第二篇梁板結(jié)構(gòu)PPT課件

1、12021-11-17第一章 概述 混凝土梁板結(jié)構(gòu)的實際應用 工業(yè)與民用建筑和構(gòu)筑物中常用的結(jié)構(gòu) 樓蓋、屋蓋、板式基礎(chǔ)、陽臺、雨篷、樓梯 水池的底板和頂板 樓蓋和屋蓋是最典型的梁板結(jié)構(gòu)。 荷載傳遞 樓（屋）蓋主要承擔樓（屋）面上的使用荷載， 將荷載傳至承重結(jié)構(gòu)（梁、墻及柱）， 由承重結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)及地基。第1頁/共180頁22021-11-171.11.1樓蓋的結(jié)構(gòu)類型 按施工方法分類 裝配式混凝土樓蓋 裝配式樓蓋是采用混凝土預制件在現(xiàn)場安裝連接而成，便于工業(yè)化生產(chǎn)和機械化施工，可減輕勞動強度，提高生產(chǎn)率，減少現(xiàn)場濕作業(yè)，一般用于多層建筑中。但是這種樓面由于整體性、抗震性能、防水性能較差，不便于

2、開設(shè)孔洞，而且容易產(chǎn)生干縮裂縫。 裝配整體式混凝土樓蓋 裝配整體式樓蓋是將各種預制梁、板在現(xiàn)場吊裝就位后，通過整澆措施和現(xiàn)澆混凝土構(gòu)成整體。裝配整體式樓蓋的剛度、整體性和抗震性能比裝配式樓蓋好，又比現(xiàn)澆式樓蓋節(jié)省模板和支承，但焊接工作量往往較大，并且需要混凝土二次澆注。 現(xiàn)澆式第2頁/共180頁32021-11-171.11.1樓蓋的結(jié)構(gòu)類型 按施工方法分類 裝配式混凝土樓蓋 裝配整體式混凝土樓蓋 現(xiàn)澆式混凝土樓蓋 現(xiàn)澆式混凝土樓蓋，其剛度大，整體性、抗震性能及防水性能都比較好，可適用于各種特殊的情況。例如，有較重的集中設(shè)備荷載或有較復雜的孔洞，有振動荷載作用，平面布置不規(guī)則，高層建筑以及抗震

3、結(jié)構(gòu)等。缺點是需要現(xiàn)場支模和鋪設(shè)鋼筋，現(xiàn)場的工作量大，且工期較長。 第3頁/共180頁42021-11-171.11.1樓蓋的結(jié)構(gòu)類型 按結(jié)構(gòu)形式分類（a）單向板肋梁樓蓋（b）雙向板肋梁樓蓋（c）井格梁樓蓋（d）密肋樓蓋（e）無梁樓蓋（f）扁梁樓蓋第4頁/共180頁52021-11-171.11.1樓蓋的結(jié)構(gòu)類型 按施加應力情況，現(xiàn)澆混凝土樓蓋可分為 鋼筋混凝土樓蓋 預應力混凝土樓蓋 預應力樓蓋可有效地減輕結(jié)構(gòu)自重，降低建筑物層高，增大樓板跨度，減小裂縫的發(fā)生和發(fā)展。 目前在高層建筑和大跨度樓蓋中較多使用后張無粘結(jié)預應力混凝土平板樓蓋。第5頁/共180頁62021-11-171.21.2單向板

4、和雙向板的概念 劃分原則 根據(jù)板兩個方向的尺寸比 單向板 當板上荷載主要沿短跨方向傳遞給支承構(gòu)件，而沿長跨方向傳遞的荷載可忽略不計，這種主要沿短跨方向彎曲的板稱為單向板； 主要在一個方向彎曲。 雙向板 當沿長跨方向傳遞的荷載不能忽略時，這種在兩個方向彎曲的板稱為雙向板； 兩個方向彎曲。第6頁/共180頁72021-11-171.21.2單向板和雙向板的概念 理論依據(jù)設(shè)沿長向和短向傳遞的荷載分別為qx和qy yxqqq當不計及相鄰板帶的影響時，板帶交叉點A處的撓度必然相等 （2-1-1）EIlqEIlqf384538454yy4xx（2-1-2）4x4yyxllqq （2-1-3）4x4yy1/

5、llqq4y4xx1/llqqlx/ly1.00 1.25 1.50 1.75 2.002.503.00( (lx/ly) )41.00 2.44 5.06 9.38 16.00 39.06 81.00qy0.50 0.709 0.835 0.904 0.941 0.975 0.988qx0.50 0.291 0.165 0.096 0.059 0.025 0.012第7頁/共180頁82021-11-171.21.2單向板和雙向板的概念 討論 當lx/ly=3時，qx=0.0122q、qy=0.9878q，均布荷載主要沿短跨ly方向傳遞到長邊上；沿長跨lx方向傳遞到短邊上的荷載不到總荷載的1

6、.5%，顯然可忽略不計。 當lx/ly=2時，qx=0.0588q、qy=0.9412q，均布荷載主要沿短跨ly方向傳遞到長邊上，但沿長跨方向傳遞到短邊上的荷載上升至總荷載的6%。 當lx=1.5ly時，qx=0.1649q；qy=0.8351q；荷載傳遞表現(xiàn)出明顯的雙向性。第8頁/共180頁92021-11-171.21.2單向板和雙向板的概念 規(guī)范規(guī)定 當lx/ly3時，可按沿短跨ly方向受力的單向板設(shè)計； 當3lx/ly2時，宜按雙向板計算， 如仍按沿短跨ly方向受力的單向板設(shè)計，則沿板長跨lx方向應配置不少于短跨方向25%的受力鋼筋； 當2lx/ly1時，應按雙向板設(shè)計。第9頁/共18

7、0頁102021-11-171.31.3樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置 概念 現(xiàn)澆式樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置就是在建筑平面上進行梁、板的布置。 布置原則 梁、板布置應力求對稱、等跨、等截面，并符合模數(shù)。 在滿足使用要求的情況下，梁板布置應符合經(jīng)濟跨度的原則，以保證樓蓋設(shè)計的經(jīng)濟合理。 根據(jù)實踐經(jīng)驗，梁、板的經(jīng)濟跨度 單向板：23m； 雙向板：35m； 次梁：47m； 主梁：58m。第10頁/共180頁112021-11-17板 板厚度的確定原則 滿足承載力和正常使用要求 經(jīng)濟合理 考慮防火、防爆、預埋線管等要求樓蓋形式樓蓋形式簡支簡支h/l連續(xù)連續(xù)h/l懸臂懸臂h/l肋梁肋梁樓蓋樓蓋單向板單向板1/351/40根部

