梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法塑性理論

（1）彈性理論不能反映材料的實(shí)際工作狀況；（2）按內(nèi)力包絡(luò)圖進(jìn)行配筋，鋼筋配置過多；（3）彈性理論計(jì)算的支座彎矩較大，使得支座配筋過多，施工不便；(4)確定計(jì)算簡圖后各截面內(nèi)力分布規(guī)律不變化；

問題的提出1單向板肋梁樓蓋按塑性理論方法計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力

鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的塑性鉸PAsbhMyMMyMu0u塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力MyMuyu-ylp塑性鉸與理想鉸的區(qū)別能承受一定的彎矩，近似等于極限彎矩；僅能單向轉(zhuǎn)動(dòng)；有一定長度區(qū)域；轉(zhuǎn)動(dòng)能力有一定限度。

鋼筋混凝土超靜定結(jié)構(gòu)的極限荷載及內(nèi)力重分布的概念l0l01F11F1l0/2l0/2ABAMBuM1M1F2l0/4F2l0/4F2F2AABF1+F2AABF1+F2MBuM1u=M1+F2l0/4+=內(nèi)力重分布的概念：彈性分析時(shí)，隨著F的變化，MB/M1=常量；

塑性分析時(shí)隨著F的變化，MB/M1不斷變化，

內(nèi)力在支座和跨中之間不斷重新分配。兩點(diǎn)結(jié)論*對鋼筋混凝土靜定結(jié)構(gòu)，塑性鉸出現(xiàn)即導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞；對超靜定結(jié)構(gòu)，只有當(dāng)結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)足夠數(shù)量的塑性鉸，使結(jié)構(gòu)成為幾何可變體時(shí)，才破壞。*彈性方法的承載力：F1；內(nèi)力重分布法的承載力：Fu=F1+F2。說明彈性方法未充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)的潛力，反過來說，在同樣的外荷載下，按內(nèi)力重分布法可降低支座處的內(nèi)力進(jìn)行設(shè)計(jì)。彈性理論即符合平衡條件，又符合變形協(xié)調(diào)條件；而塑性理論雖符合平衡條件，但不再符合變形協(xié)調(diào)條件；塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力與內(nèi)力重分布suM塑性鉸的轉(zhuǎn)角pu

s=x/h0*塑性鉸有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，保證結(jié)構(gòu)按預(yù)期的順序，先后形成塑性鉸使結(jié)構(gòu)成為幾何可變體而破壞----充分內(nèi)力重分布*塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)能力有限，其它截面尚未形成塑性鉸，該塑性鉸已“過早”地發(fā)生混凝土壓碎使結(jié)構(gòu)破壞----不充分內(nèi)力重分布斜截面承載力與內(nèi)力重分布*為了保證內(nèi)力重分布達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，結(jié)構(gòu)不能發(fā)生因斜截面抗剪承載力不足而引起的破壞。結(jié)構(gòu)的變形、裂縫與內(nèi)力重分布*最先出現(xiàn)的塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)幅度過大，結(jié)構(gòu)的變形會(huì)較大，鉸附近的裂縫會(huì)過寬，而不滿足正常的使用要求。因此，應(yīng)限制塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度。結(jié)構(gòu)內(nèi)力的分析方法----彎矩調(diào)幅法的基本概念l0l01F1Fl0/2l0/2ABAMB=-0.188Fl0M1=0.156Fl0彈性方法求內(nèi)力MB=0.038Fl0疊加三角形分布內(nèi)力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)滿足力的平衡條件結(jié)構(gòu)內(nèi)力的分析方法----彎矩調(diào)幅法的基本規(guī)定1*連續(xù)梁任一跨調(diào)幅后的兩端支座彎矩MA、MB絕對值的平均值，加上跨度中點(diǎn)的彎矩M1

之和，應(yīng)不小于該跨按簡支梁計(jì)算的跨中彎矩M0，即ABMBMB平衡關(guān)系求得的彎矩最不利彎矩具體地結(jié)構(gòu)內(nèi)力的分析方法----彎矩調(diào)幅法的基本規(guī)定2、3、4鋼筋：HRB335和HRB400，混凝土C20~C45*20%*調(diào)幅截面的0.35保證充分內(nèi)力重分布的條件受剪箍筋比計(jì)算值增大20%

