第11章楼盖2

2.塑性内力重分布： 超静定结构出现塑性铰后，随着荷载的增加，结构内力不 再按原来的规律分布，塑性变形将使内力重新分布，这种现象 称为塑性内力重分布。 钢筋混凝土超静定结构内力重分布几点认识
(1)对钢筋混凝土静定结构，塑性铰出现即导致结构破坏。但对 于超静定结构，某一截面出现塑性铰并不一定表明该结构的承 载能力丧失，只有当结构上出现足够数目的塑性铰，以致使结 构成为几何可变体系时，整个结构才丧失承载能力。
？
明白的第二个问题，肋梁楼盖上荷载传递？
次梁
主梁
次梁 楼板荷载 主梁 柱 基础
即：单向板以次梁为支座，次梁以主梁为支座，主梁以柱为支 座
单向板肋梁楼盖设计步骤
把握步骤,理解内容



楼盖设计步骤: 1. 结构平面布置（梁、板、柱布置），确定构件尺寸； 2 .结构内力计算： 1). 确定梁、板计算简图； 2). 计算荷载； 3). 内力计算及组合 。 3.梁、板的承载力即配筋计算、构造； 4.特殊梁、板还需验算裂缝、变形； 5.画施工图。平面表示法
（2）活荷载不利布置和内力包罗图 活荷载不利布置：如图所示， 确定截面最不利活载位置的 原则如下： ①求某跨跨中最大正弯 矩时，除应在该跨布置活载 外，两边应每隔一跨布置活 载； ②求某支座截面最大负 弯矩或最大剪力时，除应在 该支座两侧两跨布置活载外， 然后向两边每隔一跨布置活 载； ③求某跨跨中最小弯矩 (最大负弯矩)时，其活载位 置与求该跨跨中最大正弯矩 时的布置完全相反。
梁的边支座计算简图
•折算荷载
在计算简图中，把与支座整体浇筑的梁、板假定为铰支 承，计算跨度取为支承中心线间的距离。这样处理使计算和 实际情况存在一定差异，对此可用折算荷载和调整支座截面 弯矩、应地减小活荷载的方式来修正，即计算连续板内力时， 采用折算恒荷载g’，和折算活荷载q’进行。 1 1 g g q 板： q q 2 2 1 3 g g q q q 次梁： 4 4
4．无梁楼盖
当柱网接近方形，可不设置梁，将板直接支承于 柱上，做成无梁楼盖。无梁楼盖的特点是结构高度 小，净空大，支模简单，但自重大、用钢量大。常 用于仓库、商店等建筑，当柱网较大(6～8m)，且荷 载较大时，需设置柱帽，以提高板的抗冲切能力。
新型楼盖——现浇空心楼盖
肋梁楼盖
单向板与双向板
当活荷载不利布置明确后，等跨连续梁、板的内力可由附录附 表19—1查出相应的弯矩及剪力系数，利用公式计算跨内或支 座截面的最大内力。 内力包罗图
内力包罗图由内力（恒+活）叠合形成。
承受均布荷载的五跨连续梁的弯矩包罗图来说明，研究其中 的第二跨。第二跨可能出现跨内弯矩最大(M2max)、跨内弯矩 最小(M2min)、左支座截面弯矩最大 (-MBmax)、右支座截面弯 矩最大(-MCmax )四种情况。包罗图中跨内和支座截面的弯矩、 剪力设计值，就是连续梁相应截面进行受弯、受剪承载力计 算的内力依据；弯矩包罗图也是确定纵向钢筋弯起和截断的 依据。
（3） 四边支承的板，当长边与短边之比大于或等于3 时，应按单向板计算。
（4） 四边支承的板，当长边与短边之比介于2和3之间 时，宜按双向板计算，但也可按沿短边方向受力的单向 板计算，此时应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。
现浇单向板肋楼盖的设计
？ 首先明白的第一个问题，肋梁楼盖上哪些荷
载？
恒载
活载
(2) 钢筋混凝土超静定结构从出现第一个塑性铰到破坏机构形 成，其间还有相当的承载潜力可以利用，在设计中利用这部分 承载力储备，可以取得一定的经济效益。 (3)按照弹性方法计算，连续梁的内支座截面弯矩通常较大，造 成配筋拥挤，施工不 便。考虑内力重分布方法设计，可降低支 座截面弯矩的设计值，改善施工条件。
•计算跨数：
少于5跨按照实际跨数
多与
•计算跨度： 梁、板的计算跨度l。是指计算弯矩时所采用的跨间长度， 该值与支座反力分布有关，即与构件的搁置长度 a 和构件的刚 度有关。中间跨的计算跨度，就是支承中心线间的距离； 对于边跨，伸进边支座的计算长度可在0.025ln1和a／2两者中取 较小值。
板的边支座计算简图


