混凝土结构与砌体结构设计最新课件第2章第2节
合集下载
混凝土结构与砌体结构 受弯构件承载力计算PPT课件
•
由于T形截面受力比矩形截面合理，所以在工程中应用十分广泛。一般用于:①独立的T形截面梁、
工字形截面梁，如起重机梁、屋面梁等;②整体现浇肋形楼盖中的主、次梁等;③槽形板、预制空心板等受弯
构件。
•
1. T形截面的分类及其判别
•
T形截面梁，根据其受力后受压区高度x的大小，可分为两类T形截面:
第16页/共77页
第一节受弯构件正截面承载力计算
• (2)适用条件。 • 1)为防止发生超筋脆性破坏，应满足以下条件:
•或 •或
•或
第10页/共77页
上一页 下一页 返回
第一节受弯构件正截面承载力计算
• 2)为防止发生少筋脆性破坏，应满足以下条件:
•或
第11页/共77页
上一页 下一页 返回
第一节受弯构件正截面承载力计算
第25页/共77页
上一页 下一页 返回
第一节受弯构件正截面承载力计算
• 2)求从Mu1，计算式为:
• 3)求As1，先求αs。
• 由αs查出相对应的§、γs。
第26页/共77页
上一页 下一页 返回
第一节受弯构件正截面承载力计算
• 若§ >§ b，则表明梁的截面尺寸不够，应加大截面尺寸或改用双筋T形截面 • 若§ ≤§ b表明梁处于适筋状态，截面尺寸满足要求，则
的计算依据为适筋梁第Ⅲa阶段的应力状态。
• 1.基本假定
• (1)平截面假定构件正截面在弯曲变形以后仍保持一平面。
•
(2)钢筋应力σs取等于钢筋应变εs与其弹性模量Es的乘积，但不得大于其强度设计值fy。
• (3)不考虑截面受拉区混凝土抗拉强度。
• (4)受压混凝土的应力应变关系，采用如图3-7所示的曲线。
砌体结构教学课件PPT
托墙梁与吊车梁基本在同一高度，如设计成整体，则屋面荷 载、屋架及上段墙体重可通过托墙梁传给带壁柱的墙体。但设 计者将托梁与吊车梁分开，中间空有70mm间隙，这样屋面传 来的荷载与上段墙体只压在240mm×300mm的砖垛上，形 成局部承压。设计人员疏忽了，并未进行局部承压验算。经复 核，该部分局部承压强度严重不足，这是造成事故的直接原因。
第三节 因方案欠妥引起的事故
3 事故分析
造成事故的可能原因：
（1）地基不均匀沉降；
（2）房间跨度大、隔墙少，墙体整体失稳；
（3）砌体砌筑质量差，强度不足；
（4）大跨度主梁支承在墙上，计算模型按简支，实际上有 约束弯矩，从而引起墙体倒塌。
4 模型试验
主要检验计算简图是否合理。
结论：原设计采用简支梁计算简图有误，造成窗间墙上端弯 矩值很大，使窗间墙承载力严重不足，引起房屋倒塌。
3 事故分析
（1）计算书无误，符合规范要求。
（2）支模不当，墙体倾过大，致使墙体倒塌。
4 结论 拆除倒塌墙体，改进支模方法。
石家庄铁道学院建筑工程系
13
第四节 因施工失误引起的事故
例2-4 砖柱采用低质量包心砌法引起房屋倒塌
1 工程及事故概况
某地区建一座四层楼住宅，长61.2m，宽7.8m。砖墙承重、 钢筋混凝土预制楼盖，局部（厕所等）为现浇钢筋混凝土。图 纸为标准住宅图。惟一改动的地方为底层有一大活动室，去掉 了一道承重墙，改用490mm×490mm砖柱，上搁钢筋混凝 土梁。置换时，经计算确认承载力足够。但在楼盖到四层时， 有大房间的这一间砖柱压坏而引起房屋大面积倒塌。
2400的大门。屋盖为钢筋混凝土V型折板，上铺珍珠岩保温层， 采用二毡三油防水层，上铺小豆石。地基为弋壁土，地质勘察 报告建议承载力为180kPa。基础采用C10毛石混凝土。
《砌体结构设计》PPT课件
砌块
砌块按尺寸大小可分为小型、中型和大型三种，我国通常把砌块高 度为350mm以下的称为小型砌块，高度为360～900mm的称为中型砌块， 高度大于900mm的称为大型砌块。 普通混凝土小型空心砌块的主块规格尺寸为390×190×190mm, 其 空心率25~50％。
石材
砌体中的石材应选用无明显风化的石材。
3.23 2.95 2.64 2.29 1.87
0 2.13 1.91
1.65 1.51 1.35 1.17 0.95
表 14-17
砖强度等级
MU100 MU80 MU60 MU50 MU40 MU30 MU20
毛石砌体的抗压强度设计值(Mpa)
砂浆强度等级
M7. 5 1.27 1.13
0.98 0.9 0.8 0.69 0.56