結(jié)構(gòu)內(nèi)力的分析方法----彎矩調(diào)幅法的基本規(guī)定5箍筋面積增大的區(qū)域1.05h01.05h01.05h0箍筋面積增大的區(qū)域按荷載的最不利位置和調(diào)幅彎矩由平衡關(guān)系計(jì)算的滿足斜截面抗剪承載力要求所需的箍筋面積應(yīng)增大20%。但人為調(diào)整設(shè)計(jì)彎矩不是任意的調(diào)整幅度越大，支座塑性鉸出現(xiàn)就越早，達(dá)到極限承載力時(shí)所需要的塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)也越大如果轉(zhuǎn)動(dòng)需求超過塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，塑性內(nèi)力重分布就無法實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的分析方法----等跨、不等跨梁板的內(nèi)力計(jì)算*跨度相差不大于10%，q/g=1/3~5，可直接查表求出內(nèi)力系數(shù)，再求內(nèi)力，教材附錄13不等跨梁：先按彈性方法求出彎矩包絡(luò)圖，再調(diào)幅，剪力仍取彈性剪力值；不等跨板：先選定大跨內(nèi)的彎矩，由平衡關(guān)系求支座彎矩，再由支座彎矩求相鄰跨的彎矩結(jié)構(gòu)內(nèi)力的分析方法----考慮內(nèi)力重分布方法的適用范圍下列情況不能用內(nèi)力重分布方法：1、直接承受動(dòng)力荷載的工業(yè)與民用建筑2、使用階段不允許出現(xiàn)裂縫的結(jié)構(gòu)3、輕質(zhì)混凝土結(jié)構(gòu)、特種混凝土結(jié)構(gòu)4、受侵蝕氣體或液體作用的結(jié)構(gòu)5、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)和疊合結(jié)構(gòu)6、肋梁樓該蓋中的主梁*考慮內(nèi)力重分布計(jì)算時(shí)，板的彎矩的折減板的設(shè)計(jì)要點(diǎn)固定支座的推力使板中彎矩減少拱作用折算依據(jù)是板四周具有足夠的抗側(cè)剛度0.80.80.80.80.81.01.0*板的常用配筋率：（0.3~0.8）%*板的寬度較大，一般不需要進(jìn)行抗剪計(jì)算對中間跨的截面彎矩可以考慮減少20％；

板的設(shè)計(jì)要點(diǎn)*配筋----受力筋直徑：6、8、10、12，板面配筋宜選用10、12間距：70mm200mm，h150mm時(shí)1.5h,h>150mm時(shí)每米板寬內(nèi)不少于3根板的設(shè)計(jì)要點(diǎn)*配筋----受力筋分離式配筋（不受振動(dòng)、荷載較小的板）彎起式配筋板的設(shè)計(jì)要點(diǎn)*配筋----分布筋固定受力鋼筋的位置，分散集中荷載每米不少于3根；截面積1/10受力鋼筋截面積。置于受力鋼筋的內(nèi)側(cè)。*配筋----板面附加筋固定受力鋼筋的位置，分散集中荷載l0單向板的計(jì)算跨度②垂直于主梁的板面構(gòu)造鋼筋③嵌入承重墻內(nèi)的板面構(gòu)造鋼筋

次梁的設(shè)計(jì)要點(diǎn)*縱向鋼筋的配筋率：0.6%~1.5%*截面：支座----矩形；跨中----T形（bf’取法已講過，P91表3－5）*0.35(考慮內(nèi)力重分布)*箍筋面積增大20%(考慮內(nèi)力重分布)次梁的設(shè)計(jì)要點(diǎn)*配筋（q/g

