工程结构全套课件

Contents

混合结构房屋墙柱设计5

绪论1

砌体材料及其力学性能2

砌体结构的设计方法3

无筋砌体构件的承载力计算4

混合结构房屋其它构件设计6

配筋砌体设计7

砌体结构抗震设计8

梁板结构

⏹根据施工方法的不同，钢筋混凝土楼盖可分为装配式、装配整

体式和现浇式三种。

⏹现浇式楼盖按楼板受力和支承条件不同，可分为肋形楼盖

和无梁楼盖。

⏹肋形楼盖又可分为单向板肋形楼盖、双向板肋形楼盖

和井式楼盖。

⏹无梁楼盖是指将板直接支承在柱顶的柱帽上如图所示

。

图10.1楼盖的主要结构形式

(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

1 钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖

肋形楼盖是由板、次梁、主梁等构件组成的，板的四周可支承于次梁、主梁或砖墙上。

这种弯曲后短向曲率比长向曲率大很多的板叫单向板。

当板的长边与短边相差不大时，由于沿长向传递的荷载也较大，不可忽略，板弯曲后长向曲率与短向曲率相差不大，这种板叫双向板。

图10.2单向板与双向板的弯曲

⏹《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2002）以下简称规范)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。

⏹（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。

2.单向板肋形楼盖的结构平面布置

图10.3梁的布置

(a) 主梁沿横向布置；(b) 主梁沿纵向布置；(c) 有中间走廊

柱的合理间距即梁的跨度最好为：次梁4~6m，主梁5~8m。次梁间距即板跨一般取1.7~2.7m为宜，最大一般不超过3m。为增加房屋的横向刚度，主梁一般沿横

向布置较好

3. 单向板肋形楼盖的结构内力计算

⏹混凝土结构宜根据结构类型、构件布置、材料性能和受力特点选择合理的分析方法。目前常用的分析方法有：

⏹（1）线弹性分析方法；

⏹（2）塑性内力重分布分析方法；

⏹（3）塑性极限分析方法；

⏹（4）非线性分析方法；

⏹（5）试验分析方法。

计算单元的确定

板带的荷载范围主梁的荷载范围次梁的荷载范围

柱次梁

主梁

10.2.2.1 钢筋混凝土连续梁内力按线弹性分析方法的计算

⏹线弹性分析方法假定结构材料为理想的弹

性体，变形模量和刚度均为常值。

⏹1.计算简图

支承条件：对于板和次梁，不论其支承是砌体还是现

浇的钢筋混凝土梁，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。

图10.4板梁的荷载计算范围及计算简图

⏹（2）计算跨度。该值与支座反力的分布有关，即与构件的搁置长度a和构件刚度有关。

⏹（3）跨数。当实际跨数超过五跨时，可简化为五跨计算，即所有中间跨的内力和配筋均按第三跨的处理。

⏹（4）荷载。楼面荷载包括永久荷载g和可变荷载q。

（5）折算荷载。

2

'q g g +=2'q q =(a) 理想铰支座时的变形；(b) 支座弹性约束时的变形；

(c) 采用折算荷载时的变形

4'q g g +=4

3'q q =

2.活荷载的最不利布置

◊活荷载的位置是变化的

◊设计应考虑最不利内力

◊不同目标的最不利布置

跨中最大正弯矩：本跨布置，隔跨布置跨中最大负弯矩：左右布置，隔跨布置支座最大负弯矩：左右布置，隔跨布置支座最大剪力：同支座最大负弯矩的布置

3. 内力包络图

图10.8

(a) 弯矩包络图;(b) 剪力包络图

内力包罗图由内力（恒

+活）叠合形成物理含义

按弹性方法计算

4.内力设计值

图10.9 设计内力的修正(a) 弯矩设计值；(b) 剪力设计值

剪力设计值弯矩设计值

)511(2

0--=b V M M c )611(2

)(-+-=b q g V V c 均布荷载

集中荷载

)711(-=c V V 2b 2b 2b 2b c

V V

混凝土单向板肋梁楼盖设计塑性理论

（1）超静定结构的塑性内力重分布

♦塑性铰的概念

◊塑性铰：截面弯矩不变，曲率不断增加，截面可自由转动。◊与一般铰的区别：承受力；单向；有一定长度；转动有限◊钢筋混凝土塑性铰：受拉钢筋屈服至混凝土压碎。

♦内力重分布

◊条件：刚度变化，超静定结构。

◊内力重分布过程：

随着截面刚度比例的变化，内力分配比例发生变化

充分的内力重分布：出现足够的塑性铰使结构成为机动。

主要影响因素

（1）塑性铰的转动能力：取决于纵向钢筋的配筋率、钢筋的品种和混凝土的极限压应变值；

（2）斜截面承载力：在出现足够的塑性铰之前不能产生斜截面破坏，否则不能形成充分的内力重分布；

（3）正常使用条件：控制内力重分布的幅度，一般要求在正常使用条件下不应出现塑性铰，以防止出现裂缝过宽或挠度过大。