第一章 梁板结构
【教学要求】 1、熟练掌握整体式单向梁板结构的内力按弹性及考虑塑性 内力重分布的计算方法和构造要求； 2、熟练掌握整体式双向梁板结构的内力按弹性的计算方法和 构造要求； 3、掌握整体式楼梯和雨篷的设计方法； 4、掌握叠合梁的设计方法； 5、掌握预制板的布置与连接方法和内力计算要点； 6、熟悉折算荷载、塑性铰、内力重分布、弯矩调幅等概念； 7、了解无梁楼盖和无粘结预应力楼盖的设计方法和构造要求。
有关的概念
1、梁板结构：
简单地说，梁板结构指由梁和板共同组成的受力体系（骨 架），广泛应用于屋盖、楼盖、楼梯和雨篷等处。
2、屋盖：
也叫屋顶，通常由防水层、（找坡层）、保温层、（找平层） 和结构层组成。
3、楼盖：
也叫楼层，通常由面层、（找平层）、结构层、顶棚共同 组成。
楼盖的主要作用
1、承受楼面上的竖向荷载并传到竖向结构上；
2、将水平荷载传递或分配到竖向结构； 3、作为竖向结构的水平联系构件或支撑点。
对楼盖的结构设计要求
1、强度：足以抵抗荷载作用下产生的内力。
2、刚度：足以抵抗在荷载作用下产生的竖向和水平变形。
3、连接可靠：通过构造要求和梁柱节点设计来予以保证。
楼盖结构的分类： （一）、按施工方法分： 可分为：现浇钢筋混凝土楼盖、预制装配式 混凝土楼盖和 装配整体式楼盖。
2．井式楼盖
当柱网接近于方形，两个方向的梁可采用相同的截 面，形成交叉梁系。这种楼盖的结构高度比主次梁 肋形楼盖要小，且具有较好的建筑效果。因此，常 用于公共建筑的厅、堂。
密肋楼盖
将井式楼盖中两个方向梁 的间距减பைடு நூலகம்，板的厚度也减小， 即形成双向密肋楼盖。近来年 采用预制塑料模壳克服了双向 密肋楼盖支模复杂的缺点，使 这种楼盖的应用逐渐增多。这 种楼盖的优点是省混凝土、自 重轻，有良好的建筑效果。
计算单元
1m L(次梁） F
qs
L(板)
qb
1). 板支承于次梁上－铰支 2). 次梁支承于主梁上－铰支
ig / ic 5
3) 主梁支承于柱上－
－铰支
ig / ic 5
－刚结点：框架结构
2.3钢筋混钢筋混凝土连续梁、板内力的计算
钢筋混凝连续梁、板的内力计算方法有：
①按弹性方法计算； ②按考虑内力重分布； 按弹性方法计算时，梁、板的内力可按《结构力学》中 讲述的方法计算。
3．影响内力重分布的因素
(1)充分的和不充分的内力重分布：若超静定结构中各塑性铰均 具有足够的转动能力，保证结构加载后能按照预期的顺序，先后 形成足够数目的塑性铰，以致最后形成机动体系而破坏，称为充 分的内力重分布。
单向板：一个方向受力的板 l02 l01
l02 / l01>3
2).双向板肋梁楼盖:
l02 l01
l02 / l01≤2 沿二个方向受力的板，称为双向板
《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2002） 中规定了这两种板的界定条件： （1） 两对边支承的板应按单向板计算。 （2） 四边支承的板，当长边与短边之比小于或等于2 时，应按双向板计算。
截面的塑性转动能力与(φu-φy)成正比，试验表明， 随配筋率增大，(φu-φy)减小，即塑性转动能力减小。当 配筋率等于最大配筋率时，钢筋屈服同时混凝土即压坏， (φu-φy)=0，塑性转角为零；当配筋率大于最大配筋率时， 钢筋未屈服混凝土即先压坏，不形成塑性铰。
塑性铰特点：
①理想铰不能承受任何弯矩，塑性铰则能承受定值的弯矩； ②理想铰在两个方向都可产生无限的转动，而塑性铰却是单 向铰，只能沿弯矩作用方向作有限的转动； ③理想铰集中于一点，塑性铰则是有一定长度的。
梁、板构件的最小尺寸 梁、板结构基本尺寸应根据结构承载力、刚度和裂 缝控制等要求确定。单向板梁板结构尺寸建议如 1、单向板的经济跨度一般为2-3m；次梁的经济跨度 一般为4-6m；主梁的经济跨度一般为5-8m。 2、梁、板一般不做刚度验算的最小截面尺寸为。 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 矩形梁：高宽比h/b=(2.0~3.5)
(3)弯矩、剪力的设计值 由于计算跨度取至支承中心，忽略了支座宽度，故所得 支座截面负弯矩和剪力值都是在支座中心位置的。板、梁、 柱整浇时，支座中心处截面的高度较大，所以危险截面应在 支座边缘，内力设计值应按支座边缘处确定
1.2.2考虑塑性内力重分布的计算方法
1．钢筋混凝土受弯构件的塑性铰
(a)M-φ曲线
1、结构布置及梁板尺寸的确定 结构的布置就是确定柱网尺寸和主、次梁的位置。合理的柱网 （墙体）布置、梁格划分及基本尺寸确定是结构设计的首要问题。 梁的布置
应该注意以下的要求： 1、柱间距与承重墙的布置，首先应满足使用 要求； 2、在满足使用要求的前提下，柱网和梁格划 分尽可能规整 结构布置越简单、整齐、统一，越能符合经 济的要求
相关构造
屋面板：h60 mm 构造: 楼面板：h 70 mm 工业建筑：h 80 mm
2、计算简图
连续梁、板的计算简图， 应解决支承条件、计算单元、计算跨数和计算跨度 四个问题。
•支承条件： （1）板和次梁：均可简化成集中于一点的支承链杆。梁板能 自由转动，但忽略支承构件的竖向变形，即支座无沉降。 （2）主梁：可支承于砖柱上，也可与钢筋混凝土柱现浇在一 起。对于前者，均可视为铰支承；对于后者，应根据梁和柱的 抗弯线刚度比值而定，如果梁比柱的抗弯线刚度大很多(如大 于5)，仍可将主梁视为铰支于钢筋混凝土柱上的连续梁进行计 算，否则应按框架横梁设计。
与大家共勉
年年岁岁花相似，岁岁年年人不同 路就在你的脚下 要立志长，不能常立志 心胸坦荡荡