砌体材料 砌体构件的承载力 混合结构房屋中砌体结构的设计
砌体结构的发展简史——国际
金字塔
巴黎圣母院
砌体结构的发展简史——国内
万里长城
都江堰水利工程
安济桥
15.2 砌体与砂浆的种类和强度等级
15.2.1 块体的种类
砖
烧结普通砖是指以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经焙烧而成； 标准砖统一规格240mm(长)×115mm(宽) ×53mm(厚) 烧结多孔砖是指以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的 主要用于承重部位的多孔砖，其孔洞率大于或等于25％。
对于具体的设计，砌体材料的选择应遵循如下原则:对于 地面以下或防潮层以下的砌体所用材料，应提出最低强度要求，对 于潮湿房间所用材料的最低强度等级要求见表。
15.3 砌体结构的设计方法与砌体的强度设计值
❖ 15.3.1 砌体结构按近似概率理论的极限状态设计方 法 砌体结构设计采用以概率论为基础的极限状态设计方法，以可
砌块按尺寸大小可分为小型、中型和大型三种，我国通常把砌块高 度为350mm以下的称为小型砌块，高度为360～900mm的称为中型砌块， 高度大于900mm的称为大型砌块。 普通混凝土小型空心砌块的主块规格尺寸为390×190×190mm, 其 空心率25~50％。
石材
砌体中的石材应选用无明显风化的石材。
3.23 2.95 2.64 2.29 1.87
0 2.13 1.91
1.65 1.51 1.35 1.17 0.95
表 14-17
砖强度等级
MU100 MU80 MU60 MU50 MU40 MU30 MU20
毛石砌体的抗压强度设计值(Mpa)
砂浆强度等级
M7. 5 1.27 1.13
0.98 0.9 0.8 0.69 0.56
砌体材料 砌体构件的承载力 混合结构房屋中砌体结构的设计
砌体结构的发展简史——国际
金字塔
巴黎圣母院
砌体结构的发展简史——国内
万里长城
都江堰水利工程
安济桥
15.2 砌体与砂浆的种类和强度等级
15.2.1 块体的种类
砖
烧结普通砖是指以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经焙烧而成； 标准砖统一规格240mm(长)×115mm(宽) ×53mm(厚) 烧结多孔砖是指以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的 主要用于承重部位的多孔砖，其孔洞率大于或等于25％。
对于具体的设计，砌体材料的选择应遵循如下原则:对于 地面以下或防潮层以下的砌体所用材料，应提出最低强度要求，对 于潮湿房间所用材料的最低强度等级要求见表。
15.3 砌体结构的设计方法与砌体的强度设计值
❖ 15.3.1 砌体结构按近似概率理论的极限状态设计方 法 砌体结构设计采用以概率论为基础的极限状态设计方法，以可
混凝土结构与砌体结构课件内容(课件)
用于建造大量的超高层建筑、大跨度桥梁、高耸结 构（图a、b、c、d）
结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计法。
目前，混凝土结构的发展及应用进入了现代混凝土 结构的新时期 。
14
绪
论
（a）上海金茂大厦
（b）马来西亚吉隆坡双塔大厦
15
绪
论
（c）上海扬浦大桥
（d） 上海电视塔
16
绪
论
第四节 课程内容及教学中注意的问题
9
绪
论
3. 钢筋混凝土结构的优点 1）合理用材。可充分发挥钢筋和混凝土材料的力学 性能，结构具有较高的承载力。 2）耐久性好。因混凝土的强度随时间的增加有所提 高；钢筋因混凝土的保护而不锈蚀。 3）耐火性好。因混凝土是不良的热导体；钢筋不致 因升温过快而丧失承载力，故较木结构和钢结构 耐火性好。 4）整体性好。现浇钢筋混凝土结构的整体性好，有 利于抗震、抗爆、防辐射。 5）可模性好。可根据使用需要，将混凝土浇筑成各 种形状和尺寸的结构。 6）便于就地取材。混凝土所用原材料一般为地方材 料。
（2）结构设计 包括梁板结构、单层厂房排架结构、多层结构房 屋及砌体结构的结构布置、荷载计算、受力体系、内 力分析与组合以及配筋构造等，是基本理论在实际工 程中的应用与延伸。
18
绪
论