8、根部1/12雙向板雙向板1/451/50無梁樓蓋無梁樓蓋有柱帽有柱帽1/35，無柱帽，無柱帽1/30雙向密肋樓蓋雙向密肋樓蓋1/201/25按撓度控制控制板的最小厚度（mm） 第11頁/共180頁122021-11-17板 板厚度的確定原則 滿足承載力和正常使用要求 經(jīng)濟合理 考慮防火、防爆、預埋線管等要求現(xiàn)澆鋼筋混凝土板的最小構(gòu)造厚度（mm）板的類別板的類別最小厚度最小厚度板的類別板的類別最小厚度最小厚度單單向向板板屋面板屋面板60密肋板密肋板肋間距肋間距70040民用建筑樓面板民用建筑樓面板60肋間距肋間距70050工業(yè)建筑樓面板工業(yè)建筑樓面板70懸臂板懸臂板懸臂長度懸臂長度50060行車

9、道下的樓面行車道下的樓面板板80懸臂長度懸臂長度50080雙向板雙向板80無梁樓板無梁樓板150第12頁/共180頁132021-11-17梁 原則 1）梁、板受力合理。在樓、屋面上有機器設(shè)備、冷卻塔、懸吊裝置和隔墻等荷載較大部位，宜設(shè)制次梁；條件允許時，主梁跨內(nèi)最好不要只設(shè)置一根次梁，以減小主梁跨內(nèi)彎矩的不均勻分布；樓板上開有較大尺寸（大于800mm）的洞口時，應在洞邊設(shè)置小梁。 2）滿足建筑要求。不設(shè)吊頂時，房間內(nèi)梁布置宜有規(guī)律，避免凌亂，否則影響美觀；也可不設(shè)梁，采用厚板處理。周邊需設(shè)梁時，應結(jié)合門、窗過梁綜合考慮。 3）方便施工。梁的截面類型不宜過多，梁截面尺寸應考慮支模的方便，特別是

10、采用鋼模板時。 第13頁/共180頁142021-11-17梁 施工要求 次梁應穿過主梁，因此次梁的截面高度至少應比主梁小50mm；同樣，縱向梁與橫向梁的高度也應相差至少50mm。需加大次梁的截面高度時，應相應增加主梁高度。 梁的高度和寬度宜按50mm進位；梁高超過1m時，宜按100mm進位。但砌體結(jié)構(gòu)中圈梁和過梁的寬度，應按墻厚，梁的高度也應符合砌體的模數(shù)。 設(shè)計經(jīng)驗 為充分利用梁的截面高度，減少鋼筋的排數(shù)，主梁的截面寬度不宜小于250mm，通常取300。次梁的截面寬度可取200或250mm。 對荷載較大及正常使用時變形要求較高的梁，還需驗算撓度和裂縫寬度。第14頁/共180頁152021-

11、11-17梁 按經(jīng)驗估算梁截面 梁的類型梁的類型 梁的類別梁的類別梁高梁高h梁寬梁寬b整體澆注整體澆注的的T形梁形梁主主 梁梁（1/121/8）l（1/21/3）h，且，且250次次 梁梁（1/181/14）l（1/21/3）h，且，且200井格梁井格梁（1/201/15）l（1/31/4）h，且，且250懸臂梁懸臂梁（1/81/6）l（1/21/3）h第15頁/共180頁162021-11-171.41.4梁、板的計算跨度 定義 計算跨度l0是指內(nèi)力計算時采用的跨間長度，理論上是該跨兩端支座轉(zhuǎn)動點之間的距離。 計算跨度l0的確定與內(nèi)力計算方法、支承條件有關(guān)。 C一端與柱（梁）整體連接另一端擱

12、支在墻上A兩端與柱（梁）整體連接B兩端擱支在墻上第16頁/共180頁172021-11-171.41.4梁、板的計算跨度 定義 計算跨度l0是指內(nèi)力計算時采用的跨間長度，理論上是該跨兩端支座轉(zhuǎn)動點之間的距離。 計算跨度l0的確定與內(nèi)力計算方法、支承條件有關(guān)。 支承條件按彈性理論考慮塑性內(nèi)力重分布板梁板梁AlclnBCcnMINlhlcn05. 1MINllcnMINlhlcn05. 1MINllcn22MINlhblcn2025. 1MINlbl22MINwnnblhl2025. 1MINwnnbll連續(xù)梁、板的計算跨l0 第17頁/共180頁第二章第二章 單向板肋梁樓蓋單向板肋梁樓蓋2.1

13、計算簡圖2.2 連續(xù)梁、板的彈性分析方法2.3 連續(xù)梁、板的塑性分析方法2.4 截面設(shè)計與構(gòu)造要求第18頁/共180頁192021-11-17第二章第二章 單向板肋梁樓蓋單向板肋梁樓蓋 兩種結(jié)構(gòu)布置方案布置原則 梁格布置應盡可能規(guī)整，使梁、板跨度相等或接近， 便于統(tǒng)一梁、板截面尺寸，以簡化設(shè)計、方便施工， 取得較好的經(jīng)濟效益和建筑效果。次梁沿橫向布置次梁沿縱向布置第19頁/共180頁202021-11-172.12.1計算簡圖 計算假定 單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)可簡化為三種不同的多跨連續(xù)梁。 板：以次梁為中間支座和以墻體為邊支座的多跨連續(xù)梁（梁寬為1m） 次梁：以主梁為中間支座和以墻體為邊支座的多跨

14、連續(xù)梁 主梁：以柱為中間支座和以墻體為邊支座的多跨連續(xù)梁 簡化假定 梁在支座處可以自由轉(zhuǎn)動，但無豎向位移； 不考慮薄膜效應對板內(nèi)力的影響； 構(gòu)件傳至支座的荷載按簡支條件計算，忽略其連續(xù)性； 實際跨數(shù)小于和等于五跨時，按實際跨數(shù)計算；實際跨數(shù)大于五跨且跨差小于10%時，按五跨計算。第20頁/共180頁212021-11-17計算假定 簡化假定的物理意義 梁在支座處可以自由轉(zhuǎn)動，但無豎向位移 梁在支座處可以自由轉(zhuǎn)動，即忽略了次梁對板、主梁對次梁的約束；支座處沒有豎向位移，實質(zhì)上忽略了次梁的豎向變形對板的影響、主梁的豎向變形對次梁的影響以及柱的豎向變形對主梁的影響。 不考慮薄膜效應對板內(nèi)力的影響 薄

15、膜效應的存在將減少豎向荷載產(chǎn)生的彎矩，這種有利作用在計算板內(nèi)力時忽略，但在配筋計算時可根據(jù)不同的支座約束條件，通過對板的計算彎矩折減加以彌補。 構(gòu)件傳至支座的荷載按簡支條件計算，忽略其連續(xù)性 對于板和次梁，不論其支承是砌體還是與其整體現(xiàn)澆的鋼筋混凝土梁，均可簡化成集中于一點的支承連桿，以使計算簡單，并通過構(gòu)造考慮實際約束的影響。第21頁/共180頁222021-11-17計算假定 簡化假定的物理意義 構(gòu)件傳至支座的荷載按簡支條件計算，忽略其連續(xù)性 主梁可支承在磚柱上時，可視為鉸支承；與鋼筋混凝土柱現(xiàn)澆在一起時，應根據(jù)梁與柱的抗彎線剛度比值確定支座約束條件，如果梁與柱的抗彎線剛度比值較大（如大于

