混凝土部分第九章 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋設計

1、9.1 概述概述混凝土結構混凝土結構9 9 樓蓋樓蓋按施工按施工樓蓋樓蓋方法分方法分現(xiàn)澆樓蓋現(xiàn)澆樓蓋裝配式樓蓋裝配式樓蓋裝配整體式樓蓋裝配整體式樓蓋1.1.現(xiàn)澆樓蓋現(xiàn)澆樓蓋混凝土結構混凝土結構9 9 樓蓋樓蓋按結構按結構形式分形式分肋梁樓蓋肋梁樓蓋井式樓蓋井式樓蓋密肋樓蓋密肋樓蓋無梁樓蓋無梁樓蓋現(xiàn)澆樓蓋現(xiàn)澆樓蓋優(yōu)點：優(yōu)點：整體性好，耐久，耐火，防水、施工不需大型吊裝機整體性好，耐久，耐火，防水、施工不需大型吊裝機缺點：缺點：耗模板，工期長，施工受季節(jié)影響大耗模板，工期長，施工受季節(jié)影響大肋梁樓蓋肋梁樓蓋第二篇第二篇混凝土結構混凝土結構9 9 樓蓋樓蓋組成：組成：板板 次梁次梁 主梁主梁 柱（墻

2、）柱（墻）柱柱板板次梁次梁主梁主梁井式樓蓋井式樓蓋第二篇第二篇混凝土結構混凝土結構9 9 樓蓋樓蓋由由雙向板雙向板和兩個方向的和兩個方向的交叉梁系交叉梁系（不分主（不分主次的等高梁）組成次的等高梁）組成板板梁梁特點：特點：外形美觀，但造價高。宜用于公共建筑的門廳、外形美觀，但造價高。宜用于公共建筑的門廳、禮堂等建筑中禮堂等建筑中 密肋樓蓋密肋樓蓋第二篇第二篇混凝土結構混凝土結構9 9 樓蓋樓蓋特點：特點：結構自重輕，造價較低。用于跨度大，梁高結構自重輕，造價較低。用于跨度大，梁高受到限制的場合。受到限制的場合。 無梁樓蓋無梁樓蓋第二篇第二篇混凝土結構混凝土結構9 9 樓蓋樓蓋組成：組成：板板

3、柱柱板板柱柱柱帽柱帽特點：特點：結構高度小，凈空高，衛(wèi)生、采光、通風條件都較結構高度小，凈空高，衛(wèi)生、采光、通風條件都較好，支模簡單，但用鋼量大，多用于食品冷庫、大型營業(yè)好，支模簡單，但用鋼量大，多用于食品冷庫、大型營業(yè)廳、圖書館等建筑。廳、圖書館等建筑。 2.2.裝配式樓蓋：裝配式樓蓋：預制梁板構件在現(xiàn)場裝配而成。預制梁板構件在現(xiàn)場裝配而成。優(yōu)點：優(yōu)點：便于工業(yè)化生產(chǎn)便于工業(yè)化生產(chǎn)缺點：缺點：整體性差，防水性較差，不便于開洞。整體性差，防水性較差，不便于開洞。應用：應用：規(guī)則的多層工業(yè)與民用建筑。規(guī)則的多層工業(yè)與民用建筑。 3.3.裝配整體式樓蓋裝配整體式樓蓋：預制板（梁）上現(xiàn)澆一疊合層而：

4、預制板（梁）上現(xiàn)澆一疊合層而成為一個整體。成為一個整體。優(yōu)點：優(yōu)點：整體性較裝配式好，又較現(xiàn)澆式節(jié)省模板和支撐。整體性較裝配式好，又較現(xiàn)澆式節(jié)省模板和支撐。缺點：缺點：進行混凝土二次澆灌，增加焊接工作量，對施工進展和進行混凝土二次澆灌，增加焊接工作量，對施工進展和造價帶來一些不利影響造價帶來一些不利影響應用：應用：各種特殊的結構平面布置以及平面形狀復雜的建筑。各種特殊的結構平面布置以及平面形狀復雜的建筑。 9.2 9.2 單向板肋梁樓蓋單向板肋梁樓蓋在荷載作用下只沿一個方向（短在荷載作用下只沿一個方向（短邊方向）受力（彎曲）的板邊方向）受力（彎曲）的板在荷載作用下長、短邊方向在荷載作用下長、短

5、邊方向均有彎曲，即雙向受力的板均有彎曲，即雙向受力的板312 ll單向板單向板212 ll雙向板雙向板3ll212 宜按雙向板計算。當按單向板計算時，宜按雙向板計算。當按單向板計算時，應沿長邊布置足夠數(shù)量的構造鋼筋。應沿長邊布置足夠數(shù)量的構造鋼筋。單向板的傳力路線：單向板的傳力路線： 板板 次梁次梁 主梁主梁 柱或墻柱或墻也就是說：板的支座為次梁，次梁的支座為主梁，主梁的也就是說：板的支座為次梁，次梁的支座為主梁，主梁的支座為柱或墻。由于板、次梁、主梁整體澆注在一起，因支座為柱或墻。由于板、次梁、主梁整體澆注在一起，因此樓蓋中的板和梁往往形成此樓蓋中的板和梁往往形成多跨連續(xù)多跨連續(xù)結構。結構。

