长跨方向的弯矩，仅通计算，而忽略长跨方向的弯矩，仅通计算，而忽略长跨方向的弯矩，仅通过长跨方向配置必要的构造钢筋予以考虑；过长跨方向配置必要的构造钢筋予以考虑；过长跨方向配置必要的构造钢筋予以考虑；过长跨方向配置必要的构造钢筋予以考虑；n n对对对对l l2 2/l l1 122的板按的板按的板按的板按双向板双向板双向板双向板计算；计算；计算；计算；n n当当当当2 2l l2 2/l l1 13 3时，时，时，时，宜宜宜宜按双向板计算，如按单向板计算，则需按双向板计算，如按单向板计算，则需按双向板计算，如按单向板计
13、算，则需按双向板计算，如按单向板计算，则需注意在长跨方向配置足够的构造钢筋。注意在长跨方向配置足够的构造钢筋。注意在长跨方向配置足够的构造钢筋。注意在长跨方向配置足够的构造钢筋。二二单向板与双向板单向板与双向板 第25页/共132页(a)两对边简支矩形板(b)两对边简支矩形板的弯曲形状（2 2）对于对边支撑的板）对于对边支撑的板）对于对边支撑的板）对于对边支撑的板：按单向板计算按单向板计算二、单向板与双向板二、单向板与双向板 第26页/共132页(b)两跨连续梁L2(c)简支梁L1(a)交叉梁n nL L1 1梁作为梁作为梁作为梁作为L L2 2梁的中间支座，承担着由梁的中间支座，承担着由梁的
14、中间支座，承担着由梁的中间支座，承担着由L L2 2梁传来的荷载，梁传来的荷载，梁传来的荷载，梁传来的荷载，一般一般一般一般L L1 1梁将其称为梁将其称为梁将其称为梁将其称为主梁主梁主梁主梁，L L2 2梁称为梁称为梁称为梁称为次梁次梁次梁次梁。L2L1n n从以上分析可知，当满足一定条件时，可以将交叉梁系简从以上分析可知，当满足一定条件时，可以将交叉梁系简从以上分析可知，当满足一定条件时，可以将交叉梁系简从以上分析可知，当满足一定条件时，可以将交叉梁系简化主梁和次梁分别进行计算。化主梁和次梁分别进行计算。化主梁和次梁分别进行计算。化主梁和次梁分别进行计算。主梁与次梁主梁与次梁 3 3、主梁
15、与次梁的定义、主梁与次梁的定义 第27页/共132页4.4.单向板肋梁楼盖与双向板肋梁楼盖定义单向板肋梁楼盖与双向板肋梁楼盖定义 肋梁楼盖的分类：肋梁楼盖的分类：单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖第28页/共132页1.2单项板肋形楼盖单项板肋形楼盖设计步骤：单项板肋形楼盖设计步骤：结构平面布置，并确定梁、板截面尺寸和材料确定梁、板的计算简图荷载计算及梁、板内力分析截面承载力计算、配筋及构造；变形和裂缝计算(必要时）绘制施工图第29页/共132页1.2单向板肋形楼盖1.1.布置内容：布置内容：梁格布置（板、次梁、主梁跨度），梁格布置（板、次梁、主梁跨度），并确定板、次
16、梁、主梁截面尺寸并确定板、次梁、主梁截面尺寸2.2.梁格布置原则：梁格布置原则：满足使用要求，传力满足使用要求，传力明确、受力合理，经济明确、受力合理，经济考虑建筑效果考虑建筑效果规则整齐，方便施工规则整齐，方便施工尽量减少板厚尽量减少板厚一、一、单向板肋形楼盖的结构布置单向板肋形楼盖的结构布置第30页/共132页1.2单向板肋形楼盖3.3.布置方案：布置方案：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只布置次梁只布置次梁主梁主梁应尽可能应尽可能沿沿柱网柱网短跨短跨方向布置方向布置主梁与柱形成框架作为抗侧力体系主梁与柱形成框架作为抗侧力体系一、一、单向板肋形楼盖的结构布置单向板肋