16、5），仍可將主梁視為鉸支于鋼筋混凝土柱上的連續(xù)梁進行計算，否則應視為剛接。 實際跨數(shù)小于和等于五跨時，按實際跨數(shù)計算；實際跨數(shù)大于五跨且跨差小于10%時，按五跨計算 對等跨連續(xù)梁，實際跨數(shù)大于五跨時，中間各跨的內(nèi)力與第三跨非常接近，為計算簡單，中間各跨的內(nèi)力與配筋均按第三跨處理。第22頁/共180頁232021-11-17荷載與計算單元 1.計算單元 板取1m寬板帶； 次梁和主梁取具有代表性的一根梁。 2.荷載 在計算主、次梁上的荷載時，根據(jù)計算假定，忽略板或次梁連續(xù)性的影響，按簡支傳遞考慮。 次梁和主梁的荷載取其從屬面積上的荷載 梁的從屬面積是指該梁與其兩側(cè)相鄰梁間距的一半范圍內(nèi)的面積。 板

17、、次梁主要承受均布荷載。 主梁則主要承受由次梁傳來的集中荷載，一般主梁自重所占比重不大，可將其換算成集中荷載加到次梁傳來的集中荷載內(nèi) 第23頁/共180頁242021-11-17荷載與計算單元 1.計算單元 板取1m寬板帶； 次梁和主梁取具有代表性的一根梁。 2.荷載荷載取值1）恒載（自重）2）活載（人群、設(shè)備）第24頁/共180頁252021-11-17折算荷載 A.折算意義：消除由于假定 所帶來的計算誤差； 假定連續(xù)板、梁與支座均為鉸接。但實際上，現(xiàn)澆肋梁樓蓋的板、次梁及主梁之間是整體連接的，在支座處有一定的相互約束作用。梁板整體性對變形的影響（a）理論轉(zhuǎn)角q （b）實際轉(zhuǎn)角q 第25頁/

18、共180頁262021-11-17折算荷載 B.折算原則 保持總的荷載大小不變，增大恒載，減小活載 板或梁擱置在磚墻或鋼結(jié)構(gòu)上時不折算； 主梁不作折減 C.折算方法pppgg21;21pppgg43;41（2-2-1）對連續(xù)板，折算荷載取對連續(xù)次梁，折算荷載取（2-2-2）第26頁/共180頁272021-11-172.22.2連續(xù)梁、板的彈性分析方法 活荷載的最不利布置第27頁/共180頁282021-11-172.22.2連續(xù)梁、板的彈性分析方法 活荷載的最不利布置 1）求某支座最大負彎矩或支座左、右截面最大剪力時，應在該支座左右兩跨布置活載，然后隔跨布置。圖（a）為B支座最大負彎矩；圖（

19、b）為C支座最大負彎矩。第28頁/共180頁292021-11-172.22.2連續(xù)梁、板的彈性分析方法 活荷載的最不利布置 （2）求某跨跨內(nèi)最大正彎矩時，應在本跨布置活荷載，然后隔跨布置，如圖（a）。 （3）求某跨跨內(nèi)最小正彎矩（或最大負彎矩）時，本跨不布置活載，其左右鄰跨布置，然后隔跨布置，如圖（b）。第29頁/共180頁302021-11-17內(nèi)力計算 原則 對恒載，可直接采用表中各跨滿布荷載時的內(nèi)力系數(shù)； 對活載，應采用最不利布置時的內(nèi)力系數(shù)。 跨數(shù)少于五跨時，按實際跨數(shù)取用內(nèi)力系數(shù)。 跨數(shù)多于五跨時，可簡化為五跨連續(xù)梁。 等跨連續(xù)梁、板內(nèi)力計算公式0pV0gV20pM20gMlpkl

20、gkVlpklgkMQkGkVQlkGlkMQVGV0QM0GM連續(xù)次梁、板在均布荷載作用下（2-2-3）主梁在集中荷載作用下（2-2-4）第30頁/共180頁312021-11-17內(nèi)力計算 不等跨連續(xù)梁、板內(nèi)力計算 當多跨連續(xù)梁、板的跨度相差不超過標準跨度的15%時，仍可以利用上述系數(shù)，但 各跨的跨中彎矩和剪力應按照各跨的實際計算跨度l0來計算， 支座彎矩可按左右兩跨計算跨度l0的平均值來計算； 其余位置處的截面內(nèi)力可根據(jù)靜力平衡條件求得。 不滿足上述條件的不等跨連續(xù)梁、板，可采用二次彎矩分配法或其它結(jié)構(gòu)力學方法求解。第31頁/共180頁322021-11-17內(nèi)力包絡(luò)圖 定義 內(nèi)力包絡(luò)圖

21、由內(nèi)力疊合圖形的外包線構(gòu)成。將恒載作用下各截面的內(nèi)力和最不利活載布置作用下相應截面的內(nèi)力疊加（包括正負彎矩和剪力），即可得到各截面可能出現(xiàn)的最不利內(nèi)力。各截面最不利內(nèi)力的連線稱為內(nèi)力包絡(luò)圖。 意義 確定非控制截面的內(nèi)力，以便布置這些截面的鋼筋。 按內(nèi)力包絡(luò)圖確定的縱筋和箍筋既可以保證連續(xù)梁整體的結(jié)構(gòu)安全，同時也節(jié)約鋼筋 第32頁/共180頁332021-11-17內(nèi)力包絡(luò)圖 內(nèi)力包絡(luò)圖的作法（五跨連續(xù)梁） 步驟1：由于對稱性，取梁的一半作圖； 步驟2：分別作組合15情況下的彎矩圖； 步驟3：取上述彎矩圖的外包線即為所求彎矩包絡(luò)圖。第33頁/共180頁342021-11-17支座截面彎矩和剪力取

22、值 問題的提出 由于將實際結(jié)構(gòu)簡化為直線，故所求得的支座彎矩和剪力是支座中心線處的數(shù)值，實際最危險的截面應該在支座邊緣，所以應將所求得的數(shù)值加以調(diào)整 取值原則220bbVMbVMM2bbpgVVVV bM、V支座中心處的彎矩、剪力設(shè)計值V0按簡支梁計算的支座剪力設(shè)計值b 支座寬度彎矩設(shè)計值（2-2-5）剪力設(shè)計值均布荷載下集中荷載下（2-2-6a）（2-2-6b）第34頁/共180頁352021-11-17討論：關(guān)于彈性理論計算方法的缺陷 A.按彈性理論計算，在鋼筋混凝土超靜定結(jié)構(gòu)設(shè)計中，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析與構(gòu)件的截面設(shè)計在基本假定上是不協(xié)調(diào)的； B.彈性理論計算，以保證各個截面的承載力為依據(jù)；