3.学习本课程注意的问题 1）材料力学的理论分析方法，同样适用于本课程。 2）注意试验研究结果，重视受力性能分析，掌握计 算公式的适用范围和限制条件，能正确的应用公 式解决实际工程问题。 3）加强实训环节教学，培养工程素质和职业能力。 4）重视工程构造措施。 5）深入工程现场，增加感性认识，积累工程经验， 加深对基本知识的理解。 6）注意熟悉规范，能正确的应用规范。
砌体结构设计PPT课件
局部受压承载力计算方法
弹性地基梁法
01
将局部受压区域视为弹性地基上的梁，通过求解梁的挠度和内
力来计算局部受压承载力。
叠加法
02
将局部荷载分解为多个集中力或分布力，分别计算其对结构的
影响，然后叠加得到总的局部受压承载力。
有限元法
03
利用有限元软件对砌体结构进行建模和分析，模拟局部受压过
程并计算承载力。
验算方法
包括静力法、动力法以及有限元法等。其中，静力法是最常用的方法，它通过建立砌体结构的力学模型，计算其 在各种荷载作用下的内力和变形，从而判断其稳定性。动力法主要用于考虑地震等动力荷载对砌体结构稳定性的 影响。有限元法是一种数值分析方法，可以对复杂砌体结构进行精确分析。
构造措施加强稳定性
设置圈梁和构造柱
抗震设计与构造要求
地震作用对砌体结构影响
1 2
地震波传播与结构振动
地震波通过地基传播至砌体结构，引起结构振动 和变形。
惯性力与结构破坏
地震作用产生的惯性力可能导致砌体结构出现裂 缝、倒塌等破坏。
3
地基失效与结构失稳
地震可能导致地基失效，进而引起砌体结构整体 失稳。
抗震设计基本原则和方法
总体设计原则
裂缝宽度验算
根据结构类型和荷载情况，确定裂缝 宽度的限值，并进行验算。
变形验算
振动验算
对于受动力荷载作用的结构，需进行 振动验算，确保结构的稳定性和舒适 度。
考虑结构在荷载作用下的变形，确定 变形限值并进行验算。
04
墙柱高厚比和稳定性验算方法
墙柱高厚比概念及影响因素
墙柱高厚比定义
指墙、柱的计算高度H0与其厚度h的 比值，即β=H0/h。它是影响砌体结 构稳定性的重要因素。
砌体结构ppt课件
硅酸盐砌块 石膏砌块
加气混凝土砌块 非承重内隔墙
主规格：390×190×190 空心率： 25﹪～50﹪ 简称混凝土砌块或砌块 12
一、块体的种类
2.1 砌体材料
3、石
分类：•（按其加工后的外形规则程度）可分为料石和毛石 •（按容重）重质岩石、轻质岩石
重质岩石
花岗岩、砂岩、石灰石 重力密度≥18kN/m3，高强度、 高抗冻性和抗气性、高传热性
混合砂浆
成分：水泥+石灰+砂+水 特点：保水性和和易性比水泥砂浆好，强度比石灰砂 浆高，易于砌筑； 适用性：适用于砌筑一般的墙、柱等结构构件。
非水泥砂浆 成分：石灰+砂+水
（石灰砂浆） 特点：保水性好、流动性好、但强度低、耐久性差； 适用性：适用于低层建筑和不受潮的地上砌体中。
专用砂浆
成分：水泥+砂+水+掺和料+外加剂
微孔砖 通过掺入成孔材料（如聚苯乙烯微珠、锯末等） 经焙烧，在砖内形成微孔的砖
多孔砖 空心砖
孔洞率≥ 25﹪，孔的尺寸小而数量多的砖。
常用于承重部位，规格有M型砖和P型砖两种。
孔洞率≥40﹪，孔的尺寸大而数量少的砖。
常用于非承重部位，有水平孔非承重空心砖和垂直孔 承重空心砖。
5
一、块体的种类 1、砖
2
第一节 砌体材料
• 块体（砖、石材、砌块） • 砂浆（普通砂浆、专用砂浆） • 钢筋 • 混凝土（普通混凝土、砌块灌孔混凝土）
3
一、块体的种类
2.1 砌体材料
建筑用人造小型块材，外形多为直角六面体。
砖
其长度不超过365mm，宽度不超过240mm，高度不超
过115mm。
混凝土及砌体结构 ppt课件
PPT课件
18
3.钢筋的连接
焊接、机械连接或绑扎连接。
钢筋的焊接：直接承受动力荷载的结构构件中，纵向钢筋不宜 采用焊接接头。
机械连接：直径大于16mm的螺纹钢。
钢筋绑扎连接(或搭接)：当受拉钢筋直径大于28mm、受压钢筋 直径大于32mm时；直接承受动力荷载的纵向钢筋不宜采用绑 扎搭接接头。
钢筋接头位置宜设置在受力较小处。同一纵向受力钢筋不宜设 置两个或两个以上接头。接头末端至钢筋弯起点的距离不应小 于钢筋直径的10倍。
(3)混凝土泵或泵车应尽可能靠近浇筑地点，浇筑时由远至近进 行。
PPT课件
24
（三）混凝土浇筑
