钢筋混凝土肋梁楼盖

3、结构计算跨度
4、结构的荷载及计算单元
1、永久荷载和可变荷载（建筑结构荷载规范） 永久荷载：自重、地面及天棚抹灰、隔墙及永久性设备 可变荷载：人群、货物以及雪荷载、屋面积灰荷载和施
工活荷载；一般折算成等效活荷载。 《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2001)可得到永久荷载 与可变荷载标准值
在反对称情况q’作用下，板在中间座处的转角方向一 致、大小相等，接近于简支的转角，可近似地假定板 在中间支座处为简支，即每个区格均可按四边简支支 承情况。
2、支座最大弯矩
近似假定楼盖上所有区格均满布活载（g+p）时得出的 支座弯矩，即为支座的最大弯矩，所有中间支座均可
k
视为固定支座，边支座按实际情况考虑。
M’0：在相应的荷载作用下，按简支梁计算的跨中弯矩；
M (g q)l 2 V (g q)ln
（6）、塑性内力重分布法的适用范围
直接承受动荷载作用的结构构件； 裂缝控制等级为一级或二级的结构构件； 处于重要部位而又要求有较大强度储备的结构构件。
上述应按弹性生理论的方法进行!
k
计算方法：机动法、极限平衡法及条带法
极限平衡法（塑性铰法）
基本假设
1、板在即将破坏时，最大弯矩处形成“塑性铰线”， 将板分割成若干板块，成为机动可变体系，塑性铰线上 截面均已屈服，弯矩不再增加，但转角可继续增大；
2、分布荷载作用下，塑性铰线为直线。塑性铰线与板 的形状、尺寸、边界条件、荷载形式、配筋数量等有关。 通常负的塑性铰线发生在固定边界处，板的正塑性铰线 发生在板下部的正弯矩处，正塑性铰线通过相邻板块转 动轴的交点。
按塑性理论分析方法：混凝土超静定结构出现一个 塑性铰，超静定结构只减少一个多余联系，即减少 一个超静定，但结构还能继续承受荷载，只有结构 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。
（4）、结构塑性内力重分布
内力重分布：结构内力分布规律相对于 弹性内力分布的变化。它主要是由于结 构塑性变形及混凝土裂缝开展引起的。 按弹性理论分析时，结构内力与荷载呈 线性关系；按塑性理论分析时，结构内 力与荷载为非线性关系。
主梁：当主梁与柱的混凝土为整体浇注时，梁与柱组成 一个整体，其内力可按刚度计算，若梁的刚度比柱的刚 度大很多（ib ≥3~4ic）可将主梁视为铰支于柱上的连续梁 计算。承受主梁的自重及次梁传来的集中力。
结构计算单元
板：取1m宽的矩形截面板带； 次梁：取相邻两次梁之间距离之距离，按T形截面； 主梁：取如图所示的荷载面积，按T形截面；
材料图应大于内力包络图！
(5)、支座弯矩和剪力设计值
对于以混凝土梁或柱为支座的多跨连续梁板结构
M边

