第十章混凝土結(jié)構(gòu)的方法

第十章混凝土結(jié)構(gòu)的分析方法

第一節(jié)混凝土結(jié)構(gòu)的分類第二節(jié)結(jié)構(gòu)分析應(yīng)遵循的基本原則第三節(jié)分析方法及其適用范圍【教學(xué)要求】上冊(cè)中介紹了混凝土結(jié)構(gòu)的材料性能、設(shè)計(jì)方法和各種基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法及構(gòu)造要求。下冊(cè)中將對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的分析方法以及混凝土梁板結(jié)構(gòu)、單層廠房結(jié)構(gòu)和多層房屋框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法進(jìn)行介紹。一、結(jié)構(gòu)的定義廣義的結(jié)構(gòu)是指房屋建筑和土木工程的建筑物、構(gòu)筑物及其相關(guān)組成部分的實(shí)體；狹義的結(jié)構(gòu)是指各種工程實(shí)體的承重骨架。任何一棟建筑物都可能包含承重結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、裝飾結(jié)構(gòu)等，我們?cè)谙旅嬗懻撝兴傅慕Y(jié)構(gòu)是特指其承重結(jié)構(gòu)。圖例：風(fēng)壓特征二、混凝土結(jié)構(gòu)的分類方法（一）按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的幾何形狀尺寸和受力特點(diǎn)分類1.桿系結(jié)構(gòu)由桿件組成的結(jié)構(gòu)稱為桿系結(jié)構(gòu)，如連續(xù)梁、桁架、框架、排架結(jié)構(gòu)等。他們是實(shí)際工程中數(shù)量最多、使用面最廣的一類結(jié)構(gòu)。連續(xù)梁17桁架（truss）:由直桿組成的一般具有三角形單元的平面或空間結(jié)構(gòu)。在房屋建筑中,桁架常用來(lái)作為屋蓋承重結(jié)構(gòu),又稱為屋架。18桁架（truss）:由直桿組成的一般具有三角形單元的平面或空間結(jié)構(gòu)。在房屋建筑中,桁架常用來(lái)作為屋蓋承重結(jié)構(gòu),又稱為屋架。19組成桁架的所有各桿都是直桿，所有各桿的中心線(軸線)都在同一平面內(nèi)。20桁架的桿件與桿件相連接的節(jié)點(diǎn)均為鉸接節(jié)點(diǎn)。21魯班鎖排架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)承受荷載：既能承受豎向重力荷載又能承受側(cè)向水平荷載，不需另設(shè)支撐構(gòu)件特點(diǎn)：組成的空間寬敞，可以靈活進(jìn)行建筑布置應(yīng)用：適用于多種建筑物，對(duì)辦公樓、商業(yè)或科教建筑更為適宜2.板殼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩個(gè)方向的尺寸遠(yuǎn)大于第三個(gè)方向尺寸。平者為板，曲者為殼。板以彎曲為主，殼以壓力為主。(e)無(wú)梁樓蓋(a)單向板肋梁樓蓋(b)雙向板肋梁樓蓋殼體組成：殼壁、邊緣構(gòu)件（直梁、曲梁、拱）應(yīng)用：可作為屋蓋單層建筑物的主要覆蓋結(jié)構(gòu)（形式新穎，多用于各類中小型可供觀賞的建筑物以及大跨度的公共建筑物）

國(guó)家大劇院

總建筑面積近15萬(wàn)平方米，該工程外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼，是半橢圓球形，東西長(zhǎng)軸212.2m，南北短軸143.64m，總高度46.285m。設(shè)計(jì)為法國(guó)巴黎機(jī)場(chǎng)公司安德魯建筑師，整體結(jié)構(gòu)用鋼量達(dá)6750噸。3.塊體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：三個(gè)方向的尺寸為同量級(jí)的結(jié)構(gòu)。柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和設(shè)備基礎(chǔ)、橋臺(tái)和橋墩。△結(jié)構(gòu)形式應(yīng)與建筑物使用空間的要求相適應(yīng)●北京工人體育館采用懸索結(jié)構(gòu)體系：場(chǎng)地兩側(cè)看臺(tái)座位向上升高與屋蓋懸索的垂直度協(xié)調(diào)一致，既能符合使用功能要求又能經(jīng)濟(jì)有效地利用室內(nèi)空間、立面造型也可處理成輕巧新穎的形狀。建筑平面為圓形，直徑94m。大廳屋蓋采用圓形雙層懸索結(jié)構(gòu)，由索網(wǎng)、邊緣構(gòu)件（外環(huán)）和內(nèi)環(huán)三部分組成。北京工人體育館內(nèi)部北京工人體育館北京工人體育館看臺(tái)4.索結(jié)構(gòu)主要受力構(gòu)件為柔性的纜索及其支承構(gòu)件。纜索只能承受拉力，不能承受壓力。索結(jié)構(gòu)可以跨越很大的空間，特別適合于在大跨結(jié)構(gòu)中使用。5.膜結(jié)構(gòu)用膜材制作的結(jié)構(gòu)，稱為膜結(jié)構(gòu)。與纜索一樣，只能承受拉力，不能承受壓力膜材常配合鋼索、鋼支柱、鋼桁架及其支撐系統(tǒng)組成。膜結(jié)構(gòu)具有造型自如、形式多樣、白天透光、夜間發(fā)亮、耐久性強(qiáng)、自潔性高、結(jié)構(gòu)輕巧、施工快捷等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在許多體育場(chǎng)館的屋蓋結(jié)構(gòu)中被廣泛采用。（二）按結(jié)構(gòu)所在空間位置分類1.水平承重結(jié)構(gòu)房屋中的樓蓋結(jié)構(gòu)和屋蓋結(jié)構(gòu)。2.豎向承重結(jié)構(gòu)如房屋結(jié)構(gòu)中的框架結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)金茂大廈平面金茂大廈立面3.底部承重結(jié)構(gòu)房屋中的地基和基礎(chǔ)。

水平承重結(jié)構(gòu),豎向承重結(jié)構(gòu),底部承重結(jié)構(gòu)之間的荷載傳遞關(guān)系如圖10-6所示。它們是一個(gè)整體，它們相互作用、相互影響，構(gòu)件可能有交叉，影響可能反向作用。第二節(jié)結(jié)構(gòu)分析應(yīng)遵循的原則一、結(jié)構(gòu)分析的步驟結(jié)構(gòu)選型和布置確定之后，可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。步驟如下：（1）假定結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸，選擇材料的品種和級(jí)別。（2）確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖。（3）計(jì)算荷載的大小。（4）選擇合適的結(jié)構(gòu)分析方法。（5）進(jìn)行結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形計(jì)算進(jìn)行配筋計(jì)算，驗(yàn)算變形和裂縫。二、結(jié)構(gòu)分析的基本原則（1）所有情況下均應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體分析。在所有的情況下，設(shè)計(jì)計(jì)算、驗(yàn)收前均應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的整體進(jìn)行分析。必要時(shí)，結(jié)構(gòu)中的重要部位、形狀突變部位以及內(nèi)力和變形有異常變化的部分（例如較大孔洞周?chē)?、?jié)點(diǎn)及其附近區(qū)域、支座和集中荷載附近等）應(yīng)另作更詳細(xì)的局部分析。（2）當(dāng)結(jié)構(gòu)在施工和使用期間有多種受力狀況時(shí)，應(yīng)分別進(jìn)行受力分析。結(jié)構(gòu)在不同的工作階段，例如結(jié)構(gòu)的施工期、檢修期和使用期，預(yù)制構(gòu)件的制作、運(yùn)輸和安裝階段等，應(yīng)確定其可能的不利作用效應(yīng)組合。對(duì)于重要的結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮偶然作用可能帶來(lái)的嚴(yán)重后果，進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)防倒塌分析。（3）結(jié)構(gòu)分析所需的各種幾何尺寸，以及所采用的計(jì)算圖形、邊界條件，作用的取值與組合、材料性能的計(jì)算指標(biāo)、初始應(yīng)力和變形狀況等，應(yīng)符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀況，并應(yīng)具有相應(yīng)的構(gòu)造保證措施。（4）結(jié)構(gòu)分析應(yīng)符合下列要求：1）應(yīng)滿足力學(xué)平衡條件；