（1）混凝土输送宜采用泵送方式。 （2）竖向结构(墙、柱等)浇筑混凝土前，底部应先填 50~l00mm厚与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆； （3）自由倾落高度： 1)粗骨料粒径大于25mm时，不宜超过3m； 2)粗骨料粒径不大于25mm时，不宜超过6m。 否则，应加设串筒、溜管、溜槽等装置
PPT课件
7
(二)模板工程设计的主要原则
1.实用性：构造简单、支拆方便、表面平整、接缝严密。 2.安全性：要具有足够的强度、刚度和稳定性。 3.经济性：尽量减少一次性投入，增加模板周转。
PPT课件
8
（三）安装拆除
1.其支架必须有足够的支承面积，底座必须有足够的承载力。 2.接缝不应漏浆，浇筑前木模板应浇水湿润，但不能积水。 3.模板与混凝土接触面应刷隔离剂。 4.对跨度不小于4m的梁、板，其模板应按设计要求起拱，无设 计要求时起拱高度为跨度的1/1000~3/1000。
（5）板、次梁与主梁交叉处，板的钢筋在上，次梁的钢筋居 中，主梁的钢筋在下；当有圈梁或垫梁时，主梁的钢筋在上。
混凝土结构及砌体结构第二章 结构设计方法
11
12
2-2-2 内力组合设计值S 对于承载能力极限状态，应采用荷载效应的基本组 合和偶然组合进行设计。 对于荷载基本组合，内力组合设计值的表达式为：
13
2-2-3 材料强度标准值和设计值 材料强度标准值是结构设计时采用的材料性能的基 本代表值，是设计表达式中材料强度设计值取值的主要 依据，也是生产中控制材料性能质量的主要依据。 材料强度标准值与材料生产的质量合格检验强度相 一致。混凝土强度等级是由混凝土立方体抗压强度标准 值确定的，保证率为95%。根据实测资料，混凝土强度 服从正态分布，其强度标准值fk的表达式为：
第二章 结构设计方法
2-1 建筑物和构筑物的设计，都要满足一定的功能要求。 结构的功能要求包括： 1.安全性 结构在预定的使用期限内，能够承受正常 施工和正常使用时可能出现的各种荷载以及外界条件影 响产生的各种变形的作用。在偶然事件发生时及发生后， 结构能够保持自身的整体稳定性，不发生倒塌或连续破 坏。
16
2-3-1 荷载的短期效应组合和长期效应组合 荷载短期效应组合是荷载标准值产生的内力组合。 荷载短期效应组合的设计值Ss按下式计算：
17
2-3-2 裂缝和变形验算 1.裂缝控制等级 根据结构构件所处的环境条件对钢 筋腐蚀的影响以及钢筋种类对腐蚀的敏感性这两个因素， 裂缝控制等级分为三级。一级为严格要求不出现裂缝的 构件，二级为一般要求不出现裂缝的构件，三级为允许 出现裂缝的构件。 2.裂缝验算 当混凝土的拉应力超过其抗拉强度时， 就会出现裂缝。因此，对于不允许出现裂缝的构件，要 控制混凝土的拉应力值，使混凝土拉应力不超过规定限 值。
18
19
14
15
2-3 正常使用极限状态验算方法
正常使用极限状态验算包括裂缝验算和变形验算。 正常使用极限状态和承载能力极限状态对应于不同 的受力阶段。结构达到正常使用极限状态比达到承载能 力极限状态的危害性小得多。在长期荷载作用下，混凝 土产生徐变，使构件变形和裂缝宽度增大。因此，正常 使用极限状态验算要考虑荷载的短期效应组合和长期效 应组合，采用混凝土抗拉强度标准值，可靠指标低一些。
混凝土结构与砌体结构设计最新课件第2章第2节
支条件查单区格板的表。 ② 在求A区格在q/2荷载作用下的跨中弯矩，按四边铰支
条件查单区格板的表。 ③ 将①、②计算结果叠加得最后结构。
跨中最大挠度也按上述方法计算。
(2) 计算支座最大弯矩 • 活载最不利布置方法
为简化计算，假定各区格均布满活载。 • 支承条件
中间支座均为固支，边支座按实际支座情况而定。
因此，板传给四边支座的 压力，并不沿周边均匀分布， 而是中部大、两端小，大致 按正弦曲线分布。
双向板角翘起
四边简支双向板在均布荷载作用下受力过程：
（1）第一批裂缝出现在板底中部且平 行于板的长边方向；
（2）荷载增加，裂缝向板角处延伸， 伸向板角处裂缝与板边大体呈 45°角；
（3）接近破坏时，板四角处顶面出现 圆弧形裂缝；
塑性铰 线发生 在弯矩 最大处。
双向板 被塑性
• 分布荷载 作用下，
塑性铰 线为直 线，沿塑
性铰线单 位长度上 的弯矩为 常数，等
• 板块的弹 性变形远 小于塑性 铰线的变 形，故可 将板块视 为刚性板，
整个板 变形都
