單向板肋形樓蓋課件

單向板肋形樓蓋課件第一頁，共九十二頁，2022年，8月28日§14.1概說

梁板結構是工業(yè)與民用建筑和構筑物中常用的結構形式。例如樓蓋和屋蓋、筏式基礎、擋土墻、儲液池的底板和頂蓋，以及樓梯、陽臺和雨篷等?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形樓蓋由板、次梁及主梁組成，樓蓋主要用于承受樓面豎向荷載。其中梁的構造我們在前面討論過，在此重點討論板的構造。其它梁板結構：1）地下室底板結構2）擋土墻結構3）橋梁橋面板結構第二頁，共九十二頁，2022年，8月28日第三頁，共九十二頁，2022年，8月28日第四頁，共九十二頁，2022年，8月28日第五頁，共九十二頁，2022年，8月28日第六頁，共九十二頁，2022年，8月28日第七頁，共九十二頁，2022年，8月28日第八頁，共九十二頁，2022年，8月28日§14.2樓蓋結構的型式樓（屋）蓋是建筑結構的重要組成部分。樓蓋結構將樓面荷載傳遞給豎向承重結構，通過豎向承重結構傳遞給基礎，再由基礎傳遞給地基。鋼筋混凝土樓蓋按施工方法分類，可分為現(xiàn)澆式裝配式裝配整體式

第九頁，共九十二頁，2022年，8月28日現(xiàn)澆樓蓋剛度大，整體性好，抗震抗沖擊性能好，防水性好，對不規(guī)則平面的適應性強；其缺點是費工、費模板，施工工期長。

現(xiàn)澆樓蓋第十頁，共九十二頁，2022年，8月28日現(xiàn)澆樓蓋、屋蓋的整體性好，剛度大，抗?jié)B性好近年來，在一些新建的高層建筑中，整澆樓蓋得到了較廣泛的應用?，F(xiàn)澆樓蓋、屋蓋易于適應各種特殊的情況。例如，平面形狀不規(guī)則，有較重的集中設備荷載，或者有較復雜的洞孔等?，F(xiàn)澆樓蓋、屋蓋需要現(xiàn)場支模和鋪設鋼筋，混凝土的澆筑和養(yǎng)護等勞動量大，且工期較長。隨著施工技術的改進和工具式鋼模板的廣泛應用，以上缺點正在逐漸被克服。第十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日裝配式樓蓋施工進度快，節(jié)省模板，工業(yè)化程度高，但整體性較差，且易裂縫，主要用于多層房屋，如多層住宅。

裝配式樓蓋第十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日裝配式樓蓋裝配式樓蓋、屋蓋由預制構件在現(xiàn)場安裝連接而成，有節(jié)約勞動力，加快施工進度，便于工業(yè)化生產(chǎn)和機械化施工等優(yōu)點，但結構的整體性和剛度較差，在我國多層住宅中應用最為普遍。第十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日裝配整體式樓蓋、屋蓋是將各預制梁或板(包括疊合梁、疊合板中的預制部分)，在現(xiàn)場吊裝就位后，通過整結措施和現(xiàn)澆混凝土構成整體。

裝配整體式樓蓋裝配整體式樓蓋兼有現(xiàn)澆式和裝配式的某些優(yōu)缺點，主要用于整體性要求較高的建筑。第十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日

預制板（梁）上現(xiàn)澆一疊合層而成為一個整體。這種樓蓋兼有預制及現(xiàn)澆樓蓋的優(yōu)點，抗震性能較好，因此近年來在抗震結構中應用較多。裝配整體式樓蓋、屋蓋是將各預制梁或板(包括疊合梁、疊合板中的預制部分)，在現(xiàn)場吊裝就位后，通過整結措施和現(xiàn)澆混凝土構成整體。裝配式樓蓋、屋蓋由預制構件在現(xiàn)場安裝連接而成，有節(jié)約勞動力，加快施工進度，便于工業(yè)化生產(chǎn)和機械化施工等優(yōu)點，但結構的整體性和剛度較差，在我國多層住宅中應用最為普遍。

裝配整體式樓蓋第十五頁，共九十二頁，2022年，8月28日

單向板肋形樓蓋雙向板肋形樓蓋井式樓蓋密肋樓蓋無梁樓蓋鋼筋混凝土樓蓋按結構形式分類第十六頁，共九十二頁，2022年，8月28日圖7.1樓蓋的結構形式（a）單向板肋形樓蓋；（b）雙向板肋形樓蓋；（c）井式樓蓋；（d）密肋樓蓋；（e）無梁樓蓋第十七頁，共九十二頁，2022年，8月28日單向板和雙向板樓板承受著豎向荷載，當板面較大時，可設梁將板劃分成多個區(qū)格。每一板區(qū)格一般四邊都有梁或墻支承著，對于兩對邊支承的板，豎向荷載將通過板的受彎傳到兩對邊的支承梁或墻上.荷載向兩個方向傳遞的多少，將隨著板區(qū)格的長邊計算跨度l02與短邊計算跨度l01的比值而變化。當l02/l01的比值較大時，板上的荷載主要沿l01方向傳遞給支承構件，而沿l02方向傳遞的荷載很少，以至可以略去。這種主要沿短跨受彎的板稱單向板，又稱梁式板。單向板的受力鋼筋應沿短向配置，沿長向僅按構造配筋。

