混凝土结构设计1教案完美版

第一章梁板结构设计

1.1 概述

*楼盖和屋盖是房屋结构的重要组成部分，在房屋结构的自重和造价中占有较大比例。

*楼盖的主要功能（P1）：

（1）把楼盖上的竖向力传给竖向结构（柱、墙、基础等）；（2）把水平力传给竖向结构或分配竖向结构；

（3）作为竖向结构构件的水平联系和支撑。

*对楼的结构设计要求（P1）：

①在竖向荷载作用下，满足承载力和竖向刚度的要求；

②在楼盖自身水平面内要有足够的水平刚度和整体性；

③与竖向构件有可靠的连接，以保证竖向力和水平力的传

递。

*楼盖的结构类型分类

（1）按结构的受力形式分类：单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖、井式楼盖、密肋楼盖、无梁楼盖；

（2）按是否施加预应力分类：钢筋混凝土楼盖、预应力混凝土楼盖（包括无粘结预应力混凝土楼盖P1-2）；

（3）按施工方法分类：现浇式楼盖、装配式楼盖、装配整体式楼盖（P2）。

1.2 现浇式楼盖

1.2.1单向板肋梁楼盖

1.单向板的概念

单向板--板面竖向荷载主要向一个方向传递，主要在一个方向受力的板。

（1） 悬臂板

（2） 对边支承板

（3） 四边支承板、(两邻边支承板、三边支承板)

*按弹性理论分析（P3 1.1—1.3式）

① 当长边1l 与短边2l 之比，2/21 l l 时，荷载主要沿短边方向传递，可忽略荷载沿长边方向的传递，按单向板（One way slabs ）计算；

② 当2/21

*按塑性理论分析

① 当3/21>l l 时，按单向板（One way slabs ）计算； ② 当3/21

2.结构平面布置

单向板：1.8—2.7m ；次梁：4—6m ；主梁：5—8m

*单向板肋梁楼盖结构平面布置方案

（1） 主梁横向布置，次梁纵向布置（图1.3a ）；

（2） 主梁纵向布置，次梁横向布置（图1.3b ）；

（3） 只布置次梁，不布置主梁（图1.3c ）。

*楼盖结构平面布置时应注意的问题（P4）

3.连续梁、板按弹性理论的计算

（1）计算假定（P4①--③）：

*假定②中有四点与实际情况不符（在计算内力或设计时应予以调整）。

（2）计算单元

（3）计算简图（P5）

*计算跨度的取值

①按弹性理论计算

（a）当边跨端支座为固端支座时，边跨和中间跨的计算跨度l均取为支座中点间距离（1.4、1.5式）；

（b）当边跨端支座为简支支座时

板： 取 220a b l l n ++= 和 220t b l l n ++= 的较小值 主、次梁：取220a b l l n ++=和n n l b l l 025.02

0++=的较小值 ②按塑性理论计算

板、次梁：边跨取 2

0t

l l n +=；中间跨取 n l l =0

（4）折算荷载

*当板支承在次梁上、次梁支承在主梁上时，由于次梁对板、主梁对次梁的约束作用，将使支座负弯矩增大、跨中正弯矩减小；

*处理方法：采用折算荷载，增大恒荷载（沿所有跨布置），减小活荷载（按最不利位置布置），以获得增大支座负弯矩、减小跨中正弯矩的效果。

*折算荷载的取值（P6）

（5）活荷载的最不利布置（影响线）

（6）支座弯矩及剪力的修正（P7 1.10—1.11）*教材上（1.10）式有误！将“+”号改为“-”号

（7）内力包络图

（8）内力计算（P8）

*实用弯矩分配法（和结构力学弯矩分配法基本相同，但在保证设计精度的前提下，弯矩的传递和分配可只进行一次或二次）：

① 一次计算出所有支座截面的最大负弯矩值（同时也求出支座截面的最大剪力值）；

② 各跨中截面最大正弯矩及相应的支座负弯矩分别计算。

4.连续梁、板考虑（塑性）内力重分布的计算

（1）内力重分布的概念

混凝土结构由于刚度比值改变或出现塑性铰，引起的结构内力不再服从弹性理论的内力规律的现象称为塑性内力重分布或内力重分布。

*内力重分布与应力重分布的区别（P9）

①内力重分布的两个阶段

*当cr q q <时，截面未开裂，支座和跨中截面弯矩符合弹性内力分布规律（P9 1.13式）；(未产生内力重分布)

*第一阶段的内力重分布—由截面刚度变化引起的内力重分布

当cr q q >后，支座截面首先开裂、刚度下降，支座截面弯矩c M 增长速率减小；跨中截面尚未开裂，刚度相对较大，跨中截面弯矩0M 增长速率加大；

当跨截面也开裂时，c M 、0M 增长均较快，但仍保持平衡关系。

*第二阶段的内力重分布—由塑性铰引起的内力重分布

当支座截面弯矩增加到u M （进入第Ⅲ阶段达到y M ，但尚未破坏）时，支座截面所承受的弯矩保持不变(基本不能增加)；跨中截面弯矩增加迅速。

支座截面可看作是能够转动、并能承载一定弯矩的铰—塑性铰；

当荷载继续增加到u q 时，跨中截面纵筋屈服，也形成塑性铰，使梁成为几何可变体系不能继续承载；

破坏时跨中截面和支座截面承受的弯矩与按弹性理论计算的弯矩图有很大差别（P9 1.14式）。

*完全的内力重分布和不完全的内力重分布（P10）

②内力重分布的应用（P10）

*考虑内力重分布的应用（a--d ）

*不宜采用内力重分布计算的情况（a--c ）

③钢筋混凝土受弯构件的塑性铰的特性