(混凝土结构)Chapter 1-2单向板梁板结构

➢ 板、次梁：铰支座
➢ 主梁
❖ 支承在墙上：铰支座
❖ 支承在柱上
梁柱线刚度比大于3~4：铰支座
梁柱线刚度比小于3~4：刚接，按框架计算
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
忽略支承结构的扭转刚度和竖向变形
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 考虑支撑结构扭转刚度的修正：折算荷载
➢ 多跨连续梁、板在均布荷载作用下，中间支座截面处转 角很小
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 按弹性理论分析方法，求MB,max ➢ 确定B支座截面弯矩调幅系数，得到M’B = (1-β) MB,max ➢ 第一跨梁成为静定梁，受均布荷载(g’+q’)与B支座截面
弯矩M’B共同作用，求跨内最大正弯矩M1 ➢ 按弹性理论分析方法，求M1,max ➢ 按弹性和塑性理论计算跨内弯矩较大者作为调幅弯矩值
➢ 第二跨梁，……
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 等跨连续梁
➢ 等跨连续板
Mmb(gq)l02 Vvb(gq)ln
Mmp(gq)l02
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
截面位置
支承情况
端 边跨 距端第 距端第二 中间 支座 跨中 二支座 跨跨中 支座
AⅠ
B
Ⅱ
C
梁、板搁置
在墙上
0 1/11 2跨
1M 1 M 1 M 1 0 .10 F 5 .1 0 6 lF .5 16 7 lF 9 1 l 5 % 0 0 1% 5
❖ 一般地，β≤20% ❖ 可变荷载和永久荷载之比小于1/3时，β ≤ 15%
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
MB 0.18F8l1.33F
MB u 0.14F1l
F
0 .1F 8 l 8 0 .1F 41 l
M1 0.15F6 l 0.87F M1u 0.17F 95l F
F 3 F 4
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 塑性铰的转动能力
主要取决于纵向钢筋的配筋率、品种和混凝土的极限压 应变。
➢ 斜截面承载能力
p (u y)lp
❖ 拉铰/钢筋铰：受拉钢筋屈服。 ❖ 压铰/混凝土铰：受拉钢筋不屈服。
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 弹性理论
当结构的某一个截面达到承载力极限状态，则整个结构 达到承载力极限状态。
➢ 塑性理论
超静定结构出现一个塑性铰，只减少一个多余约束，结 构还能继续承受荷载。只有当结构出现若干个塑性铰， 使结构局部或整体成为几何可变体系时，结构才达到承 载力极限状态。
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 结构布置及梁板基本尺寸确定
➢ 结构的计算简图
➢ 结构的荷载及计算单元
➢ 结构最不利荷载组合
➢ 连续梁、板结构按弹性理论的分析方法
➢ 连续梁、板结构按塑性理论的分析方法
➢ 连续梁、板结构设计要求
➢ 连续梁、板配筋方案及构造要求
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
混凝土结构设计
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§2 单向板梁板结构
➢ 弯矩调整幅度
BM B M B M B 0 .10 F 8 .1 0 8 lF 8 .18 lF 4 1 l1% 0 2 0% 5
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 内力极值 ❖ 边跨跨内截面最大正弯矩 ❖ 边跨第一内支座截面最大负弯矩 ❖ 边跨第一内支座截面最大剪力
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第1章
§2 单向板梁板结构
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第1章
§2 单向板梁板结构
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
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§2 单向板梁板结构
❖ 钢筋拉力与混凝土压力的 力臂有所增大，截面弯矩 略有增加。
❖ 受压边缘混凝土的压应变 达到极限压应变，承载力 将有所降低，直至压区混 凝土压酥。
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 塑性铰 ❖ 钢筋屈服后至受压区边缘混凝土达到极限压应变前，截
面在外弯矩增加很小的情况下产生很大转动，表现得犹 如一个能够转动的铰，称为“塑性铰” 。 ❖ 理想铰不能承受任何弯矩，而塑性铰能承受一定数值的 弯矩。 ❖ 理想铰可以自由转动，而塑性铰却是单向转动，只能沿 弯矩作用方向作有限转动。
通常取支座中心线的距离作为计算跨度
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 等跨度、等刚度、荷载和支承条件相同的多跨连续梁、 板，除端部两跨内力外，其它所有中间跨的内力都较为 接近，相差很小，所有中间跨的内力可由一跨代表。
➢ 当结构实际跨数多于5跨时，可按5跨进行内力计算。