l02l01第十八頁，共九十二頁，2022年，8月28日當l02/l01的比值較小時，沿長跨方向傳遞的荷載將不能略去，這種在兩個方向受彎的板稱雙向板。雙向板的受力鋼筋應沿兩個方向配置。

工程設計中：l02/l01>3時按單向板設計；l02/l01≤2時按雙向板設計。第十九頁，共九十二頁，2022年，8月28日肋梁樓蓋和無梁樓蓋用梁將樓板分成多個區(qū)格，從而形成整澆的連續(xù)板和連續(xù)梁，因板厚也是梁高的一部分，故梁的截面形狀為T形。這種由梁板組成的現(xiàn)澆樓蓋，通常稱為肋梁樓蓋。隨著板區(qū)格平面尺寸比的不同，又可分成單向板肋梁樓蓋和雙向板肋梁樓蓋。第二十頁，共九十二頁，2022年，8月28日肋梁樓蓋一般由板、次梁和主梁組成。傳力路線是：板~次梁~主梁~柱(墻)~基礎。肋梁樓蓋中的主梁可以是連續(xù)梁，也可以與柱子構成框架結構。

第二十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日將樓板劃分成若干個正方形或接近正方形的小區(qū)格，兩個方向的梁截面相同，不分主梁和次梁，都是直接承受板傳來的荷載，這種樓蓋稱為井式樓蓋。井式樓蓋的梁是以樓蓋四周的柱或墻作為支承的，兩個方向梁的相交點會產(chǎn)生一定數(shù)量的撓度，整個樓蓋的變形類似一塊很大的雙向板。第二十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日不設梁，而將板直接支承在柱上的樓蓋稱為無梁樓蓋,無梁樓蓋與柱構成板柱結構，在柱的上端通常還設置柱帽。第二十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日樓蓋結構鋼的布置取決于所滿足的功能要求。常見的布置形式有以下兩種：1．柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置對于房屋的適用性及造價等影響較大，是個綜合性的問題。其布置得原則是：1）使用要求如公共建筑的大廳一般要求較大的柱網(wǎng)尺寸，居住建筑則主要取決于居室標準，工業(yè)廠房視設備尺寸和設備布置等工藝要求而定。2）經(jīng)濟柱網(wǎng)大則樓蓋跨度大，樓蓋的材料用量增加，但柱子少，建筑面積利用率高；柱網(wǎng)過小柱子增多，而梁板結構由于跨度小而按構造要求設計則未必經(jīng)濟。目前較經(jīng)濟的柱網(wǎng)尺寸為5~8m?！?4.3樓蓋結構布置第二十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日§14.3樓蓋結構布置2．肋形樓蓋的梁格布置在柱網(wǎng)已定的條件下，梁格布置的原則是：1）使用要求中的大型設備應直接由梁來支承，在大的孔洞邊布置有梁，另外隔斷墻下也宜布置有梁。2）為了提高建筑物的側向剛度，主梁宜沿建筑物的橫向布置。3）在混合結構中，梁的支承點應避開窗洞口。4）板的經(jīng)濟跨度單向板為1.5~3m，雙向板為4~6m，次梁的經(jīng)濟跨度為4~6m。第二十五頁，共九十二頁，2022年，8月28日14.4.1板1.荷載2.板厚按表14-1取值。作用在板上的荷載有：永久荷載（恒載）和可變荷載（活載）《建筑結構荷載規(guī)范》（GB50009）§14.4肋形樓蓋的受力體系第二十六頁，共九十二頁，2022年，8月28日3.單向板與雙向板

對于一個矩形板，我們將矩形的長稱為長跨（

l2）；矩形的寬稱為短跨（l1

）。試驗表明，隨跨長比（n=l2/l1）的不同，兩個方向的彎矩分布圖形的變化如圖所示?？梢?，隨比值n的增大，長向彎矩M2減小，短向M1增大，當n超過一定數(shù)值時，可近似認為全部荷載通過短跨方向受彎傳至長邊支座，計算上可忽略長向彎矩，配筋上按構造處理，這種板在受力上稱為單向板。計算上必須考慮兩個方向受彎作用的板，稱為雙向板。設計上通常：取l2/l1>=3的板稱為單向板；當l2/l1<=2時應按雙向板計算；當2<l2/l1<3，宜按雙向板計算。為了簡化計算，按單向板計算時，在長跨方向應配置足夠數(shù)量的構造鋼筋。第二十七頁，共九十二頁，2022年，8月28日第二十八頁，共九十二頁，2022年，8月28日§14.4肋形樓蓋的受力體系14.4.2次梁與主梁鋼筋混凝土肋形樓蓋，分別由互相垂直的梁形成正交叉梁系，梁上作用有板傳來的均布線荷載。當互相垂直方向的梁，二者的線剛度比大于等于8時，可將二者中線剛度大的看作主梁，線剛度小的看成次梁。當線剛度之比小于8時，樓蓋梁系的內(nèi)力應按交叉梁系用力法進行計算。