17、形楼盖的结构布置第31页/共132页uu肋形楼盖的结构布置包括柱网布置、主梁布置、次梁布置肋形楼盖的结构布置包括柱网布置、主梁布置、次梁布置肋形楼盖的结构布置包括柱网布置、主梁布置、次梁布置肋形楼盖的结构布置包括柱网布置、主梁布置、次梁布置uu柱网布置决定了主梁的跨度柱网布置决定了主梁的跨度柱网布置决定了主梁的跨度柱网布置决定了主梁的跨度uu主梁布置决定了次梁的跨度主梁布置决定了次梁的跨度主梁布置决定了次梁的跨度主梁布置决定了次梁的跨度uu次梁布置决定了板的跨度次梁布置决定了板的跨度次梁布置决定了板的跨度次梁布置决定了板的跨度(板的混凝土用量占整个楼盖的板的混凝土用量占整个楼盖的板的混凝土用量
18、占整个楼盖的板的混凝土用量占整个楼盖的50506060，因此次梁间距一般不宜太大，因此次梁间距一般不宜太大，因此次梁间距一般不宜太大，因此次梁间距一般不宜太大)第32页/共132页4.4.经济跨度：经济跨度：u板：板：1.71.72.5m2.5mu次梁：次梁：4 46m6mu主梁：主梁：5 58m8m一、一、单向板肋形楼盖的结构布置单向板肋形楼盖的结构布置第33页/共132页单向板单向板单向板单向板：h h1/301/30l l 悬臂：悬臂：悬臂：悬臂：h 1/12h 1/12l l 最小板厚，一般屋面最小板厚，一般屋面最小板厚，一般屋面最小板厚，一般屋面 60mm60mm 一般楼面一般楼面一
19、般楼面一般楼面 70mm70mm 常用板厚：常用板厚：常用板厚：常用板厚：8080160mm160mm双向板双向板双向板双向板：h h 1/401/40l l1 1连续次梁连续次梁连续次梁连续次梁：h h=（1/181/121/181/12）l l，b b=（1/21/31/21/3）h h连续主梁或框架梁连续主梁或框架梁连续主梁或框架梁连续主梁或框架梁：h h=（1/151/101/151/10）l l，b b=（1/21/31/21/3）h h5.5.梁、板截面尺寸：梁、板截面尺寸：一、一、单向板肋形楼盖的结构布置单向板肋形楼盖的结构布置第34页/共132页1.1.设计思路：设计思路：分解
20、：分解：板、次梁、主梁单独计算板、次梁、主梁单独计算2.2.荷载传递路径：荷载传递路径：单向板单向板次梁次梁主梁或框架梁主梁或框架梁柱或墙柱或墙二、单向板肋形楼盖的计算简图二、单向板肋形楼盖的计算简图第35页/共132页ABCDEF123453.3.计算简图：计算简图：二、单向板肋形楼盖的计算简图二、单向板肋形楼盖的计算简图板：板：取取1m1m宽板带，看成是以次梁为铰支座的连续梁，宽板带，看成是以次梁为铰支座的连续梁，自重自重+活荷载（线荷载）活荷载（线荷载）第36页/共132页ABCDEF123453.3.计算简图：计算简图：二、单向板肋形楼盖的计算简图二、单向板肋形楼盖的计算简图次梁：次梁
21、：以主梁为铰支座的连续梁，次梁自重以主梁为铰支座的连续梁，次梁自重+板传来荷板传来荷载（线荷载）载（线荷载）第37页/共132页3.3.计算简图：计算简图：二、单向板肋形楼盖的计算简图二、单向板肋形楼盖的计算简图主梁：主梁：当当 ，以柱为铰支座的连续梁；，以柱为铰支座的连续梁；，视主梁与柱刚接，按框架计算，视主梁与柱刚接，按框架计算集中荷载集中荷载第38页/共132页因忽略了实际支座次梁或主梁扭转刚度的影响计算支座转角大于实际支座转角导致边跨跨中正弯矩计算值大于实际值而支座负弯矩计算值小于实际值二、单向板肋形楼盖的计算简图二、单向板肋形楼盖的计算简图4.4.荷载调整：荷载调整：第39页/共13