2）應(yīng)在不同程度上符合變形協(xié)調(diào)條件；

3）應(yīng)采用合理的材料或構(gòu)件單元的本構(gòu)關(guān)系。5）結(jié)構(gòu)的分析方法應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、構(gòu)件布置、材料性能和受力特點(diǎn)等進(jìn)行選擇。

6）結(jié)構(gòu)分析所采用的電算程序應(yīng)經(jīng)過(guò)考核和驗(yàn)證，其技術(shù)條件應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。第三節(jié)分析方法及其適用范圍混凝土結(jié)構(gòu)的分析方法可歸納為五類：（1）線彈性分析方法；（2）考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法；（3）塑性極限分析方法；（4）非線性分析方法；（5）實(shí)驗(yàn)分析方法條文說(shuō)明：現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)分析方法可歸納為五類。各類方法的主要特點(diǎn)和應(yīng)用范圍如下：1

彈性分析方法是最基本和最成熟的結(jié)構(gòu)分析方法，也是其他分析方法的基礎(chǔ)和特例。它適用于分析一般結(jié)構(gòu)。大部分混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)均基于此方法。結(jié)構(gòu)內(nèi)力的彈性分析和截面承載力的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)相結(jié)合，實(shí)用上簡(jiǎn)易可行。按此設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，其承載力一般偏于安全。少數(shù)結(jié)構(gòu)因混凝土開(kāi)裂部分的剛度減小而發(fā)生內(nèi)力重分布，可能影響其他部分的開(kāi)裂和變形狀況?？紤]到混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂后剛度的減小，對(duì)梁、柱構(gòu)件可分別取用不同的折減剛度值，且不再考慮剛度隨作用效應(yīng)而變化。在此基礎(chǔ)上，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形仍可采用彈性方法進(jìn)行分析。2

考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法設(shè)計(jì)超靜定混凝土結(jié)構(gòu)，具有充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)潛力，節(jié)約材料，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和方便施工等優(yōu)點(diǎn)。但應(yīng)注意到，結(jié)構(gòu)的變形和裂縫可能相應(yīng)增大。3

彈塑性分析方法以鋼筋混凝土的實(shí)際力學(xué)性能為依據(jù)，引入相應(yīng)的本構(gòu)關(guān)系后，可進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力全過(guò)程的分析，而且可以較好地解決各種體型和受力復(fù)雜結(jié)構(gòu)的分析問(wèn)題。但這種分析方法比較復(fù)雜，計(jì)算工作量大，各種非線性本構(gòu)關(guān)系尚不夠完善和統(tǒng)一，至今應(yīng)用范圍仍然有限。主要用于重要、復(fù)雜結(jié)構(gòu)工程的分析和罕遇地震作用下的結(jié)構(gòu)分析。4塑性極限分析方法又稱塑性分析法或極限平衡法。此法主要用于周邊有梁或墻支承的雙向板設(shè)計(jì)。工程設(shè)計(jì)和施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，按此法進(jìn)行計(jì)算和構(gòu)造設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便易行，可以保證結(jié)構(gòu)的安全。5

對(duì)體型復(fù)雜或受力狀況特殊的結(jié)構(gòu)或其部分，可采用試驗(yàn)方法對(duì)結(jié)構(gòu)的材料性能、本構(gòu)關(guān)系、作用效應(yīng)等進(jìn)行實(shí)測(cè)或模擬，為結(jié)構(gòu)分析或確定設(shè)計(jì)參數(shù)提供依據(jù)。5.1基本原則5.1.6結(jié)構(gòu)分析所采用的計(jì)算軟件應(yīng)經(jīng)考核和驗(yàn)證，其技術(shù)條件應(yīng)符合本規(guī)范和國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。條文說(shuō)明：

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用電算分析日益增多，商業(yè)的和自編的電算程序都必須保證其運(yùn)算的可靠性。而且每一項(xiàng)電算的結(jié)果都應(yīng)作必要的判斷和校核。樓蓋（屋蓋）樓（屋）蓋的主要作用：承受樓面上的豎向荷載并傳到豎向結(jié)構(gòu)上；將水平荷載傳遞或分配到豎向結(jié)構(gòu)；作為豎向結(jié)構(gòu)的水平聯(lián)系構(gòu)件或支撐點(diǎn)。對(duì)樓蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求：強(qiáng)度：足以抵抗荷載作用下產(chǎn)生的內(nèi)力。剛度：足以抵抗在荷載作用下產(chǎn)生的豎向和水平變形。連接可靠：通過(guò)構(gòu)造要求和梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)來(lái)予以保證。按施工方法分按結(jié)構(gòu)型式分梁板結(jié)構(gòu)的分類按施工方法分：

現(xiàn)澆式、裝配式、裝配整體式現(xiàn)澆式：整體性好，抗震性強(qiáng)，防水性強(qiáng)適用范圍：布置口有特殊要求的各種樓蓋，如多層廠房中需要布置重型機(jī)器設(shè)備或要求開(kāi)設(shè)較復(fù)雜的孔洞；抵抗動(dòng)荷載作用的樓蓋；公共建筑的門(mén)廳部分、平面布置不規(guī)則局部樓蓋、防水要求較高的樓蓋（如衛(wèi)生間、廚房等）；高層建筑及抗震結(jié)構(gòu)。裝配式：樓板采用混凝土預(yù)制構(gòu)件優(yōu)點(diǎn)：便于工業(yè)化生產(chǎn)，在多層民用建筑；多層工業(yè)廠房廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn)：整體性、抗震性、防水性較差，不便于開(kāi)設(shè)孔洞，故對(duì)高層建筑有抗震設(shè)防要求的建筑及使用要求防水或開(kāi)設(shè)孔洞的樓面不宜采用。

按施工方法分：

現(xiàn)澆式、裝配式、裝配整體式其整體性較裝配式的要好，較現(xiàn)澆式節(jié)省模板和支撐。但由于用鋼量及焊接量大并二次澆筑混凝土，對(duì)施工進(jìn)度、工程造價(jià)帶來(lái)不利影響。適用于荷載較大的多層廠房、高層民用建筑及有抗震設(shè)防要求的建筑。按施工方法分：

現(xiàn)澆式、裝配式、裝配整體式裝配整體式樓蓋：疊合梁、預(yù)制板按結(jié)構(gòu)形式分：

肋梁樓蓋、無(wú)梁樓蓋（板柱結(jié)構(gòu)）1.肋梁樓蓋:由梁板組成的現(xiàn)澆樓蓋稱組成：由板、次梁、主梁組成。

用梁將樓板分成多個(gè)區(qū)格,從而形成整澆的連續(xù)板和連續(xù)梁,板厚是梁高的一部分,故梁截面形狀為T(mén)形,

板區(qū)格：板的四周支撐在次梁、主梁上，一般將四周由主、次梁支撐的板稱為一個(gè)板區(qū)格。分類:

單向板肋梁樓蓋

雙向板肋梁樓蓋

密肋樓蓋

井式樓蓋密肋樓蓋密肋樓蓋密肋樓蓋由薄板和間距較?。?.5~1m）的肋梁組成。板厚很小，梁高也較肋梁樓蓋小，結(jié)構(gòu)自重較輕。井式樓蓋井式樓蓋井字梁樓蓋由雙向板和交叉梁系(兩個(gè)方向的梁截面相同)組成。能滿足建筑物有較大空間的使用要求,受力合理,其截面高度明顯低于單跨梁,可降低層高，宜用于跨度較大且柱網(wǎng)呈方形的結(jié)構(gòu)。單向板肋梁樓蓋雙向板肋梁樓蓋肋梁樓蓋的傳力路線：板－次梁—主梁－柱（墻）－基礎(chǔ)。2、無(wú)梁樓蓋：不設(shè)梁，而將板直接支承在柱上的樓蓋無(wú)柱帽的無(wú)梁樓蓋板直接支承于柱上，其傳力途徑是荷載由板傳至柱或墻。結(jié)構(gòu)高度小，凈空大，樓板底面平整、支模簡(jiǎn)單，但樓板厚度大、用鋼量較大，常用于倉(cāng)庫(kù)、商店等柱網(wǎng)布置接近方形的建筑。當(dāng)柱網(wǎng)較小時(shí)(3～4m)，柱頂可不設(shè)柱帽；當(dāng)柱網(wǎng)較大(6～8m)且荷載較大時(shí)，柱頂設(shè)柱帽以提高板的抗沖切能力。有柱帽的無(wú)梁樓蓋肋梁樓蓋組成：板（單向、雙向）梁（次梁、主梁）單向板與雙向板次梁與主梁如圖：整體式梁板結(jié)構(gòu)，四邊支承板受均布荷載q的作用。分析：在板中央取兩個(gè)單位寬度的正交板帶；不考慮平行板帶間的相互影響；依據(jù)跨中變形協(xié)調(diào)條件。由上式可見(jiàn)：由于板帶支承條件和板厚相同（α1=α2），則兩個(gè)方向分配的荷載僅與其跨度比或與其線剛度比有關(guān)。l2/l1≥3時(shí)：q主要由短向板承受，長(zhǎng)向板分配的荷載可忽略不計(jì)，此時(shí)板為單向板；l2/l1<3時(shí)：q主要由短向板承受，但長(zhǎng)向板分配的荷載不可忽略，此時(shí)板為雙向板；令：則：《規(guī)范》規(guī)定：l2/l1≥3時(shí)，按單向板設(shè)計(jì)；l2/l1≤2時(shí)，按雙向板設(shè)計(jì);2<l2/l1<3時(shí)，宜按雙向板設(shè)計(jì)；若按單向板設(shè)計(jì)時(shí)，沿長(zhǎng)邊方向應(yīng)配置不少于短邊方向25%的受力鋼筋。同理，對(duì)于兩正交梁x、y：若x方向梁的高跨比遠(yuǎn)大于y方向時(shí)，梁的荷載主要由x方向梁承受，而y方向梁所承受的荷載很小，可忽略不計(jì)，則稱x方向梁為主梁，y方向梁為次梁。主梁是次梁的支座。二、整體式單向板梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)平面布置及確定基本尺寸計(jì)算簡(jiǎn)圖結(jié)構(gòu)最不利荷載組合連續(xù)梁、板按彈性理論方法的內(nèi)力計(jì)算連續(xù)梁、板按塑性理論方法的內(nèi)力計(jì)算單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容從總體來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身包括概念設(shè)計(jì)和數(shù)值設(shè)計(jì)兩個(gè)大的方面。簡(jiǎn)單地說(shuō)，概念設(shè)計(jì)就是抗震構(gòu)造設(shè)計(jì)，從地震震害角度對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本尺寸作出有關(guān)的規(guī)定，同時(shí)提出有關(guān)的構(gòu)造要求；而數(shù)值設(shè)計(jì)就是進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析，并根據(jù)內(nèi)力配置鋼筋。設(shè)計(jì)步驟：結(jié)構(gòu)布置；確定結(jié)構(gòu)上的荷載及計(jì)算單元；確定計(jì)算簡(jiǎn)圖；結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算；配筋計(jì)算；根據(jù)構(gòu)造要求配置鋼筋；繪制結(jié)構(gòu)施工圖。結(jié)構(gòu)布置及確定基本尺寸結(jié)構(gòu)布置梁板基本尺寸

結(jié)構(gòu)布置單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置通常有以下三種方案：主梁沿橫向布置

主梁沿縱向布置

有中間走道柱網(wǎng)、梁格劃分要注意：盡量規(guī)整，布置越簡(jiǎn)單、整齊、統(tǒng)一，越能符合經(jīng)濟(jì)和美觀的要求。梁、板結(jié)構(gòu)盡可能劃分為等跨度，便于設(shè)計(jì)和施工。主梁跨度范圍內(nèi)次梁根數(shù)宜為偶數(shù)，以使主梁受力合理。梁、板結(jié)構(gòu)基本尺寸應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)承載力、剛度和裂縫控制等要求確定。單向板梁板結(jié)構(gòu)尺寸建議如下：?jiǎn)蜗虬宓慕?jīng)濟(jì)跨度一般為2-3m；次梁的經(jīng)濟(jì)跨度一般為4-6m；主梁的經(jīng)濟(jì)跨度一般為5-8m。梁、板一般不做剛度驗(yàn)算的最小截面尺寸為：板：h=(1/30—1/40)l板次梁：h=(1/12—1/18)l次梁主梁：h=(1/8—1/14)l主梁梁、板構(gòu)件基本尺寸結(jié)構(gòu)的荷載及其計(jì)算單元

（一）作用在梁板結(jié)構(gòu)上的荷載作用在梁板結(jié)構(gòu)上的荷載包括：永久荷載：包括結(jié)構(gòu)自重、地面及天棚（抹灰）、隔墻及永久性設(shè)備等荷載；可變荷載：包括人群、貨物以及雪荷載、屋面積灰和施工活荷載等；可變荷載的分布通常是不規(guī)則的，在工程設(shè)計(jì)中一般折算成等效均布荷載；作用在板、梁上的活荷載在一跨內(nèi)均按滿跨布置，不考慮半跨內(nèi)活荷載作用的可能性。各項(xiàng)荷載的分項(xiàng)系數(shù)和取值詳見(jiàn)《荷載規(guī)范》。（二）荷載計(jì)算單元單向板：除承受結(jié)構(gòu)自重、抹灰荷載外，還要承受作用在其上的使用活荷載；通常取1m寬度作為荷載計(jì)算單元。次梁：除承受結(jié)構(gòu)自重、抹灰荷載外，還要承受板傳來(lái)的荷載。計(jì)算板傳來(lái)的荷載時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)算，不考慮板的連續(xù)性，通常將連續(xù)板視為簡(jiǎn)支板，取寬度為次梁跨度的荷載帶作為荷載計(jì)算單元。主梁：除承受結(jié)構(gòu)自重、抹灰荷載外，還要承受次梁傳來(lái)的集中荷載。為簡(jiǎn)化計(jì)算，不考慮次梁的連續(xù)性，通常將次梁視為簡(jiǎn)支梁，以兩側(cè)次梁的支座反力作為主梁荷載；一般說(shuō)來(lái)，主梁自重及抹灰荷載較次梁傳遞的集中荷載小得多，也可以簡(jiǎn)化為集中荷載。次梁板主梁板的負(fù)荷面積主梁集中荷載的負(fù)荷面積次梁的負(fù)荷面積次梁主梁柱1m次梁的間距結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖結(jié)構(gòu)計(jì)算單元結(jié)構(gòu)支承條件與折減荷載結(jié)構(gòu)計(jì)算跨度結(jié)構(gòu)計(jì)算跨數(shù)結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖：計(jì)算模型：結(jié)構(gòu)計(jì)算單元、支承條件、計(jì)算跨度和跨數(shù)荷載圖示：荷載單元、荷載性質(zhì)和形式、荷載位置及數(shù)值板：與荷載計(jì)算單元相同——1m寬的矩形截面板次梁：取翼緣寬度為次梁間距的T形截面帶主梁：取翼緣寬度為主梁間距的T形截面帶結(jié)構(gòu)計(jì)算單元結(jié)構(gòu)支承條件：支承在磚柱和墻上當(dāng)整體式梁板結(jié)構(gòu)的板、次梁或主梁支承在磚柱或墻上時(shí)，結(jié)構(gòu)之間均可視為鉸支座，磚柱、墻對(duì)它們的嵌固作用比較小，可以在構(gòu)造設(shè)計(jì)中予以考慮。支承在柱上對(duì)于整體式梁板結(jié)構(gòu)，當(dāng)板、梁和柱整體現(xiàn)澆時(shí)，板支承在次梁上，次梁支承在主梁上，主梁支承在柱上。則次梁對(duì)板，主梁對(duì)次梁，柱對(duì)主梁將有一定的約束作用，該約束作用在結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析時(shí)必須予以考慮。結(jié)構(gòu)的支承條件及折算荷載折減荷載：在確定單向板肋梁樓蓋梁、板的計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí)，曾假定其支座為鉸支座。如果板或梁支承在墻上時(shí)，這種假定是正確的。但是，當(dāng)板與次梁、次梁與主梁整澆在一起時(shí)，為了考慮次梁對(duì)板、主梁對(duì)次梁的約束對(duì)其內(nèi)力的影響，就要考慮折算荷載。板與次梁整澆在一起，板的轉(zhuǎn)動(dòng)將引起次梁扭轉(zhuǎn)。由于次梁抗扭作用，板在支承處不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，不符合“自由轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈桿支座”的假設(shè)，且板的轉(zhuǎn)角變小，減小了板的內(nèi)力。為使板的內(nèi)力計(jì)算值更接近于實(shí)際，需對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。這種方法也適用于主梁上的次梁。折算荷載：是為了減少由于支承條件的假定所產(chǎn)生的與實(shí)際條件的偏差，而對(duì)恒、活載進(jìn)行調(diào)整后所采用的樓面荷載。恒載在整個(gè)樓面和次梁上滿布，使連續(xù)板或連續(xù)梁在支坐處產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角為零或者很小可以不計(jì)。因此，板或次梁在支承處的轉(zhuǎn)動(dòng)主要是由活荷載的不均勻布置產(chǎn)生?？梢酝ㄟ^(guò)減小活荷載來(lái)減小板和次梁的轉(zhuǎn)角；同時(shí)為保證連續(xù)板和連續(xù)梁的彎矩不減小，將減小的活荷載加到恒載中。在計(jì)算板和次梁的內(nèi)力時(shí)，采用折算荷載：連續(xù)板g'=g+q/2,q'=q/2連續(xù)梁g'=g+q/4,q'=3q/4折減荷載的確定：標(biāo)準(zhǔn)值－－設(shè)計(jì)值－－折算荷載在均布荷載作用下，板和次梁的內(nèi)力按折算荷載設(shè)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算。定義：指單跨梁、板支座反力的合力作用線間的距離，一般取近似值。計(jì)算跨度的取值原則：（1）中間跨取支承中心線之間的距離；（2）邊跨與支承情況有關(guān)。取值（P13-14）：結(jié)構(gòu)計(jì)算跨度塑性理論計(jì)算：連續(xù)板連續(xù)梁彈性理論計(jì)算：多跨梁/板單跨梁/板梁：板：磚墻l01abbln1ln2ln3l01l02l03如按彈性理論計(jì)算：結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨數(shù)結(jié)構(gòu)計(jì)算中對(duì)于等跨度、等剛度、荷載和支承條件相同的多跨連續(xù)梁、板，經(jīng)結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析表明：除端部?jī)煽鐑?nèi)力外，其他所有中間跨的內(nèi)力都較為接近，內(nèi)力相差很小，在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以忽略不計(jì)。因此，所有中間跨內(nèi)力可以由一跨代表。當(dāng)結(jié)構(gòu)實(shí)際跨數(shù)多于五跨時(shí)，可以按五跨進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算；對(duì)于多跨連續(xù)梁、板的跨數(shù)小于五跨的按實(shí)際跨數(shù)計(jì)算；對(duì)于跨度、剛度、荷載及支承條件不同的多跨連續(xù)梁、板，應(yīng)按實(shí)際跨數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，如下圖所示。結(jié)構(gòu)最不利荷載組合1.結(jié)構(gòu)控制截面：對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)起控制作用的截面。如何確定？？取決于結(jié)構(gòu)截面的內(nèi)力與抗力的比值（M/Mu），比值最大者的截面即為控制截面。對(duì)于等截面的連續(xù)梁板結(jié)構(gòu)，若結(jié)構(gòu)截面配筋相同，梁、板的控制截面在支座處和跨中處。包括跨中最大正彎矩、跨中最大負(fù)彎矩（絕對(duì)值）、支座最大負(fù)彎矩（絕對(duì)值）、支座最大剪力。內(nèi)力：結(jié)構(gòu)在外力作用下，其內(nèi)部產(chǎn)生的力，利用結(jié)構(gòu)力學(xué)求得?？沽Γ河山Y(jié)構(gòu)構(gòu)件自身的屬性（截面大小、混凝土等級(jí)、鋼筋配置），按照混凝土設(shè)計(jì)原理求得的截面承載力。2.結(jié)構(gòu)的最不利荷載組合——即確定活荷載的最不利布置