當樓面荷載標準值p≤4kN/m2時，次梁和主梁的截面尺寸見表14-1。第二十九頁，共九十二頁，2022年，8月28日

按彈性理論計算14.5.2考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法§14.5鋼筋混凝土連續(xù)梁的內(nèi)力計算

其它塑性極限分析方法第三十頁，共九十二頁，2022年，8月28日14.5.1按彈性理論計算1、計算簡圖連續(xù)梁、板的計算簡圖，應確定：支承條件：支承于磚墻支承與梁上梁支于柱上計算跨度：根據(jù)支承情況，按相應的圖計算（圖14-12）。計算跨數(shù)：對連續(xù)梁、板的某一跨來說，當實際跨數(shù)超過五跨時，可簡化為五跨計算，所有中間跨內(nèi)力和配筋均按第三跨的處理。當梁、板的跨數(shù)少于五跨時，則按實際跨數(shù)計算?！?4.5鋼筋混凝土連續(xù)梁的內(nèi)力計算第三十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日計算簡圖連續(xù)梁、板的計算簡圖，應解決支承條件、計算跨數(shù)和計算跨度三個問題。按彈性方法計算支承條件：對于板和次梁，不論其支承是砌體還是現(xiàn)澆的鋼筋混凝土梁，均可簡化成集中于一點的支承鏈桿。梁板能自由轉動，但忽略支承構件的豎向變形，即支座無沉降。主梁可支承于磚柱上，也可與鋼筋混凝土柱現(xiàn)澆在一起。對于前者，可視為鉸支承；對于后者，應根據(jù)梁和柱的抗彎線剛度比值而定，如果梁比柱的抗彎線剛度大很多(如大于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，否則應按框架橫梁設計。第三十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日計算跨數(shù)：

對連續(xù)梁、板的某一跨來說，與其相鄰兩跨以遠的其余跨上的荷載，對該跨內(nèi)力的影響已很小，所以對于等剛度、等跨度的連續(xù)梁、板。當實際跨數(shù)超過五跨時，可簡化為五跨計算，即所有中間跨的內(nèi)力和配筋均按第三跨的處理。當梁、板的跨數(shù)少于五跨時，則按實際跨數(shù)計算。按彈性方法計算121233312123第三十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日計算跨度計算跨度：梁、板的計算跨度l。是指計算彎矩時所采用的跨間長度，該值與支座反力分布有關，即與構件的擱置長度a和構件的剛度有關。中間跨的計算跨度，就是支承中心線間的距離；對于邊跨，伸進邊支座的計算長度可在0.025ln1和a／2兩者中取較小值。按彈性方法計算或abb第三十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日14.5.1按彈性理論計算2、活動荷載的不利組合

活荷載是按一整跨為單位來改變其位置的，因此在設計連續(xù)梁、板時，應研究活荷載如何布置將使梁內(nèi)某一截面的內(nèi)力為最不利。§14.5鋼筋混凝土連續(xù)梁的內(nèi)力計算恒荷載應按實際情況分布第三十五頁，共九十二頁，2022年，8月28日活荷載不利布置(1)活荷載不利布置：活荷載是按一整跨為單位來改變其位置的，因此在設計連續(xù)梁、板時，應研究活荷載如何布置將使梁內(nèi)某一截面的內(nèi)力為最不利。按彈性方法計算第三十六頁，共九十二頁，2022年，8月28日活荷載不利布置的法則

1)求某跨跨內(nèi)最大正彎矩時，應在該跨布置活荷載，然后向其左右，每隔一跨布置活荷載；

2)求某跨跨內(nèi)最大負彎矩時(即最小彎矩)，該跨不應布置活荷載，而在兩相鄰跨布置活荷載，然后每隔一跨布置；3)求某支座最大負彎矩時，應在該支座左右兩跨布置活荷載，然后每隔一跨布置；4)求某支座截面最大剪力，其活荷載布置與求該支座最大負彎矩時的布置相同。