6、單向板肋梁樓蓋的設計步驟：單向板肋梁樓蓋的設計步驟：混凝土結構混凝土結構根據(jù)計算結果及構造要求繪制樓蓋結構施工圖根據(jù)計算結果及構造要求繪制樓蓋結構施工圖樓蓋結構平面布置樓蓋結構平面布置確定結構計算簡圖并進行荷載計算確定結構計算簡圖并進行荷載計算板、次梁、主梁的內(nèi)力分析與計算板、次梁、主梁的內(nèi)力分析與計算板、次梁、主梁的截面配筋設計與計算板、次梁、主梁的截面配筋設計與計算一一. .樓蓋結構平面布置原則樓蓋結構平面布置原則混凝土結構混凝土結構1.1.柱網(wǎng)布置：柱網(wǎng)布置：柱網(wǎng)布置應與梁格布置統(tǒng)一考慮。不柱網(wǎng)布置應與梁格布置統(tǒng)一考慮。不宜過大也不宜過小。綜合考慮的使用要求與梁的合宜過大也不宜過小。綜合

7、考慮的使用要求與梁的合理跨度，通常次梁跨度取理跨度，通常次梁跨度取4 46 6米，主梁取米，主梁取5 58 8米。米。2.2.梁格布置：梁格布置：主梁可橫向布置也可縱向布置，以橫主梁可橫向布置也可縱向布置，以橫向優(yōu)先。次梁間距（即板跨度）不宜過大，常用次向優(yōu)先。次梁間距（即板跨度）不宜過大，常用次梁間距梁間距1.71.72.72.7米；米；在主梁跨度內(nèi)以布置在主梁跨度內(nèi)以布置2 2根及根及2 2根以上次梁為宜；根以上次梁為宜；樓板上開設較大洞口處，應沿洞口周圍布置小梁；樓板上開設較大洞口處，應沿洞口周圍布置小梁；3.3.柱網(wǎng)與梁格布置柱網(wǎng)與梁格布置：力求簡單、規(guī)整。：力求簡單、規(guī)整。單向板肋形

8、樓蓋承重方案：單向板肋形樓蓋承重方案：主梁沿橫向布置；主梁沿橫向布置；主梁沿縱向布置；主梁沿縱向布置；只布置次梁，不設置主梁。只布置次梁，不設置主梁。另外，應盡量將整個柱網(wǎng)布置成正方形或長方另外，應盡量將整個柱網(wǎng)布置成正方形或長方形，板梁應盡量布置成等跨度的，以使板的厚度和形，板梁應盡量布置成等跨度的，以使板的厚度和梁的截面尺寸都統(tǒng)一，便于計算，有利施工，主梁梁的截面尺寸都統(tǒng)一，便于計算，有利施工，主梁一般沿單向板短邊方向布置，次梁一般沿單向板長一般沿單向板短邊方向布置，次梁一般沿單向板長邊方向布置。邊方向布置。二二 、計算簡圖、計算簡圖1. 計算模型及簡化假定計算模型及簡化假定（2）簡化假定

9、：）簡化假定： 1)支座可以自由轉(zhuǎn)動，但沒有豎向位移；支座可以自由轉(zhuǎn)動，但沒有豎向位移； 2)不考慮薄膜效應（拱效應不考慮薄膜效應（拱效應)對板內(nèi)力的影響；對板內(nèi)力的影響； 3)在確定板傳給次梁的荷載以及次梁傳給主梁的荷載時，在確定板傳給次梁的荷載以及次梁傳給主梁的荷載時， 分別忽略板、次梁的連續(xù)性，按簡支構件計算支座豎向反力。分別忽略板、次梁的連續(xù)性，按簡支構件計算支座豎向反力。 4)跨數(shù)超過五跨的連續(xù)梁、板，當各跨荷載相同，跨數(shù)超過五跨的連續(xù)梁、板，當各跨荷載相同，且跨度相差不超過且跨度相差不超過10 時，可按五跨的等跨連續(xù)梁、板計算。時，可按五跨的等跨連續(xù)梁、板計算。 （1）計算模型：連

10、續(xù)板或連續(xù)梁，其中，次梁是板的支座，）計算模型：連續(xù)板或連續(xù)梁，其中，次梁是板的支座，主梁是次梁的支座，柱或墻是主梁的支座。主梁是次梁的支座，柱或墻是主梁的支座。2、 計算簡圖計算簡圖 在確定計算簡圖時，在確定計算簡圖時， 現(xiàn)澆樓蓋中板和梁按多跨連續(xù)梁考慮，現(xiàn)澆樓蓋中板和梁按多跨連續(xù)梁考慮，下面對受力簡圖的荷載計算、支座對內(nèi)力的影響、板梁計算跨下面對受力簡圖的荷載計算、支座對內(nèi)力的影響、板梁計算跨度和跨數(shù)等問題進行討論。度和跨數(shù)等問題進行討論。1）荷載計算）荷載計算 板：板：一般簡化成一般簡化成均布荷載多跨連續(xù)梁均布荷載多跨連續(xù)梁。板跨為板的短邊長度。板跨為板的短邊長度（按計算長度取值），板所

11、承受的荷載即為板帶自重及板帶上（按計算長度取值），板所承受的荷載即為板帶自重及板帶上的均布活載的均布活載 ，常取寬度為常取寬度為1m的板帶作為計算單元。的板帶作為計算單元。 次梁：次梁：一般簡化成一般簡化成均布荷載多跨連續(xù)梁均布荷載多跨連續(xù)梁，取相鄰板跨中線所取相鄰板跨中線所分割出來的面積作為它的受荷面積，次梁所承受的荷載為次梁分割出來的面積作為它的受荷面積，次梁所承受的荷載為次梁自重及其受荷面積上板傳來的荷載。自重及其受荷面積上板傳來的荷載。 主梁：主梁：一般簡化成一般簡化成集中荷載多跨連續(xù)梁集中荷載多跨連續(xù)梁，它承受主梁自重及它承受主梁自重及由次梁傳來的集中荷載。但由于主梁自重與次梁傳來的

