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混凝土结构基本原理 (第10章) 皖西学院 土木工程专业 进入.

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1 混凝土结构基本原理 (第10章) 皖西学院 土木工程专业 进入

2 混凝土结构设计 第10章 主 页 第10章 钢筋混凝土楼盖设计 目 录 上一章 下一章 帮 助

3 本章重点 混凝土结构设计 第10章 1. 掌握梁板结构布置的一般方法、计算简图、活荷载的最不利布置及内力包络图的绘制。
2. 掌握整体式(现浇)单向梁板结构的内力按弹性及考虑塑性内力重分布的计算方法;建立折算荷载、塑性铰、内力重分布、弯矩调幅等概念;掌握连续梁板截面设计特点及配筋构造要求。 3. 掌握整体式(现浇)双向板结构的内力按弹性及按塑性理论的设计方法;掌握其配筋构造要求。 4. 熟悉梁式楼梯和板式楼梯的受力特点、内力计算和配筋构造要求。

4 §10.1 概述 §10.2 整体式(现浇)单向板梁板结构设计 §10.3 整体式(现浇)双向板梁板结构设计 §10.4
混凝土结构设计 第10章 §10.1 概述 §10.2 整体式(现浇)单向板梁板结构设计 §10.3 整体式(现浇)双向板梁板结构设计 §10.4 整体式楼梯和雨篷设计

5 §10.1 概述 楼盖结构形式 混凝土结构设计 第10章 组成:一般梁+板,可有板无梁。 形式:楼盖、屋盖、阳台、雨篷、楼梯、片筏基础等。
主 页 目 录 钢筋混凝土无梁楼盖 钢筋混凝土肋梁楼盖 上一章 下一章 帮 助

6 混凝土结构设计 第10章 地下室底板 挡土墙

7 混凝土结构设计 第10章

8 混凝土结构设计 第10章 单向板密肋楼盖 无梁密肋楼盖

9 混凝土结构设计 第10章

10 混凝土结构设计 第10章

11 混凝土结构设计 第10章

12 混凝土结构设计 第10章

13 按结构类型: 按预应力情况: 按施工方法: 混凝土结构设计 第10章 (1)肋梁楼盖 (2) 无梁楼盖 (1)RC楼盖(2)PC楼盖
(1)肋梁楼盖 (2) 无梁楼盖 按预应力情况: (1)RC楼盖(2)PC楼盖 按施工方法: (1)现浇楼盖(2)装配式楼盖(3)装配整体式

14 现浇式钢筋混凝土楼(屋)盖分类 混凝土结构设计 第10章 现浇式:板与梁钢筋交织,混凝土同时浇捣。这是本章学习的重点。
装配式:预制板+现浇(或预制)梁。 装配整体式:预制楼面上做刚性面层。 刚性面层:≥ 40 mm混凝土层,内配钢筋网。 现浇式钢筋混凝土楼(屋)盖分类 主 页 目 录 上一章 下一章 帮 助

15 混凝土结构设计 第10章 单向板与双向板 (a) 两对边简支矩形板 (b) 两对边简支矩形板的弯曲形状 单向板

16 混凝土结构设计 第10章 四边支承双向板

17 单向板肋形楼盖 l2 / l1 ≥ 3时按单向板设计 …10-1 …10-2 …10-3 …10-4 混凝土结构设计 第10章 主 页
主 页 目 录 上一章 下一章 帮 助

18 …10-5 …10-6 …10-7 混凝土结构设计 第10章 板上荷载 传力方式: 次梁 主梁 墙、柱 基础
主 页 目 录 上一章 下一章 板上荷载 传力方式: 次梁 主梁 墙、柱 基础 除与边长比有关外,还与支承梁的线刚度比有关。 帮 助

19 混凝土结构设计 第10章

20 双向板肋形楼盖 l2 / l1 ≤ 2时按双向板设计 混凝土结构设计 第10章 梁无主次之分,荷载两向传递。 板上荷载 传力方式:
主 页 目 录 上一章 下一章 板上荷载 传力方式: 两个方向梁 墙、柱 基础 帮 助