22、2页板：折算恒载板：折算恒载折算活载折算活载 次梁：折算恒载次梁：折算恒载折算活载折算活载 4.4.荷载调整：荷载调整：第40页/共132页调整目的：调整目的：减小计算简图与实际结构之间的差异调整方法：调整方法：增加恒载，减小活载对于板：对于板：对于次梁：对于次梁：对于主梁：对于主梁：4.4.荷载调整：荷载调整：二、单向板肋形楼盖的计算简图二、单向板肋形楼盖的计算简图第41页/共132页5.5.计算跨数的简化计算跨数的简化 图(a)所示的九跨连续梁（板），可按图(b)所示的五跨连续梁（板）进行计算，中间支座D、E的内力数值取与支座C相同；中间各跨（4、5跨）的跨中弯矩取与第3跨的跨中弯矩相同。
23、但必须注意，梁(板)的配筋构造图则应按九跨(图c)绘制。u当连续梁（板）的实际跨数超过五跨时，可以按五跨计算；u当实际跨数不足5跨时，按实际跨数计算。二、单向板肋形楼盖的计算简图二、单向板肋形楼盖的计算简图第42页/共132页n n钢筋混凝土楼盖结构通常为现浇整体，连续梁的计算跨度钢筋混凝土楼盖结构通常为现浇整体，连续梁的计算跨度钢筋混凝土楼盖结构通常为现浇整体，连续梁的计算跨度钢筋混凝土楼盖结构通常为现浇整体，连续梁的计算跨度l l0 0应根据支座实际尺寸和受力情况确定。应根据支座实际尺寸和受力情况确定。应根据支座实际尺寸和受力情况确定。应根据支座实际尺寸和受力情况确定。n n从理论上来说，
24、从理论上来说，从理论上来说，从理论上来说，计算跨度计算跨度计算跨度计算跨度l l0 0是两端支座处转动点之间的距离是两端支座处转动点之间的距离是两端支座处转动点之间的距离是两端支座处转动点之间的距离n n计算连续梁内力时，几种支座情况下计算跨度计算连续梁内力时，几种支座情况下计算跨度计算连续梁内力时，几种支座情况下计算跨度计算连续梁内力时，几种支座情况下计算跨度l l0 0的确定方法的确定方法的确定方法的确定方法见表见表见表见表1-21-2（分为弹性法和塑性法）（分为弹性法和塑性法）（分为弹性法和塑性法）（分为弹性法和塑性法）n n按塑性理论计算时，考虑到塑性铰位于支座边，计算跨度按塑性理论计
25、算时，考虑到塑性铰位于支座边，计算跨度按塑性理论计算时，考虑到塑性铰位于支座边，计算跨度按塑性理论计算时，考虑到塑性铰位于支座边，计算跨度取净跨取净跨取净跨取净跨l ln n。6.6.计算跨度计算跨度二、单向板肋形楼盖的计算简图二、单向板肋形楼盖的计算简图第43页/共132页1.1.1.1.活荷载不利布置活荷载不利布置活荷载不利布置活荷载不利布置 uu连续梁上荷载包括恒荷载和活荷载连续梁上荷载包括恒荷载和活荷载连续梁上荷载包括恒荷载和活荷载连续梁上荷载包括恒荷载和活荷载uu恒荷载保持不变恒荷载保持不变恒荷载保持不变恒荷载保持不变ABCDEF12345ABCDEF12345ABCDEF12345
26、ABCDEF12345ABCDEF12345uu而活荷载由于其空间位置的随机性，而活荷载由于其空间位置的随机性，而活荷载由于其空间位置的随机性，而活荷载由于其空间位置的随机性，在各跨的布置具有不确定性在各跨的布置具有不确定性在各跨的布置具有不确定性在各跨的布置具有不确定性uu为确定各跨各个截面可能产生的最为确定各跨各个截面可能产生的最为确定各跨各个截面可能产生的最为确定各跨各个截面可能产生的最大内力，就需要确定针对某一指定大内力，就需要确定针对某一指定大内力，就需要确定针对某一指定大内力，就需要确定针对某一指定截面内力的截面内力的截面内力的截面内力的活荷载最不利布置活荷载最不利布置活荷载最不利