按彈性方法計算第三十七頁，共九十二頁，2022年，8月28日恒荷載g活荷載1：第一跨Mmax活荷載2：第二跨Mmax不同荷載作用下的內(nèi)力圖按彈性方法計算第三十八頁，共九十二頁，2022年，8月28日活荷載3：第三跨Mmax活荷載4：第一內(nèi)支座跨-Mmax活荷載5：第二內(nèi)支座跨-Mmax不同荷載作用下的內(nèi)力圖按彈性方法計算第三十九頁，共九十二頁，2022年，8月28日14.5.1按彈性理論計算3、內(nèi)力計算

當活荷載不利布置明確后，等跨連續(xù)梁、板的內(nèi)力可由附表12查出相應的彎矩及剪力系數(shù)，利用公式計算跨內(nèi)或支座截面的最大內(nèi)力。§14.5鋼筋混凝土連續(xù)梁的內(nèi)力計算第四十頁，共九十二頁，2022年，8月28日14.5.1按彈性理論計算4、內(nèi)力包絡圖

內(nèi)力包絡圖由內(nèi)力（恒載+活載）按照最不利荷載的作用最終疊合形成。彎矩包絡圖是計算和布置縱向鋼筋的依據(jù)，要求抵抗彎矩圖包住包絡圖。剪力包絡圖是計算橫向鋼筋的依據(jù)?！?4.5鋼筋混凝土連續(xù)梁的內(nèi)力計算第四十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日(2)內(nèi)力包羅圖內(nèi)力包羅圖由內(nèi)力（恒+活）疊合形成承受均布荷載的五跨連續(xù)梁的彎矩包羅圖來說明，研究其中的第二跨。第二跨可能出現(xiàn)跨內(nèi)彎矩最大(M2max)、跨內(nèi)彎矩最小(M2min)、左支座截面彎矩最大(-MBmax)、右支座截面彎矩最大(-MCmax)四種情況。按彈性方法計算第四十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日D：g+q（2，4跨）第二跨出現(xiàn)跨內(nèi)彎矩最大(M2max)按彈性方法計算第四十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日跨內(nèi)彎矩最小(M2min)按彈性方法計算第四十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日左支座截面彎矩最大(-MBmax)、按彈性方法計算第四十五頁，共九十二頁，2022年，8月28日右支座截面彎矩最大(-MCmax)按彈性方法計算第四十六頁，共九十二頁，2022年，8月28日彎矩疊合圖形的外包線所對應的彎矩值代表了各截面可能出現(xiàn)的彎矩設計值的上、下限，故由彎矩疊合圖形的外包線所構成的彎矩圖叫做彎矩包羅圖?，F(xiàn)將這四個彎矩分布圖一一畫在同一基線上，則第二跨應出現(xiàn)四條彎矩曲線，這就是彎矩疊合圖。按彈性方法計算第四十七頁，共九十二頁，2022年，8月28日用類似的方法可以繪制剪力包羅圖包羅圖中跨內(nèi)和支座截面的彎矩、剪力設計值，就是連續(xù)梁相應截面進行受彎、受剪承載力計算的內(nèi)力依據(jù)；彎矩包羅圖也是確定縱向鋼筋彎起和截斷的依據(jù)。返回第四十八頁，共九十二頁，2022年，8月28日14.5.1按彈性理論計算5、折算荷載和彎矩、剪力的設計值

在計算簡圖中，把與支座整體澆筑的梁、板假定為鉸支承，計算跨度取為支承中心線間的距離。這樣處理使計算和實際情況存在一定差異。由于計算簡圖假定次梁對板、主梁對次梁的支承為簡支，忽略了次梁對板、主梁對次梁的彈性約束作用，即忽略了支座抗扭剛度對梁板內(nèi)力的影響。對此可用折算荷載和調(diào)整支座截面彎矩、剪力的設計值給予適當彌補。第四十九頁，共九十二頁，2022年，8月28日*折算荷載考慮次梁抗扭對連續(xù)板內(nèi)力的有利影響，通過增大恒荷載并相應地減小活荷載的方式來修正，即計算連續(xù)板內(nèi)力時，采用折算恒荷載g’，和折算活荷載q’進行。連續(xù)板連續(xù)梁按彈性方法計算活荷載第五十頁，共九十二頁，2022年，8月28日*彎矩和剪力的設計值由于計算跨度取至支承中心，忽略了支座寬度，故所得支座截面負彎矩和剪力值都是在支座中心位置的。板、梁、柱整澆時，支座中心處截面的高度較大，所以危險截面應在支座邊緣，內(nèi)力設計值應按支座邊緣處確定.按彈性方法計算第五十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日剪力設計值彎矩設計值均布荷載集中荷載第五十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日§14.5鋼筋混凝土連續(xù)梁的內(nèi)力計算14.5.2考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法1、鋼筋混凝土受彎構件的塑性鉸2、超靜定結構的塑性內(nèi)力重分布3、鋼筋混凝土連續(xù)梁塑性內(nèi)力充分重分布的條件4、連續(xù)梁塑性內(nèi)力重分布的計算方法——調(diào)幅法5、均布荷載作用下等跨連續(xù)板、梁的計算6、鋼筋混凝土連續(xù)梁、板考慮塑性內(nèi)力重分布計算方法的適用范圍第五十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日連續(xù)梁、板考慮內(nèi)力重分布的設計鋼筋混凝土連續(xù)梁、板按彈性方法設計時，存在著兩個主要問題：一是當計算簡圖和荷載確定以后，各截面間彎矩、剪力等內(nèi)力的分布規(guī)律始終是不變的；另一是只要任何一個截面的內(nèi)力達到其內(nèi)力設計值時，就認為整個結構達到其承載能力。事實上，鋼筋混凝土連續(xù)梁、板是超靜定結構，在其加載的全過程中，由于材料的非彈性性質，各截面間內(nèi)力的分布規(guī)律是變化的，這種情況稱為內(nèi)力重分布。另外，由于是超靜定結構，即使連續(xù)梁、板中某個正截面的受拉鋼筋達到屈服進入第Ⅲ階段，整個結構還不是幾何可變的，仍有一定的承載能力。第五十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日1、鋼筋混凝土受彎構件的塑性鉸