23、每個計算截面都要根據(jù)活荷載的最不利布置，按內(nèi)力包絡(luò)圖來配置鋼筋， 但這種最不利布置的活荷載不會在各計算截面同時出現(xiàn)，故各截面的配筋也不能同時發(fā)揮作用； C.按彈性理論計算，各截面的彎矩及配筋很不均衡，往往支座處彎矩及配筋過大而造成施工不便。第35頁/共180頁362021-11-172.32.3連續(xù)梁、板的塑性分析方法 按彈性理論計算連續(xù)梁、板時，內(nèi)力與荷載成正比，即假定結(jié)構(gòu)剛度始終不變。當結(jié)構(gòu)上某截面達到極限承載力時，即可認為結(jié)構(gòu)破壞。 上述結(jié)論僅適用于由彈性材料構(gòu)成的靜定結(jié)構(gòu)。對于鋼筋混凝土超靜定結(jié)構(gòu)，在承受荷載的過程中，由于混凝土的非彈性變形、裂縫的出現(xiàn)和開展、鋼筋的錨固滑移以及塑性鉸的

24、形成和轉(zhuǎn)動等因素的影響，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度在各受力階段不斷發(fā)生變化，從而使其結(jié)構(gòu)的實際內(nèi)力與變形明顯不同于按彈性理論計算得的結(jié)果，這種剛度隨荷載變化而引起的內(nèi)力變化，通常稱為結(jié)構(gòu)的塑性內(nèi)力重分布。第36頁/共180頁372021-11-172.32.3連續(xù)梁、板的塑性分析方法 應力重分布 彈性階段，鋼筋與混凝土承擔的應力是按各自的初始彈性模量分配的 例如，軸心受壓構(gòu)件某截面的應變?yōu)閑，則鋼筋承擔的應力為ss=Esxe，混凝土承擔的應力為sc=Ecxe ； 彈塑性階段，鋼筋與混凝土承擔的應力是按各自的變形模量分配的， 例如，鋼筋承擔的應力仍然為ss=Esxe ，混凝土承擔的應力為 sc=Ecxe 。

25、 由于Ec Ec ，混凝土分配到的應力發(fā)生了變化，這種現(xiàn)象稱為“應力重分布”。 應力重分布在靜定結(jié)構(gòu) 和 超靜定結(jié)構(gòu)中都可能發(fā)生。第37頁/共180頁382021-11-172.32.3連續(xù)梁、板的塑性分析方法 內(nèi)力重分布 超靜定結(jié)構(gòu)存在多余聯(lián)系，其內(nèi)力是按剛度分配的。在多余聯(lián)系處，由于應力較大，材料進入彈塑性，產(chǎn)生塑性鉸，改變了結(jié)構(gòu)的剛度，內(nèi)力不再按原有剛度分配，這種現(xiàn)象稱為“內(nèi)力重分布”。 “內(nèi)力重分布” 只會在超靜定結(jié)構(gòu)中發(fā)生且內(nèi)力不符合結(jié)構(gòu)力學的規(guī)律。第38頁/共180頁392021-11-17鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的塑性鉸與塑性內(nèi)力重分布 混凝土受彎構(gòu)件的塑性鉸的概念 適筋截面在鋼筋屈服

26、到混凝土壓碎過程中形成的鉸稱為“塑性鉸”。第39頁/共180頁402021-11-17鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的塑性鉸與塑性內(nèi)力重分布 塑性鉸的特點（與理想鉸比較） 1）塑性鉸能承受（基本不變的）彎矩；理想鉸不能承受彎矩。 2）塑性鉸具有一定長度；理想鉸集中于一點。 3）塑性鉸只能沿彎矩方向轉(zhuǎn)動；理想鉸可任意轉(zhuǎn)動。 塑性鉸對結(jié)構(gòu)的影響 A：使超靜定結(jié)構(gòu)超靜定次數(shù)減少，產(chǎn)生內(nèi)力重分布； B：塑性鉸出現(xiàn)時，只要結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生機動，仍可承受荷載；或者說，當出現(xiàn)足夠的塑性鉸，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生機動時，結(jié)構(gòu)才失效。 塑性鉸的分類 鋼筋鉸受拉鋼筋先屈服，適筋截面（轉(zhuǎn)動大、延性好） 混凝土鉸混凝土先壓碎，超筋截面（轉(zhuǎn)動小、脆

27、性）第40頁/共180頁412021-11-17鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的塑性鉸與塑性內(nèi)力重分布 內(nèi)力重分布的概念 跨中作用有集中荷載的兩跨連續(xù)梁，按受彎構(gòu)件計算時， 連續(xù)梁跨中截面的極限正彎矩Mu為0.188Pl 中間支座截面的極限負彎矩Mu為0.188Pl 當集中荷載很小時，混凝土尚未開裂，梁各部分截面抗彎剛度的比值未改變，結(jié)構(gòu)接近彈性體系，彎矩分布由彈性理論確定。第41頁/共180頁422021-11-17鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的塑性鉸與塑性內(nèi)力重分布 內(nèi)力重分布的概念 荷載增大到P時，中間支座截面的負彎矩為M=0.188Pl 達到極限彎矩。按彈性理論分析方法，集中荷載P就是該連續(xù)梁所能承受的最大

28、荷載。 此時荷載作用點處的最大正彎矩為M=0.156Pl 但此時該連續(xù)梁并未喪失承載能力，僅僅是中間支座處形成了塑性鉸，跨內(nèi)截面承載力尚未耗盡，因此還可以繼續(xù)增加荷載， 在加載過程中，塑性鉸處的彎矩值不再增加。第42頁/共180頁432021-11-17鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的塑性鉸與塑性內(nèi)力重分布 內(nèi)力重分布的概念 當加載增量DP=0.128P時，連續(xù)梁跨中截面的總彎矩為 M=0.156Pl+0.128P/4=0.188Pl 跨中截面處也形成了塑性鉸，整個結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C構(gòu)而失效第43頁/共180頁442021-11-17鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的塑性鉸與塑性內(nèi)力重分布 內(nèi)力重分布的概念 由此，對超靜定結(jié)構(gòu)

29、，在支座處形成塑性鉸并不表示結(jié)構(gòu)喪失承載力，僅僅是減少了一次超靜定次數(shù)。結(jié)構(gòu)還可以繼續(xù)增加荷載，直至其它截面陸續(xù)形成塑性鉸，整個結(jié)構(gòu)變?yōu)榭勺凅w系（機構(gòu)）而破壞。第一個塑性鉸形成后，結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)與彈性體系有很大不同，即結(jié)構(gòu)發(fā)生了塑性內(nèi)力重分布。靜定結(jié)構(gòu)不存在內(nèi)力重分布，因其某一截面上一旦形成塑性鉸，就意味著整個結(jié)構(gòu)成為幾何可變體系，喪失了繼續(xù)承載的能力。 第44頁/共180頁452021-11-17鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的塑性鉸與塑性內(nèi)力重分布 內(nèi)力重分布的概念 兩端固定的等截面單跨梁，在均布荷載作用下 支座彎矩：M=-ql2/12；跨中彎矩為： M=ql2/24 假定當恒載g作用時，恰好支座出現(xiàn)塑