27、布置活荷载最不利布置，并，并，并，并与恒荷载作用下产生的内力组合，与恒荷载作用下产生的内力组合，与恒荷载作用下产生的内力组合，与恒荷载作用下产生的内力组合，得到该截面的内力设计值。得到该截面的内力设计值。得到该截面的内力设计值。得到该截面的内力设计值。ABCDEF12345三三.单向板肋梁楼盖的内力计算单向板肋梁楼盖的内力计算-弹性法弹性法第44页/共132页1.1.1.1.活荷载不利布置原则：活荷载不利布置原则：活荷载不利布置原则：活荷载不利布置原则：uu求某跨跨中最大正弯矩时，应在该求某跨跨中最大正弯矩时，应在该求某跨跨中最大正弯矩时，应在该求某跨跨中最大正弯矩时，应在该跨布置活荷载，然后
28、隔跨布置跨布置活荷载，然后隔跨布置跨布置活荷载，然后隔跨布置跨布置活荷载，然后隔跨布置ABCDEF12345ABCDEF12345ABCDEF12345ABCDEF12345ABCDEF12345uu求某支座最大负弯矩及最大剪力时，求某支座最大负弯矩及最大剪力时，求某支座最大负弯矩及最大剪力时，求某支座最大负弯矩及最大剪力时，在该支座左右两侧布置活荷载，然在该支座左右两侧布置活荷载，然在该支座左右两侧布置活荷载，然在该支座左右两侧布置活荷载，然后隔跨布置。后隔跨布置。后隔跨布置。后隔跨布置。ABCDEF12345三三.单向板肋梁楼盖的内力计算单向板肋梁楼盖的内力计算-弹性法弹性法uu求某跨跨中
29、最小正弯矩时，应在该求某跨跨中最小正弯矩时，应在该求某跨跨中最小正弯矩时，应在该求某跨跨中最小正弯矩时，应在该跨不布置活荷载，而在该跨左右临跨不布置活荷载，而在该跨左右临跨不布置活荷载，而在该跨左右临跨不布置活荷载，而在该跨左右临跨布置活荷载，然后隔跨布置跨布置活荷载，然后隔跨布置跨布置活荷载，然后隔跨布置跨布置活荷载，然后隔跨布置第45页/共132页(a)1、3、5 跨跨中最大正弯矩的活荷载布置 A B C D E F 1 2 3 4 5(b)2、4 跨跨中最大正弯矩的活荷载布置 A B C D E F 1 2 3 4 4 5(c)B 支座最大负弯矩和最大剪力 的活荷载布置 A B C D
30、E F 1 2 3 4 5 第46页/共132页（1）均布荷载或三角形荷载作用下：）均布荷载或三角形荷载作用下：（2）集中荷载作用下：）集中荷载作用下：按弹性理论计算连续梁的内力可采用结构力学方法（力按弹性理论计算连续梁的内力可采用结构力学方法（力按弹性理论计算连续梁的内力可采用结构力学方法（力按弹性理论计算连续梁的内力可采用结构力学方法（力矩分配法）矩分配法）矩分配法）矩分配法）n n对于工程中经常遇到的对于工程中经常遇到的对于工程中经常遇到的对于工程中经常遇到的2525跨等跨连续梁，在不同荷跨等跨连续梁，在不同荷跨等跨连续梁，在不同荷跨等跨连续梁，在不同荷载布置下的内力已编制表格供查用见附
31、表载布置下的内力已编制表格供查用见附表载布置下的内力已编制表格供查用见附表载布置下的内力已编制表格供查用见附表A A，P252P252。2.2.2.2.内力计算内力计算内力计算内力计算-查表法查表法查表法查表法 第47页/共132页（1）均布荷载或三角形荷载作用下：）均布荷载或三角形荷载作用下：（2）集中荷载作用下：）集中荷载作用下：2.2.2.2.内力计算内力计算内力计算内力计算 适用条件：适用条件：等截面（若不等，等截面（若不等，I1/I21.5也可）也可）等跨（若不等，等跨（若不等，也可也可)第48页/共132页3.3.3.3.内力包络图内力包络图内力包络图内力包络图n n将所有活荷载不