12、荷載相由次梁傳來的集中荷載。但由于主梁自重與次梁傳來的荷載相比往往較小，故為了簡化計算，一般可將主梁均布自重折算為比往往較小，故為了簡化計算，一般可將主梁均布自重折算為若干集中荷載，加入次梁傳來的集中荷載合并計算。若干集中荷載，加入次梁傳來的集中荷載合并計算。 當樓面承受集中當樓面承受集中(或局部或局部)荷載時，可按樓面的集中或局荷載時，可按樓面的集中或局部荷載換算成等效均布荷載進行計算，換算方法可參閱部荷載換算成等效均布荷載進行計算，換算方法可參閱荷載規(guī)范荷載規(guī)范。 總之：單向板、次梁要簡化成均布荷載，而主梁按集總之：單向板、次梁要簡化成均布荷載，而主梁按集中荷載處理中荷載處理。支承條件支承

13、條件板：鉸支板：鉸支次梁：鉸支次梁：鉸支主梁主梁34bcii鉸支于柱上的連續(xù)梁（鉸支）鉸支于柱上的連續(xù)梁（鉸支）反之，彈性嵌固于柱上的框架梁（固支）反之，彈性嵌固于柱上的框架梁（固支）單向樓蓋板、梁的計算簡圖單向樓蓋板、梁的計算簡圖2）計算單元及從屬面積）計算單元及從屬面積3）計算跨度與跨數(shù)）計算跨度與跨數(shù)兩端均與梁整體：l0lnln+b梁、板跨數(shù)梁、板跨數(shù)5跨，按實際考慮跨，按實際考慮跨數(shù)跨數(shù)55跨或跨度相差不超過跨或跨度相差不超過10%10%，等剛度、等荷載的，等剛度、等荷載的連續(xù)梁或板按連續(xù)梁或板按5 5跨考慮跨考慮均按均按b)b)圖中的第圖中的第3 3跨配筋跨配筋4 4）支承梁抗扭剛度

14、的影響）支承梁抗扭剛度的影響 在單向板肋形樓蓋中，由于板、梁、柱是整體連接，后者是前者的在單向板肋形樓蓋中，由于板、梁、柱是整體連接，后者是前者的支座，設計中為了簡便計算，支座假設為鉸支座，實際上對梁對板支座，設計中為了簡便計算，支座假設為鉸支座，實際上對梁對板是有一定的約束作用的。是有一定的約束作用的。活載隔跨布置時，按鉸支計算，板繞支座的轉(zhuǎn)角活載隔跨布置時，按鉸支計算，板繞支座的轉(zhuǎn)角較大；而實際上較大；而實際上板與次梁整體澆筑，將帶動次梁一同轉(zhuǎn)動，而次梁受主梁約束，將板與次梁整體澆筑，將帶動次梁一同轉(zhuǎn)動，而次梁受主梁約束，將阻止板的自由轉(zhuǎn)動，最終產(chǎn)生兩者變形協(xié)調(diào)的約束轉(zhuǎn)角阻止板的自由轉(zhuǎn)動，

15、最終產(chǎn)生兩者變形協(xié)調(diào)的約束轉(zhuǎn)角。由于轉(zhuǎn)角的減小使板的跨中變矩有所降低，而支座負彎矩相應由于轉(zhuǎn)角的減小使板的跨中變矩有所降低，而支座負彎矩相應有所增加，但不會超過兩相鄰跨布滿活載時的支座負彎矩。類有所增加，但不會超過兩相鄰跨布滿活載時的支座負彎矩。類似情況會發(fā)生在次梁與主梁及主梁與柱之間。似情況會發(fā)生在次梁與主梁及主梁與柱之間。為了減少由于支座的抗扭剛度，使被支承構件跨中彎矩有所減為了減少由于支座的抗扭剛度，使被支承構件跨中彎矩有所減小的有利影響，可在荷載計算時加以調(diào)整。小的有利影響，可在荷載計算時加以調(diào)整。采取增加恒載，減采取增加恒載，減少活載方式處理，少活載方式處理，調(diào)整的具體方法：調(diào)整的具

16、體方法： 對于板：對于板： 對于次梁：對于次梁： 對于主梁：對于主梁： 式中：g、q 實際的恒載、活載； g、q調(diào)整后的折算恒載、活載。2,qgg2,qq 4,qgg43,qq gg ,qq ,折算荷載：折算荷載： 注意：注意：在樓蓋中，如果主梁的支座為截面較大的鋼在樓蓋中，如果主梁的支座為截面較大的鋼筋混凝土柱，當主梁與柱的線剛度比小于筋混凝土柱，當主梁與柱的線剛度比小于4時，以及柱的時，以及柱的兩邊主梁跨度相差較大（兩邊主梁跨度相差較大（10%）時，由于柱對梁的轉(zhuǎn)）時，由于柱對梁的轉(zhuǎn)動有較大的約束和影響，故不能再按鉸支座考慮，而應動有較大的約束和影響，故不能再按鉸支座考慮，而應將梁、柱視作

17、框架來計算。將梁、柱視作框架來計算。混凝土結構混凝土結構9 9 樓蓋樓蓋9.3 9.3 連續(xù)梁、板按彈性理論的內(nèi)力計算連續(xù)梁、板按彈性理論的內(nèi)力計算按彈性理論計算連續(xù)梁內(nèi)力按彈性理論計算連續(xù)梁內(nèi)力 計算簡圖和荷載計算計算簡圖和荷載計算 梁、板跨數(shù)梁、板跨數(shù)支承條件支承條件計算跨度計算跨度荷載形式、大小、位置荷載形式、大小、位置計算簡圖計算簡圖將鋼筋混凝土梁、板看作是勻質(zhì)彈性材料構成的構件，將鋼筋混凝土梁、板看作是勻質(zhì)彈性材料構成的構件，其內(nèi)力按結構力學來分析和計算的一種方法。其內(nèi)力按結構力學來分析和計算的一種方法。9.3.19.3.1彈性理論計算法彈性理論計算法 1 1、活荷載的不利布置、活荷

