內(nèi)力計算課件

1、內(nèi)力計算項目二：肋梁樓蓋設(shè)計項目二：肋梁樓蓋設(shè)計任務(wù)任務(wù)1 結(jié)構(gòu)平面布置方案結(jié)構(gòu)平面布置方案任務(wù)任務(wù)2 計算簡圖及荷載計算計算簡圖及荷載計算任務(wù)任務(wù)3 內(nèi)力計算內(nèi)力計算任務(wù)任務(wù)4 正截面配筋計算正截面配筋計算任務(wù)任務(wù)5 斜截面配筋計算斜截面配筋計算任務(wù)任務(wù)6 樓蓋設(shè)計與構(gòu)造要求樓蓋設(shè)計與構(gòu)造要求任務(wù)任務(wù)7 樓梯樓梯單向板樓蓋設(shè)計實例單向板樓蓋設(shè)計實例 雙向板樓蓋設(shè)計實例雙向板樓蓋設(shè)計實例內(nèi)力計算1）按彈性理論方法計算是假定結(jié)構(gòu)構(gòu)件為理想彈性材料，選取計算簡圖后，其內(nèi)力按結(jié)構(gòu)力學(xué)的原理分析計算，一般常用力矩分配法來求連續(xù)板、梁的內(nèi)力。為計算方便，對于常用荷載作用下的等跨連續(xù)梁板，均已編制成計算表

2、格可直接查用。鋼筋混凝土連續(xù)板、梁的內(nèi)力計算方法有兩種：即彈性計算法彈性計算法和塑性計算法塑性計算法。學(xué) 而 不 思 則 罔 ， 思 而 不 學(xué) 則 殆學(xué) 而 不 思 則 罔 ， 思 而 不 學(xué) 則 殆 孔 子孔 子 其計算結(jié)果比實際情況偏大，可靠度大。但其求得的支座彎矩遠大于跨中彎矩，這使得支座配筋擁擠，構(gòu)造復(fù)雜，施工不便。任務(wù)任務(wù)3 單向板樓蓋的內(nèi)力計算單向板樓蓋的內(nèi)力計算1.內(nèi)力計算兩種方法內(nèi)力計算2）塑性計算法是從結(jié)構(gòu)的實際受力情況出發(fā)，考慮材料塑性變形引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布來計算連續(xù)梁內(nèi)力的方法，這樣不僅可消除內(nèi)力計算與截面承載力計算之間的矛盾（彈性計算時，內(nèi)力按勻質(zhì)彈性材料分析，而截

3、面承載力計算則采用的是塑性理論），而且還可以獲得節(jié)省材料、方便施工的技術(shù)經(jīng)濟效果。 采用塑性理論方法進行內(nèi)力計算，其設(shè)計方法簡單，可以節(jié)約鋼材，克服支座處鋼筋擁擠的現(xiàn)象，更方便施工。學(xué) 而 不 思 則 罔 ， 思 而 不 學(xué) 則 殆學(xué) 而 不 思 則 罔 ， 思 而 不 學(xué) 則 殆 孔 子孔 子 內(nèi)力計算2、適用范圍一般工業(yè)與民用建筑現(xiàn)澆肋梁樓蓋中的板和次梁，通常采用塑性計算法。（因其設(shè)計方法簡單，節(jié)約鋼材，方便施工）。下列情況下應(yīng)按彈性理論計算方法進行設(shè)計：1、直接承受動力荷載和重復(fù)荷載的結(jié)構(gòu)2、在使用階段不允許出現(xiàn)裂縫或?qū)α芽p開展有較嚴格限制的結(jié)構(gòu)。3、處于重要部位，要求有較大承載力儲備的

4、結(jié)構(gòu)，如肋梁樓蓋中的主梁。4、處于侵蝕性環(huán)境中的結(jié)構(gòu)。（因為塑性內(nèi)力重分布理論以形成塑性鉸為前提，在使用階段構(gòu)件的裂縫和變形均較大）。內(nèi)力計算3、彈性法計算法、彈性法計算法活荷載的最不利組合活荷載的最不利組合內(nèi)力計算一、活荷載最不利的布置原則一、活荷載最不利的布置原則：1 1）求某跨跨中最大正彎矩時，應(yīng)在該跨布置活荷載，然后隔跨）求某跨跨中最大正彎矩時，應(yīng)在該跨布置活荷載，然后隔跨布置活荷載；布置活荷載；2 2）求某跨跨中最小彎矩（最大負彎矩）時，應(yīng)在該跨不布置活）求某跨跨中最小彎矩（最大負彎矩）時，應(yīng)在該跨不布置活荷載，而在相鄰兩跨布置活荷載，然后向其左右每隔一跨布荷載，而在相鄰兩跨布置活荷