32、利布置情况的内力图与将所有活荷载不利布置情况的内力图与将所有活荷载不利布置情况的内力图与将所有活荷载不利布置情况的内力图与恒载的内力图叠恒载的内力图叠恒载的内力图叠恒载的内力图叠加，加，加，加，并将这些内力图全部叠画在一起，其外包线就是并将这些内力图全部叠画在一起，其外包线就是并将这些内力图全部叠画在一起，其外包线就是并将这些内力图全部叠画在一起，其外包线就是内力包络内力包络内力包络内力包络图图图图。n n目的：能合理地确定钢筋弯起和切断的位置，有时也可以目的：能合理地确定钢筋弯起和切断的位置，有时也可以目的：能合理地确定钢筋弯起和切断的位置，有时也可以目的：能合理地确定钢筋弯起和切断的位置，
33、有时也可以检查构件截面强度是否可靠，材料用量是否节省。检查构件截面强度是否可靠，材料用量是否节省。检查构件截面强度是否可靠，材料用量是否节省。检查构件截面强度是否可靠，材料用量是否节省。n n内力包络图内力包络图内力包络图内力包络图给出了连续梁各个截面可能出现的内力的上、给出了连续梁各个截面可能出现的内力的上、给出了连续梁各个截面可能出现的内力的上、给出了连续梁各个截面可能出现的内力的上、下限，是连续梁截面承载力设计计算的依据下限，是连续梁截面承载力设计计算的依据下限，是连续梁截面承载力设计计算的依据下限，是连续梁截面承载力设计计算的依据n n弯矩包络图弯矩包络图弯矩包络图弯矩包络图是计算和布
34、置纵筋的依据，也即抵抗弯矩图应是计算和布置纵筋的依据，也即抵抗弯矩图应是计算和布置纵筋的依据，也即抵抗弯矩图应是计算和布置纵筋的依据，也即抵抗弯矩图应包住弯矩包络图；包住弯矩包络图；包住弯矩包络图；包住弯矩包络图；n n剪力包络图剪力包络图剪力包络图剪力包络图是计算和布置腹筋的依据，也即抵抗剪力图应是计算和布置腹筋的依据，也即抵抗剪力图应是计算和布置腹筋的依据，也即抵抗剪力图应是计算和布置腹筋的依据，也即抵抗剪力图应包住剪力包络图。包住剪力包络图。包住剪力包络图。包住剪力包络图。第49页/共132页分析以下两跨连续梁的弯矩包络图分析以下两跨连续梁的弯矩包络图G=30kNG=30kNQ=30kN
35、Q=30kN2m2m2m2m2m2m3.3.3.3.内力包络图内力包络图内力包络图内力包络图第50页/共132页3.3.3.3.内力包络图内力包络图内力包络图内力包络图第51页/共132页3.3.3.3.内力包络图内力包络图内力包络图内力包络图第52页/共132页支座弯矩和剪力设计值按弹性理论计算连续梁、板内力时，由于实际支按弹性理论计算连续梁、板内力时，由于实际支座有一定的宽度，因此按座有一定的宽度，因此按计算跨度计算跨度得到支座截面得到支座截面的弯矩和剪力值比实际支座边缘处的弯矩和剪力的弯矩和剪力值比实际支座边缘处的弯矩和剪力值要大，而截面设计应以支座边缘处的梁截面进值要大，而截面设计应以