21 混凝土结构设计 第10章

22 井式楼盖与密肋楼盖 混凝土结构设计 第10章 可无柱,使用方便,但梁跨度 大。楼面刚度弱,变形大。 梁高h ≥ 。 井式 密肋
主 页 目 录 井式 上一章 密肋 肋距≤ 1.5 m,楼面刚度比井 式大,变形比井式小。 传力方式: 基础 下一章 帮 助

23 混凝土结构设计 第10章 无梁楼盖 主 页 目 录 上一章 下一章 传力方式: 基础 板不宜薄,h≥150mm。柱距不宜大。 帮 助

24 §10.2 整体式(现浇)单向板梁板结构设计 单向板梁板结构的设计步骤: 混凝土结构设计 第10章
主 页 单向板梁板结构的设计步骤: ①结构平面布置,并初步拟定板厚和主、次梁的截面尺寸; ②确定计算单元; ③确定梁、板的荷载及计算简图; ④梁、板的内力计算; ⑤截面计算,配筋及构造处理; ⑥绘制施工图 目 录 上一章 下一章 帮 助

25 混凝土结构设计 第10章 结构布置方法

26 梁板内力计算方法 混凝土结构设计 第10章 为使板有足够的刚度, 板厚尚应满足: 工业楼面:h≥70 mm 民用楼面:h≥60 mm h≥
主 页 目 录 上一章 梁板内力计算方法 下一章 按弹性理论计算 按结构力学方法计算。下例情况下要按弹性理论方法计算: 帮 助

27 单向板肋形楼盖按线弹性的计算 混凝土结构设计 第10章 (1)直接承受动力荷载和疲劳荷载作用的楼盖;
(2)在使用阶段不允许出现裂缝或对裂缝开展有较高要求的楼盖; (3)处于侵蚀性环境及负温下的楼盖。 主 页 目 录 上一章 按塑性理论计算方法 下一章 单向板肋形楼盖按线弹性的计算 帮 助 计算单元的确定

28 混凝土结构设计 第10章 荷载分配时不考虑结构的连续性

29 混凝土结构设计 第10章 计算简图 墙支承 梁支承 相邻两跨跨长相差≤10%时,按等跨计算。 五跨以上按五跨计算。 主 页 目 录 上一章
主 页 目 录 上一章 下一章 相邻两跨跨长相差≤10%时,按等跨计算。 五跨以上按五跨计算。 帮 助

30 混凝土结构设计 第10章 计算跨度 对单跨梁和板 两端搁置在砖墙上的板 两端与梁整体连接的板 单跨梁

31 混凝土结构设计 第10章 中间跨 对多跨连续梁板 计算跨度 主 页 目 录 上一章 下一章 帮 助

32 承载力计算荷载用设计值,要将荷载标准值乘以荷载分项系数γG 或γQ 。
混凝土结构设计 第10章 荷载 (1) 恒载:自重、粉灰重等。 恒载标准值=体积×材料自重 常用的材料和构件自重见教材附录2。 主 页 目 录 上一章 (2) 活荷载:人群、家具等。 民用建筑楼面活载标准值见教材附录3。 板和次梁一般以均布荷载为主。 承载力计算荷载用设计值,要将荷载标准值乘以荷载分项系数γG 或γQ 。 下一章 帮 助

33 当梁板直接搁置在砖墙或钢梁上时,按实际恒载和实际活载计算。
混凝土结构设计 第10章 (3) 折算恒载与折算活载 主 页 目 录 上一章 考虑主梁对次梁、次梁对板的约束影响。 次梁 当梁板直接搁置在砖墙或钢梁上时,按实际恒载和实际活载计算。 下一章 帮 助

34 混凝土结构设计 第10章 内力计算及组合 内力按结构力学方法计算。2~5跨等跨梁板内力见教材附录13。内力要根据荷载最不利布置组合计算,画出内力包络图。 恒载一次布置,活载分跨布置再组合