塑性鉸的形成

在鋼筋屈服截面，從鋼筋屈服到達到極限承載力，截面在外彎矩增加很小的情況下產(chǎn)生很大轉動，表現(xiàn)得猶如一個能夠轉動的鉸，稱為“塑性鉸”。第五十五頁，共九十二頁，2022年，8月28日鋼筋混凝土受彎構件的塑性鉸第五十六頁，共九十二頁，2022年，8月28日設受拉鋼筋屈服時的截面彎矩為My，截面曲率為y；破壞時截面彎矩為Mu，截面曲率為u

。這一階段的主要特點是：截面彎矩的增值(Mu-My)不大，但截面的曲率增值(u一y)卻很大，圖上基本上是一水平線。在彎矩基本維持不變的情況下，截面曲率激增，形成截面受彎“屈服”現(xiàn)象。這一非彈性變形集中產(chǎn)生的區(qū)域理想化為集中于一個截面上的塑性鉸.四、連續(xù)梁、板考慮內(nèi)力重分布的設計第五十七頁，共九十二頁，2022年，8月28日截面“屈服”并不僅限于受拉鋼筋首先屈服的那個截面，實際上鋼筋會在一定長度上屈服，受壓區(qū)混凝土的塑性變形也在一定區(qū)域內(nèi)發(fā)展，而且混凝土和鋼筋間的粘結作用也可能發(fā)生局部破壞。這些非彈性變形的集中發(fā)展，使結構的撓度和轉角迅速增大。這一非彈性變形集中產(chǎn)生的區(qū)域理想化為集中于一個截面上的塑性鉸，該區(qū)段的長度稱為塑性鉸長度lp。塑性鉸形成于截面應力狀態(tài)的第Ⅱa階段，轉動終止于第IIIa階段，所產(chǎn)生的轉角稱為塑性鉸的轉角p。四、連續(xù)梁、板考慮內(nèi)力重分布的設計正截面受彎塑性鉸第五十八頁，共九十二頁，2022年，8月28日鋼筋混凝土受彎構件的塑性鉸第五十九頁，共九十二頁，2022年，8月28日（1）鋼筋種類。受拉縱筋采用軟鋼（HPB235，HRB335，HRB400，RRB400級鋼筋）時，較大。（2）受拉縱筋配筋率。較低時，較大。值直接與塑性鉸轉動能力有關。（3）混凝土的極限壓縮變形。極限壓縮變形大，較大?；炷恋膹姸鹊燃壍?，箍筋用量多或受壓區(qū)縱筋較多時，都能增加混凝土的極限壓縮變形。影響塑性鉸轉動能力的因素：第六十頁，共九十二頁，2022年，8月28日

塑性轉角及塑性鉸的轉動能力（plasticrotationcapacity）塑性鉸轉角：

塑性鉸的轉動能力：第六十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日

塑性鉸的特點

（1）塑性鉸實際上具有一定長度，分析時可認為是一個截面；（2）塑性鉸能承受定值彎矩，即截面的屈服彎矩；（3）

對于單筋受彎構件，塑性鉸只能單向轉動；（4）

塑性鉸的轉動能力有限。

第六十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日2超靜定結構的塑性內(nèi)力重分布塑性內(nèi)力重分布的過程（以矩形等截面兩跨連續(xù)梁為例）兩跨連續(xù)梁內(nèi)力變化過程

第六十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日2超靜定結構的塑性內(nèi)力重分布兩跨連續(xù)梁內(nèi)力變化圖第一過程：裂縫出現(xiàn)～塑性鉸形成以前，原因為裂縫的形成和開展。第二過程：塑性鉸形成以后，原因為塑性鉸的轉動。