3，相鄰跨度相差20%，按圖，其他情況按包羅圖處理）有彎起鋼筋無彎起鋼筋主梁的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（內(nèi)力按彈性方法計(jì)算）*截面：支座----矩形；跨中----T形（bf’取法已講過）*截面有效高度：支座截面處，單排：h0=h-50~60雙排：h0=h-70~80主梁三的設(shè)三計(jì)要三點(diǎn)（三內(nèi)力三按彈三性方三法計(jì)三算）*三縱三向鋼三筋的三布置三按彎三矩包三絡(luò)圖三確定*三主三、次三梁相三交處三的附三加箍三筋FlFl直接受剪FlFl間接受剪主梁三的設(shè)三計(jì)要三點(diǎn)（三內(nèi)力三按彈三性方三法計(jì)三算）優(yōu)先三選用三箍筋m－附加三箍筋三排數(shù)n－附加三箍筋三肢數(shù)雙向三板肋三梁樓三蓋1.雙向三板肋三梁樓三蓋的三布置和單向三板肋三梁樓三蓋類三似2.雙向三板的三受力三特征當(dāng)l02/l01=2時(shí)，p2=0三.0三6p，單向三板；當(dāng)l02/l01=1時(shí)，p2=p1=0三.5p，雙向三板。p2l02fAp1l01fA11雙向三板與單向三板受三力性三能的三主要三區(qū)別2.雙向三板的三受力三特征雙向三板的試驗(yàn)三結(jié)果--三--以受三均布三荷載三的四三邊簡三支板三為例l01l02l01l02板底三裂縫板面三裂縫l01l02=l012.雙向三板的三受力三特征雙向三板的試驗(yàn)三結(jié)果--三--以受三均布三荷載三的四三邊簡三支板三為例3.雙向三板按三彈性三理論三的內(nèi)三力計(jì)三算單跨三板教材三附表14列出三均布三荷載三下雙三向板三的六三種支三承情三況單位三板寬三內(nèi)的三彎矩均布荷載短跨方向三的計(jì)三算跨三度，三計(jì)算三同單三向板對鋼三筋混三凝土三，υ=三0.三2(1三)跨中三最大三彎矩三的計(jì)三算對稱三荷載(g三+q三/2三)反對三稱荷三載(q三/2三)AAgqg+q/2q/2－q/2q/2q/2－q/2＋＝按四邊三固支計(jì)算三中間三區(qū)格按四邊三簡支計(jì)算三各區(qū)三格將各三區(qū)格內(nèi)力三疊加就是三雙向三板某三一區(qū)三格跨三中最三大彎三矩3.雙向三板按三彈性三理論三的內(nèi)三力計(jì)三算(2三)支座三最大三彎矩三的計(jì)三算近似三認(rèn)為三恒載三和活三載滿三布在三連續(xù)三雙向三板所三有區(qū)三格時(shí)三，支三座產(chǎn)三生最三大負(fù)三彎矩三；中間三支座三視為三固支三，周三邊支三座視三為簡三支，三即可三求得三各區(qū)三格板三的支三座彎三矩；相鄰三支座三彎矩三不等三時(shí)，三取平三均值三。3.雙向三板按三彈性三理論三的內(nèi)三力計(jì)三算鋼筋屈服后出現(xiàn)塑性鉸4.雙向三板按三塑性三理論三的內(nèi)三力計(jì)三算--三--塑性三鉸線三法塑性三鉸線三的概三念及三其位三置的三確定三方法鋼筋屈服后出現(xiàn)塑性鉸線4.雙向三板按三塑性三理論三的內(nèi)三力計(jì)三算--三--塑性三鉸線三法塑性三鉸線三的概三念及三其位三置的三確定三方法*三負(fù)塑三性鉸三線沿三固定三邊界三產(chǎn)生*三塑性三鉸線三出現(xiàn)三在彎三矩最三大處負(fù)塑性鉸線正塑性鉸線1）對三稱結(jié)三構(gòu)具三有對三稱的三塑性三鉸線三分布三；2）正三彎矩三部位三出現(xiàn)三正塑三性鉸三線，三負(fù)塑三性鉸三線則三出現(xiàn)三在負(fù)三彎矩三區(qū)域三；3）塑三性鉸三線應(yīng)三滿足三轉(zhuǎn)動(dòng)三要求三。每三條塑三性鉸三線都三是兩三相鄰三剛性三板塊三的公三共邊三界，三應(yīng)能三隨兩三相鄰三板塊三一起三轉(zhuǎn)動(dòng)三，因三而塑三性鉸三線必三須三通三過相三鄰板三塊轉(zhuǎn)三動(dòng)軸三的交三點(diǎn)；4）塑三性鉸三線的三數(shù)量三應(yīng)使三整塊三板成三為一三個(gè)幾三何可三變體三系。