5、載，然后向其左右每隔一跨布置活荷載；置活荷載；3 3）求某支座最大負彎矩時，應(yīng)在該支座左右兩跨布置活荷載，）求某支座最大負彎矩時，應(yīng)在該支座左右兩跨布置活荷載，然后隔跨布置活荷載。然后隔跨布置活荷載。4 4）求某支座邊最大剪力時，應(yīng)在該支座左右兩跨布置活荷載，）求某支座邊最大剪力時，應(yīng)在該支座左右兩跨布置活荷載，然后隔跨布置活荷載，與支座最大負彎矩的布置相同。然后隔跨布置活荷載，與支座最大負彎矩的布置相同。二、荷載的最不利組合二、荷載的最不利組合 滿布的恒荷載滿布的恒荷載+ +最不利的活荷載布置。最不利的活荷載布置。內(nèi)力計算五跨連續(xù)梁求最不利內(nèi)力時荷載布置圖五跨連續(xù)梁求最不利內(nèi)力時荷載布置圖內(nèi)

6、力計算彈性法計算法彈性法計算法內(nèi)力包絡(luò)圖內(nèi)力包絡(luò)圖1 1、內(nèi)力包絡(luò)圖的概念、內(nèi)力包絡(luò)圖的概念將各種內(nèi)力組合情況下的內(nèi)力圖，畫在同一張圖上，形將各種內(nèi)力組合情況下的內(nèi)力圖，畫在同一張圖上，形成內(nèi)力疊合圖，其外包線稱為成內(nèi)力疊合圖，其外包線稱為“內(nèi)力包絡(luò)圖內(nèi)力包絡(luò)圖”。2 2、內(nèi)力包絡(luò)圖的目的、內(nèi)力包絡(luò)圖的目的合理確定縱向受力鋼筋彎起和截斷的位置，也可檢查構(gòu)合理確定縱向受力鋼筋彎起和截斷的位置，也可檢查構(gòu)件截面承載力是否可靠，材料乃是是否節(jié)省。件截面承載力是否可靠，材料乃是是否節(jié)省。內(nèi)力計算內(nèi)力計算4、塑性計算法 2）塑性鉸的特點塑性鉸的特點：多跨連續(xù)梁是超靜定結(jié)構(gòu)，由于存在多余約束，構(gòu)件某一截面

7、出現(xiàn)塑性鉸交不會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)立即破壞，還可以繼續(xù)承受增加的荷載，直到不斷增加的塑性鉸使結(jié)構(gòu)成為幾何可變體系，才喪失其承載能力。 1）塑性鉸的概念塑性鉸的概念：在跨中彎矩較大的截面形成一個塑性變形集中的區(qū)域，使截面兩側(cè)產(chǎn)生較大的相對轉(zhuǎn)角，這個集中區(qū)域在構(gòu)件中的作用，猶如一個能夠轉(zhuǎn)動的“鉸”，稱為塑性鉸。它是塑性變形集中發(fā)展的結(jié)果。塑性鉸與塑性內(nèi)力重分布塑性鉸與塑性內(nèi)力重分布內(nèi)力計算4）塑性內(nèi)力重分布的概念塑性內(nèi)力重分布的概念：塑性鉸的出現(xiàn)將引起構(gòu)：塑性鉸的出現(xiàn)將引起構(gòu)件各截面間的內(nèi)力分布發(fā)生變化的現(xiàn)象，稱為塑性內(nèi)件各截面間的內(nèi)力分布發(fā)生變化的現(xiàn)象，稱為塑性內(nèi)力重分布。力重分布。5）塑性內(nèi)力重分布的經(jīng)