由于結(jié)構(gòu)是超靜定的，某一荷載對(duì)不同部位的影響有大小和利弊之分；同樣，不同位置的荷載對(duì)某一點(diǎn)的內(nèi)力也有大小和利弊之分。荷載的不利布置是指可得到某截面的最大內(nèi)力(絕對(duì)值)的荷載布置。但恒荷載是永久荷載，且滿布在結(jié)構(gòu)上，故在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的內(nèi)力是不變的。而活荷載作用于結(jié)構(gòu)上的位置是變化的，因而產(chǎn)生的內(nèi)力也是變化的。則研究結(jié)構(gòu)的最不利荷載組合，主要研究活荷載的最不利布置。研究方法:依據(jù)結(jié)構(gòu)的彈性變形曲線

活荷載的最不利布置規(guī)律：(a)支座截面最大負(fù)彎矩，在左右二跨布置，然后隔跨布置；(b)跨內(nèi)截面最大正彎矩時(shí)，在該跨布置，然后隔跨布置；(c)跨內(nèi)最大負(fù)彎矩時(shí)，該跨不布置，在鄰跨布置，然后隔跨布置；(d)中間跨支座最大剪力時(shí)，活荷載布置與(a)相同；(e)邊跨支座截面最大建立，活載布置與(b)相同。荷載不同布置時(shí)連續(xù)梁的剪力圖

一般地，N跨連續(xù)梁、板有N+1種最不利荷載組合。按彈性理論分析結(jié)構(gòu)內(nèi)力1.假設(shè)：混凝土為彈性體；結(jié)構(gòu)荷載與內(nèi)力、荷載與變形、內(nèi)力與變形均成線性關(guān)系。2.內(nèi)力計(jì)算：彎矩分配法對(duì)于等跨連續(xù)梁（或連續(xù)梁各跨跨度相差不超過(guò)10%），可由相關(guān)計(jì)算手冊(cè)查出相應(yīng)的內(nèi)力系數(shù)，利用下列公式計(jì)算跨內(nèi)或支座截面的最大內(nèi)力。在均布及三角形荷載作用下：在集中荷載作用下：3、內(nèi)力包絡(luò)圖將同一結(jié)構(gòu)在各種荷載的最不利組合作用下的內(nèi)力圖(彎矩圖或剪力圖)疊畫(huà)在同一張圖上，其外包線所形成的圖形稱為內(nèi)力包絡(luò)圖。內(nèi)力包絡(luò)圖反映出各截面可能產(chǎn)生的最大內(nèi)力值，是設(shè)計(jì)時(shí)選擇截面和布置鋼筋的依據(jù)。例1

繪制彎矩包絡(luò)圖的步驟：列出恒荷載及其與各種可能的最不利活荷載布置的組合。對(duì)上述每一種荷載組合求出各控制截面的彎矩，并以連線為基線繪出各跨在相應(yīng)荷載作用下的彎矩圖。

將幾種荷載組合下的彎矩圖匯總與同一個(gè)坐標(biāo)下，繪出彎矩圖的外包線。？練習(xí)：分析以下兩跨連續(xù)梁的彎矩包絡(luò)圖彈性分析存在的問(wèn)題：確定計(jì)算簡(jiǎn)圖后各截面內(nèi)力分布規(guī)律不變化；某一截面的內(nèi)力達(dá)到其內(nèi)力設(shè)計(jì)值時(shí)，就認(rèn)為整個(gè)結(jié)構(gòu)達(dá)到其承載力。例2：已知某單向現(xiàn)澆板建筑布置如下圖示，板厚均為100mm，板上作用活荷載標(biāo)準(zhǔn)值Q=2KN/m2，恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值G=4.5KN/m2，試按照彈性計(jì)算方法確定板2的跨中最大彎矩和2軸線處支座最大彎矩。解：（1）確定計(jì)算簡(jiǎn)圖如下確定欲計(jì)算板2的跨中最大彎矩時(shí)的最不利活荷載布置方式，并按照彎矩分配傳遞確定此時(shí)板2的兩端支座彎矩:其中：g=1.2x4.5+1.4x2/2=6.8q=1.4x2/2=1.4g+q=8.2

確定欲計(jì)算2軸線處支座最大彎矩時(shí)的最不利活荷載布置方式，并按照彎矩分配傳遞確定此時(shí)2軸線處的兩端支座彎矩。（具體數(shù)值計(jì)算略）:建筑平面結(jié)構(gòu)平面整體式單向板梁板梁板結(jié)構(gòu)——考慮內(nèi)力重分布的塑性理論分析