30、性鉸，此時 支座彎矩：M=-gl2/12；跨中彎矩為： M=gl2/24 原有兩端固定梁變成兩端簡支梁。 若在梁上再作用活荷載p，則 支座彎矩不增加，仍為M=-gl2/12 跨中彎矩增加為： M=gl2/24+pl2/8 當p=g/3時，跨中彎矩達到極限值： M=gl2/24+pl2/8= gl2/12 跨中截面處也形成了塑性鉸，整個結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C構(gòu)而失效第45頁/共180頁462021-11-172 2.3.2.3.2考慮內(nèi)力重分布的意義和適用范圍 問題 目前的內(nèi)力計算方法與配筋計算方法不相協(xié)調(diào) 通過考慮塑性內(nèi)力重分布加以解決 考慮結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布的計算方法的優(yōu)點 1）能正確估計結(jié)構(gòu)的裂縫和變形；

31、 2）能合理調(diào)整鋼筋用量，方便施工； 3）可人為控制彎矩分布，簡化結(jié)構(gòu)計算； 4）充分發(fā)揮材料的作用，提高經(jīng)濟性。 下列情況不宜考慮塑性內(nèi)力重分布的方法 1）裂縫寬度和撓度要求較嚴格的構(gòu)件； 2）直接承受動荷載和重復荷載的構(gòu)件； 3）預應力和二次受力構(gòu)件； 4）重要的或可靠性要求較高的構(gòu)件。第46頁/共180頁472021-11-17影響內(nèi)力重分布的因素 A塑性鉸的轉(zhuǎn)動能力 取決于縱向鋼筋的配筋率、鋼筋的品種和混凝土的極限壓應變值； B斜截面承載力 在出現(xiàn)足夠的塑性鉸之前不能產(chǎn)生斜截面破壞，否則不能形成充分的內(nèi)力重分布； C正常使用條件 控制內(nèi)力重分布的幅度，一般要求在正常使用條件下不應出現(xiàn)塑

32、性鉸，以防止出現(xiàn)裂縫過寬或撓度過大。第47頁/共180頁482021-11-17調(diào)幅法的概念和原則 1調(diào)幅法的概念 對按結(jié)構(gòu)力學方法計算得出的內(nèi)力（人為）進行調(diào)整，然后按調(diào)整后的內(nèi)力進行配筋計算，是一種實用計算方法，為大多數(shù)國家采用。 2彎矩調(diào)幅法的做法 引入彎矩調(diào)幅系數(shù)b ，其計算公式為 eseMMM bMe為結(jié)構(gòu)力學計算的彎矩；Ms為調(diào)幅后的彎矩；因為b 1 ，所以有關(guān)系MeMs ；結(jié)論：調(diào)幅彎矩值小于等于結(jié)構(gòu)力學計算值。第48頁/共180頁492021-11-17調(diào)幅法的概念和原則 3調(diào)幅法的原則 A.應驗算調(diào)幅后的內(nèi)力（即平衡）和正常使用狀態(tài)，并有相應構(gòu)造 措施； B.不宜采用高強材料

33、，且相對受壓區(qū)高度應滿足： 0.1x0.35 C.兩支座彎矩的平均值與跨中彎矩之和不得小于按簡支條件求得的跨中彎矩的1.02倍，各控制截面彎矩值不得小于按簡支條件求得的跨中彎矩的1/3。第49頁/共180頁502021-11-17調(diào)幅法的概念和原則 3調(diào)幅法的原則 D.彎矩調(diào)幅后，連續(xù)梁在下列區(qū)段內(nèi)應將箍筋計算截面面積增大20%： 對集中荷載，取支座邊至最近一個集中荷載之間的區(qū)段 對均布荷載，取支座邊至距支座邊1.05h0的區(qū)段（h0為梁截面的有效高度） 箍筋的配筋率不應小于0.3ft/fyv E.彎矩調(diào)整后，構(gòu)件在使用階段不應出現(xiàn)塑性鉸；同時，構(gòu)件在正常使用階段的變形和裂縫寬度應符合混凝土結(jié)

34、構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002的要求。第50頁/共180頁512021-11-17調(diào)幅法的概念和原則 4調(diào)幅法的計算步驟 A.用結(jié)構(gòu)力學方法計算荷載最不利布置下若干控制截面（通常為支座截面）的彎矩最 大值； B.采用調(diào)幅系數(shù)（不超過0.2）降低該彎矩值， C.跨中彎矩值取結(jié)力計算值和平衡計算值的較大者； D.調(diào)整后的各彎矩值應大于等于簡支梁跨中彎矩的1/3； E.剪力設(shè)計值按荷載最不利布置和調(diào)整后的支座彎矩由靜力平衡條件確定。第51頁/共180頁522021-11-172 2.3.5.3.5用調(diào)幅法計算連續(xù)梁、板 控制截面第52頁/共180頁532021-11-172 2.3.5.3.5用

35、調(diào)幅法計算連續(xù)梁、板 1等跨連續(xù)板 考慮塑性內(nèi)力重分布時，承受均布荷載的等跨單向連續(xù)板，各跨跨中及支座截面的彎矩設(shè)計值按下式計算：20mplpgM連續(xù)板考慮塑性內(nèi)力重分布時的彎矩系數(shù)mp端支座支承情況截面位置端支座邊跨跨中離端第二支座離端第二跨中中間支座中間跨中A1B2C3擱支在墻上01/11-1/10(兩跨連續(xù)板)-1/11(多跨連續(xù)板)1/16-1/14 1/16與梁整體連接 -1/16 1/14第53頁/共180頁542021-11-172 2.3.5.3.5用調(diào)幅法計算連續(xù)梁、板 1等跨連續(xù)板 考慮塑性內(nèi)力重分布時，承受均布荷載的等跨單向連續(xù)板，各跨跨中及支座截面的彎矩設(shè)計值按下式計算

36、：20mplpgM連續(xù)板考慮塑性內(nèi)力重分布時的彎矩系數(shù)mp第54頁/共180頁552021-11-172 2.3.5.3.5用調(diào)幅法計算連續(xù)梁、板 1等跨連續(xù)板 彎矩系數(shù)mp推導 若活載與恒載之比p/g=3， 則有g(shù) +p =p/3+p=4p/3及g +p =g+ 3g=4g；可得： p=3(g +p)/4；g =(g +p)/4 板的折算荷載為pgpgg625. 021pgpp375. 021第55頁/共180頁562021-11-172 2.3.5.3.5用調(diào)幅法計算連續(xù)梁、板 1等跨連續(xù)板 彎矩系數(shù)mp推導 按彈性理論計算支座B處的最大負彎矩時，活荷載應布置在1、2、4跨，故22maxB

37、119. 0105. 0lplgM22375. 0119. 0625. 0105. 0lpglpg21103. 0lpg 考慮調(diào)幅20%，則2maxBB0882. 08 . 0lpgMM取系數(shù)22B0909. 0111lpglpgM實際調(diào)幅17.54% 第56頁/共180頁572021-11-172 2.3.5.3.5用調(diào)幅法計算連續(xù)梁、板 1等跨連續(xù)板 彎矩系數(shù)mp推導 此時，邊跨跨中最大彎矩位于距A點x=0.409l處， 22210836. 02409. 0409. 0lpglpgpglM22max1100. 0078. 0lplgM22375. 0100. 0625. 0078. 0lp