8、濟效應(yīng)塑性內(nèi)力重分布的經(jīng)濟效應(yīng)：按一般力學(xué)方法計：按一般力學(xué)方法計算出來的內(nèi)力，其跨中與支座截面的彎矩比值為算出來的內(nèi)力，其跨中與支座截面的彎矩比值為M1：MB1：1.2，經(jīng)過塑性內(nèi)力重分布后，使其跨中與，經(jīng)過塑性內(nèi)力重分布后，使其跨中與支座截面的彎矩比值改變?yōu)橹ё孛娴膹澗乇戎蹈淖優(yōu)镸1：MB1：1，從而利，從而利用了跨中截面潛在的承載能力而取得經(jīng)濟效益。用了跨中截面潛在的承載能力而取得經(jīng)濟效益。 3）塑性鉸與理想鉸的區(qū)別塑性鉸與理想鉸的區(qū)別：前者能承受彎矩，并只：前者能承受彎矩，并只能沿彎矩作用發(fā)生一定限度的轉(zhuǎn)動，而后者則不能能沿彎矩作用發(fā)生一定限度的轉(zhuǎn)動，而后者則不能承受彎矩，但可自由轉(zhuǎn)

9、動。承受彎矩，但可自由轉(zhuǎn)動。內(nèi)力計算彎矩調(diào)幅法彎矩調(diào)幅法非非學(xué)學(xué)無無以以廣廣才，才，非非志志無無以以成成學(xué)學(xué)| |諸諸葛葛亮亮 1、彎矩調(diào)幅法的概念：彎矩調(diào)幅法的概念：考慮塑性內(nèi)力重分布，設(shè)計時，將支座截面彎矩MB高速降低為MB（滿足平衡條件），經(jīng)過綜合分析計算再得到各連續(xù)梁各截面的內(nèi)力值，這種做法稱為彎矩調(diào)幅法。2、彎矩調(diào)幅法應(yīng)遵循的原則彎矩調(diào)幅法應(yīng)遵循的原則要求材料具有良好的塑性性能。 為保證在調(diào)幅截面能夠形成塑性鉸，且具有足夠的轉(zhuǎn)動能力，故調(diào)幅截面的相對受壓區(qū)高度系數(shù)就在0.10.35之間。為避免塑性鉸出現(xiàn)過早，轉(zhuǎn)動幅度過大，致使梁的裂縫寬度及變形過大，應(yīng)控制支座截面的彎矩調(diào)幅系數(shù)，以不

10、超過20為宜。為確保結(jié)構(gòu)安全可靠，要求連續(xù)梁（板）各跨高速后的兩個支座彎矩的平均值加上跨中彎矩的絕對值之和不得小于相應(yīng)的簡支梁跨中彎矩，任何控制截面的彎矩值不宜小于簡支彎矩的1/3。內(nèi)力計算20)(:lqgM彎矩計算塑性計算法塑性計算法是指采取彎矩調(diào)幅法將支座彎矩調(diào)低后進行配筋的是指采取彎矩調(diào)幅法將支座彎矩調(diào)低后進行配筋的一種經(jīng)濟配筋法。適用于板和次梁，但不適用于主梁。一種經(jīng)濟配筋法。適用于板和次梁，但不適用于主梁。111161161161141板161161111連 續(xù) 板 、 梁 的 彎 矩 系 數(shù)連 續(xù) 板 、 梁 的 彎 矩 系 數(shù) 111梁141板111梁內(nèi)力計算nlqgV)(:剪力

11、計算連 續(xù) 梁 的 剪 力 系 數(shù)連 續(xù) 梁 的 剪 力 系 數(shù) 0.40.40.50.50.60.60.50.50.50.5內(nèi)力計算5、內(nèi)力值的確定、內(nèi)力值的確定 1）單向板中內(nèi)力值的確定）單向板中內(nèi)力值的確定 支承在次梁或磚墻上的連續(xù)板，一般可按考慮塑性內(nèi)支承在次梁或磚墻上的連續(xù)板，一般可按考慮塑性內(nèi)力重分布的方法計算。力重分布的方法計算。板一般均能滿足斜截面抗剪要求，設(shè)計時可不進行受板一般均能滿足斜截面抗剪要求，設(shè)計時可不進行受剪承載力計算。剪承載力計算。一般規(guī)定，對四周與梁整體連接時，其中間跨板帶的一般規(guī)定，對四周與梁整體連接時，其中間跨板帶的跨中截面及中間支座截面的計算彎矩可折減跨中截面及中間支座截面的計算彎矩可折減20，其他，其他截面則不予減少。截面則不予減少。內(nèi)力計算2、次梁內(nèi)力值的確定、次梁內(nèi)力值的確定次梁的內(nèi)力計算一般按塑性理論計算方法，計算其彎矩與剪力。3、主梁內(nèi)力值的確定、主梁內(nèi)力值的確定因主梁是樓蓋中的重要構(gòu)件，需要有較大的承載力儲備，并且在使用階段撓度及裂縫開展不宜過大，故主梁的內(nèi)力計算一般按彈