18、載的不利布置活活荷荷載載不不同同布布置置時時的的內(nèi)內(nèi)力力圖圖1 1、活荷載的不利布置、活荷載的不利布置1 1、 活荷載的不利布置活荷載的不利布置確定截面最不利內(nèi)力時的活荷載布置原則如下：確定截面最不利內(nèi)力時的活荷載布置原則如下： 1)1)求某跨跨中截面最大正彎矩時，應在本跨布求某跨跨中截面最大正彎矩時，應在本跨布置活荷載，同時應在兩側每隔一跨布置活荷載；置活荷載，同時應在兩側每隔一跨布置活荷載； 2)2)求某支座截面最大負彎矩時，應在該支座兩求某支座截面最大負彎矩時，應在該支座兩側的鄰跨布置活荷載，同時兩側每隔一跨布置活荷側的鄰跨布置活荷載，同時兩側每隔一跨布置活荷載：載： 3)3)求梁支座左

19、側或右側最大剪力時，活荷載的求梁支座左側或右側最大剪力時，活荷載的布置同布置同2)2)； 4)4)求某跨跨內(nèi)最大負彎矩時，本跨不布置活荷求某跨跨內(nèi)最大負彎矩時，本跨不布置活荷載，而在其左右鄰跨布置，然后隔跨布置。載，而在其左右鄰跨布置，然后隔跨布置。 2. 內(nèi)力計算內(nèi)力計算 明確活荷載不利布置后，可按明確活荷載不利布置后，可按結構力學結構力學中講中講述的方法求出彎矩和剪力。對于等跨連續(xù)梁，可由課述的方法求出彎矩和剪力。對于等跨連續(xù)梁，可由課本附錄本附錄D查出相應的彎矩、剪力系數(shù)，利用下列公式查出相應的彎矩、剪力系數(shù)，利用下列公式計算跨內(nèi)或支座截面的最大內(nèi)力。計算跨內(nèi)或支座截面的最大內(nèi)力。 梁的

20、計算跨度梁的計算跨度l均布荷載作用下：均布荷載作用下：2plM 表表中中系系數(shù)數(shù)plV 表中系數(shù)表中系數(shù)集中荷載作用下：集中荷載作用下：PlM 表中系數(shù)表中系數(shù)PV 表中系數(shù)表中系數(shù) 集中恒載和活載集中恒載和活載P 均布恒載和活載均布恒載和活載p3. 3. 內(nèi)力包絡圖：內(nèi)力包絡圖：將所算得的永久荷載和按最不利布置的可變荷載在連續(xù)梁各截面將所算得的永久荷載和按最不利布置的可變荷載在連續(xù)梁各截面內(nèi)產(chǎn)生的最大正、負內(nèi)力值標在圖上，并連成的曲線（外包線）內(nèi)產(chǎn)生的最大正、負內(nèi)力值標在圖上，并連成的曲線（外包線）M圖圖 縱向受力鋼筋縱向受力鋼筋V圖圖 橫向鋼筋橫向鋼筋106.645.848.857.84m

21、4m4m=50kN=50kN4. 支座彎矩和剪力設計值支座彎矩和剪力設計值 按彈性理論計算連續(xù)梁內(nèi)力時，中間跨的計算跨按彈性理論計算連續(xù)梁內(nèi)力時，中間跨的計算跨度取為支座中心線間的距離，故所求得的支座彎矩和度取為支座中心線間的距離，故所求得的支座彎矩和支座剪力都是指支座中心線的。實際上，正截面受彎支座剪力都是指支座中心線的。實際上，正截面受彎承載力和斜截面承載力的承載力和斜截面承載力的控制截面應在支座邊緣控制截面應在支座邊緣，內(nèi)，內(nèi)力設計值應以力設計值應以支座邊緣截面支座邊緣截面為準。為準。20bVMMc 彎矩設計值：彎矩設計值：剪力設計值：剪力設計值：均布荷載均布荷載 2bqgVVc 集中荷

22、載集中荷載cVV 集中荷載集中荷載Mc、Vc支承中心處的彎矩、剪力設計值支承中心處的彎矩、剪力設計值V0按簡支梁計算的支座剪力設計值（取絕對值）按簡支梁計算的支座剪力設計值（取絕對值）b支座寬度支座寬度故?。汗嗜。?.3.29.3.2按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算連續(xù)梁內(nèi)力按考慮塑性內(nèi)力重分布方法計算連續(xù)梁內(nèi)力彈性理論計算方法存在的問題：彈性理論計算方法存在的問題： 截面的內(nèi)力與配筋計算不符截面的內(nèi)力與配筋計算不符 支座配筋過多，既不經(jīng)濟，又造成施工困難支座配筋過多，既不經(jīng)濟，又造成施工困難上述問題可通過上述問題可通過塑性理論計算方法來解決塑性理論計算方法來解決單向板樓蓋的內(nèi)力計算單向板樓蓋的內(nèi)