35 …10-8 …10-9 混凝土结构设计 第10章 配筋计算 配筋计算方法按《混凝土结构设计原理》(第二版)有关章节。
配筋时用的弯矩和剪力值按如下方法确定: 主 页 目 录 …10-8 …10-9 上一章 下一章 帮 助

36 单向板肋形楼盖按塑性内力重分布方法设计 混凝土结构设计 第10章 计算单元及荷载 (1) 计算单元:与弹性方法相同。 (2) 计算跨度:
主 页 中间跨 边跨 目 录 上一章 下一章 帮 助 (3) 荷载:用实际恒载与实际活载。

37 混凝土开裂后,截面的应力分布发生了变化,称应力发 生了重分布。钢筋屈服后,在荷载无明显增加的情况
混凝土结构设计 第10章 塑性铰 主 页 目 录 上一章 下一章 混凝土开裂后,截面的应力分布发生了变化,称应力发 生了重分布。钢筋屈服后,在荷载无明显增加的情况 下,截面的变形可以急剧增大,称出现了“塑性铰”。 帮 助

38 混凝土结构设计 第10章 塑性铰与普通铰的区别是: (a)塑性铰是单向铰, 只能沿Mu方向转动; (b) 塑性铰可以传递弯矩, M≤Mu ;
P 塑性铰与普通铰的区别是: (a)塑性铰是单向铰, 只能沿Mu方向转动; (b) 塑性铰可以传递弯矩, M≤Mu ; (c) 塑性铰的转动是有限的: (d)有一定长度区域; M y u f y u - P

39 …10-10 混凝土结构设计 第10章 式中, 为极限曲率; 为屈服曲率;lp为塑性 铰的等效长度。
M y u f - …10-10 式中, 为极限曲率; 为屈服曲率;lp为塑性 铰的等效长度。 塑性铰可分为拉铰或钢筋铰 (受拉钢筋屈服)和压铰或混凝土铰 (受拉钢筋不屈服),拉铰转动量大于压铰。

40 内力重分布 混凝土结构设计 第10章 超静定结构中,某一截面由于裂缝出现、钢筋与混凝土 粘结破坏、钢筋屈服等原因,使截面内力分布与按弹性
主 页 目 录 上一章 超静定结构中,某一截面由于裂缝出现、钢筋与混凝土 粘结破坏、钢筋屈服等原因,使截面内力分布与按弹性 理论分析时有所不同的现象,称为出现了内力重分布。 超静定结构才有内力重分布,静定结构只有应力重分布 下一章 帮 助

41 考虑塑性内力重分布的意义 混凝土结构设计 第10章 ①能够正确地计算结构的承载力和验算使用阶段的变形与裂缝宽度;
②可以使结构在破坏时有较多的截面达到极限承载力,从而充分发挥结构的潜力,更有效地节约材料; ③利用结构的内力重分布现象,可以合理地调整钢筋布置,缓解支座钢筋拥挤现象,简化配筋构造,方便混疑土浇捣,从而提施工效率和质量; ④根据结构的内力重分布现象,在一定条件下可以人为控制结构中的弯矩分布,从而使设计得以简化.

42 混凝土结构设计 第10章 调幅法 弯矩调幅法简称调幅法,它是在弹性弯矩的基础上,根据需要,适当调整某些截面弯矩值。通常对那些弯矩绝对值较大的截面进行弯矩调整,然后按调整后的内力进行截面设计和配筋构造,是一种适用的设计方法。 截面弯矩调整的幅度用调幅系数β表示

43 混凝土结构设计 第10章

44 混凝土结构设计 第10章 应使调幅后的跨中截面弯矩接近原包络图弯矩值 取按弹性理论计算的弯矩包络图的跨中弯矩值和按下式计算的较大值。

45 混凝土结构设计 第10章 应用弯矩调幅法应遵循以下规定:
(1)纵筋:HPB235、HRB335、HRB400、RRB400;混凝土:C20~C45 (2) 一般不宜超过0.25 (3) 不应超过 ,不宜小于 (4)调整后的结构内力必须满足静力平衡条件: 连续梁、板各控制截面的弯矩值不宜小于简支梁弯矩值的1/3 (5)应在可能产生塑性铰的区段适当增加箍筋数量 受剪配箍率:(防斜拉) (6)必须满足正常使用阶段变形及裂缝宽度的要求,在使用阶段不应出现塑性铰