38、glpg120863. 0Mlpg而按彈性理論計算邊跨跨中最大彎矩時，活載應在1、3、5跨為便于記憶，取21max111lpgM第57頁/共180頁582021-11-172 2.3.5.3.5用調(diào)幅法計算連續(xù)梁、板 2等跨連續(xù)梁 考慮塑性內(nèi)力重分布時，各控制截面的彎矩設(shè)計值承受均布荷載時：20mblpgM承受等間距、等大小的集中荷載時：0mblPGM端支座端支座支承情況支承情況截面位置截面位置A1B2C3擱支在墻上擱支在墻上01/11-1/10(兩跨連續(xù)梁兩跨連續(xù)梁)-1/11(多跨連續(xù)梁多跨連續(xù)梁)1/16-1/141/16與梁整體連接與梁整體連接 -1/241/14與柱整體連接與柱整體連

39、接 -1/161/14連續(xù)梁考慮塑性內(nèi)力重分布時的彎矩系數(shù)mb第58頁/共180頁592021-11-172 2.3.5.3.5用調(diào)幅法計算連續(xù)梁、板 2等跨連續(xù)梁 考慮塑性內(nèi)力重分布時，各控制截面的彎矩設(shè)計值承受均布荷載時：20mblpgM承受等間距、等大小的集中荷載時：0mblPGM集中荷載作用下彎矩修正系數(shù) 端支座支承情況端支座支承情況截面位置截面位置A1B2C3跨中中點處作用一個集中力時跨中中點處作用一個集中力時1.52.21.62.71.6 2.7跨中三分點處作用兩個集中力時跨中三分點處作用兩個集中力時2.73.02.73.02.9 3.0跨中四分點處作用三個集中力時跨中四分點處作用

40、三個集中力時3.84.13.84.54.0 4.8第59頁/共180頁602021-11-172 2.3.5.3.5用調(diào)幅法計算連續(xù)梁、板 2等跨連續(xù)梁 考慮塑性內(nèi)力重分布時，各控制截面的剪力設(shè)計值承受均布荷載時：承受等間距、等大小的集中荷載時：連續(xù)梁考慮塑性內(nèi)力重分布時的剪力系數(shù)vb nvblpgVPGnVvb荷載荷載情況情況端支座端支座支承情況支承情況截面位置截面位置A內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè) B外側(cè)外側(cè) B內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè) C外側(cè)外側(cè) C內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)AinBexBinCexCin均布均布荷載荷載擱支在墻上擱支在墻上0.450.600.550.550.55與梁或柱整體連接與梁或柱整體連接0.500.55集中集中荷載荷

41、載擱支在墻上擱支在墻上0.420.650.600.550.55與梁或柱整體連接與梁或柱整體連接0.500.60第60頁/共180頁612021-11-172 2.3.5.3.5用調(diào)幅法計算連續(xù)梁、板 3不等跨連續(xù)梁、板l0相差不超過10%時的不等跨連續(xù)梁、板 可按等跨連續(xù)梁、板計算，但計算跨中彎矩和支座剪力時， l0應取本跨的跨度值；計算支座彎矩時， l0應取相鄰兩跨中較大的跨度值。第61頁/共180頁622021-11-172 2.3.5.3.5用調(diào)幅法計算連續(xù)梁、板 3不等跨連續(xù)梁、板l0相差超過10%的不等跨連續(xù)梁、板，或各跨荷載值相差較大的等跨連續(xù)梁，可按下列步驟進行內(nèi)力重分布計算：

42、1）按荷載的最不利布置，用彈性方法計算各控制截面的最不利彎矩Mc； 2）在彈性分析的基礎(chǔ)上，降低各支座截面的彎矩，其調(diào)幅系數(shù) b 不宜超過20%；第62頁/共180頁632021-11-172 2.3.5.3.5用調(diào)幅法計算連續(xù)梁、板 3不等跨連續(xù)梁、板l0相差超過10%的不等跨連續(xù)梁、板，或各跨荷載值相差較大的等跨連續(xù)梁，可按下列步驟進行內(nèi)力重分布計算： 3）當連續(xù)梁兩端與梁或柱整體連接時，各支座邊緣截面的彎矩M可按下式計算310cbVMMbM 按荷載的最不利布置，用彈性方法計算的各控制截面 的最不利彎矩；V0 按簡支梁計算的支座剪力設(shè)計值； b 支座寬度。第63頁/共180頁642021-

43、11-172 2.3.5.3.5用調(diào)幅法計算連續(xù)梁、板 3不等跨連續(xù)梁、板l0相差超過10%的不等跨連續(xù)梁、板，或各跨荷載值相差較大的等跨連續(xù)梁，可按下列步驟進行內(nèi)力重分布計算： 4）連續(xù)梁各跨中截面的彎矩不宜調(diào)整， 其彎矩值M可取考慮荷載最不利布置并按彈性方法計算得的彎矩值， 且兩支座彎矩的平均值與跨中彎矩之和不得小于按簡支條件求得的跨中彎矩的1.02倍， 5）各控制截面彎矩值不得小于按簡支條件求得的跨中彎矩的1/3。 第64頁/共180頁652021-11-17連續(xù)單向板 1設(shè)計要點： A.板厚的要求； B.區(qū)分端區(qū)格單向板和中間區(qū)格單向板，后者的內(nèi)支座彎矩和中間跨的跨中彎矩可折減20%

44、C.板一般不進行抗剪計算，因混凝土的能力足夠且板上僅考慮均布荷載； D.一般采用考慮塑性內(nèi)力重分布的方法計算。第65頁/共180頁662021-11-17連續(xù)單向板 2受力鋼筋 直徑 板中受力鋼筋一般采用HPB235、HRB335級鋼，常用f6、f8、f10、f12（f12）。 為避免施工時由于踩踏而造成截面有效高度h0的減小，支座負筋不宜太細，一般不小于f8。 間距 板中受力鋼筋的間距，當板厚h150mm時，不宜大于200mm；當板厚h150mm時，不宜大于1.5h，且不宜大于250mm。 位置 為使截面有效高度h0盡可能大，以節(jié)約鋼筋，一般來說，單向板跨中受力鋼筋在下，分布鋼筋在上；支座處

45、受力鋼筋在上，分布鋼筋在下。第66頁/共180頁672021-11-17連續(xù)單向板 2受力鋼筋 配筋方式 彎起式 彎起式配筋錨固較好，可節(jié)約鋼筋，但施工復雜。 第67頁/共180頁682021-11-17連續(xù)單向板 2受力鋼筋 配筋方式 分離式 分離式配筋錨固較差，用鋼量稍高，但施工方便，對鋼筋直徑的種類限制也較少。第68頁/共180頁692021-11-17連續(xù)單向板 3分布鋼筋 作用 固定受力鋼筋的位置； 抵抗因溫度變化、混凝土收縮所產(chǎn)生的內(nèi)力； 將板上的集中荷載分布在較大的寬度上以傳給更多的受力鋼筋； 在四邊支承的單向板中承受在計算中沒有考慮的長向正彎矩。 配筋要求 截面面積不宜小于單位