23、力計算塑性計算法塑性計算法 按彈性方法計算連續(xù)板、梁內(nèi)力無疑是能保證結構安全的。按彈性方法計算連續(xù)板、梁內(nèi)力無疑是能保證結構安全的。但對于具有一定塑性性能的鋼筋混凝土超靜定結構，當結構的但對于具有一定塑性性能的鋼筋混凝土超靜定結構，當結構的某一截面內(nèi)力達到截面的極限承載力時，結構并不破壞而仍可某一截面內(nèi)力達到截面的極限承載力時，結構并不破壞而仍可承擔繼續(xù)增加的荷載。這說明按彈性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)承擔繼續(xù)增加的荷載。這說明按彈性方法計算鋼筋混凝土連續(xù)板、梁的內(nèi)力，設計結果是安全的但有多余的承載力儲備。板、梁的內(nèi)力，設計結果是安全的但有多余的承載力儲備。 目前，在民用建筑肋形樓蓋的板和次梁設計

24、中，目前，在民用建筑肋形樓蓋的板和次梁設計中，已普遍采用已普遍采用考慮塑性變形內(nèi)力重分布的方法計算內(nèi)力考慮塑性變形內(nèi)力重分布的方法計算內(nèi)力。 在實際應用中，采用塑性計算方法能正確反映材料的實際性在實際應用中，采用塑性計算方法能正確反映材料的實際性能，既節(jié)省材料，又保證結構的安全可靠，同時，由于減少了能，既節(jié)省材料，又保證結構的安全可靠，同時，由于減少了支座配筋量，使支座配筋的擁擠狀況有所改善，便于施工，所支座配筋量，使支座配筋的擁擠狀況有所改善，便于施工，所以這是一種較先進的設計方法。以這是一種較先進的設計方法。 1、塑性鉸的概念、塑性鉸的概念 當鋼筋混凝土梁的某一截面內(nèi)力達到其極限承載力當鋼

25、筋混凝土梁的某一截面內(nèi)力達到其極限承載力Mu時，只時，只要截面中配筋率不是太高，鋼筋不是高強鋼筋，則截面中的受拉要截面中配筋率不是太高，鋼筋不是高強鋼筋，則截面中的受拉鋼筋首先屈服，截面開始進入屈服階段，梁就會圍繞該截面發(fā)生鋼筋首先屈服，截面開始進入屈服階段，梁就會圍繞該截面發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，好像出現(xiàn)了一個鉸一樣相對轉(zhuǎn)動，好像出現(xiàn)了一個鉸一樣 ，則稱這個鉸為，則稱這個鉸為“塑性鉸塑性鉸”。 塑性鉸的特點（塑性鉸與理想鉸的區(qū)別）：塑性鉸的特點（塑性鉸與理想鉸的區(qū)別）：塑性鉸能承擔屈服狀態(tài)的極限彎矩，而理想塑性鉸能承擔屈服狀態(tài)的極限彎矩，而理想鉸不能承擔任何彎矩；鉸不能承擔任何彎矩；塑性鉸是單向鉸，即

26、只能使截面沿彎矩作用塑性鉸是單向鉸，即只能使截面沿彎矩作用方向發(fā)生單向轉(zhuǎn)動，而理想鉸是雙向鉸；方向發(fā)生單向轉(zhuǎn)動，而理想鉸是雙向鉸；塑性鉸的轉(zhuǎn)動能力受到配筋率和混凝土極限塑性鉸的轉(zhuǎn)動能力受到配筋率和混凝土極限受壓變形的限制，而理想鉸無限制。受壓變形的限制，而理想鉸無限制。2.按塑性內(nèi)力重分布計算的一般原則按塑性內(nèi)力重分布計算的一般原則按彈性計算方法得到的結果，一般支座截面負彎矩較大，使得按彈性計算方法得到的結果，一般支座截面負彎矩較大，使得支座配筋密集，造成施工不便，所以，一般都將支座截面的最支座配筋密集，造成施工不便，所以，一般都將支座截面的最大負彎矩值調(diào)低，即減小支座彎矩。大負彎矩值調(diào)低，即

27、減小支座彎矩。課本例題課本例題P221按塑性內(nèi)力重分布計算連續(xù)梁、板的內(nèi)力，就是先按彈性計算按塑性內(nèi)力重分布計算連續(xù)梁、板的內(nèi)力，就是先按彈性計算方法求出彎矩包絡圖，然后方法求出彎矩包絡圖，然后人為地調(diào)整某截面的彎矩人為地調(diào)整某截面的彎矩，再由平，再由平衡條件計算其他截面相應的彎矩。減小的程度，必須遵循下列衡條件計算其他截面相應的彎矩。減小的程度，必須遵循下列原則：原則： 1）為保證在調(diào)幅截面能形成塑性鉸，并具有足）為保證在調(diào)幅截面能形成塑性鉸，并具有足夠的轉(zhuǎn)動能力，截面中混凝土受壓區(qū)高度不大于夠的轉(zhuǎn)動能力，截面中混凝土受壓區(qū)高度不大于0.35h0，即即x 0.35h0 ； 2）采用塑性性能好

28、的鋼筋）采用塑性性能好的鋼筋如選用塑性性能較好的如選用塑性性能較好的HP300和和HRB335級鋼筋。級鋼筋。3）彎矩調(diào)幅不宜過大，應控制在彈性理論計算）彎矩調(diào)幅不宜過大，應控制在彈性理論計算彎矩的彎矩的30%以內(nèi)。以內(nèi)。 M塑塑0.7M彈彈 3.內(nèi)力計算公式內(nèi)力計算公式剪力：剪力：20lqgMnlqgV彎矩：彎矩： 對于跨度相差不超過對于跨度相差不超過10%的的不等跨的連續(xù)板和次梁也可應用不等跨的連續(xù)板和次梁也可應用上述方法計算（即按等跨查相關上述方法計算（即按等跨查相關的系數(shù)，五跨以上按五跨算）。的系數(shù)，五跨以上按五跨算）。但在但在計算支座彎矩計算支座彎矩時，應取相鄰時，應取相鄰兩跨的較大