• 板的支 承边必 是转动 轴，转 动轴必 通过支 承点， 两相邻 板块的
• 板的破 坏机构 不止一 个时，
例：柱（自重不计）尺寸500×500；纵梁尺寸 250×500，自重为3.125kN/m；横梁尺寸 250×700，自重为4.375kN/m ；楼面恒载 5.0kN/m2，活载2.5kN/m2；屋面恒载7.0kN/m2， 活载0.5kN/m2；楼面梁均有填充墙（包括门窗） 均布荷载。柱、梁、板砼强度均为C40，上述值 均为标准值。
2.3.5 双向板按塑性铰线法的内力计算 塑性理论
塑性铰线法 能量法
板带法
塑性铰线法是最常用的方法。 塑性铰线与塑性铰的概念是相仿的，塑性铰出现在杆系结构中， 而塑性铰线发生在板式结构中，都是因受拉钢筋屈服所致。
条件查单区格板的表。 ③ 将①、②计算结果叠加得最后结构。
跨中最大挠度也按上述方法计算。
(2) 计算支座最大弯矩 • 活载最不利布置方法
为简化计算，假定各区格均布满活载。 • 支承条件
中间支座均为固支，边支座按实际支座情况而定。
因此，板传给四边支座的 压力，并不沿周边均匀分布， 而是中部大、两端小，大致 按正弦曲线分布。
双向板角翘起
四边简支双向板在均布荷载作用下受力过程：
（1）第一批裂缝出现在板底中部且平 行于板的长边方向；
（2）荷载增加，裂缝向板角处延伸， 伸向板角处裂缝与板边大体呈 45°角；
（3）接近破坏时，板四角处顶面出现 圆弧形裂缝；
塑性铰 线发生 在弯矩 最大处。
双向板 被塑性
• 分布荷载 作用下，
塑性铰 线为直 线，沿塑
性铰线单 位长度上 的弯矩为 常数，等
• 板块的弹 性变形远 小于塑性 铰线的变 形，故可 将板块视 为刚性板，
整个板 变形都
• 板的支 承边必 是转动 轴，转 动轴必 通过支 承点， 两相邻 板块的
• 板的破 坏机构 不止一 个时，
例：柱（自重不计）尺寸500×500；纵梁尺寸 250×500，自重为3.125kN/m；横梁尺寸 250×700，自重为4.375kN/m ；楼面恒载 5.0kN/m2，活载2.5kN/m2；屋面恒载7.0kN/m2， 活载0.5kN/m2；楼面梁均有填充墙（包括门窗） 均布荷载。柱、梁、板砼强度均为C40，上述值 均为标准值。
2.3.5 双向板按塑性铰线法的内力计算 塑性理论
塑性铰线法 能量法
板带法
塑性铰线法是最常用的方法。 塑性铰线与塑性铰的概念是相仿的，塑性铰出现在杆系结构中， 而塑性铰线发生在板式结构中，都是因受拉钢筋屈服所致。
[政史地]第二章钢筋砼结构及砌体结构课件按新规范-PPT精品文档
![[政史地]第二章钢筋砼结构及砌体结构课件按新规范-PPT精品文档](https://img.taocdn.com/s3/m/5f53ea662b160b4e767fcf3d.png)
6
第二章
结构设计基本原则
三、作用效应
作用效应：指由各种作用引起的结构或构件的反
应，用Ｓ表示。例如，内力、变形和裂缝等。 作用效应 Ｓ 通过统计分析确定。一般结构上的荷 载效应Ｓ与荷载Q之间可近似按线性关系考虑，即
Ｓ＝CQ C为荷载效应系数，可通过结构力学分析确定，
对承受均布荷载作用的简支梁C= 1 / 8 l 0 2 。
结构设计基本原则
第一节 基本概念
一、结构上的作用
1.作用的概念
作用：使结构产生内力或变形的原因,一般用Q表示。 直接作用：指施加在结构上的集中力或分布力，如结构自 重、楼（屋）面活荷载、风荷载等。
间接作用：指能够引起结构外加变形或约束变形的原因，
如温度变化、混凝土收缩与徐变、地基变形、地震等原因引起 的作用。
设计使用年限。
表2-4 类别 1 2 3 建筑结构设计使用年限分类 设计使用年（年） 示例 5 25 50 临时性建筑结构 易于替换的结构构件 普通房屋和构筑物
4
100
标志性建筑和特别重要的建筑结构
10
结构的功能包括以下三个方面的内容：
第二章
结构设计基本原则
1）安全性
①建筑结构在正常设计、施工和维护条件下，应能承受在施工
7
第二章
结构设计基本原则
四、结构抗力
结构抗力：指结构或构件承受作用效应的能力，用 R表示。 例如，构件的承载力、刚度、抗裂度等。 影响结构抗力的因素：结构的材料性能、几何尺寸、配筋情 况和抗力的计算假定、计算公式等。通常，结构抗力主要取决 于材料性能。 材料强度标准值：材料性能的基本代表值。一般取符合规 定质量的具有不小于95%保证率的材料强度下分位值作为材料 强度标准值，即 fk=fm（1－1.645δf） 式中 fk——材料强度标准值； fm——材料强度平均值； δf——材料强度变异系数，δf =σf / fm； σf——材料强度标准差。 8