條件：（1）（2）適筋梁（3）達之前不發(fā)生剪切破壞第六十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日塑性內(nèi)力重分布的幅度

指截面彈性彎矩與該截面塑性鉸所能負擔彎矩的差值，通常以相對值表達：塑性內(nèi)力重分布的設計考慮

（1）“充分的內(nèi)力重分布”（2）“不充分的內(nèi)力重分布”（3）一個截面的屈服并不意味著結構破壞（4）塑性鉸截面不必考慮滿足變形連續(xù)條件，必須滿足平衡條件（5）一般調(diào)整幅度不應超過25%

2超靜定結構的塑性內(nèi)力重分布第六十五頁，共九十二頁，2022年，8月28日(1)充分的和不充分的內(nèi)力重分布：若超靜定結構中各塑性鉸均具有足夠的轉動能力，保證結構加載后能按照預期的順序，先后形成足夠數(shù)目的塑性鉸，以致最后形成機動體系而破壞，稱為充分的內(nèi)力重分布。例如，上述連續(xù)梁，若支座截面召的塑性鉸缺乏足夠的轉動能力，混凝土發(fā)生“過早”壓碎致使結構破壞，這時跨內(nèi)截面1的承載能力尚未被完全利用，這就是不充分的內(nèi)力重分布；又如，多跨連續(xù)梁中，在使連續(xù)梁整體形成機動體系的最后一個塑性鉸形成以前，如果某一跨的左、右支座截面和跨內(nèi)截面都出現(xiàn)了塑性鉸，于是該跨已成為機動體系，造成結構的局部破壞，這也屬于不充分的內(nèi)力重分布。但是，塑性鉸的轉動能力受到材料極限應變值的限制，如果完成充分的內(nèi)力重分布過程所需要的轉角超過了塑性鉸的轉動能力，則在尚未形成預期的破壞機構以前，早出現(xiàn)的塑性鉸已經(jīng)因為受壓區(qū)混凝土達到極限壓應變而“過早”被壓碎，屬于不充分的內(nèi)力重分布。因此，要實現(xiàn)充分的內(nèi)力重分布，除了塑性鉸要有足夠的轉動能力外，還要求塑性鉸出現(xiàn)的先后順序不會導致結構的局部破壞。第六十六頁，共九十二頁，2022年，8月28日(2)塑性鉸的轉動能力和內(nèi)力重分布：塑性鉸的轉動能力主要取決于縱筋的配筋率、鋼材品種和混凝土的極限壓應變值。試驗研究表明，塑性鉸轉角的大小，隨配筋率的提高而降低，主要取決于截面相對受壓區(qū)高度值。對受彎構件，受壓區(qū)高度直接受配筋率的影響.