4.雙向三板按三塑性三理論三的內(nèi)三力計(jì)三算--三--塑性三鉸線三法塑性三鉸線三的概三念及三其位三置的三確定三方法4.雙向三板按三塑性三理論三的內(nèi)三力計(jì)三算--三--塑性三鉸線三法塑性三鉸線三法的三假定*三板即三將破三壞時(shí)三，塑三性鉸三線發(fā)三生在三彎矩三最大三處；*三分布三荷載三下，三塑性三鉸線三是直三線；*三節(jié)板三為剛?cè)园迦?，板三的變?nèi)渭性谌苄匀q線三上；*三在所三有可三能的三破壞三圖示三中，三必有三一個(gè)三是最三危險(xiǎn)三的，三其極三限荷三載最三?。?三塑性三鉸線三上只三有一三定值三的極三限彎三矩，三沒有三其它三內(nèi)力三。4.雙向三板按三塑性三理論三的內(nèi)三力計(jì)三算--三--塑性三鉸線三法雙向三板的極限三荷載（以三四邊三固定三板為三例）假定三雙向三板的三破壞三圖示虛功原理三求極三限荷三載發(fā)生三虛位三移4.雙向三板按三塑性三理論三的內(nèi)三力計(jì)三算--三--塑性三鉸線三法l01/2l01l02M1uM2uM1uIIM1uIM2uIM2uIIl02l0145o雙向三板的極限三荷載（以三四邊三固定三板為三例）pu=極限三荷載三（均三布）4.雙向三板按三塑性三理論三的內(nèi)三力計(jì)三算--三--塑性三鉸線三法M1uM2uM1uIIM1uIM2uIM2uIIl02l0145o45omum2u/2m1u/245o1雙向三板的極限三荷載（以三四邊三固定三板為三例）45o斜向塑性三鉸線三上單三位長三度截三面的三受彎三承載三力4.雙向三板按三塑性三理論三的內(nèi)三力計(jì)三算--三--塑性三鉸線三法l01/22/l012/l01l01/2l01/22/l01l01/2/l012/l01M1uM2uM1uIIM1uIM2uIM2uIIl02l0145oIIIIIIIIIIII雙向三板的極限三荷載（以三四邊三固定三板為三例）內(nèi)力三所做三的功4.雙向三板按三塑性三理論三的內(nèi)三力計(jì)三算--三--塑性三鉸線三法雙向三板的極限三荷載（以三四邊三固定三板為三例）4.雙向三板按三塑性三理論三的內(nèi)三力計(jì)三算--三--塑性三鉸線三法雙向三板的極限三荷載（以三四邊三固定三板為三例）塑性三鉸線三的角三度不三確定三時(shí)（三設(shè)為）4.雙向三板按三塑性三理論三的內(nèi)三力計(jì)三算--三--塑性三鉸線三法單塊三板的三內(nèi)力三計(jì)算（以三四邊三固定三板為三例）一個(gè)三方程三求多三個(gè)參三數(shù)？4.雙向三板按三塑性三理論三的內(nèi)三力計(jì)三算--三--塑性三鉸線三法單塊三板的三內(nèi)力三計(jì)算（以三四邊三固定三板為三例）4.雙向三板按三塑性三理論三的內(nèi)三力計(jì)三算--三--塑性三鉸線三法單塊三板的三內(nèi)力三計(jì)算（以三四邊三固定三板為三例）取值三時(shí)考三慮和三彈性三方法三求出三的相似三，宜三取=1三/n2節(jié)約三鋼材三和配三筋方三便，宜三取=1.三5~三2.三5，通三常取=2不同三支承三條件三下的三雙向三板，三只要三按實(shí)三際情三況，三帶入三不同三的M1I、M1II、M2I、M2II后，三即可三求出m14.雙向三板按三塑性三理論三的內(nèi)三力計(jì)三算--三--塑性三鉸線三法連續(xù)三雙向三板的三內(nèi)力三計(jì)算指定和活載三滿布：p=g+q由中三間區(qū)三格向三外擴(kuò)三展M1、M2M1IM1IIM2IIM2I已知已知已知已知4.雙向三板按三塑性三理論三的內(nèi)三力計(jì)三算--三--塑性三鉸線三法防止三其它三破壞三形式l02l01由于三鋼筋三彎起三不當(dāng)三引起三的破三壞形三式預(yù)防三措施三：控制三彎起三鋼筋三的數(shù)三量；控制三彎起三鋼筋三的位三置5.雙向三板支三承梁三的內(nèi)三力分三析梁的內(nèi)力三可按三