第二章
结构设计基本原则
三、作用效应
作用效应：指由各种作用引起的结构或构件的反
应，用Ｓ表示。例如，内力、变形和裂缝等。 作用效应 Ｓ 通过统计分析确定。一般结构上的荷 载效应Ｓ与荷载Q之间可近似按线性关系考虑，即
Ｓ＝CQ C为荷载效应系数，可通过结构力学分析确定，
对承受均布荷载作用的简支梁C= 1 / 8 l 0 2 。
结构设计基本原则
第一节 基本概念
一、结构上的作用
1.作用的概念
作用：使结构产生内力或变形的原因,一般用Q表示。 直接作用：指施加在结构上的集中力或分布力，如结构自 重、楼（屋）面活荷载、风荷载等。
间接作用：指能够引起结构外加变形或约束变形的原因，
如温度变化、混凝土收缩与徐变、地基变形、地震等原因引起 的作用。
设计使用年限。
表2-4 类别 1 2 3 建筑结构设计使用年限分类 设计使用年（年） 示例 5 25 50 临时性建筑结构 易于替换的结构构件 普通房屋和构筑物
4
100
标志性建筑和特别重要的建筑结构
10
结构的功能包括以下三个方面的内容：
第二章
结构设计基本原则
1）安全性
①建筑结构在正常设计、施工和维护条件下，应能承受在施工
7
第二章
结构设计基本原则
四、结构抗力
结构抗力：指结构或构件承受作用效应的能力，用 R表示。 例如，构件的承载力、刚度、抗裂度等。 影响结构抗力的因素：结构的材料性能、几何尺寸、配筋情 况和抗力的计算假定、计算公式等。通常，结构抗力主要取决 于材料性能。 材料强度标准值：材料性能的基本代表值。一般取符合规 定质量的具有不小于95%保证率的材料强度下分位值作为材料 强度标准值，即 fk=fm（1－1.645δf） 式中 fk——材料强度标准值； fm——材料强度平均值； δf——材料强度变异系数，δf =σf / fm； σf——材料强度标准差。 8
ch02砌体结构课程课件PPT
第2章 砌体材料及其基本力学性能教学提示：本章叙述了砌体的种类，组成砌体的材料及其强度等级与设计要求，以及砌体受压、受拉、受弯、受剪的性能和主要影响因素，并给出了砌体在各种受力条件下的强度计算公式。
最后介绍了砌体的应力－应变关系、弹性模量、剪变模量、线膨胀系数、收缩率和摩擦系数。
教学要求：本章应让学生了解砌体的种类，组成砌体的材料及其强度等级与设计要求，以及砌体的各种物理力学性能，重点掌握砌体受压破坏的全过程，深刻理解影响砌体抗压强度的主要因素，并能正确选用砌体的各种强度值。
砌体是由不同尺寸和形状的起骨架作用的块体材料和起胶结作用的砂浆按一定的砌筑方式砌筑而成的整体，常用做一般工业与民用建筑物受力构件中的墙、柱、基础，多高层建筑物的外围护墙体和内部分隔填充墙体，以及挡土墙、水池、烟囱等。
2.1 砌体的种类砌体可按照所用材料、砌法以及在结构中所起作用等方面的不同进行分类。
按照所用材料不同砌体可分为砖砌体、砌块砌体及石砌体；按砌体中有无配筋可分为无筋砌体与配筋砌体；按实心与否可分为实心砌体与空斗砌体；按在结构中所起的作用不同可分为承重砌体与自承重砌体等。
2.1.1 砖砌体由砖和砂浆砌筑而成的整体材料称为砖砌体，砖砌体包括烧结普通砖砌体，烧结多孔砖砌体和蒸压硅酸盐砖砌体。
在房屋建筑中，砖砌体常用作一般单层和多层工业与民用建筑的内外墙、柱、基础等承重结构以及多高层建筑的围护墙与隔墙等自承重结构等。
实心砖砌体墙常用的砌筑方法有一顺一丁(砖长面与墙长度方向平行的则为顺砖，砖短面与墙长度方向平行的则为丁砖)、三顺一丁或梅花丁，如图2.1所示，过去的五顺一丁做法已很少采用。
梅花丁 (c)三顺一丁(a) 一顺一丁 (b)图2.1 砖砌体的砌筑方法砌体结构·14· ·14·试验表明，采用同强度等级的材料，按照上述几种方法砌筑的砌体，其抗压强度相差不大。
但应注意上下两皮顶砖间的顺砖数量愈多，则意味着宽为240mm 的两片半砖墙之间的联系愈弱，很容易产生“两片皮”的效果而急剧降低砌体的承载能力。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
方形板，在两个方向都对称， 因而塑性铰线也应该在两个