在鋼筋屈服截面，從鋼筋屈服到達(dá)到極限承載力，截面在外彎矩增加很小的情況下產(chǎn)生很大轉(zhuǎn)動(dòng)，表現(xiàn)得猶如一個(gè)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸，稱為“塑性鉸”。適筋梁1.塑性鉸（plastichinge）

塑性鉸塑性彎矩塑性鉸與理想鉸的比較理想鉸是一種機(jī)械裝置，而塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)則是受拉鋼筋和受壓區(qū)混凝土的塑性變形、受拉區(qū)混凝土裂縫開(kāi)展的結(jié)果；理想鉸不能傳遞彎矩，塑性鉸則可傳遞一定數(shù)值的塑性彎矩；理想鉸為雙向鉸，塑性鉸為單向鉸；理想鉸集中于一點(diǎn)，而塑性鉸有一定長(zhǎng)度（約（1~1.5）h）。塑性鉸的位置連續(xù)梁、板結(jié)構(gòu)：塑性鉸一般出現(xiàn)在支座和跨中截面。支座處塑性鉸：一般出現(xiàn)在交界處；若結(jié)構(gòu)中間支座為磚墻、柱時(shí)，塑性鉸出現(xiàn)在墻體中心線處。無(wú)多余約束幾何不變幾何可變幾何可變塑性鉸先在支座處出現(xiàn)：塑性鉸先在跨中出現(xiàn)：塑性鉸先在支座處出現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)更有利塑性鉸出現(xiàn)的順序?qū)Y(jié)構(gòu)的影響：2.連續(xù)梁、板的塑性內(nèi)力重分布

混凝土結(jié)構(gòu)由于剛度比值改變或出現(xiàn)塑性鉸，引起結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖變化，從而使結(jié)構(gòu)內(nèi)力不再服從彈性理論的內(nèi)力分布規(guī)律的現(xiàn)象，稱為塑性內(nèi)力重分布或內(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。材料進(jìn)入彈塑性階段，產(chǎn)生塑性鉸，改變結(jié)構(gòu)的剛度，引起結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖變化。開(kāi)裂到出現(xiàn)第一個(gè)塑性鉸；第一個(gè)塑性鉸到結(jié)構(gòu)破壞。第一階段內(nèi)力重分布:由裂縫的形成與開(kāi)展導(dǎo)致截面剛度比變化而引起；第二階段內(nèi)力重分布:主要是塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)所引起。連續(xù)梁板考慮內(nèi)力重分布的內(nèi)力計(jì)算：對(duì)承載力計(jì)算是指第二階段；對(duì)裂縫驗(yàn)算是指第一階段。內(nèi)力重分布過(guò)程(從裂縫產(chǎn)生到結(jié)構(gòu)破壞的整個(gè)過(guò)程)：完全的內(nèi)力重分布：已出現(xiàn)的塑性鉸都具有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，能夠保證最后一個(gè)使結(jié)構(gòu)成為幾何可變體系的塑性鉸的形成。不完全的內(nèi)力重分布：塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)混凝土被壓碎，結(jié)構(gòu)尚未變成幾何可變體系。塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力：與配筋率的大小有關(guān)。配筋率過(guò)大，難以形成塑性鉸或出現(xiàn)的塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)能力不足，不能保證結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)完全的內(nèi)力重分布；過(guò)小則會(huì)使結(jié)構(gòu)承載力過(guò)早達(dá)到極限。內(nèi)力重分布的程度：——主要取決于塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的內(nèi)力分析針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，在設(shè)計(jì)中應(yīng)如何處理？？采用考慮內(nèi)力重分布的塑性理論分析方法！！如何做到“考慮內(nèi)力重分布”？？采用彎矩調(diào)幅法進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算??！“考慮內(nèi)力重分布的塑性理論分析法”的應(yīng)用混凝土超靜定結(jié)構(gòu)：混凝土非彈性變形、裂縫的出現(xiàn)和開(kāi)展、鋼筋的滑移和屈服、塑性鉸的形成和轉(zhuǎn)動(dòng)等因素的影響，結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛度在各受力階段不斷變化。考慮結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布，建立彈塑性的內(nèi)力計(jì)算方法，不僅可以使結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析與截面設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)，使設(shè)計(jì)更為合理，而且：能夠正確計(jì)算結(jié)構(gòu)承載力和驗(yàn)算使用階段的變形與裂縫；可以使結(jié)構(gòu)在破壞時(shí)有較多的截面達(dá)到極限承載力，充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)的潛力，更有效地節(jié)約材料；利用結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布現(xiàn)象，可以合理調(diào)整鋼筋布置，緩解支座鋼筋擁擠現(xiàn)象，簡(jiǎn)化配筋構(gòu)造，方便混凝土澆搗，提高施工效率和質(zhì)量；根據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布現(xiàn)象，在一定條件下可以人為控制結(jié)構(gòu)中的彎矩分布，從而使設(shè)計(jì)得以簡(jiǎn)化?？紤]內(nèi)力重分布的計(jì)算方法以形成塑性鉸為前提，因此下列情況不宜采用：在使用階段不允許出現(xiàn)裂縫或?qū)α芽p有較嚴(yán)格限制的結(jié)構(gòu)，如水池、自防水屋面，以及處于侵蝕性環(huán)境中的結(jié)構(gòu)；直接承受動(dòng)力和重復(fù)荷載的結(jié)構(gòu)；要求有較高承載力儲(chǔ)備的結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的塑性鉸的特性只能沿彎矩作用方向，繞不斷上升的中和軸發(fā)生單向轉(zhuǎn)動(dòng)，而不像普通鉸那樣可沿任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)；只能在受拉區(qū)鋼筋開(kāi)始屈服到受壓區(qū)混凝土壓壞的荷載范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，而不像普通鉸那樣自始至終都可以轉(zhuǎn)動(dòng)；在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，能承擔(dān)一定的彎矩，其值為：

My≤M≤Mu

截面彎矩調(diào)整的幅度：所謂彎矩調(diào)幅法，就是對(duì)結(jié)構(gòu)按彈性方法所求得的彎矩值進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整(降低)，以考慮結(jié)構(gòu)非彈性變形所引起的內(nèi)力重分布。截面的彎矩調(diào)整幅度用彎矩調(diào)幅系數(shù)β來(lái)表示?！{(diào)整后的彎矩設(shè)計(jì)值—按彈性方法算得的彎矩設(shè)計(jì)值彎矩調(diào)幅法通常是對(duì)彎矩較大的截面進(jìn)行調(diào)整，然后按調(diào)整后的內(nèi)力進(jìn)行截面設(shè)計(jì)和配筋，是一種實(shí)用設(shè)計(jì)方法。調(diào)幅值：人為降低的彎矩占原設(shè)計(jì)彎矩的比例。4.彎矩調(diào)幅法l0l01F1Fl0/2l0/2ABAMB=-0.188Fl0M1=0.156Fl0彈性方法MB=0.038Fl0調(diào)幅彎矩M1

=0.156Fl0+0.019Fl0=0.175Fl0MB=-0.150Fl00.5MBM1M0調(diào)幅后的彎矩彎矩調(diào)幅系數(shù)滿足力的平衡條件例題：兩跨鋼筋混凝土連續(xù)梁如圖所示?？缰薪孛鏄O限彎矩(正)為Mu。B支座截面彎矩（負(fù)）為1.2Mu，試求：（1）按彈性理論計(jì)算此梁所能承受的均布荷載quk；（2）按塑性內(nèi)力重分布理論計(jì)算此梁所能承受的極限均布荷載qup（3）在qup作用下B支座的調(diào)幅是多少。？課堂練習(xí)應(yīng)用彎矩調(diào)幅法的一般原則：(1)鋼筋宜采用HRB335級(jí)和HRB400級(jí)熱軋帶肋鋼筋，也可采用HPB235級(jí)和RRB400級(jí)熱軋光面鋼筋，混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜在C20～C45范圍內(nèi)選用；(4)調(diào)整后的結(jié)構(gòu)內(nèi)力必須滿足靜力平衡條件：(2)一般不宜超過(guò)0.25，不等跨連續(xù)梁、板不宜超過(guò)0.2；(3)不應(yīng)超過(guò)0.35，不宜小于0.10；且不小于按彈性方法求得的考慮荷載最不利布置的跨中最大彎矩，同時(shí)，連續(xù)梁、板各控制截面的彎矩值不宜小于簡(jiǎn)支梁跨中彎矩值的1/3。此外，在調(diào)幅時(shí)，應(yīng)盡可能減少支座上部承受負(fù)彎矩的鋼筋，盡可能使各跨最大正彎矩與支座負(fù)彎矩相等，以便于布置鋼筋。（5）在可能產(chǎn)生塑性鉸的區(qū)段，考慮彎矩調(diào)幅后，連續(xù)梁下列區(qū)段內(nèi)按《規(guī)范》算得的箍筋用量，一般應(yīng)增大20％，增大的范圍為：對(duì)于集中荷載，取支座邊至最近一個(gè)集中荷載之間的區(qū)段；對(duì)于均布荷載，取支座邊至距支座邊l.05

