钢筋混凝土结构 Reinforced Concrete Structure

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1 钢筋混凝土结构 Reinforced Concrete Structure
0 绪论 1 建筑结构计算基本原则 2 建筑结构材料 3 钢筋混凝土受弯构件 4 钢筋混凝土纵向受力构件 5 钢筋混凝土受扭构件 6 预应力混凝土构件 7 钢筋混凝土楼屋盖

2 楼屋盖概述 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 楼盖、屋盖、楼梯和雨蓬均为梁板结构。
梁板结构的分类： 按施工方法的不同分为： ——现浇整体式 ——预制装配式 ——装配整体式 现浇楼盖的钢筋网片 现浇整体式钢筋混凝土楼盖 优点： 整体刚度好、抗震性强、防水性能好， 缺点： 是模板用量多、施工作业量较大。

3 楼屋盖概述 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 One-way slab Two-way slab Flat slab Waffle slab
现浇整体式楼盖， 按楼板受力和支承条件的不同分为： ——单向板肋梁楼盖 ——双向板肋梁楼盖 ——无 梁 楼 盖 ——井 字 楼 盖 One-way slab Two-way slab Flat slab Waffle slab

4 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 楼屋盖概述 现浇肋梁楼盖： ——单向板肋梁楼盖 ——双向板肋梁楼盖

5 楼屋盖概述 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 装配式楼盖： 预制梁、预制板（或现浇板），组合而成， 工厂化生产，广泛用于多层民用和工业厂房中。
其整体性、抗震性、防水性都较差，不便于开设孔洞，不适合用于高层和有抗震设防要求的房屋，也不适合有防水和开洞要求的楼面。 装配整体式楼盖： 在预制板上现浇混凝土叠合层 形成整体楼盖。 兼具有现浇整体式楼盖和装配式楼盖的优点。 但需要进行混凝土二次浇灌，有时还需增加焊接工作量。

6 7.1 现浇钢筋混凝土肋形楼(屋)盖 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 分析单向板和双向板的受力特点：
单向板是指： 仅仅在一个方向或主要在一个方向受弯的板； 双向板是指： 两个方向均受弯的板。

7 单双向的设计判断: 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖
l2/l1≥3 按单向板设计； 2＜l2/l1＜3 宜按双向板设计； l2/l1≤2 应按双向板设计。 沿短边l1传到支座的荷载q1； 沿长边l2传到支座的荷载q2； q1/q2=α（l2/l1）4 当长短边比值达到一定值时， 可忽略q2，只考虑q1， 当成单向弯曲板进行设计。

8 楼盖的传力路线 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 单向板楼盖传力路线： 荷载→板→（沿短边）→次梁→主梁→柱或墙
单向板楼盖传力路线： 荷载→板→（沿短边）→次梁→主梁→柱或墙 双向板楼盖传力路线： 荷载→板→（沿短边和长边）→次梁和主梁→柱或墙 无梁楼盖 传力路线： 荷载 →板 →柱帽 →柱

9 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 单向板肋梁楼盖设计 设计步骤： 布结构、定简图、求内力、配钢筋、绘图纸。 一、结构平面布置（布结构）

10 经济跨度和内力计算： 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 经济跨度: 二、结构内力计算（求内力） 板：2-4m 次梁：4-6m 主梁：6-8m
受弯构件所需要求的内力为M和V 计算方法：弹性法和塑性法 弹性法严谨，配筋量多。 塑性法经济，但易开裂，下列构件不能采用， ①、直接承受动力荷载的结构； ②、对裂缝宽度有较高要求的结构； ③、重要部位的结构。

11 三、计算简图（定简图） 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 在计算简图中，需反映出构件的支承条件、 计算跨度、计算跨数、荷载分布、荷载大小等。
⑴ 支承条件 墙体作为构件的铰支座； 次梁作为板的铰支座； 主梁作为次梁的铰支座； 主梁与柱的线刚度比大于5时， 柱作为主梁的铰支座，反之，按框架结构计算。

12 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 支座的简化、计算跨度和跨数 弹性取中心 塑性取边线

13 计算简图 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 跨数不超过5跨，按实际情况， 超过5跨，可按5跨计算。
跨数不超过5跨，按实际情况， 超过5跨，可按5跨计算。 ⑶荷载分布和大小 恒载:结构自重、构造层重、隔墙、永久性设备重… 活载:人员荷载、家具荷载、临时性设备重量…