2.52(b)虚线；板的正
方向对称
塑性铰线出现在板下
部的正弯矩处，见图
2.52(b)实线
塑性铰线塑性铰线应满足 转动要求，每一条塑性饺 线都是两相邻板块的公共 边界，应能随两相邻板块 一起转动，因而塑性铰线 必须通过相邻板块转动轴 的交点，见图2.52(b)中 转动轴交点分别在板的四 角，因而4条塑性铰线必 过这些点，塑性铰线5与 长边支承边平行，意味着
•跨中弯矩要按下列公式计算：
my
my பைடு நூலகம்x
mx( )＝mx my my( )＝my mx
2多跨连续双向板（以单个区格板计算为基础）
假定：①支承梁不产生竖向位移且不受扭；②双向板沿一方向相邻 跨度的比值 l0min / l0max 0.75
(1)计算跨中最大弯矩 • 活载最不利布置方法 当求某一区格跨中最大弯矩时，在该区格及其前后左 右每隔一区格应布置活荷载，即呈棋盘式布置。
2
• 随荷载增大，板 底平行于长边首 先出现裂缝，裂 缝沿45°方向延 伸，随荷载进一 步加大，与裂缝 相交处的钢筋相 继屈服，将板分 成四个板块
3
• 破坏前，板顶四 角也呈现环形裂 缝，促使板底裂 缝开展迅速，最 后板块绕屈服线 转动，形成机构， 达到极限承载力 而破坏
整个破坏过程反映钢筋混凝土板具有一定的塑性性质，破坏主要发生在 屈服线上，此屈服线称为塑性铰线，塑性铰线法又称为极限平衡法，可 近似求出双向板极限荷载的上限解。
支条件查单区格板的表。 ② 在求A区格在q/2荷载作用下的跨中弯矩，按四边铰支
条件查单区格板的表。 ③ 将①、②计算结果叠加得最后结构。
跨中最大挠度也按上述方法计算。
(2) 计算支座最大弯矩 • 活载最不利布置方法
为简化计算，假定各区格均布满活载。 • 支承条件
中间支座均为固支，边支座按实际支座情况而定。
板角上翘
• 当荷载作用时，板四 角有翘起的趋势，板 传给四边支座的压力 是不均匀分布的，中 部大，两端小
配筋特点
• 含钢率相同时，较细 的钢筋较为有利，在 钢筋数量相同时，板 中间部分钢筋排列较 密的比均匀排列的有 利
2.3.3双向板按弹性理论的内力计算 1单跨双向板 适用条件：当板厚远小于板短边长度的1/8～1/5，且板的挠度远小于板
因此，板传给四边支座的 压力，并不沿周边均匀分布， 而是中部大、两端小，大致 按正弦曲线分布。
双向板角翘起
四边简支双向板在均布荷载作用下受力过程：
（1）第一批裂缝出现在板底中部且平 行于板的长边方向；
（2）荷载增加，裂缝向板角处延伸， 伸向板角处裂缝与板边大体呈 45°角；
（3）接近破坏时，板四角处顶面出现 圆弧形裂缝；
例：柱（自重不计）尺寸500×500；纵梁尺寸 250×500，自重为3.125kN/m；横梁尺寸 250×700，自重为4.375kN/m ；楼面恒载 5.0kN/m2，活载2.5kN/m2；屋面恒载7.0kN/m2， 活载0.5kN/m2；楼面梁均有填充墙（包括门窗） 均布荷载。柱、梁、板砼强度均为C40，上述值 均为标准值。
荷载；
②利用对均于布等荷跨或载跨下度等相跨差不连超续过梁10计%的算连表续格支承求梁出，可支先座将弯支矩承梁；上的三角形或梯形分布荷 ③再载根转化据为所等求效的得均的布支荷座载，弯再矩利和用均梁布的荷实载际下等荷跨载连分续布梁的（计三算角表格形来或计梯算形内力分。布荷载），
按弹性理论计算支承梁的支座弯矩时，可按支座弯矩相等原则，按下式将三角形或梯形
①③ ②④
①
③
⑤
②
④
①⑤ ③
②
④
转动轴
无数条
① ③
②
自由边 ①
① ③
②
自由边
转动轴
转动轴
转动轴
①
③ ②
转动轴
中粗线为简支边
斜线为固定边 点划线为转动轴
①
③
②
转动轴
转动轴
转动轴
自由边
自由边
③
① 自由边
①
②
② 自由边
转动轴 ③
细实线为正塑性铰线
细虚线为负塑性铰线
双向板的塑性铰线
2基本假定
1
2
3
4
5
• 板即将 破坏时，
gq
l02
l02
qg
gq
q
2
2
(b)II-II剖面
l02
A区格
I
gq
l01
q g
gq 2
q 2
C区格 g
l01
gq II
l01
(a)I I剖面
=
I g
l01
荷载
单区格板支座简化形式
g q 作用 2
A、B C、D
A区格
q 作用 2
B区格
C区格 D区格
3、支座梁内力计算
图2.50 双向板支承梁承受的荷载