46 混凝土结构设计 第10章 弯矩调幅法 《钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程》(CECS51:93) 规定:调幅系数一般为0.2,且不宜超过0.25。 内力重分布使弹性计算中弯矩最大截面内力减少, 弯矩较小截面的内力增大,相当于弯矩调幅。由于塑 性铰的转动是有限的,因此调幅量也有限。

47 (1) 按弹性分析方法计算内力,按活载最不利分布进行内力组合得出最不利弯矩图; (2) 按要求对支座弯矩调幅;
混凝土结构设计 第10章 弯矩调幅法计算步骤 (1) 按弹性分析方法计算内力,按活载最不利分布进行内力组合得出最不利弯矩图; (2) 按要求对支座弯矩调幅; (3) 计算支座弯矩调幅后相应的跨中弯矩值,且此弯矩值不得小于弹性弯矩值。 主 页 目 录 上一章 连续梁各控制截面的剪力设计值 下一章 可按荷载最不利布置,根据调整后的支座弯矩用静 力平衡条件计算;也可近似取用考虑荷载最不利布 置按弹性方法算得的剪力值。 帮 助

48 …10-11 …10-12 …10-13 混凝土结构设计 第10章 等跨连续梁板内力计算 (1) 等跨连续梁
式中, 、 分别为等跨连续梁的弯矩系数和 剪力系数,见表1.1和表1.2。 …10-11 …10-12 主 页 目 录 上一章 下一章 (2) 等跨连续板 式中, 为等跨连续板的弯矩系数,见表1.1。 …10-13 帮 助

49 混凝土结构设计 第10章 表1.1 连续梁和连续单向板的弯矩计算系数 支承情况 截面位置 端 支座 边跨 跨中 距端第二支座 距端第二
表1.1 连续梁和连续单向板的弯矩计算系数 支承情况 截面位置 支座 边跨 跨中 距端第二支座 距端第二 跨跨中 中间支座 中间跨 A B C 梁、板搁置 在墙上 1/11 2跨 连续: -1/10 3跨以上连续:-1/11 1/16 -1/14 与梁整浇连接 -1/16 1/14 -1/24 梁与柱整浇连接 主 页 目 录 上一章 下一章 帮 助

50 混凝土结构设计 第10章 表1.2 连续梁的剪力计算系数 主 页 支承情况 截面位置 端支座内侧Ain 距端第二支座 中间支座 外侧Bex
表1.2 连续梁的剪力计算系数 主 页 支承情况 截面位置 端支座内侧Ain 距端第二支座 中间支座 外侧Bex 内侧Bn 外侧Cex 内侧Cin 搁置 在墙上 0.45 0.60 0.55 与梁或柱整浇连接 0.50 目 录 上一章 下一章 帮 助

51 混凝土结构设计 第10章 等跨连续梁的计算

52 混凝土结构设计 第10章 等跨连续梁的计算

53 配筋计算与构造要求 混凝土结构设计 第10章 板 (1) 配筋计算特点
主 页 目 录 (1) 配筋计算特点 按照《混凝土结构设计原理》(第二版) 第4章所介绍的方法计算受力纵筋,受力纵筋沿短跨方向布置。 一般不验算斜截面承载力。 四周与梁整体连接的单向板,由于拱效应使板中 各计算截面弯矩减少,中间跨的跨中截面和中间支 座计算弯矩都按减少20%计算,其他截面不减少。 上一章 下一章 帮 助