14 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 单向板楼盖荷载情况

15 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 荷载计算： 板： 负载宽度b=1M 板受到的均布恒荷载设计值g板＝ 　 恒载分项系数rg×钢混材料重度r×板厚h ×负载宽度b＋板面及板底构造层重量 板受到的均布活荷载设计值q板＝ 　 活载分项系数rq×均布活荷载标准值qk ×负载宽度b

16 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 荷载计算： 次梁： 负载宽度L1 次梁受到的均布恒荷载设计值g次＝ 　 板面恒载设计值g板×负载宽度L1＋恒载分项系数rg×钢混材料重度r×次梁宽度b×(次梁高度h次-板的厚度h板)＋梁侧抹灰重量 次梁受到的均布活荷载设计值q次＝ 　 板面活载设计值q板×负载宽度L1

17 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 荷载计算： 主梁： 负载面积L1×L2 主梁受到的集中恒荷载设计值Ｇ主＝ 　 次梁恒载设计值g次×负载宽度L2＋恒载分项系数rg×钢混材料重度r×主梁宽度b×(主梁高度h主-板的厚度h板) ×负载宽度L1＋梁侧抹灰重量 主梁受到的集中活荷载设计值Ｑ主＝ 　 板面活载设计值q板×负载面积L1×L2

18 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 弹性法计算内力（求内力）

19 弹性法计算内力（求内力） 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖
（1）、荷载的最不利组合 满布的恒荷载+最不利的活荷载布置 活荷载最不利的布置原则： 1）、求某跨跨中最大正弯矩时，应在该跨布置活荷载，然后隔跨布置活荷载； 2）、求某支座最大负弯矩时，应在该支座左右两跨布置活荷载，然后隔跨布置活荷载。 3）、求某支座边最大剪力时，应在该支座左右两跨布置活荷载，然后隔跨布置活荷载，与支座最大负弯矩的布置相同。 （2）、内力包络图 将各种内力组合情况下的内力图，画在同一张图上，形成内力叠合图，其外包线称为“内力包络图”。

20 折算荷载和计算内力 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 连续板： g’=g+q/2 q’=q/2 连续次梁 g’=g+q/4 q’=3q/4
为减少采用铰支座进行 设计所带来的误差， 可采用折算荷载的方法 来计算内力。 连续板： g’=g+q/2 q’=q/2 连续次梁 g’=g+q/4 q’=3q/4 连续主梁：不折算

21 塑性法计算内力 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖
塑性铰与普通铰比较，有以下特点： 1）、能承受弯矩； 2）、是单向铰，只沿弯矩作用方向旋转； 3）、转动有限度，从钢筋屈服到混凝土压坏。 内力重分布： 构件开裂引起刚度变化，并出现塑性铰，各截面内力发生重分布，其大小与弹性分析结果不一致。

22 梁板按塑性法计算内力 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 塑性法：（塑性内力重分布设计法）
是指采取弯矩调幅法将支座弯矩调低后 进行配筋的一种经济配筋法。 适用于板和次梁，但不适用于主梁。

23 配筋计算和构造（配钢筋） 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 单向板计算特点： （1）、取一米作为计算单元
（2）、一般不需进行斜截面受剪承载力计算。 （3）、利用支座反推力的有利作用，可减少中间跨截面和中间支座截面弯矩设计值20%，边跨跨中和第一内支座截面弯矩设计值不调整。

24 配筋计算和构造（配钢筋） 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 单向板构造要求
配筋方式： 弯起式和分离式 弯起式整体性好，但施工不便，分离式整体性稍差，但施工方便，工程实际中，分离式运用的更为普遍。

25 配筋计算和构造（配钢筋） 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖
构造钢筋： （a）、分布钢筋 ≥受力钢筋的15%，直径≥6mm，间距≤250 集中荷载较大或露天构件， 分布钢筋间距≤200mm

26 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 配筋计算和构造（配钢筋） （b）、板面构造负筋 墙 边：≥ln/7 墙 角：≥ln/4 主梁边：≥ln/4

27 配筋计算和构造（配钢筋） 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 次梁计算特点： 次梁构造要求：纵筋布置有弯起式和分离式。
（1）、跨中按T形截面，支座按矩形截面计算； （2）、一般可仅设置箍筋抗剪； （3）、一般不需作挠度与裂缝宽度验算。 次梁构造要求：纵筋布置有弯起式和分离式。