• 由于34面的 曲率比12面 的小
• 两者间有相 对扭转角存
•当l1/l2<2 时，除了沿 短跨方向的弯矩外， 沿长跨方向的弯曲也 不能忽略，即各截面 上都承受两方向的弯 矩作用
沿两个方向 弯曲并传递
荷载
剪力、扭矩 和主弯矩共
同作用
• 竖向位移曲面呈碟形， 矩形双向板沿长跨最 大正弯矩并不发生在 跨中截面上，而在离 板约0.5短跨长度处 （因为短向板带对于 长向板带具有一定支 承作用）
的厚度时，双向板可按弹性薄板小挠度理论计算。
①泊松比υ＝0时 m 表中系数 pl021
式中，弯矩系数和挠度系数的取值对常见的六种情况可查教材附录2， 对其他支承情况可查设计手册。
②由于混凝土的υ＝0.2或1/6，因此针对混凝土构件的双向 板应按下列原则计算：
•支座弯矩仍查表计算:
mx，my
mx
注：①计算荷载时，楼面及屋面面积均按轴线间尺寸计算； ②板长边/短边≥2.0，按单向板导荷； ③不考虑楼面活载折减； ④不考虑填充墙作用。
求：① q1, q2 , q3 ?（均布荷载）；
② P1, P2 ?（集中力）；
③底层中柱 N k ；
解：①BC跨 计算单元=8/4=2，按单向板导荷
q1 (5 2.5) 4 4.375 2.0 36.375 kN / m
③恒载：均布恒载： 55.046 7.046 768kN
梁： 6 4.375 6 63.125 4 232.5kN
填充墙： 5 2.0 (4 6) 100kN
活载： 0.546 5.02.546 312kN
所以：Nk 768 232 .5 100 312 1412 .5kN
• 内力计算 根据支承情况和g+q的荷载查单区格板的表格计算相应的 支座弯矩。
注意：①由以上讨论可见，虽然是多区格双向板，计算时仍是一个区格、 一个区格地单独计算。
②计算可从较大的区格开始，当相邻两跨所求得的同一支座的弯矩不等 时，选较大者配筋。
II
对B、C
gq
g
gq
g
区格板？
B区格
D区格
g
gq
g
采用塑性铰线法设计双向板的步骤
1
• 首先假定板 的破坏机构， 即确定塑性 铰线的位置
2
• 然后利用虚 功原理，建 立荷载与作 用在塑性铰 线上的弯矩 之间的关系
3
• 从而求出各 塑性铰线上 的弯矩，以 此作为各截 面的弯矩设 计值进行配 筋设计
设计时为考虑内力重分布特性，按塑性铰线法设计， 用钢量比按弹性理论设计可节省20％～25％以上
分由布平荷载衡转条化件为等计效算的梁均跨布荷中载弯p矩e ，和见支图 座2.5剪1 所力示。。
三角形荷载作用时：
pe
5 8
p
(2-21a)
梯形荷载作用时： pe (1 2 2 3 ) p
(2-21b)
式中 p (g q) l01 ， 0.5 l01 。
2
l02
图 2.51 三角形及梯形荷载换算为等效均布荷载
它们在无穷远处相交
塑性铰线的数量 应使整块板成为 一个几何可变体
系
（2）塑性绞线的特点 ①对称结构具有对称的塑性铰线分布； ②正弯矩引起正塑性铰线，
负弯矩（固定支座）引起负塑性铰线； ③塑性铰线塑性铰线应满足转动要求： 板的支承线为板块转动的轴线，塑性铰线通过转轴交点。 ④塑性铰线的数量应使整块板成为一个几何可变体系
塑性铰 线发生 在弯矩 最大处。
双向板 被塑性
• 分布荷载 作用下，
塑性铰 线为直 线，沿塑
性铰线单 位长度上 的弯矩为 常数，等
• 板块的弹 性变形远 小于塑性 铰线的变 形，故可 将板块视 为刚性板，
整个板 变形都
• 板的支 承边必 是转动 轴，转 动轴必 通过支 承点， 两相邻 板块的
• 板的破 坏机构 不止一 个时，
• 承受的荷载可以是均布荷载、三角形荷载、梯形荷载； • 板的平面形状可以是矩形、圆形、三角形或其他形状。
2.3.1双向肋梁楼板的结构布置
• 组成：板和梁组成，形成的板区格长边与短边之比不大于2
• 传力路径：板
梁
柱
• 双向板肋梁楼盖布置主要包括柱网和梁格布置。
①柱网布置应满足生产工艺和使用要求，并应使结构具有良好
(1)塑性铰线的确定
板中塑性铰线的分布形式与诸多因素有关，如板的平面形状、周边支撑条 件、纵横两个方向跨中及支座截面的配筋量、荷载类型等
正弯矩引起正塑性铰
线，负弯矩引起负塑
对称结构具有对称的 性铰线。如板的负塑
塑性铰线分布，见图 性铰线出现在板上部
2.52(a)中的四边简支的正 的固定边界处，见图