大家接下的目标


工作 考研
何去何从早日下决心；时间已经不早了。 图书馆是最好的老师，博览群书是正路。 有了目标去努力是明智，光阴花费在学习上不后悔 和学习相比，除了良心什么都可以放弃（现阶段） 一些东西失去无法弥补






3、主梁应布置在整体结构的主要受力方向上。对于框架结 构，为加强结构的侧向刚度，主梁一般应沿房屋横向布置。 在混合结构中，梁的支座应设置在窗间墙或壁柱处，避开门 窗洞口，否则洞口上的过梁就要加强以承受梁的反力； 4、梁的布置尽可能整齐、贯通； 5、梁板结构尽可能划分为等跨度，以便于设计和施工； 6、主梁跨度范围内次梁根数宜为偶数，以便主梁受力合理； 7、在楼板上有固定的集中荷载时，如隔墙或较重设备等， 则必须在它下面专门布置承重梁； 8、当楼盖中开有较大的洞口时，沿洞口周边需布置梁。 9、不封闭的阳台、厨房和卫生间的板面标高宜低于相邻板 面。

（二）、按预应力施加情况分： 可以分为：钢筋混凝土楼盖和预应力钢筋混凝 土楼盖。
按支承受力条件不同可分为：
(a) 单向板肋形楼盖；(b) 双向板肋形楼盖；(c) 井式楼盖；(d) 无梁楼盖
肋形楼盖:单向肋形楼屋盖（由板、次梁和主梁所组成）
双向肋形楼屋盖（由板和周边梁组成）
特点：结构布置灵活，可以适应不规则的柱网布置及复 杂的工艺及建筑平面要求且用钢量较低。 缺点：支模比较复杂。
(b)塑性铰示意图
试验表明，塑性材料超静定结构的某一截面的弯矩到达其 极限弯矩时，只是该截面进入屈服阶段，内力分布将发生改变， 整个结构并未“破坏”，仍具有一定的承载能力。 钢筋混凝土受弯构件在截面纵向受拉钢筋到达屈服以后， 进入第Ⅲ阶段——屈服阶段。上图(a)为截面曲率φ与弯矩M 的关系曲线，纵筋屈服时的弯矩为My，相应的曲率为φy，其后 在弯矩增加不多的情况下，曲率急剧增大，表明截面已进入 “屈服”阶段，在该截面附近，受压区混凝土产生很大局部变 形，形成集中的塑性变形区域，转角急剧增大，相当于出现了 一个铰，称为“塑性铰”（上图b）。塑性铰的形成主要是由 于纵筋进入屈服阶段(应力不增加，应变可继续增大)和受压区 混凝土的塑性变形。塑性铰的转动能力取决于混凝土的变形能 力。当截面曲率增加到使混凝土受压边缘的应变到达其极限压 应变时，混凝土压坏，截面到达其极限弯矩Mu和极限曲率φu， 塑性铰也到达其极限转角。