36、支座边缘处的梁截面进行。行。第53页/共132页n n梁板结构形式梁板结构形式梁板结构形式梁板结构形式n n荷载传递原则荷载传递原则荷载传递原则荷载传递原则n n单向板、双向板单向板、双向板单向板、双向板单向板、双向板n n肋形楼盖结构分析模型肋形楼盖结构分析模型肋形楼盖结构分析模型肋形楼盖结构分析模型uu简化条件简化条件简化条件简化条件主梁、次梁主梁、次梁主梁、次梁主梁、次梁uu等效荷载等效荷载等效荷载等效荷载uu计算跨度计算跨度计算跨度计算跨度n n活荷载不利布置活荷载不利布置活荷载不利布置活荷载不利布置n n内力包络图内力包络图内力包络图内力包络图阶段小结阶段小结阶段小结阶段小结第54页
37、/共132页 实验研究指出，当钢筋混凝土梁的某一截面矩达到其极限弯矩 时，只要截面配筋率 不过大，钢筋不是用的高强钢筋，则截面中的受拉钢筋将首先达到屈服强度，截面开始进入屈服阶段，梁就会围绕该截面发生相对转动，好像存在一个铰一样，如图(a)承受均布荷载简支梁的跨中区，我们把这铰称为塑性铰。1、塑性铰的概念四四.单向板肋梁楼盖的内力计算单向板肋梁楼盖的内力计算-塑性法定义：定义：定义：定义：由于钢筋和混凝土塑性变形，截面破坏时发生转动，此种转动所集中的区域相当一个“铰”，成为“塑性铰”第55页/共132页（1）理想铰能自由转动但不能传递弯矩；而塑性铰则能承担一定的弯矩（即极限弯矩Mu）；而且在M
38、u作用下才开始相对转动，在相对转动过程中仍能继续传递弯矩。（2）塑性铰不是一个点，而是有一个塑性铰区，塑性铰有一定的长度（3）塑性铰不能像理想铰那样反向转动，塑性铰不能无限制地转动，当截面受压区混凝土被压碎时，转动幅度也就达到极限。塑性铰是单向微转动。1、塑性铰的概念特点：特点：特点：特点：塑性铰与理想铰的区别有以下几点：第56页/共132页在静定结构中，只要有一个截面形成塑性铰，继续加载便不再可能，因为此时静定结构已变成破坏机构，如图(c)所示。在超静定结构中，在某个截面出现一个塑性铰，一般情况下，结构并不会破坏，因为每出现一个塑性铰仅意味着减少一次超静定次数，荷载仍可继续增加，直到塑性铰陆
39、续出现，使结构变成破坏机构时，结构才破坏。1、塑性铰的概念塑性铰对结构稳定性的影响：塑性铰对结构稳定性的影响：塑性铰对结构稳定性的影响：塑性铰对结构稳定性的影响：第57页/共132页出现塑性铰之前，跨中和支座弯矩共同按比例增长，出现塑性铰之后，支座弯矩不增长，而是发生塑性转动，但跨中弯矩可以继续增长。定义：定义：由于钢筋和砼塑性变形，梁内力与荷载之由于钢筋和砼塑性变形，梁内力与荷载之间相对于线性分布而发生的非线性变化，此种现间相对于线性分布而发生的非线性变化，此种现象称为塑性内力重新分布。象称为塑性内力重新分布。塑性铰的转动过程就是塑性内力重新分布的过程。塑性铰的转动过程就是塑性内力重新分布的
40、过程。2.塑性内力重分布的概念四四.单向板肋梁楼盖的内力计算单向板肋梁楼盖的内力计算-塑性法第58页/共132页3、弯矩调幅法（1 1）定义：）定义：对于结构按弹性理论计算所得的弯矩对于结构按弹性理论计算所得的弯矩和剪力值进行适当调整，以考虑结构塑性内力重和剪力值进行适当调整，以考虑结构塑性内力重新分布的影响，然后按调整以后的内力进行配筋新分布的影响，然后按调整以后的内力进行配筋计算。计算。调幅系数：调幅系数：四四.单向板肋梁楼盖的内力计算单向板肋梁楼盖的内力计算-塑性法Me-按照弹性理论计算的弯矩值，MP-调幅后的弯矩值（塑性法的弯矩值）。第59页/共132页3.弯矩调幅法 弯矩的调整也不能