的區(qū)段(為截面的有效高度)；（6）應(yīng)在可能產(chǎn)生塑性鉸的區(qū)段適當(dāng)增加箍筋數(shù)量受剪配箍率：（防斜拉）（7）必須滿足正常使用階段變形及裂縫寬度的要求，經(jīng)彎矩調(diào)幅后，構(gòu)件在正常使用階段不應(yīng)出現(xiàn)塑性鉸；（8）不等跨連續(xù)梁、板各跨中截面的彎矩不宜調(diào)整。⑴按彈性理論計(jì)算連續(xù)梁、板在各種最不利荷載組合時(shí)結(jié)構(gòu)支座截面的彎矩最大值⑵采用調(diào)幅系數(shù)降低各支座截面彎矩，彎矩設(shè)計(jì)值:⑶結(jié)構(gòu)支座截面塑性鉸的塑性彎矩值確定之后，超靜定連續(xù)梁、板結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算就可轉(zhuǎn)化為多跨簡(jiǎn)支梁、板結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算。（注意：簡(jiǎn)支梁、板端部作用有調(diào)幅后的塑性彎矩）結(jié)構(gòu)的跨中彎矩應(yīng)取彈性分析所得的最不利彎矩和按下式計(jì)算值中的較大者。⑷校核調(diào)幅后支座和跨中截面的彎矩值，均不宜小于⑸按最不利荷載布置和調(diào)幅后的支座彎矩，由平衡條件求得控制截面的剪力設(shè)計(jì)值。⑹繪制連續(xù)梁、板的彎矩和剪力包絡(luò)圖結(jié)構(gòu)考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法具體步驟：用彎矩調(diào)幅法計(jì)算等跨連續(xù)梁、板內(nèi)力(1)等跨連續(xù)梁各跨跨中及支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值均布荷載：間距相同、大小相等的集中荷載：M—彎矩設(shè)計(jì)值

—連續(xù)梁考慮塑性內(nèi)力重分布的彎矩系數(shù)；按表1.3采用、—沿梁?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度上的恒荷載設(shè)計(jì)值、活荷載設(shè)計(jì)值

—計(jì)算跨度

—集中荷載修正系數(shù)為了簡(jiǎn)化計(jì)算，也可對(duì)各截面均取相同值，跨中中點(diǎn)處作用一個(gè)集中荷載，取2，三分點(diǎn)處作用兩個(gè)集中荷載，取3，四分點(diǎn)處作用有三個(gè)集中荷載時(shí)，取4。（2）等跨連續(xù)梁的剪力設(shè)計(jì)值均布荷載：間距相同、大小相等的集中荷載：（3）等跨連續(xù)單向板，各跨跨中及支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值均布荷載：

—考慮塑性內(nèi)力重分布的剪力系數(shù)

—跨內(nèi)集中荷載的個(gè)數(shù)

—連續(xù)板考慮塑性內(nèi)力重分布的彎矩系數(shù)次梁對(duì)板、主梁對(duì)次梁的轉(zhuǎn)動(dòng)約束作用，以及活荷載的不利布置等因素，在按彎矩調(diào)幅法分析結(jié)構(gòu)時(shí)均已考慮。按塑性理論計(jì)算內(nèi)力中幾個(gè)問(wèn)題的說(shuō)明跨度值:計(jì)算跨中彎矩和支座剪力:取本跨跨度；計(jì)算支座彎矩:取相鄰兩跨較大跨度公式適用于：的等跨連續(xù)梁、板或相鄰兩跨跨度相差小于10%的不等跨連續(xù)梁、板。對(duì)于相鄰兩跨跨度相差大于10%的不等跨連續(xù)梁、板，按彎矩調(diào)幅法計(jì)算步驟進(jìn)行，但不能直接使用上述表格；對(duì)不等跨連續(xù)板也可以采用以下計(jì)算方法：從較大跨度板開(kāi)始計(jì)算，在下列范圍內(nèi)選定跨中的彎矩設(shè)計(jì)值。邊跨：中間跨：然后，按照選定的跨中彎矩設(shè)計(jì)值，由靜力平衡條件，來(lái)確定較大跨度的兩端支座彎矩設(shè)計(jì)值，再以此支座彎矩設(shè)計(jì)值為已知值，重復(fù)上述條件和步驟確定鄰跨的跨中彎矩和相鄰支座的彎矩設(shè)計(jì)值。有一承受均布荷載的五跨等跨連續(xù)梁，兩端擱置在墻上，其活荷載與恒荷載之比q／g＝3，用調(diào)幅法確定各跨的跨中和支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值。

例解：（1）折算荷載折算恒荷載折算活荷載

（2）支座B彎矩連續(xù)梁按彈性理論計(jì)算，當(dāng)支座B產(chǎn)生最大負(fù)彎矩時(shí)，荷載應(yīng)布置在1，2，4跨，故：規(guī)程實(shí)際取考慮調(diào)幅20％，即β=0.2，則：，相當(dāng)于支座調(diào)幅值為：

（3）邊跨跨中彎矩簡(jiǎn)支梁跨中彎矩當(dāng)下調(diào)后，B支座截面塑性彎矩已知，超靜定連續(xù)梁的第一跨梁則成為靜定梁（簡(jiǎn)支梁），在均布荷載與共同作用下，根據(jù)第一跨梁靜力平衡條件，相應(yīng)跨內(nèi)最大正彎矩出現(xiàn)在距端支座處，其值為：

按彈性理論，當(dāng)活荷載布置在1，3，5跨時(shí)，邊跨跨內(nèi)出現(xiàn)最大彎矩，則：取、兩者的大值，作為跨中截面的彎矩設(shè)計(jì)值。為方便起見(jiàn)，彎矩系數(shù)取為1/11校核調(diào)幅后支座和跨中截面的彎矩值，均不宜小于：?jiǎn)蜗虬宓慕孛嬖O(shè)計(jì)與構(gòu)造要求單向板肋梁樓蓋的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求截面設(shè)計(jì)

1）板的計(jì)算單元通常取為1m，按單筋矩形截面設(shè)計(jì)；2）板一般能滿足斜截面受剪承載力要求，設(shè)計(jì)時(shí)可不進(jìn)行受剪承載力驗(yàn)算；3）對(duì)四周與梁整體連接的單向板，其中間跨的跨中截面及中間支座截面的計(jì)算彎矩可減少20％，其它截面則不予降低（如板的角區(qū)格、邊跨的跨中截面及第一內(nèi)支座截面的計(jì)算彎矩則不折減）。對(duì)于四周與梁整體相連的板，在荷載作用下跨中下部及支座上部將出現(xiàn)裂縫，使板的實(shí)際軸線呈拱形。因支座不能自由移動(dòng)，則使板在豎向荷載作用產(chǎn)生橫向推力（稱為薄膜力），此推力將使板的內(nèi)力有所降低（在板面荷載作用下，板對(duì)次梁產(chǎn)生主動(dòng)水平推力）。板的薄膜效應(yīng)（內(nèi)拱作用）薄膜效應(yīng)對(duì)板的承載能力有著很大的影響：板的極限承載力q由兩部分組成,一部分為根據(jù)彈塑性理論計(jì)算求得的極限荷載q1,另一部分為形成的混凝土拱的極限承載力q2。總的極限荷載為q=q1+q2。在支承邊界受到水平約束時(shí),鋼筋混凝土板的受壓區(qū)高度明顯高于未受水平約束板的受壓區(qū)高度,它的大小等于純彎時(shí)板的受壓區(qū)高度與水平受約束板內(nèi)形成的混凝土拱厚度之和。因此，對(duì)于中間跨的跨中截面及中間支座，可按計(jì)算所得彎矩減少20%。板的內(nèi)拱作用可以提高構(gòu)件的受彎承載力。配筋構(gòu)造1）板的受力鋼筋鋼筋種類一般采用HPB235、HRB335常用直徑6mm、8mm、10mm、12mm，負(fù)鋼筋宜采用較大直徑間距一般不小于70mm板厚h≤150mm時(shí)，不宜大于200mm板厚h>150mm時(shí)，不宜大于1.5h，且不宜大于250mm