29、跨度計算：在兩跨的較大跨度計算：在計算跨計算跨中彎矩中彎矩時，則應取該跨的計算跨時，則應取該跨的計算跨度。剪力計算取各自對應的計算度。剪力計算取各自對應的計算跨度（凈跨）跨度（凈跨） 。用彈性方法計算用彈性方法計算時，計算支座彎矩應取相鄰兩垮時，計算支座彎矩應取相鄰兩垮計算跨度的的平均值。計算跨度的的平均值。上圖為擱置在墻上的多跨上圖為擱置在墻上的多跨連續(xù)板梁連續(xù)板梁、系數(shù)值系數(shù)值重要說明重要說明 對于四周與梁整體連接的單向板，由于存在著拱的作用，對于四周與梁整體連接的單向板，由于存在著拱的作用，因而跨中彎矩和中間支座截面的彎矩可減少因而跨中彎矩和中間支座截面的彎矩可減少20%，但邊跨及，但邊

30、跨及離板端的第二支座不可以。離板端的第二支座不可以。4. 下列情況不宜采用內(nèi)力重分布：下列情況不宜采用內(nèi)力重分布：(1)在使用階段不允許出現(xiàn)裂縫或?qū)α芽p開展有較嚴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構，如水池池壁，自防水屋面，以及處格限制的結構，如水池池壁，自防水屋面，以及處于侵蝕性環(huán)境中的結構；于侵蝕性環(huán)境中的結構；(2)直接承受動力和重復荷載的結構；直接承受動力和重復荷載的結構；(3)預應力結構和二次受力疊合結構；預應力結構和二次受力疊合結構；(4)要求有較高安全儲備的結構。要求有較高安全儲備的結構。9.4單向板肋梁樓蓋的設計與構造單向板肋梁樓蓋的設計與構造9.4.1連續(xù)板

31、構造要求連續(xù)板構造要求 板厚板厚 在滿足剛度及施工條件的前提下，應盡可能將板設計得在滿足剛度及施工條件的前提下，應盡可能將板設計得薄些。為滿足板的剛度要求，板厚不宜小于板跨的薄些。為滿足板的剛度要求，板厚不宜小于板跨的140，對，對民用建筑，板厚不小于民用建筑，板厚不小于60mm；對于工業(yè)建筑，板厚不小于；對于工業(yè)建筑，板厚不小于70mm；屋面板應不小于；屋面板應不小于60mm。受力鋼筋受力鋼筋 受力鋼筋直徑通常采用受力鋼筋直徑通常采用8mm、10mm、12mm，為便于，為便于施工架立，支座負鋼筋直徑不宜太細。施工架立，支座負鋼筋直徑不宜太細。 受力鋼筋間距不應小于受力鋼筋間距不應小于70mm

32、。當板厚小于等于。當板厚小于等于150mm時，間距不應大于時，間距不應大于200mm；當板厚大于；當板厚大于150mm時，間距不應時，間距不應大于大于1.5h，且不宜大于，且不宜大于250mm。 跨中承受正彎矩的鋼筋，可隨彎矩的減小而部分切斷或彎跨中承受正彎矩的鋼筋，可隨彎矩的減小而部分切斷或彎起，以承擔負彎矩，但下部伸入支座的鋼筋至少要保留起，以承擔負彎矩，但下部伸入支座的鋼筋至少要保留13跨跨中受力鋼筋的截面面積，且每米板寬內(nèi)不少于中受力鋼筋的截面面積，且每米板寬內(nèi)不少于2.5根根(即間距不即間距不得大于得大于400mm)。 跨中承受正彎矩的鋼筋，當部分切斷時，切斷位置可在距跨中承受正彎矩

33、的鋼筋，當部分切斷時，切斷位置可在距支座邊支座邊l0/10；當部分彎起時，可在距支座邊；當部分彎起時，可在距支座邊l06處彎起。彎起處彎起。彎起角度一般角度一般300。當板厚大于。當板厚大于120mm時，可為時，可為450。 支座承受負彎矩的鋼筋，可在距支座邊不少于支座承受負彎矩的鋼筋，可在距支座邊不少于a距離處切距離處切斷，斷，a的取值：當?shù)娜≈担寒攓g3時，時，a=l04；當；當qg3時，時，a= l03。g為板上的恒載，為板上的恒載，q為板上的活載，為板上的活載，l0為板的計算跨。為板的計算跨。 板在支座上抵抗負彎矩的鋼筋，為保證施工時不致改變其有板在支座上抵抗負彎矩的鋼筋，為保證施工時

34、不致改變其有效高度，一般都做成直鉤以便支撐在模板上。效高度，一般都做成直鉤以便支撐在模板上。 板板的的配配筋筋構構造造圖圖受力鋼筋：分離式配筋受力鋼筋：分離式配筋當當 時，時，3 gq40la 當當 時，時，3 gq30la 板的分布鋼筋及板頂構造鋼筋板的分布鋼筋及板頂構造鋼筋 a）分布鋼筋）分布鋼筋:主要作用主要作用:澆筑混凝土時固定受力鋼筋的位置；澆筑混凝土時固定受力鋼筋的位置； 承受混凝土收縮和溫度變化所產(chǎn)生的內(nèi)力；承受混凝土收縮和溫度變化所產(chǎn)生的內(nèi)力； 承受并分布板上局部荷載產(chǎn)生的內(nèi)力；承受并分布板上局部荷載產(chǎn)生的內(nèi)力； 對四邊支承板，可承受在計算中未計及但實際存對四邊支承板，可承受在