41、是随意的，如果指定的支座弯矩比按弹性方法计算的支座弯矩小的太多，则该截面塑性铰出现的太早，内力重分布的过程太长，也就是塑性铰的转动幅度过大，裂缝开展过宽，将不能满足使用要求，甚至截面受压区混凝土被压坏，形不成完全的塑性内力重分布。所以，采用弯矩调幅法计算钢筋混凝土连续板、梁的内力时，可以对按弹性方法计算的弯矩值进行适当的调整，但应遵守一定的原则。四四.单向板肋梁楼盖的内力计算单向板肋梁楼盖的内力计算-塑性法调幅系数：调幅系数：第60页/共132页3、弯矩调幅法（2 2）调幅原则：）调幅原则：材料要有一定的塑性：材料要有一定的塑性：砼：砼：C2045C2045，钢筋：钢筋：HPB300HPB30
42、0，HRB335HRB335，HRB400HRB400满足变形和裂缝要求：调幅系数不能太大，满足变形和裂缝要求：调幅系数不能太大，出现塑性铰并有一定的转动能力：出现塑性铰并有一定的转动能力：塑性铰区段箍筋用量加大：塑性铰区段箍筋用量加大：跨中截面弯矩应满足静力平衡条件跨中截面弯矩应满足静力平衡条件第61页/共132页3.弯矩调幅法（2 2）调幅原则：）调幅原则：调整后的跨中截面弯矩应满足静力平衡条件：调整后的跨中截面弯矩应满足静力平衡条件：支座剪力按荷载最不利布置和调幅厚度支座弯矩支座剪力按荷载最不利布置和调幅厚度支座弯矩有静力平衡条件计算确定：有静力平衡条件计算确定：第62页/共132页第6
43、3页/共132页4.塑性法内力计算的实用方法（2）在集中荷载作用下：第64页/共132页应当指出，按考虑塑性内力重分布方法设计的结构，在使用阶段钢筋应力较高，构件的裂缝宽度及变形较大。故下列结构不宜采用这种方法计算内力：（1）直接承受动力荷载的结构；（2）在使用阶段不允许产生裂缝或对裂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；（4）要求有较高承载力储备的结构。5.塑性法适用范围第65页/共132页n n计算简图，支承条件、计算跨数均与弹性理计算简图，支承条件、计算跨数均与弹性理计算简图，支承条件、计算跨数均与弹性理计算简图，支承条件、计算跨数均与弹性理论相同论相同论相同论相同n
44、 n不必进行活荷载的不利布置及内力包络图不必进行活荷载的不利布置及内力包络图不必进行活荷载的不利布置及内力包络图不必进行活荷载的不利布置及内力包络图n n内力计算采用弯矩调幅法。内力计算采用弯矩调幅法。内力计算采用弯矩调幅法。内力计算采用弯矩调幅法。阶段小结阶段小结阶段小结阶段小结第66页/共132页五五.截面配筋与构造要求截面配筋与构造要求1.板的截面设计（1）弯矩计算：取1m宽板带，采用塑性法按多跨连续梁计算，其弯矩为：（2）板中弯矩折减：对于四边与梁整体连接的板，中间跨中及中间支座处弯矩可折减20%，即M=0.8M (3）配筋计算：第67页/共132页五五.截面配筋与构造要求截面配筋与构
45、造要求2.板的构造要求（1）板厚：单向板单向板：h h1/301/30l l 悬臂：悬臂：h 1/12h 1/12l l 最小板厚，一般屋面最小板厚，一般屋面60mm60mm 民用楼面民用楼面60mm60mm 工业楼面工业楼面70mm70mm 常用板厚：常用板厚：8080160mm160mm（2）板的支撑长度：a 120mm120mm h h l lasas 5d5d第68页/共132页五五.截面配筋与构造要求截面配筋与构造要求2.板的构造要求 (3）板中的受力钢筋：直径：=612mm级别：HPB300、HRB335间距：70 200mmm（150mm);250mm配筋方式：分离式（施工方便）