彎起式錨固好，整體性好，節(jié)約鋼筋，施工復(fù)雜分離式錨固較差，用鋼量稍高，但施工方便（工程應(yīng)用較多）鋼筋彎鉤板底鋼筋：半圓彎鉤，負(fù)鋼筋：直鉤（撐在底模上）彎起、截?cái)嘁话惆礃?gòu)造處理板相鄰跨度相差超過(guò)20%或各跨荷載相差較大時(shí)，應(yīng)按彎矩包絡(luò)圖確定

板中受力鋼筋配筋構(gòu)造連續(xù)板受力鋼筋兩種配置方式上彎點(diǎn)距支座邊緣的距離為ln/6，彎起角度一般為30°，h＞120㎜時(shí)，可為45°當(dāng)q/g≤3時(shí)，a=ln/4當(dāng)q/g＞3時(shí)，a=ln/3板在砌體墻上支承長(zhǎng)度不宜小于120㎜，并大于板厚h伸入支座的跨中正彎矩鋼筋，間距不應(yīng)大于400㎜且截面積不得少于受力筋的1/3,下部縱向受力鋼筋伸入支座的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于5d.當(dāng)連續(xù)板內(nèi)溫度、收縮應(yīng)力較大時(shí),伸入支座的錨固長(zhǎng)度宜適當(dāng)增加。整澆嵌固在砌體墻內(nèi)其它說(shuō)明：⑴當(dāng)多跨單向板、多跨雙向板采用分離式配筋時(shí)，跨中正彎矩鋼筋宜全部伸入支座；支座負(fù)彎矩鋼筋向跨內(nèi)的延伸長(zhǎng)度應(yīng)覆蓋負(fù)彎矩圖，并滿足鋼筋錨固的要求。⑵當(dāng)板厚＞120㎜且承受的動(dòng)荷載較大時(shí)，不宜采用分離式配筋。⑶鋼筋彎起一般采用隔一彎一或隔一彎二。彎起鋼筋直徑不宜小于12mm，且每方向不宜少于3根。⑷為了方便施工，選擇板內(nèi)正、負(fù)筋時(shí)，一般宜使它們的間距相同而直徑不同，通過(guò)調(diào)整鋼筋直徑來(lái)滿足鋼筋面積的要求，但鋼筋直徑不宜多于兩種。2）構(gòu)造鋼筋:包括分布鋼筋、垂直于主梁的附加負(fù)鋼筋、垂直于承重墻的附加負(fù)鋼筋、板角附加短鋼筋板中分布鋼筋構(gòu)造要求

位置與受力鋼筋垂直，均勻布置于受力鋼筋的內(nèi)側(cè)作用①澆筑混凝土?xí)r固定受力鋼筋的位置②承受混凝土收縮和溫度變化所產(chǎn)生的內(nèi)力③承擔(dān)并分布板上局部荷載產(chǎn)生的內(nèi)力④對(duì)四邊支承板，可承受在計(jì)算中未計(jì)及但實(shí)際存在的長(zhǎng)跨方向的彎矩直徑不宜小于6mm間距不宜大于250mm，集中荷載較大或露天構(gòu)件，

分布鋼筋間距≤200mm。數(shù)量單向板中單位長(zhǎng)度上的分布鋼筋，截面面積不宜小于單位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%(≥15%As且≥0.15%bh。垂直于主梁的附加負(fù)鋼筋數(shù)量：沿主梁方向每米不少于5根，直徑不宜小于8㎜，且單位長(zhǎng)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。垂直于墻的附加負(fù)鋼筋：現(xiàn)澆樓蓋周邊與混凝土梁或混凝土墻整體澆筑的單向板,鋼筋自梁邊或墻邊伸入板內(nèi)的長(zhǎng)度：≥l0/5（雙向板中，≥l0/4)每米不少于58且其截面面積不宜小于板跨中相應(yīng)方向縱向鋼筋截面面積的1/3(≥As/3).嵌固在砌體墻內(nèi)的現(xiàn)澆混凝土板，其上部與板邊垂直的構(gòu)造鋼筋伸入板內(nèi)的長(zhǎng)度:≥l0/7板嵌入承重墻時(shí)的板面裂縫分布在板角部分，除因傳遞荷載使板在兩個(gè)正交方向引起負(fù)彎矩外，由于溫度收縮影響產(chǎn)生的角部拉應(yīng)力，也促使板角發(fā)生斜向裂縫。板角附加短鋼筋：沿板的受力方向配置的上部構(gòu)造鋼筋，每米不少于58且其截面面積不宜小于該方向跨中受力鋼筋截面面積的1/3；沿非受力方向配置的上部構(gòu)造鋼筋，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)減少。鋼筋伸儀板內(nèi)的長(zhǎng)度從墻邊算起不宜小于l0/4（短邊跨度）。板的溫度、收縮鋼筋：在溫度、收縮應(yīng)力較大的現(xiàn)澆板區(qū)域內(nèi)，鋼筋間距宜取為150—200mm，并應(yīng)在板的未配筋表面布置溫度收縮鋼筋。板的上、下表面沿縱、橫兩個(gè)方向的配筋率均不宜小于0.1%。溫度收縮鋼筋可利用原有鋼筋貫通布置，也可另行設(shè)置構(gòu)造鋼筋網(wǎng)，并與原有鋼筋按受拉鋼筋的要求搭接或在周邊構(gòu)件中錨固.次梁的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求

設(shè)計(jì)內(nèi)容：（1）正截面受彎承載力計(jì)算（2）斜截面受剪承載力計(jì)算（3）受力鋼筋的彎起和截?cái)嘣O(shè)計(jì)要點(diǎn)：（1）由于次梁與板整體澆筑，正截面承載力計(jì)算中，跨中截面按T形截面考慮，支座截面按矩形截面考慮；（2）當(dāng)荷載、跨度較小時(shí)，一般可僅設(shè)置箍筋抗剪；否則，宜在支座附近設(shè)置彎起鋼筋，以減少箍筋用量；（3）滿足高跨比（1/18~1//12）、寬高比（1/3~1/2）的要求，一般不需驗(yàn)算撓度和裂縫寬度截面設(shè)計(jì)配筋構(gòu)造1）配筋形式：分離式（常用）彎起式（跨度較大或有較大動(dòng)荷載時(shí)）宜優(yōu)先采用箍筋作為斜截面受剪鋼筋，次梁在砌體墻上的支承長(zhǎng)度a≥240mm2）受力鋼筋的彎起和截?cái)啵涸瓌t上應(yīng)按彎矩包絡(luò)圖確定。但對(duì)于相鄰跨度不超過(guò)20％，承受均布荷裁且活荷載與恒荷載之比q／g≤3的次梁，可按下圖確定鋼筋彎起和截?cái)嗟奈恢?。次梁彎起式配筋由于混凝土收縮量的增大，在梁的側(cè)面產(chǎn)生收縮裂縫的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。裂縫一般呈棗核狀，兩頭尖而中間寬，向上伸至板底，向下至于梁底縱筋處，截面較高的梁，情況更為嚴(yán)重?！兑?guī)范》規(guī)定，當(dāng)梁的腹板高度hw≥450mm時(shí)，在梁的兩個(gè)側(cè)面沿高度配置縱向構(gòu)造鋼筋（腰筋），每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋(不包括梁上、下部受力鋼筋及架立筋)的截面面積不應(yīng)小于腹板截面面積bhw的0.1％，且其間距不宜大于200mm。此處，腹板高度hw，矩形截面為有效高度；對(duì)T形截面，取有效高度減去翼緣高度；對(duì)I形截面，取腹板凈高。3）梁側(cè)的縱向構(gòu)造鋼筋：（1）正截面受彎承載力計(jì)算（2）斜截面受剪承載力計(jì)算（3）受力鋼筋的彎起和截?cái)啵ò磸澗匕j(luò)圖確定）（4）主梁在砌體墻上的支承長(zhǎng)度a≥370mm（5）截面有效高度：（6）附加橫向鋼筋附加箍筋（宜優(yōu)先選用）附加吊筋主梁的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求