鋼材品種也影響截面的延性，普通熱軋鋼筋具有明顯的屈服臺階，延伸率也較高；混凝土強度等級低，其極限壓應變值較高，這些對實現(xiàn)內(nèi)力重分布都是有利的。四、連續(xù)梁、板考慮內(nèi)力重分布的設計第六十七頁，共九十二頁，2022年，8月28日反彎點M圖(3)斜截面承載能力和內(nèi)力重分布：要想實現(xiàn)預期的內(nèi)力重分布，其前提條件是在結構破壞機構出現(xiàn)前，不能發(fā)生因為斜截面承載能力不足而引起的破壞，否則將阻礙內(nèi)力重分布繼續(xù)進行。一些破壞前支座已形成塑性鉸的梁，在中間支座兩側的剪跨段，縱筋和混凝土之間的粘結有明顯破壞，有的甚至還出現(xiàn)沿縱筋的劈裂裂縫；剪跨比愈小，這種現(xiàn)象愈明顯。從試驗量測結果反映出，隨著荷載增加，梁上反彎點兩側原處于受壓工作狀態(tài)的鋼筋，將會由受壓狀態(tài)變?yōu)槭芾@種因縱筋和混凝土之間粘結破壞所導致的應力重分布，使縱向鋼筋出現(xiàn)了拉力增量，而此拉力增量只能依靠增加梁截面剪壓區(qū)的混凝土壓力來維持平衡，這樣，勢必會降低梁的受剪承載能力。四、連續(xù)梁、板考慮內(nèi)力重分布的設計梁頂縱向裂縫粘結裂縫粘結破壞第六十八頁，共九十二頁，2022年，8月28日(4)結構的變形、裂縫和內(nèi)力重分布：如果最初出現(xiàn)的塑性鉸轉動幅度過大，塑性鉸附近截面的裂縫開展過寬，結構的撓度過大，以致不能滿足正常使用階段對裂縫寬度和變形的要求，這是工程實用中應避免的。因此，在考慮內(nèi)力重分布時，應對塑性鉸的允許轉動量予以控制，也就是要控制內(nèi)力重分布的幅度。四、連續(xù)梁、板考慮內(nèi)力重分布的設計第六十九頁，共九十二頁，2022年，8月28日1）調(diào)幅值愈大則該截面形成塑性鉸相對也越早，內(nèi)力重分布的過程越長。（調(diào)幅值過大，就有可能在使用荷載階段該截面已接近屈服，裂縫有過大的開展，影響使用）（為了滿足使用荷載下裂縫寬度的要求，下調(diào)幅度應不大于30%，即M塑≥0.7M彈）。2）調(diào)幅越大，要求截面具有的塑性轉動也越大。而鋼筋混凝土受彎構件的塑性轉動能力卻隨著配筋率的提高而降低。（試驗表明，當時，不但能保證必要的轉動能力，而且截面的塑性轉動能力也一般能滿足調(diào)幅30%的要求。）3）構件在塑性內(nèi)力重分布的過程中不發(fā)生其它脆性破壞，如斜截面受剪破壞，錨固破壞等，這是保證塑性內(nèi)力重分布的必要條件。3、鋼筋混凝土連續(xù)梁塑性內(nèi)力充分重分布的條件第七十頁，共九十二頁，2022年，8月28日4、連續(xù)梁塑性內(nèi)力重分布的計算方法——調(diào)幅法1）舉例按照彈性理論和塑性理論（調(diào)幅法）計算彎矩包絡圖2）調(diào)幅原則a.為了節(jié)約鋼筋，應使彎矩包絡圖的面積最?。籦.為了便于澆注混凝土應減少支座上部受負彎矩的鋼筋；c.為了便于鋼筋布置，應力求使各跨的跨中最大正彎矩與支座負彎矩值接近相等。第七十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日根據(jù)調(diào)幅法的原則，對均布荷載作用下的等跨連續(xù)板、梁，考慮塑性內(nèi)力重分布后的彎矩和剪力的計算公式給出如下：5、均布荷載作用下等跨連續(xù)板、梁的計算a、b分別為彎矩和剪力系數(shù)。板按14-23采用，次梁按圖14-24采用。第七十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日通常在下列情況下，設計應按彈性理論的方法進行。1）直接承受動力荷載作用的結構構件；2）裂縫控制等級為一級或二級結構構件。3）對于處于重要部位而又要求有較大強度儲備的結構構件，也不宜按塑性內(nèi)力重分布的方法進行設計。6、鋼筋混凝土連續(xù)梁、板考慮塑性內(nèi)力重分布計算方法的適用范圍第七十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日單向板肋梁樓蓋的設計步驟為：①結構平面布置，并初步擬定板厚和主、次梁的截面尺寸；②荷載計算；③確定梁、板的計算簡圖；④梁、板的內(nèi)力計算；⑤截面計算，配筋及構造處理；⑥繪制施工圖?！?4.6單向板的計算和配筋第七十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日§14.6

單向板的計算和配筋14.6.1設計要點1）由于板混凝土用量約占整個樓蓋的50%以上，因此在滿足剛度要求、經(jīng)濟和施工條件下，應盡可能將板設計得薄一些，板厚可參見本書表14-1；2）經(jīng)濟配筋率約為0.4~0.8%。3）計算模型可取單位寬度為計算單元，按連續(xù)板計算內(nèi)力?？紤]到再受力時，板的實際軸線變成拱形，這種形狀對受力有利。取折減系數(shù)為0.8，其他情況不予折減。4）設計板時，一般不需進行受剪計算。

第七十五頁，共九十二頁，2022年，8月28日連續(xù)單向板按考慮內(nèi)力重分布計算，板帶形成拱形破壞機構：支座截面在負彎矩作用下上部開裂，跨內(nèi)則由于正彎矩的作用在下部開裂，這就使跨內(nèi)和支座實際的中和軸成為拱形。當板的周邊具有足夠的側向剛度能提供水平推力，例如，各板區(qū)格的四周有梁時，水平推力將減小該板在豎向荷載作用下的截面彎矩。第七十六頁，共九十二頁，2022年，8月28日對于那些四周都與梁整體連接的板區(qū)格，其彎矩設計值可減少20%。單向板肋梁樓蓋中，當樓蓋的四周支承在砌體上時，其內(nèi)區(qū)格板的彎矩設計值(或縱向鋼筋截面面積)可減少20％對于邊區(qū)格板，它們?nèi)吪c梁澆筑在一起，角區(qū)格板僅兩邊與梁澆筑，故彎矩一律不予折減第七十七頁，共九十二頁，2022年，8月28日§14.6單向板的計算和配筋14.6.2配筋構造