M中
V0

b 2
均均布布荷荷载 载
V边

V中

(g

q)
b 2
集中荷载
V边 V中
V0：按简支梁计算的支座剪力
对于连续梁、板结构支座为墙体时
M边 M中
b 均均布布荷荷载 载 V边 V中 (g q) 2
(3)、荷载调整
板折算： 永久荷载 g/=g+1/2q 活载：q/=1/2q
次梁折算：永久荷载 g/=g+1/4q 活载：q/=3/4q
对连续主梁和支座均为砖墙（或砖柱）的连续板、 梁中，荷载不调整。
(4)、内力包络图和材料图
内力包络图：在恒载的内力图上，叠加以按最不利 活载布置得出的各截面的最不利内力的外包图。 材料图：结构各截面承载力值的连线，即结构的抵 抗内力图（包括：抵抗弯矩图和抵抗剪力图）
单向板的计算和配筋
设计要点 配筋构造
一、设计要点
经济配筋率0.4%~0.8%，一般不进行抗剪计算
二、配筋构造
1、受力钢筋P359 2、长向支座处的负弯矩钢筋 3、分布钢筋
次梁的计算和配筋
设计要点：可按塑性法计算 配筋构造，对于相邻跨跨度相差不大于 20%，活载和恒载的比q/g≤3的次梁，可 按下图进行配筋布置，否则应按弯矩及 剪力包络图确定。
若对于某些相邻区格板，当单区格板跨度或边界条件不 同时（跨度着相差小于20%），两区格板之间的支座截 面最大负弯矩值（绝对值）可能不相等，一般可取其平 均值作为该支座截面的负弯矩设计值。（腾，公共支座 的支座弯矩可偏安全地取相邻两区格板得出的支座弯矩 较大值。）
1.3.2 双向板按塑性理论方法的计算
双向板的受力特点
k 图1.3.2 图1.3.3 腾15-3
k 图1.3.2 图1.3.3 腾15-3
双向板按弹性理论的分析方法
一、单区格双向板的内力计算
k
（1）、按表所得到的跨内和支座弯矩系数
M 表中系数(g q)lx2
k
（2）、考虑横向变形时的跨内弯矩
M ( )x M x vcM y M ( ) y M y vcMx
工程结构中宜采用HPB235和HRB335级钢筋和较低强度等级 的混凝土：C25~C45； 为了满足使用荷载下裂缝宽度的要求，下调的幅度应不大于 30%，即M塑≥0.7M弹； 为了保证设计允许的最大调幅值30%，要相应限制配筋率或
0.35
构件在塑性内力重分布的过程中不发生其他脆性破坏，如斜 截面受剪破坏，锚固破坏等。
概述
k 混凝土梁板结构主要是由板和梁组成的结 构体系，其支承结构可为柱或墙体。
广泛应用于工业与民用房屋楼盖、屋盖、 楼梯及雨蓬。基础结构（肋梁式筏片基础、桥 梁结构及水工结构 等）
楼盖形式
单向板肋梁楼盖
k
双向板肋梁楼盖 井式楼盖 无梁楼盖
现浇（整体式）、装配式及装配整体式！
q1=98.78% q2=1.22% （单向板） 单向板肋梁楼盖：由单 向板组成的梁板结构
按塑性内力重分布的计算
1、结构布置及梁板基本尺寸
1、柱网及梁格应尽量规整、简单、统一、美观； 2、梁、板划分尽可能等跨，便于设计与施工；
k
3、使用要求中的大型设备应直接由梁来支承，在大的 孔洞边布置有梁，另外隔墙下也宜布置梁；
4、为了提高建筑物的侧向刚度，主梁宜沿建筑物的横 向布置； 5、在混合结构中，梁的支承点应避开门窗洞口。 6、板的经济跨度：1.5~2.7m；次梁：4~6m；
（2）塑性铰与理想铰的区别
理想铰不能传递弯矩，但可以自由无限转动； 塑性铰能传递一定数值的塑性弯矩，并在塑性 弯矩作用下将发生有限的转动。 塑性铰不是发生在结构的某一个截面，而是一 个区段，区段长度大约为（1~1.5h），h为梁的 截面高度。
（3）、结构承载力极限状态
弹性理论分析方法：结构的某一截面达到承载力极 限状态，则整个结构达到承载力极限状态；
集中荷载
V边 V中
V0：按简支梁计算的支座剪力
6 、按塑性理论方法计算内力
按弹性理论方法计算存在的问题
（1）内力计算弹性，而材料为弹塑性。不能 反映结构内材料的实际工作状况。
（2）弹性法不经济； （3）支座弯矩一般大于跨中弯矩，不便施工。
按塑性理论方法计算内力
M m(g q)l02
MBmax=0.188Pl=0.188×126×4=94.8
四、塑性内力重分布法的计算方法-调幅法
弯矩调幅法：在弹性计算方法的基础上， 通过对支座弯矩进行调整的一种方法。
结构塑性内力重分布的限制条件
塑性铰是弹塑性材料超静定结构实现塑性内力重分 布的关键。为保证塑性内力重分布的实现，一方面 要求塑性铰有足够的转动能力；另一方面要求塑性 铰的转动幅度又不宜过大。 研究表明：提高截面高度、减小截面相对受压区高 度是提高塑性铰转动能力的最有效措施。
vc为泊松比
二、多区格等跨连续双向板的内力
控k 制截面：取各支座和跨内截面，按最不利组 合求控制截面的内力