單排鋼筋時(shí)h0=h—(55～60)mm雙排鋼筋時(shí)h0＝h—(80～90)mm主梁支座處的截面有效高度附加橫向鋼筋布置末端水平段長(zhǎng)度在受拉區(qū)不應(yīng)小于20d，在受壓區(qū)不應(yīng)小于10d主次梁高度差，若過(guò)小，s宜適當(dāng)增大附加箍筋和吊筋的總截面面積按下式計(jì)算：F——由次梁傳遞的集中力設(shè)計(jì)值；

——附加吊筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

——附加箍筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

——一根附加吊筋的截面面積；

——附加單肢箍筋的截面面積；n——在同一截面內(nèi)附加箍筋的肢數(shù)；m——附加箍筋的排數(shù)；

——附加吊筋與梁軸線間的夾角，一般為45°，當(dāng)梁高h(yuǎn)＞800mm時(shí)，采用60°

—附加橫向鋼筋總面積當(dāng)采用附加吊筋時(shí)，應(yīng)為左右彎起段截面面積之和新規(guī)范主次梁交接處主梁中的附加鋼筋三、整體式雙向板梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雙向板的受力分析和試驗(yàn)研究雙向板內(nèi)力計(jì)算雙向板的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求雙向板支承梁的設(shè)計(jì)雙向板：縱橫兩個(gè)方向的受力都不能忽略的板。一般形式：均布荷載作用下的四邊支承矩形板；內(nèi)力計(jì)算：在工程中，對(duì)于四邊支承的矩形板，當(dāng)其縱橫兩個(gè)方向的跨度比<2(按彈性理論計(jì)算)；<3(按塑性理論分析)時(shí)1雙向板的受力分析和試驗(yàn)研究雙向板的受力分析①當(dāng)時(shí)，得：②當(dāng)時(shí)，得：③當(dāng)時(shí)，得：當(dāng),按單向板計(jì)算；而當(dāng)按雙向板計(jì)算

四邊擱置無(wú)約束的雙向板肋形樓蓋雙向板的試驗(yàn)研究角處有向上翹的趨勢(shì)雙向板的受力狀態(tài)：正方形四邊簡(jiǎn)支雙向板矩形四邊簡(jiǎn)支雙向板2

雙向板內(nèi)力計(jì)算彈性理論計(jì)算方法四邊支承的板,有六種邊界條件:四邊簡(jiǎn)支；一邊固定，三邊簡(jiǎn)支；兩對(duì)邊固定，兩對(duì)邊簡(jiǎn)支；兩鄰邊固定，兩鄰邊簡(jiǎn)支；三邊固定，一邊簡(jiǎn)支。四邊固定；單塊雙向板的內(nèi)力計(jì)算單位板寬內(nèi)的彎矩均布荷載短跨方向的計(jì)算跨度，計(jì)算同單向板泊松比=0時(shí)的數(shù)值（詳見(jiàn)P288附錄8）。當(dāng)

0時(shí)：m1=m1+m2；m2=m1+m2混凝土：

=0.2有自由邊的板不能用上述公式查表計(jì)算！連續(xù)雙向板的內(nèi)力計(jì)算（多區(qū)格雙向板）基本假定：雙向板支承梁抗彎線剛度很大，其豎向位移可忽略不計(jì)；支承梁抗扭線剛度很小，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，忽略梁對(duì)板的約束作用。即:將支承梁視為雙向板的不動(dòng)鉸支座。適用條件：同一方向相鄰跨度相對(duì)差值小于20%。思想：確定結(jié)構(gòu)的控制截面（支座、跨中截面）；確定結(jié)構(gòu)控制截面產(chǎn)生最危險(xiǎn)內(nèi)力時(shí)的最不利荷載組合。利用單跨板的計(jì)算表格。板跨中最大正彎矩計(jì)算（活荷載棋盤(pán)式布置）棋盤(pán)式荷載布置

在正對(duì)稱荷載作用下，連續(xù)板的各中間支座兩側(cè)的荷載相同，可認(rèn)為支承處板的轉(zhuǎn)角為零，當(dāng)作固定支座，則中間區(qū)格可視為四邊固定

在反對(duì)稱荷載作用下，連續(xù)板的支承處左右截面旋轉(zhuǎn)方向一致，即板在支承處的轉(zhuǎn)動(dòng)變形基本自由，可將板的各中間支座當(dāng)作簡(jiǎn)支支座，中間各區(qū)格板均可視為四邊簡(jiǎn)支。

邊區(qū)格和角區(qū)格按樓蓋周邊實(shí)際支承情況確定。

兩種荷載作用下的彎矩疊加，即得跨中最大彎矩。支座處板最大負(fù)彎矩計(jì)算荷載布置：理論：活荷載的最不利布置與單向板相似，但計(jì)算更為復(fù)雜；實(shí)際：為簡(jiǎn)化計(jì)算，近似地按滿跨布置（與理論計(jì)算結(jié)果相差甚微）。支承情況：各區(qū)格板中間支座視為固定支座（內(nèi)區(qū)格

按四邊固定計(jì)算）；邊支座視按樓蓋周邊實(shí)際支承情況而確（邊區(qū)格和角區(qū)格：按實(shí)際情況計(jì)算）。塑性理論計(jì)算方法——塑性鉸線法理由：混凝土為彈塑性材料，因此彈性方法和試驗(yàn)結(jié)果有較大的差異、條件要求相對(duì)嚴(yán)格，且經(jīng)濟(jì)性較差。計(jì)算方法：極限平衡法（塑性鉸線法）、機(jī)動(dòng)法、條帶法等。鋼筋屈服后出現(xiàn)塑性鉸塑性鉸線的概念及其位置的確定方法鋼筋屈服后出現(xiàn)塑性鉸線板中一些連續(xù)截面均出現(xiàn)塑性鉸，連在一起稱為塑性鉸線塑性鉸線正塑性鉸線——裂縫出現(xiàn)在板底的塑性鉸線負(fù)塑性鉸線——裂縫出現(xiàn)在板頂?shù)乃苄糟q線*塑性鉸線出現(xiàn)在彎矩最大處：板中塑性鉸線的分布形式的影響因素：板的平面形狀；周邊支承條件；兩方向跨中、支座的配筋量；荷載形式等。塑性鉸線位置的確定規(guī)則①塑性鉸線發(fā)生在彎矩最大處②塑性鉸線是直線，對(duì)稱結(jié)構(gòu)具有對(duì)稱的塑性鉸線分布；③正彎矩部位出現(xiàn)正塑性鉸線，負(fù)彎矩部位出現(xiàn)負(fù)塑性鉸線④當(dāng)板塊產(chǎn)生豎向位移時(shí)，板塊必繞一旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)；⑤轉(zhuǎn)動(dòng)軸線必通過(guò)支承板的柱；板的支承邊也是轉(zhuǎn)動(dòng)軸。⑥兩塊板之間的塑性鉸線必通過(guò)兩塊板轉(zhuǎn)動(dòng)軸的交點(diǎn)；⑦塑性鉸線的數(shù)量應(yīng)使整塊板成為一個(gè)幾何可變體系。上限定理：結(jié)構(gòu)出現(xiàn)足夠多的塑性鉸形成破壞機(jī)構(gòu)，各塑性鉸處的彎矩等于屈服彎矩，且滿足邊界條件，若塑性鉸對(duì)于位移的微小增量所作的內(nèi)功等于給定外荷載對(duì)此位移的微小增量所作的外功，則此荷載為實(shí)際承載能力的上限。塑性鉸線法——在塑性鉸線位置確定的前提下，利用虛功原理建立外荷載（外力）與作用在塑性鉸線上的彎矩（內(nèi)力）二者間的關(guān)系式，從而求出各塑性鉸線上的彎矩值，并依此對(duì)各截面