35、計算中未計及但實際存在的長跨方向的彎矩。在的長跨方向的彎矩。 分布筋應放在受力筋內(nèi)側，每米板寬不少分布筋應放在受力筋內(nèi)側，每米板寬不少4根，并不得少于受根，并不得少于受力筋截面面積的力筋截面面積的15。支座處上下均有受力筋的地方，都要相。支座處上下均有受力筋的地方，都要相應設置分布筋。應設置分布筋。 b）長向支座的負彎矩配筋）長向支座的負彎矩配筋 在單向板的長向支座處，配置一定數(shù)量的負彎矩鋼筋是為了在單向板的長向支座處，配置一定數(shù)量的負彎矩鋼筋是為了承擔長向?qū)嶋H存在的一些負彎矩，其數(shù)量不少于正彎矩鋼筋截承擔長向?qū)嶋H存在的一些負彎矩，其數(shù)量不少于正彎矩鋼筋截面面積的面面積的13，并且每米板寬不少

36、于，并且每米板寬不少于58。設置主梁上的板的。設置主梁上的板的負彎矩鋼筋，可在距支座邊緣負彎矩鋼筋，可在距支座邊緣l04處切斷處切斷(彎直鉤，彎直鉤，l0為板的短為板的短向計算跨度）。向計算跨度）。 c）板角附加短鋼筋；）板角附加短鋼筋；板的分布鋼筋及板頂構造鋼筋板的分布鋼筋及板頂構造鋼筋9.4.29.4.2次梁的計算和配筋構造次梁的計算和配筋構造（1 1）內(nèi)力計算：）內(nèi)力計算：按塑性內(nèi)力重分布方法計算按塑性內(nèi)力重分布方法計算（2 2）配筋計算：）配筋計算：跨內(nèi)按跨內(nèi)按T T形截面，支座按矩形截面形截面，支座按矩形截面（3 3）設計要點：）設計要點：次梁的跨度一般為次梁的跨度一般為(4(46)

37、m6)m，梁高為跨度的，梁高為跨度的1/181/181/121/12；梁寬為梁高的；梁寬為梁高的1/31/31/21/2。縱向鋼?？v向鋼筋的配筋率一般為：筋的配筋率一般為：0.60.61.51.5。 根據(jù)跨中及支座截面最大彎矩計算出配筋量后，沿梁長的鋼根據(jù)跨中及支座截面最大彎矩計算出配筋量后，沿梁長的鋼筋布置，原則上應按內(nèi)力包絡圖確定。但對于相鄰跨度相差不筋布置，原則上應按內(nèi)力包絡圖確定。但對于相鄰跨度相差不大于大于20，且活載與恒載比值，且活載與恒載比值qg小于或等于小于或等于3的次梁，按下圖的次梁，按下圖所示進行配筋布置，即可滿足彎矩包絡圖的要求。所示進行配筋布置，即可滿足彎矩包絡圖的要求

38、。 在距中間支座邊在距中間支座邊(ln5)+20d處，可以截斷支座上縱向鋼筋處，可以截斷支座上縱向鋼筋面積面積As的的50；而在距支座邊的；而在距支座邊的ln3處，又可截斷支座上處，又可截斷支座上A鋼筋鋼筋面積的面積的25。 剩余的鋼筋剩余的鋼筋(As4)，既承擔部分負彎矩，又兼作架立筋，既承擔部分負彎矩，又兼作架立筋，其根數(shù)應不少于其根數(shù)應不少于2根?？紤]到在邊支座有一定的嵌固作用，此鋼根?？紤]到在邊支座有一定的嵌固作用，此鋼筋伸入支座的長度應滿足筋伸入支座的長度應滿足las的要求。的要求。 正彎矩鋼筋伸入支座的長度按第正彎矩鋼筋伸入支座的長度按第3章要求考慮。章要求考慮。（4 4）配筋構造

39、）配筋構造9.4.39.4.3主梁的計算和配筋構造主梁的計算和配筋構造（1 1）內(nèi)力計算：）內(nèi)力計算：按彈性理論方法計算按彈性理論方法計算（2 2）配筋計算：）配筋計算：跨內(nèi)按跨內(nèi)按T T形截面，支座按矩形截面形截面，支座按矩形截面主梁的跨度一般為主梁的跨度一般為(5(58)m8)m，梁高為跨度的，梁高為跨度的1/151/151/101/10；梁寬為梁高的；梁寬為梁高的1/31/31/21/2。（3 3）設計要點：）設計要點：4.主梁的構造要求主梁的構造要求 主梁伸入墻內(nèi)的支撐長度一般應不小于主梁伸入墻內(nèi)的支撐長度一般應不小于370mm370mm。 主梁的配筋應按內(nèi)力包絡圖的要求，通過作抵抗彎

40、矩圖來布置。除主梁的配筋應按內(nèi)力包絡圖的要求，通過作抵抗彎矩圖來布置。除應符合正截面配筋及斜截面配筋并有構造要求外，還要滿足第應符合正截面配筋及斜截面配筋并有構造要求外，還要滿足第3 3章所述的章所述的鋼筋一般構造要求。鋼筋一般構造要求。 在主次梁交接處，在主梁高度范圍內(nèi)，主梁要受到次梁傳來的集中在主次梁交接處，在主梁高度范圍內(nèi)，主梁要受到次梁傳來的集中荷載的作用。為防止在主梁中下部出現(xiàn)斜裂縫，一般要設置附加橫向鋼筋荷載的作用。為防止在主梁中下部出現(xiàn)斜裂縫，一般要設置附加橫向鋼筋( (吊筋或箍筋吊筋或箍筋) )，把荷載傳到梁的，把荷載傳到梁的上部。上部。 如將力全部由吊筋承擔則有：如將力全部由