46、弯起式：（整体性好，弯起角度300，第69页/共132页第70页/共132页五五.截面配筋与构造要求截面配筋与构造要求-塑性法2.板的构造要求配筋方式：分离式：施工方便，用钢量大弯起式：整体性好，施工复杂弯起角度：300，450（h120mm)弯起数量:占1/22/3跨中，未弯钢筋间距小400mm弯起和切断位置:弯起点l l0 0/6/6，切断点切断点a a：当：当q q 3g时，a l l0 0/4/4 当当q q 3g时，a l l0 0/3/3跨中和支座钢筋间距应相等或成倍数关系（弯起式配筋）第71页/共132页第72页/共132页第73页/共132页2.板的构造要求(4）板中的构造钢筋
47、：垂直于主梁的板面构造钢筋：作用：承担长向负弯矩用量：82001/3AS切断位置：al0/4第74页/共132页2.板的构造要求(4）板中的构造钢筋：嵌入承重墙内的板面构造钢筋：作用：承担墙边负弯矩用量：82001/3AS切断位置：al0/7第75页/共132页2.板的构造要求(4）板中的构造钢筋：嵌入墙内的板角构造钢筋：作用：承担板角双向负弯矩用量：82001/3AS切断位置：al0/4设计例题：板部分第76页/共132页五五.截面配筋与构造要求截面配筋与构造要求-塑性法3.次梁的截面设计 (1）内力计算：采用塑性法按多跨连续梁计算，其内力为（2）配筋计算：注意：跨中按T型截面计算，求bf
48、支座按矩形截面计算第77页/共132页五五.截面配筋与构造要求截面配筋与构造要求-塑性法4.次梁的构造要求 (1）截面尺寸：h h=（1/181/121/181/12）l l，b b=（1/21/31/21/3）h h（2）支撑长度：a 240mm (3)纵筋弯起和切断位置：对于次梁，当各跨跨度相差不超过对于次梁，当各跨跨度相差不超过2020，且活荷载与恒，且活荷载与恒荷载的比值小于等于荷载的比值小于等于3 3时，时，可不必画材料图可不必画材料图，按构造规，按构造规定确定钢筋的切断和弯起定确定钢筋的切断和弯起。第78页/共132页有弯起钢筋 (3)纵筋弯起和切断位置：第79页/共132页无弯起
49、钢筋 (3)纵筋弯起和切断位置：第80页/共132页五五.截面配筋与构造要求截面配筋与构造要求4.次梁的构造要求 (4)次梁的配筋原则：先拟定各跨中的钢筋直径和根数，至少先拟定各跨中的钢筋直径和根数，至少2 2根直接进入支座，根直接进入支座，其余部分可在支座前弯起承担支座负弯矩，当弯起钢筋其余部分可在支座前弯起承担支座负弯矩，当弯起钢筋不足时，可另加直钢筋。不足时，可另加直钢筋。设计例题次梁部分设计例题次梁部分第81页/共132页五五.截面配筋与构造要求截面配筋与构造要求5.主梁的截面设计 (1）内力计算：采用弹性法按多跨连续梁或刚架计算，其内力为支座中心处的内力，但最不利内力为支座边缘处：第
50、82页/共132页五五.截面配筋与构造要求截面配筋与构造要求5.主梁的截面设计（2）配筋计算：注意：跨中按T型截面计算，求bf 支座按矩形截面计算（3）主梁支座截面有效高度h0:一排放：h0=h-60 二排放：h0=h-80第83页/共132页五五.截面配筋与构造要求截面配筋与构造要求6.主梁的构造要求（1）主梁的配筋原则同次梁：（2）主梁的纵筋弯起和切断位置-绘制抵抗弯矩图确定（3）主梁的附加横向钢筋（主次梁交界处）形式：附加箍筋（优先采用）吊筋第84页/共132页第85页/共132页1.双向板受力特点、传力路径一一.双向板的受力特点双向板的受力特点双向受力、变形，传递荷载，可承担较大荷载，