54 板的支承长度应满足受力钢筋在支座内的锚固要 求,且一般不小于板厚及120 mm。 受力钢筋一般用HPB235级钢筋和LL550级冷轧带
混凝土结构设计 第10章 (2) 构造要求 主 页 板厚宜尽量薄一些,但不得小于最小厚度。 板的支承长度应满足受力钢筋在支座内的锚固要 求,且一般不小于板厚及120 mm。 受力钢筋一般用HPB235级钢筋和LL550级冷轧带 肋钢筋,直径常用8 mm、10 mm,70 mm ≤间距≤200 mm。 受力钢筋可用弯起式或分离式,钢筋的弯起、切断 见教材第29页图1.2.14。支座计算弯矩都按减少20%计算,其他截面不减少。 目 录 上一章 下一章 帮 助

55 混凝土结构设计 第10章 连续板受力钢筋两种配置方式 连续板受力钢筋两种配置方式

56 分布筋与受力筋方向垂直,每米不小于4根,直径常为8 mm,且截面面积不小于受力钢筋截面面积的15%。 嵌入墙内的板,其板面应配附加钢筋。
混凝土结构设计 第10章 分布筋与受力筋方向垂直,每米不小于4根,直径常为8 mm,且截面面积不小于受力钢筋截面面积的15%。 嵌入墙内的板,其板面应配附加钢筋。 垂直于主梁的板面应设附加钢筋。 主 页 目 录 上一章 下一章 帮 助

57 跨中按T形截面计算,支座按矩形截面计算。 正截面按《混凝土结构设计原理》(第二版)第4章计算,斜截面按该书第5章计算。
第10章 次梁 主 页 (1) 配筋计算特点 跨中按T形截面计算,支座按矩形截面计算。 正截面按《混凝土结构设计原理》(第二版)第4章计算,斜截面按该书第5章计算。 目 录 上一章 (2) 构造要求 受力钢筋的弯起和切断原则上应按弯矩包络图确定。 对于跨度相差不超过20%、承受均布荷载的次梁,当q/g ≤ 3时,可按本教材中图1.2.16确定。 下一章 帮 助

58 主梁以承受次梁传来的集中荷载为主,为简化计算,可将自重也折算成集中荷载计算。
混凝土结构设计 第10章 主梁 (1) 计算特点 主梁以承受次梁传来的集中荷载为主,为简化计算,可将自重也折算成集中荷载计算。 主 页 目 录 上一章 下一章 跨中按T形截面计算,支座按矩形截面计算。 主梁支座处截面有效高度按下图确定。 帮 助

59 主梁受力钢筋的切断位置要按弯矩包络图确定。 次梁与主梁相交处应设附加钢箍或吊筋。
混凝土结构设计 第10章 主 页 目 录 上一章 下一章 (2) 构造要求 主梁受力钢筋的切断位置要按弯矩包络图确定。 次梁与主梁相交处应设附加钢箍或吊筋。 帮 助

60 式中,F 为次梁传递给主梁的集中荷载设计值; fyv为附加箍筋或吊筋的抗拉强度设计值; 为附加箍筋与水平线的交角。
混凝土结构设计 第10章 吊筋按右式计算: 附加箍筋: 主 页 式中,F 为次梁传递给主梁的集中荷载设计值; fyv为附加箍筋或吊筋的抗拉强度设计值; 为附加箍筋与水平线的交角。 目 录 上一章 下一章 帮 助

61 混凝土结构设计 第10章 内力重分布的过程 两端固定梁 由于MA>MC,所以将会在A或B处先产生塑性饺,使原有两端固定梁 变成两端简支梁。

62 假定当g作用时,恰好支座出现塑性铰,此时支座和跨中弯矩
分别为: A B L 混凝土结构设计 第10章

63 混凝土结构设计 第10章 此时若在梁上再作用q,此时支座弯矩不增加,跨中弯矩 增加为:

64 混凝土结构设计 第10章 思考题. 已知:两端固定的单跨梁,其净跨为6米,截面尺寸b×h=200 × 500mm,采用C20级混凝土,为承受支座负弯矩和跨中正弯矩,均配置3根直径18mm的HRB335钢筋(As=763mm2)。 求:用塑性内力重分布的方法求该梁破坏时所能承受的均布荷载设计值。


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