1、受力鋼筋2、長向支座處的負彎矩鋼筋3、分布鋼筋第七十八頁，共九十二頁，2022年，8月28日1、受力鋼筋1）鋼筋直徑：受力鋼筋一般采用I級鋼筋，常用直徑為6、8、10、12等。為便于施工架立，板面配筋宜采用較大直徑的鋼筋，支座承受負彎矩的上部鋼筋直徑不宜小于8mm。2）鋼筋間距：受力鋼筋間距不小于70mm；當板厚h≤150mm，間距不應大于200mm；當板厚h＞150mm時，間距不應大于1.5h，且不應大于250mm。3）鋼筋的彎起：當多跨單向板采用彎起式配筋時，承受正彎矩的受力鋼筋可以彎起1/2～2/3以承擔負彎矩，跨中正彎矩鋼筋可在距支座邊l0/6處部分彎起，但至應少有1/2跨中正彎矩鋼筋伸入支座，其間距不應大于400mm。彎起角度一般為30°，當板厚大于120mm時，可為45°。4）鋼筋的截斷：跨內(nèi)承受正彎矩的鋼筋，當部分截斷時，截斷位置可取在距支座邊ln/10處，截斷1/2；支座承受負彎矩的鋼筋，可在距支座邊a處截斷，取值為：當q/g≤3時，a＝ln/4

當q/g>3時，a＝ln/35）鋼筋的構造措施：鋼筋末端一般做成半圓彎鉤（1級鋼筋），但板的上部鋼筋應做成直鉤以便撐在模板上，這樣在施工時有利于保持板的有效高度。下部伸人支座的鋼筋至少要保留1／3跨內(nèi)受力鋼筋的截面面積，間距不得大于400mm。6）配筋方式：連續(xù)板中的受力鋼筋可采用彎起式或分離式配筋。第七十九頁，共九十二頁，2022年，8月28日2、長向支座處的負彎矩鋼筋在單向板長向支座處，為了承擔實際存在的負彎矩，要配置一定數(shù)量的能承受負彎矩的構造鋼筋。按每米寬計，其數(shù)量不得少于短向正彎矩鋼筋的1/3，且不少于每米5f8。這些鋼筋可在距支座邊線ln/4處切斷（彎直鉤）。此處ln為板的短向凈跨。對嵌固在承重墻內(nèi)的單向板，由于墻的約束作用，板在墻邊也會產(chǎn)生一定的負彎矩，因此在每米板寬內(nèi)也應配置不少于5f8的鋼筋，伸出墻邊的長度不少于ln/7。對兩邊嵌固在墻內(nèi)的板角處，應在ln/4范圍內(nèi)雙向布置上述構造鋼筋，該筋伸出墻邊的長度不小于ln/4。第八十頁，共九十二頁，2022年，8月28日3、分布鋼筋1)分布鋼筋：單向板除沿彎矩方向布置受力鋼筋外，還要在垂直于受力鋼筋的方向布置分布鋼筋。分布鋼筋的作用是：①澆筑混凝土時固定受力鋼筋的位置；②抵抗收縮或溫度變化所產(chǎn)生的內(nèi)力；③承擔并分布板上局部荷載引起的內(nèi)力；④對四邊支承的單向板，可承擔在長跨板內(nèi)實際存在的一些彎矩。分布鋼筋應配置在受力鋼筋的內(nèi)側，每m不少于3根，并不得少于受力鋼筋截面面積的1／10。此外，在受力鋼筋的每一彎折點內(nèi)側也應該布置分布鋼筋。對于無防寒或隔熱措施屋面板和外露結構，分布鋼筋可適當加密。2)嵌入承重墻內(nèi)的板面附加鋼筋第八十一頁，共九十二頁，2022年，8月28日14.7.1設計要點§14.7次梁的計算和配筋1、荷載

計算由板傳來的次梁荷載時，可忽略板的連續(xù)性，即次梁兩側板跨上的荷載各有一半傳給次梁，作為次梁的荷載（圖14-30）。次梁在計算荷載時，還要考慮折算。第八十二頁，共九十二頁，2022年，8月28日14.7.1設計要點2、內(nèi)力計算

次梁通常按塑性內(nèi)力重分布方法計算內(nèi)力，等跨連續(xù)次梁內(nèi)力系數(shù)按圖14-24采用，不考慮推力的影響。次梁計算彎矩時跨度的取值如圖14-31所示。計算彎矩時取計算跨徑。計算剪力時一律取凈跨?！?4.7次梁的計算和配筋第八十三頁，共九十二頁，2022年，8月28日14.7.1設計要點3、配筋計算

計算由板傳來的次梁荷載時，可忽略板的連續(xù)性，即次梁兩側板跨上的荷載各有一半傳給次梁，作為次梁的荷載（圖14-30）。次梁在計算荷載時，還要考慮折算?！?4.7次梁的計算和配筋第八十四頁，共九十二頁，2022年，8月28日14.7.1設計要點4、次梁的構造要點

次梁的跨度一般為4～6m，梁高為跨度為1