28 配筋计算和构造（配钢筋） 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 主梁计算特点： （1）、跨中按T形截面，支座按矩形截面计算；
（2）、主梁支座处截面有效高度比一般梁小； （3）、当按构造要求选择截面高度和钢筋时， 一般不需作挠度与裂缝宽度验算。 支座处的截面有效高度为： 板：h0=h-(20～25) 次梁：h0=h-(35～40)(一排) h0=h-(60～65)(两排) 主梁：h0=h-(55～60)(一排) h0=h-(80～85)(两排)

29 配筋计算和构造（配钢筋） 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 主梁构造要求：
（1）、纵筋的弯起和截断一般应在弯矩包络图上进行，也可简单化，采用次梁的纵筋布置方式，但纵筋宜伸入支座ln/3处截断。 （2）、主梁与次梁交接处，应设置附加横向钢筋，以承受集中力的作用。 附加横向钢筋有附加箍筋和附加吊筋两种类型，宜优先选用附加箍筋。

30 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 整体式双向板肋形楼盖 Two-way slab 建院食堂的现浇双向板肋梁楼盖

31 整体式双向板肋形楼盖设计 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 一、结构平面布置（布结构） 空间不大，接近正方，可不设中柱，如（a）图；
空间较大，宜设中柱，并设纵横梁，如（b）图； 空间更大，柱距较大，柱间设井字梁如（c）图。

32 结构内力计算（求内力） 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 1、单块双向板内力计算 采用弹性法 钢筋混凝土材料 的泊松比υ=1/6(或0.2)
泊松比的定义： 所谓的泊松比就是指由于外力作用引起的主应变，与在与该主应变方向相垂直的方向上的应变的比值。在弹性范围内这个比值是一定的，称为泊松比。1826年由法国的物理学家泊松提出。 采用弹性法 钢筋混凝土材料 的泊松比υ=1/6(或0.2)

33 结构内力计算（求内力） 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 2、多跨连续双向板的计算 采用弹性法 支承梁的抗弯刚度足够大，其垂直位移忽略不计。
实用计算法的基本假定是： 支承梁的抗弯刚度足够大，其垂直位移忽略不计。 （1）、求跨中最大正弯矩 [活荷载棋盘式布置] （2）、求支座最大负弯矩 [活荷载满区格布置]

34 正对称荷载作用时，当固定支座； 反对称荷载作用时，当简支支座。
求跨中最大正弯矩 [活荷载棋盘式布置] 正对称荷载作用时，当固定支座； 反对称荷载作用时，当简支支座。

35 求支座最大负弯矩 [活荷载满区格布置] 内区格： 按四边固定计算； 边区格和角区格： 按实际情况计算。
求支座最大负弯矩 [活荷载满区格布置] 内区格： 按四边固定计算； 边区格和角区格： 按实际情况计算。 当相邻区格计算结果不同时，支座最大负弯矩取两侧区格计算值的平均值。

36 双向板支承梁的内力计算 （1）、荷载情况 长边方向梁——梯形荷载 短边方向梁——三角形荷载 （2）、内力计算 一般按连续梁 计算，
但当梁柱线刚 度比≤5时， 应按框架计算。

37 双向板支承梁的内力计算

38 配筋计算与构造要求(配钢筋) 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 构造要求 （1）、板厚 （2）、受力钢筋 分离式配筋，双向受力筋，
构造要求 （1）、板厚 一般≥80mm，且≤160mm， 简支板≥l/45，连续板≥l/50。 （2）、受力钢筋 分离式配筋，双向受力筋， 短边方向钢筋放外侧， 长边方向钢筋放内侧。 （3）、支座负构造钢筋 伸过支座边≥ln/4。

39 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 楼梯的建筑形式 a.直跑单跑楼梯 b.直跑双跑楼梯

40 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 楼梯的建筑形式 c.折角楼梯 d.双分折角楼梯

41 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 楼梯的建筑形式 e.三折楼梯 f.对折楼梯（双跑楼梯）

42 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 楼梯的建筑形式 h.剪刀楼梯 g.双分对折楼梯

43 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 楼梯的建筑形式 i.圆弧形楼梯 j.螺旋楼梯

44 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 楼梯的建筑构成

45 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 楼梯的结构形式: 左面是简支楼梯， 右面是悬挑楼梯