41、吊筋承擔則有：2sinSyPAf如將力全部由箍筋承擔則有：如將力全部由箍筋承擔則有：1svyvPAm n fm吊筋排數(shù)吊筋排數(shù)附加箍筋及吊筋布置圖附加箍筋及吊筋布置圖主梁支座處的截面有效高度主梁支座處的截面有效高度h h0 0 mmhmmhh908060550負筋為一層負筋為一層負筋為兩層負筋為兩層四邊支承四邊支承三邊支承三邊支承兩鄰邊支承兩鄰邊支承四邊支承四邊支承9.5 9.5 雙向板肋梁樓蓋雙向板肋梁樓蓋在荷載作用下，兩在荷載作用下，兩個正交方向受力且個正交方向受力且不可忽略的板不可忽略的板雙向板雙向板9.5.1.9.5.1.雙向板的受力特點雙向板的受力特點第二篇第二篇混凝土結構混凝土結構

42、第二篇第二篇混凝土結構混凝土結構不需做撓度計算驗算的最小厚度不需做撓度計算驗算的最小厚度（mm）雙向板的受力性能比單向板好，剛度大，跨度可雙向板的受力性能比單向板好，剛度大，跨度可達達5m（單向板的常用跨度（單向板的常用跨度1.7m 2.7m ）。類別類別雙向板雙向板單向板單向板單跨簡支板單跨簡支板多跨連續(xù)板多跨連續(xù)板451lh 501lh 30lh 40lh 9.5.2 雙向板計算雙向板計算 (1)破壞特征破壞特征 四邊簡支方板四邊簡支方板，第一批裂縫出現(xiàn)在板底中，第一批裂縫出現(xiàn)在板底中部，沿對角線的方向向四角擴展，當荷載增加部，沿對角線的方向向四角擴展，當荷載增加時，板四角附近出現(xiàn)垂直于對

43、角線方向成圓形時，板四角附近出現(xiàn)垂直于對角線方向成圓形的裂縫，隨著鋼筋屈服，板破壞。的裂縫，隨著鋼筋屈服，板破壞。 四邊簡支的矩形板四邊簡支的矩形板：第一批裂縫出現(xiàn)在板：第一批裂縫出現(xiàn)在板底中平行于長邊方向，隨著荷載增加，裂縫沿底中平行于長邊方向，隨著荷載增加，裂縫沿450角方向向四角擴展，板面四角也開始破壞。角方向向四角擴展，板面四角也開始破壞。通常，板傳給四邊支座壓力，不沿長邊均勻分通常，板傳給四邊支座壓力，不沿長邊均勻分布，各邊中部較大，兩端較小。布，各邊中部較大，兩端較小。 在其他條件相同時，采用高強度的混凝土在其他條件相同時，采用高強度的混凝土較優(yōu)越；當含鋼率相同時，采用較細的鋼筋比

44、較優(yōu)越；當含鋼率相同時，采用較細的鋼筋比較有利；當鋼筋用量相同時，板中部鋼筋排列較有利；當鋼筋用量相同時，板中部鋼筋排列較密比均勻排列更適宜。較密比均勻排列更適宜。 （a）、四邊簡支正方板）、四邊簡支正方板（b）、四邊簡支矩形板）、四邊簡支矩形板不論是單區(qū)格還是多區(qū)格都要想法簡化成單區(qū)格查表計算，計算公式不論是單區(qū)格還是多區(qū)格都要想法簡化成單區(qū)格查表計算，計算公式為：為： M=表中系數(shù)表中系數(shù)（g+q）l02 支座負彎矩可直接用上式計算并用符號支座負彎矩可直接用上式計算并用符號MX、 My表示，而跨中彎矩表示，而跨中彎矩應按上式計算出應按上式計算出MX 、 My后考慮橫向變形的影響按下式進行修

45、正：后考慮橫向變形的影響按下式進行修正： MX（）= MX My My （）= My MX , =0.2（泊松比）（泊松比） 求跨中最大正彎矩求跨中最大正彎矩 a.首先進行荷載最不利布置首先進行荷載最不利布置 b.將板上荷載分為正對稱將板上荷載分為正對稱q=g+0.5q 、反對稱荷載、反對稱荷載q”=0.5q c.疊加疊加q、q”產(chǎn)生的跨中彎矩，計算產(chǎn)生的跨中彎矩，計算q產(chǎn)生的跨中彎矩時，中間區(qū)塊產(chǎn)生的跨中彎矩時，中間區(qū)塊按四邊固定，邊區(qū)塊視實際情況而定；按四邊固定，邊區(qū)塊視實際情況而定； 計算計算q”產(chǎn)生的跨中彎矩時，中產(chǎn)生的跨中彎矩時，中間區(qū)塊按四邊簡支，邊區(qū)塊視實際情況而定。間區(qū)塊按四邊簡支，邊區(qū)塊視實際情況而定。（2）計算方法）計算方法 分為彈性法和塑性法分為彈性法和塑性法9.5.3 彈性法計算彈性法計算求支座最大負彎矩求支座最大負彎矩 假定全板各區(qū)格均滿布（假定全板各區(qū)格均滿布（g+q）時，求得支座的最大負彎矩，這樣時，求得支座的最大負彎矩，這樣所有中間支座可視為固定支座，邊所有中間支座可視為固定支座，邊支座按實際情況考慮，按單塊板進支座按實際情況考慮，按單塊板進行計