46、寬度上受力鋼筋截面面積的15%，且不宜小于該方向板截面面積的0.15%； 其間距不宜大于250mm，直徑不宜小于6mm； 對集中荷載較大的情況，分布鋼筋的截面面積應適當增加，其間距不宜大于200mm。第69頁/共180頁702021-11-17連續(xù)單向板 4構(gòu)造鋼筋 凡在計算中未予考慮而實際可能產(chǎn)生負彎矩的區(qū)域，均應配置板面附加鋼筋： 板的長向支承在主梁或混凝土墻上 在主梁上部配置板面附加鋼筋，間距不大于200mm、直徑不宜小于8mm，且單位長度內(nèi)的總截面面積不宜小于板中單位寬度內(nèi)受力鋼筋截面面積的1/3。 該鋼筋伸入板內(nèi)的長度從梁邊算起每邊不宜小于板計算跨度l0的1/4， 第70頁/共180

47、頁712021-11-17連續(xù)單向板 4構(gòu)造鋼筋 凡在計算中未予考慮而實際可能產(chǎn)生負彎矩的區(qū)域，均應配置板面附加鋼筋： 板的周邊嵌固主梁或混凝土墻內(nèi)。 在板邊上部設(shè)置垂直于板邊的上部構(gòu)造鋼筋，其截面面積不宜小于板跨中相應方向縱向鋼筋截面面積的1/3； 鋼筋直徑不宜小于8mm，間距不宜大于200mm；該鋼筋自梁邊或墻邊伸入板內(nèi)的長度，不宜小于受力方向板計算跨度的1/5； 當柱角或混凝土墻的陽角突出到板內(nèi)且尺寸較大時，亦應沿柱邊或墻陽角邊布置構(gòu)造鋼筋，該構(gòu)造鋼筋伸入板內(nèi)的長度應從柱邊或墻邊算起，并應按受拉鋼筋錨固在梁內(nèi)、墻內(nèi)或柱內(nèi)。 第71頁/共180頁722021-11-17連續(xù)單向板 4構(gòu)造鋼

48、筋 凡在計算中未予考慮而實際可能產(chǎn)生負彎矩的區(qū)域，均應配置板面附加鋼筋： 板的周邊嵌固在磚墻內(nèi)。第72頁/共180頁732021-11-17次梁和主梁 1設(shè)計要點 1）可采用考慮塑性內(nèi)力重分布的方法計算； 2）配筋時，支座按矩形，跨中按T形截面計算； 3）當考慮塑性內(nèi)力重分布時，為防止過早出現(xiàn)斜截面破壞，應將計算得到的箍筋用量提高20%。第73頁/共180頁742021-11-17次梁和主梁 2梁的截面有效高度h0 在主梁支座處，次梁與主梁的負筋相互交叉，主梁的負筋在次梁負筋的下面。因此，計算主梁支座負彎矩鋼筋時，其截面有效高度： 單排筋時，h0=h-(5060)mm； 雙排筋時，h0=h-(

49、7080)mm。第74頁/共180頁752021-11-17次梁和主梁 3縱向受力筋鋼配筋構(gòu)造 鋼筋直徑 當梁高h300mm時，不應小于10mm； 當梁高h300mm時，不應小于8mm。 鋼筋布置 當?shù)瓤?、等截面和活載與恒載之比小于等于3時，縱筋的彎起和截斷可按圖 否則按包絡(luò)圖布置。第75頁/共180頁762021-11-17次梁 3縱向構(gòu)造鋼筋 梁上部架立鋼筋 上部縱向鋼筋為架立鋼筋時，其直徑根據(jù)梁跨度 l 確定 當l4m時，不宜小于8mm； 當l =46m時，不宜小于10mm； 當l6m時，不宜小于12mm。 梁側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋 當梁的腹板高度hw450mm時，在梁的兩個側(cè)面應沿 高度配置縱

50、向構(gòu)造鋼筋，每側(cè)縱向 構(gòu)造鋼筋（不包括梁上、下部受力 鋼筋及架立鋼筋）的截面面積不應 小于腹板截面面積bhw的0.1%，且 其間距不宜大于200mm。第76頁/共180頁772021-11-17次梁 4箍筋 應按剪力包絡(luò)圖計算確定。按計算不需要箍筋的梁， 當截面高度h300mm時，應沿梁全長設(shè)置箍筋； 當h150300mm時，可僅在構(gòu)件端部各1/4跨度范圍內(nèi)設(shè)置箍筋；但當在構(gòu)件中部1/2跨度范圍內(nèi)有集中荷載作用時，則應沿全長設(shè)置箍筋； 當h150mm時，可不設(shè)箍筋。 箍筋的最大間距當V0.7ftbh0時，箍筋的配筋率應滿足rsv=Asv/(bs)0.24ft/fyv梁高梁高h150h300 3

51、00h450 450h800 h800V0.7ftbh0150200250300V0.7ftbh0200300350400第77頁/共180頁782021-11-17次梁 5附加鋼筋 次梁和主梁相交處，在次梁和主梁相交處，次梁頂部在負彎矩作用下將產(chǎn)生裂縫，而次梁傳來的集中荷載將通過其受壓區(qū)的剪切傳至主梁的腹中，當主梁腹中受到集中荷載作用時，在荷載作用點以下將產(chǎn)生法向局部拉應力sy和剪應力t，從而可能在主梁內(nèi)引起斜向裂縫。第78頁/共180頁792021-11-17次梁 5附加鋼筋 為了防止斜向裂縫的發(fā)生而引起局部破壞，應設(shè)置附加橫向鋼筋（箍筋、吊筋），將上述荷載有效地傳遞到主梁的受壓區(qū)域。附加

52、橫向鋼筋宜采用箍筋，箍筋應布置在長度為s=3b+2h1的范圍內(nèi)，當采用吊筋時，其彎起段應伸至梁上邊緣，并滿足構(gòu)造要求。 不允許用布置在集中荷載影響區(qū)域內(nèi)的受剪箍筋代替附加橫向鋼筋第79頁/共180頁802021-11-17次梁 5附加鋼筋 為了防止斜向裂縫的發(fā)生而引起局部破壞，應設(shè)置附加橫向鋼筋（箍筋、吊筋），將上述荷載有效地傳遞到主梁的受壓區(qū)域。附加橫向鋼筋宜采用箍筋，箍筋應布置在長度為s=3b+2h1的范圍內(nèi)，當采用吊筋時，其彎起段應伸至梁上邊緣，并滿足構(gòu)造要求。 yv1svfnmFAsinysbfFA第80頁/共180頁第三章第三章 雙向板肋梁樓蓋雙向板肋梁樓蓋3.1 雙向板的受力特點和