46 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 楼梯的 结构形式: 左面是中间单梁式梁式楼梯， 右面是挑板楼梯

47 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 楼梯的结构形式: 两侧双梁楼梯

48 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 楼梯的结构形式: 一侧单梁 (右上图) 中间单梁 (下图)

49 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 楼梯的结构形式: 悬挂楼梯

50 7.3 钢筋混凝土楼梯 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 钢筋混凝土楼梯的类型 按楼梯所用材料可分为 木楼梯、钢楼梯、 钢筋混凝土楼梯
7.3 钢筋混凝土楼梯 钢筋混凝土楼梯的类型 按楼梯所用材料可分为 木楼梯、钢楼梯、 钢筋混凝土楼梯 按楼梯施工方法的不同可分为 现浇整体式楼梯和预制装配式楼梯。 建于1953年, 七层楼酒店是那个逝去的年代的象征。事实上，这家酒店已经在这同一地点矗立了近50年了。 与她的名字不同的是，七层楼酒店其实有九层楼， 共38个房间，专门为那些比较注重价格的旅行者提供廉价而优质的住宿。这家酒店以她与众不同的螺旋式楼梯和人为操作的电梯为旅行者展示了新加坡古雅的一面。 按楼梯结构的受力状态还可分为 梁式、板式、剪刀式和螺旋式

51 7.3 钢筋混凝土楼梯 1、梁式楼梯 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 在楼梯踏步板的侧面（或底面） 设置斜梁，即构成梁式楼梯
7.3 钢筋混凝土楼梯 1、梁式楼梯 在楼梯踏步板的侧面（或底面） 设置斜梁，即构成梁式楼梯 梁式楼梯荷载的传递途径是： 踏步板→斜梁→平台梁（或楼层梁）→楼梯间墙（或柱） 建院食堂梁式楼梯

52 7.3 钢筋混凝土楼梯 2、板式楼梯 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 板式楼梯一般由梯段斜板、平台及平台板组成，梯段斜板两端支承在平台梁上
7.3 钢筋混凝土楼梯 2、板式楼梯 板式楼梯一般由梯段斜板、平台及平台板组成，梯段斜板两端支承在平台梁上 板式楼梯荷载的传递途径是： 斜板→平台梁→楼梯间墙（或柱）。

53 7.3 钢筋混凝土楼梯 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 3、剪刀式及螺旋式楼梯 其优点是外形轻巧、美观。但其受力复杂，
7.3 钢筋混凝土楼梯 3、剪刀式及螺旋式楼梯 其优点是外形轻巧、美观。但其受力复杂， 尤其是螺旋楼梯，施工也比较困难， 材料用量多，造价较高。

54 7.3.2 现浇楼梯的构造 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 1.现浇板式楼梯的构造 梯段斜板中受力钢筋可采用弯起式或分离式。
现浇楼梯的构造 1.现浇板式楼梯的构造 梯段斜板中受力钢筋可采用弯起式或分离式。 梯段板中的分布钢筋按构造配置，要求每个踏步范围内至少放置一根钢筋。

55 7.3.2 现浇楼梯的构造 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖
现浇楼梯的构造 在平台板与平台梁或过梁相交处，考虑到支座处有负弯矩作用，应配置承受负弯矩的钢筋。一般可将板的下部纵筋在支座附近弯起一半，其上弯点距支座ln /10，且≥300mm。另外附加伸出支座边缘ln /4的直钩负筋，其数量与上述弯起钢筋相同。 平台梁的构造要求同一般简支受弯构件。但如果平台梁两侧荷载（梯段斜板传来）不一致而引起扭矩，应酌量增加其配箍量。

56 思考题 第七章 钢筋混凝土楼（屋）盖 小组协作思考题:
7.1 什么叫内力包络图？为什么要画内力包络图？ 试述画多跨连续梁内力包络图的方法步骤。 什么叫塑性铰？它与力学中的理想铰有何异同？ 为什么在计算主梁的支座截面配筋时，应取支座边缘 处的弯矩？ 为什么在主次梁相交处，在主梁中需设置附加横向 钢筋？附加横向钢筋的数量和布置范围应如何确定？ 常用楼梯有哪几种类型？各有何优缺点？说明它们 的适用范围。 试述梁式及板式楼梯荷载的传递途径。 试述梁式及板式楼梯各组成部分的计算要点和构造要求 思考题

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