1、跨中最大弯矩
gk g q / 2
q q / 2
在对称荷载作用下，各区格板均作用有荷载g’，故板 在中间支座处的转角很小，可近似地假定板在所有中 间支座处为固定支座； 如边支座为简支，则边区格为 三边固定、一边简支支承情况。角区格为两邻边固定， 两邻边简支支承情况。
假设支座和跨中都配 As = 763mm2 (3根18)
M1max=0.156P1 l=0.156×P1×4=0.624P1
MBmax=0.188P1 l=0.752P 1 若配 As=763mm2 (3根18)， 则 Mu=84kN/m
Mu=84 kN/m=0.752P1 P1=111.7kN
主梁的计算和配筋
设计要点：按弹性法计算
主梁的计算和配筋
设计要点：按弹性法计算 配筋构造：按弯矩和剪力包络图确定钢 筋的弯起和切断。 主、次梁处的设计附加的箍筋和吊筋
F 2 f y Asb sin mf yv Asv
s 3b 2h1
双向板肋梁楼盖
双向板的受力特征及试验结果 双向板按弹性理论方法的计算 双向板按塑性理论方法的计算 双向板截面设计及构造要点 双向板支承梁计算
（3）结论
A：欲求结构某跨跨内截面最大正弯矩时，除恒荷载作用 外，应在该跨布置活荷载，然后向两侧隔跨布置活载；
B：欲求结构某支座截面最大弯矩（剪力）时，除恒载外， 应在该支座相邻两跨布置活荷载，然后向两侧隔跨布置活 载；
C：欲求结构边支座截面最大剪力时，除恒载外，其活荷 载布置与求该跨跨内截面最大正弯矩时活荷载 ，然后向 两侧隔跨布置活载。
施工中的框架承重结构体系 与墙体承重结构比较，施工中最大的不同是墙体最后完成。
施工中的框架承重结构体系 与墙体承重结构比较，施工中最大的不同是墙体最后完成。
钢筋混凝土框架支承的多层工业厂房
第1章 梁板结构设计
一、单向板肋形楼盖 二、双向板肋形楼盖 三、整体式无梁楼盖 四、整体式楼梯和雨蓬的设计
主梁： 5~8m
2、计算简图
结构计算模型： 计算跨度和跨数等、结构计算单元、支承条件；
荷载图式： 荷载计算单元、荷载形式、荷载位置等；
2、结构计算跨数
当等跨（或跨差<10%）跨数≤5时，按实际跨数考虑；
对于等跨等荷载等刚度的连续梁，当跨数>5源自文库，可近似按 5跨考虑；配筋计算时除两边跨外中间各跨配筋相同。
V v (g q)ln
对相邻跨度差小于10%的不等跨连续板和 次梁也可用上式，但支座弯矩应按相邻 较大的计算跨度计算。
结构塑性铰的概念 结构的承载力极限状态 结构塑性内力重分布 结构塑性内力重分布的限制条件 塑性内力重分布法的计算方法-调幅法
（1）、结构塑性铰的概念
适筋梁截面第III应力阶段，截面在维持一定数 值弯矩的情况下，截面发生较大幅度的转动，犹 如形成一个“铰链”，转动是材料塑性变形及混 凝土裂缝开展的表现，故称为“塑性铰”。 使塑性铰产生转动的弯矩Mu称为塑性弯矩； 截面的塑性转动 u y 值称为塑性极限转角， 表示塑性铰的转动能力。
双向板肋梁楼盖：由双 向板组成的梁板结构
《混凝土结构设计规范》规定
l2/l1≥3时，可按单向板设计 3＞l2/l1＞2时，宜按双向板设计，若按单 向板设计，应沿长边方向布置足够的构 造钢筋 l2/l1≤2时，应按双向板设计
1.1、单向板肋梁楼盖
现k 浇单向板肋梁楼盖:主梁、次梁及板组成 重点：内力计算 内力计算方法：按弹性理论计算
调整后的跨中弯矩应尽量接近按弹性计算的包络图中 的跨中弯矩；且应满足静力平衡条件，每跨调整后的 两端支座弯矩的平均值与跨中弯矩的绝对值之和应不 小于该跨按简支梁计算的跨中弯矩。
M

M M
A
B
M
中
2
0
M’A , M’B: 连续梁某跨两端调整后的支座弯矩； M’中 : 连续梁相应跨调整后的跨中弯矩；
M1max=0.156P1l=0.156×111.74×4=69.7
△M1max=Mu -69.7=84.6-69.7=14.3 △M1max=1/4 △ P l=14.3 △ P=14.3kN
P=P1 +△P=111.7+14.3=126kN
M1max=0.156Pl=0.156×126×4=78.6
问题：柱的负荷面积？
5、按弹性理论方法计算内力
特点：假定梁板为理想弹性体系，内力计算 可按结构力学的方法进行！
一、内力系数表 二、荷载的最不利组合 三、荷载调整 四、内力包络图
(1)、内力系数表
M=kql2 或 M=kQl
V=kql 或 V=kQ
附录7
(2)、结构最不利荷载组合
（1）结构控制截面 等截面多跨连续梁、板的各支座截面及各跨的跨中截面 （2）结构最不利荷载组合 由于活荷载作用于结构上的位置是变化的，要获得结构 控制截面产生的最危险内力，必须研究结构的最不利荷 载组合。