53、試驗研究3.2 彈性理論計算方法3.3 塑性鉸線理論計算方法3.4 雙向板支承梁設(shè)計3.5 截面設(shè)計與構(gòu)造要求3.6 井字樓蓋設(shè)計第81頁/共180頁822021-11-17第三章 雙向板肋梁樓蓋 定義 當四邊支承板的邊長之比lx/ly2時，在縱橫兩個方向的彎曲度不能忽略，應按雙向板設(shè)計。此時的樓蓋稱為雙向板肋梁樓蓋。第82頁/共180頁832021-11-173.13.1雙向板的受力特點和試驗研究 1.四邊支承板彈性工作階段的受力特點 1）理論依據(jù)：彈性力學薄板理論； 2）主要結(jié)論：相鄰板帶之間存在剪力，構(gòu)成扭矩；主彎矩作用下板底部將產(chǎn)生45方向的裂縫。第83頁/共180頁842021-11

54、-173.13.1雙向板的受力特點和試驗研究 2.四邊支承板的主要試驗結(jié)果 1）在混凝土開裂之前，雙向板基本上是處于彈性工作階段。 2）當荷載作用時，板的四周有翹起的趨勢，因此，板傳給四邊支座的壓力沿邊長是不均勻分布的，中部大，兩端小，大致呈正弦曲線分布。第84頁/共180頁852021-11-173.13.1雙向板的受力特點和試驗研究 2.四邊支承板的主要試驗結(jié)果 3）板的豎向位移曲面呈碟形，矩形雙向板沿短跨方向的最大正彎矩出現(xiàn)在跨中截面上，而沿長跨方向的最大正彎矩偏離跨中截面。第85頁/共180頁862021-11-173.13.1雙向板的受力特點和試驗研究 2.四邊支承板的主要試驗結(jié)果

55、4）兩個方向配筋相同的四邊簡支正方形板，由于跨中的正彎矩最大，首先在板底中間部分出現(xiàn)第一批裂縫，并沿著對角線方向向四角擴展。隨著荷載不斷增加，板底裂縫繼續(xù)向四角擴展，直至板的底部鋼筋屈服而破壞。當接近破壞時，板頂面靠近四角附近，出現(xiàn)垂直于對角線方向、大體上呈圓形的裂縫。 這些裂縫的出現(xiàn)，又促進了板底對角線方向裂縫的進一步擴展。 第86頁/共180頁872021-11-173.13.1雙向板的受力特點和試驗研究 2.四邊支承板的主要試驗結(jié)果 5）在兩個方向配筋相同的四邊簡支矩形板板底的第一批裂縫，出現(xiàn)在中部，平行于長邊方向，這是由于短跨跨中的正彎矩大于長跨跨中的正彎矩所致。隨著荷載進一步增大，這

56、些板底的跨中裂縫逐漸延長，并沿45向板四角擴展。當接近破壞時，板頂四角也出現(xiàn)大體呈圓形的裂縫。 最終因板底裂縫處受力鋼筋屈服而破壞。第87頁/共180頁882021-11-173.13.1雙向板的受力特點和試驗研究 2.四邊支承板的主要試驗結(jié)果 6）板中鋼筋的布置方向?qū)ζ茐暮奢d影響不大，對于開裂荷載有一些影響，平行于對角線方向配筋板的開裂荷載比平行于四邊配筋的板要小些。 7）配筋率相同時，較細的鋼筋較為有利，在鋼筋數(shù)量相同時，板中間部分鋼筋排列較密的比均勻排列的有利。第88頁/共180頁892021-11-173.23.2按線彈性方法計算雙向板 當板厚 h 遠小于平面尺寸，撓度不超過 h /5

57、 時，雙向板可按彈性薄板小撓度理論計算。但較為復雜。 對工程應用，列出計算表格。 第89頁/共180頁902021-11-17單跨(單區(qū)格)雙向板 邊界條件 四邊簡支； 一邊固定，三邊簡支； 兩對邊固定，兩對邊簡支； 四邊固定； 兩鄰邊固定，兩鄰邊簡支； 三邊固定，一邊簡支。第90頁/共180頁912021-11-17單跨(單區(qū)格)雙向板 計算公式20mqlM 20y20 xxqlmqlmM20 x20yyqlmqlmM200 x0 xqlmM200y0yqlmM應當注意的是，彎矩系數(shù)m是按材料泊松比u=0制定的，當u0（混凝土u=1/6）時，其跨中彎矩應按下式計算：l0取兩個方向跨度l0 x

58、和l0y中的較小值。第91頁/共180頁922021-11-17多區(qū)格連續(xù)雙向板 計算假定 假定支承梁的剛度很大，可以忽略其豎向變形，從而可以略去遠跨荷載的影響； 略去梁的側(cè)向抗扭剛度； 假定連續(xù)板在支座處可以自由轉(zhuǎn)動； 沿同一方向相鄰跨度的比值lmin/lmax0.75。 計算方法 多區(qū)格連續(xù)雙向板的計算，可以仿照連續(xù)單向板的計算，在計算各區(qū)格跨中最大彎矩時，將活荷載隔跨布置；在計算各區(qū)格支座最大彎矩時，將活荷載并跨布置。第92頁/共180頁932021-11-17多區(qū)格連續(xù)雙向板 1各區(qū)格跨中最大彎矩計算 把均布荷載分解成 正對稱荷載：g+p/2 反對稱荷載：p/2 疊加后形成棋盤性布局。

59、 有活荷載的區(qū)格將產(chǎn)生 最大跨中彎矩。第93頁/共180頁942021-11-17多區(qū)格連續(xù)雙向板 1各區(qū)格跨中最大彎矩計算 在正對稱荷載(g+p/2)作用下，多跨雙向板由于荷載并跨布置，所以中間支座兩側(cè)荷載相同，板在支座處垂直截面的轉(zhuǎn)角為零， 所有中間區(qū)格均可看作是四邊嵌固的雙向板； 邊區(qū)格可看作三邊嵌固一邊簡支； 角邊區(qū)格可看作兩鄰邊嵌固兩鄰邊簡支。 在反對稱荷載(p/2)作用下，荷載在各區(qū)格正負相同，因此可以認為：板在支座處垂直截面的轉(zhuǎn)角，大小相等、方向相反、變形協(xié)調(diào)，不會產(chǎn)生彎矩， 可以把中間支座看作是鉸支，所有中間區(qū)格板均可看作是四邊簡支的雙向板。第94頁/共180頁952021-1

60、1-17多區(qū)格連續(xù)雙向板 2各區(qū)格支座最大彎矩計算 將均布荷載滿布樓蓋 的各區(qū)格。第95頁/共180頁962021-11-17多區(qū)格連續(xù)雙向板 2各區(qū)格支座最大彎矩計算 將均布荷載滿布樓蓋的各區(qū)格，此時各支座處垂直截面的轉(zhuǎn)角為零，并假定各區(qū)格在中間支座處嵌固，樓蓋的周邊支座，若支承在抗扭剛度較大的梁上，可看作是嵌固；若支承在磚墻上或支承梁的抗扭剛度較小，則應看作是簡支。 按此原則確定各區(qū)格的四邊支承條件。然后查表計算各固定邊中點的彎矩。 有時由于對邊或鄰邊支承條件不同，由相鄰區(qū)格各自求出共用支座的彎矩并不相同，在設(shè)計中可以取平均值，計算配筋。第96頁/共180頁972021-11-173.33