➢ 当结构实际跨数小于5跨时，按实际跨数计算。
板 梁
与梁整 浇连接
-1/16 -1/24
1/14
连续： -1/10 3跨以上
1/16
-1/14
连续：-
梁与柱整浇
连接
-1/16 1/14
1/11
中间跨 跨中
Ⅲ
1/16
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
支承情况
端支座内 侧Ain
搁置
在墙上
0.45
与梁或柱
整浇连接
0.50
截面位置 距端第二支座
在破坏形成机构以前，不能发生因斜截面承载力不足而 引起的破坏，这将阻碍内力重分布继续进行。
➢ 正常使用条件
塑性铰转动过大，导致裂缝和挠度过大，不能满足正常 使用。
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 不宜采用 ❖ 在使用阶段不允许出现裂缝，对裂缝开展有较严格限制
的结构，如水池池壁等。 ❖ 直接承受动力和重复荷载的结构 ❖ 预应力结构和二次受力叠合结构 ❖ 要求有较高承载力储备的结构
结构计算模型 ❖板：连续板 ❖次梁、主梁：连续梁 ❖结构计算单元 ❖结构支承条件与折算荷载 ❖结构计算跨度 ❖结构计算跨数
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第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 结构计算单元
次梁 间距
1m
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第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 次梁是板的支座，主梁是次梁支座，柱/墙是主梁支座
➢ 支座处无竖向位移且可以自由转动
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第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 适筋梁正截面受弯的三 个受力阶段
❖ 未裂阶段
❖ 带裂缝工作阶段
❖ 破坏阶段
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第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 破坏阶段受力分析
❖ 钢筋应力保持不变，但钢 筋应变急剧增大；
❖ 裂缝显著开展，中和轴迅 速上移，受压区高度减少 较大，混凝土压应力和压 应变迅速增大；
➢ 多跨连续梁、板在在隔跨布置的荷载作用下，中间支座 截面转角较大
➢ 保持总荷载不变，增大永久荷载，减小可变荷载
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
➢板
g g q 2
➢ 次梁
g g q 4
q q 2
q 3q 4
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 对于跨度、刚度、荷载或支承条件不同的多跨连续梁、 板，按实际跨数进行结构分析。
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 结构的荷载 ❖永久荷载 ❖可变荷载 折算成等效均布荷载 一跨内按满跨布置 折减
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 荷载计算单元
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
(混凝土结构)Chapter 1-2单向板梁板结构
混凝土结构设计
第1章
第1章 梁板结构设计
混凝土结构设计
§1 概述
第1章
v1 v2
v1
5
q
1
l
4 1
384EI
v2
5
q
2
l
4 2
384EI
q1l14 q2 l24
q1
l
4 2
l
4 1
l
4 2
q
q1 q2 q
q2
l14
l
4 1
l
4 2
q
当 l2/l12时 :q10.9412q,q20.0588q 当 l2/l13时 :q10.9878q,q20.0122q
中间支座
外侧Bex 内侧Bin 外侧Cex 内侧Cin
0.60
0.55
0.55
0.55
0.55
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 可变荷载与永久荷载比值等于3
➢ 弯矩调幅系数约20%
➢ 可变荷载与永久荷载比值1/3~5，结构跨数大于或小于 5跨，各跨跨度相对差值小于10%
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 结构内力分析 ❖ 力法 ❖ 位移法 ❖ 弯矩分配法 ❖ 查表（附录7）
混源自文库土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 结构内力包络图
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 结构塑性铰 ➢ 结构承载力极限状态 ➢ 结构塑性内力重分布 ➢ 结构塑性内力重分布的限制条件 ➢ 结构按塑性内力重分布的一般分析方法 ➢ 等跨连续梁、板在均布荷载作用下的内力计算
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 结构控制截面 内力与抗力的比值
➢ 连续梁/板结构控制截面 ❖ 支座截面 ❖ 跨中截面
混凝土结构设计
第1章
§2 单向板梁板结构
➢ 最不利荷载组合 ❖ 跨内截面最大正弯矩 ❖ 跨内截面最大负弯矩 ❖ 支座截面最大负弯矩 ❖ 边支座截面最大剪力 ❖ 中间跨支座截面最大剪力