1-1梁板結(jié)構(gòu)及單向板計(jì)算ppt課件

1、第一章第一章 梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主講：主講： 管品武管品武 教授教授本章提要：本章提要：(1) 要求熟練掌握現(xiàn)澆整體式單向板肋形樓蓋內(nèi)力按彈性理要求熟練掌握現(xiàn)澆整體式單向板肋形樓蓋內(nèi)力按彈性理論及考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算方法；建立折算荷載、塑性論及考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算方法；建立折算荷載、塑性鉸、內(nèi)力重分布、彎矩調(diào)幅等概念；深入了解連續(xù)梁、板截鉸、內(nèi)力重分布、彎矩調(diào)幅等概念；深入了解連續(xù)梁、板截面設(shè)計(jì)特點(diǎn)及配筋、構(gòu)造要求。面設(shè)計(jì)特點(diǎn)及配筋、構(gòu)造要求。(2) 現(xiàn)澆整體式雙向板肋形樓蓋，要求熟練掌握其靜力工作現(xiàn)澆整體式雙向板肋形樓蓋，要求熟練掌握其靜力工作特點(diǎn)，掌握內(nèi)力按彈性理論計(jì)算的近似

2、方法；（熟練掌握其特點(diǎn)，掌握內(nèi)力按彈性理論計(jì)算的近似方法；（熟練掌握其塑性極限分析方法熟悉這種樓蓋結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求。塑性極限分析方法熟悉這種樓蓋結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求。(3)對(duì)于疊合式樓蓋，要求了解其形式、掌握內(nèi)力的計(jì)算，對(duì)于疊合式樓蓋，要求了解其形式、掌握內(nèi)力的計(jì)算，方法及構(gòu)造要求。方法及構(gòu)造要求。(4)對(duì)于裝配式樓蓋；要求了解預(yù)制梁板的形式、掌握其對(duì)于裝配式樓蓋；要求了解預(yù)制梁板的形式、掌握其結(jié)構(gòu)布置和連接及內(nèi)力計(jì)算要點(diǎn)。結(jié)構(gòu)布置和連接及內(nèi)力計(jì)算要點(diǎn)。(5)對(duì)于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力樓蓋，要求掌握其設(shè)計(jì)方法及構(gòu)造對(duì)于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力樓蓋，要求掌握其設(shè)計(jì)方法及構(gòu)造要求。要求。 1.1 概述概述樓蓋和

3、屋蓋是房屋結(jié)構(gòu)的重要組成部分，在房屋結(jié)樓蓋和屋蓋是房屋結(jié)構(gòu)的重要組成部分，在房屋結(jié)構(gòu)的自重和造價(jià)中占有較大比例。構(gòu)的自重和造價(jià)中占有較大比例。樓蓋的主要功能樓蓋的主要功能P1）：）：把樓蓋上的豎向力傳給豎向結(jié)構(gòu)柱、墻、基礎(chǔ)把樓蓋上的豎向力傳給豎向結(jié)構(gòu)柱、墻、基礎(chǔ)等）；等）；把水平力傳給豎向結(jié)構(gòu)或分配豎向結(jié)構(gòu)；把水平力傳給豎向結(jié)構(gòu)或分配豎向結(jié)構(gòu)；作為豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的水平聯(lián)系和支撐。作為豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的水平聯(lián)系和支撐。對(duì)樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求對(duì)樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求P1）：）：在豎向荷載作用下，滿足承載力和豎向剛度的要求；在豎向荷載作用下，滿足承載力和豎向剛度的要求；在樓蓋自身水平面內(nèi)要有足夠的水平剛度和整體性；

4、在樓蓋自身水平面內(nèi)要有足夠的水平剛度和整體性；與豎向構(gòu)件有可靠的連接，以保證豎向力和水平力的傳遞。與豎向構(gòu)件有可靠的連接，以保證豎向力和水平力的傳遞。（1按結(jié)構(gòu)的受力形式分類(lèi)：?jiǎn)蜗虬謇吡簶巧w、雙向板按結(jié)構(gòu)的受力形式分類(lèi)：?jiǎn)蜗虬謇吡簶巧w、雙向板肋梁樓蓋、井式樓蓋、密肋樓蓋、無(wú)梁樓蓋；肋梁樓蓋、井式樓蓋、密肋樓蓋、無(wú)梁樓蓋；（2按是否施加預(yù)應(yīng)力分類(lèi)：鋼筋混凝土樓蓋、預(yù)應(yīng)力按是否施加預(yù)應(yīng)力分類(lèi)：鋼筋混凝土樓蓋、預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋包括無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋混凝土樓蓋包括無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋P1-2）；）；（3按施工方法分類(lèi)：現(xiàn)澆式樓蓋、裝配式樓蓋、裝配按施工方法分類(lèi)：現(xiàn)澆式樓蓋、裝配式樓蓋、裝配整體式

5、樓蓋整體式樓蓋P2）。）。 現(xiàn)澆樓蓋的剛度大，整體性好，抗震抗沖擊性能好，對(duì)不現(xiàn)澆樓蓋的剛度大，整體性好，抗震抗沖擊性能好，對(duì)不規(guī)則平面的適應(yīng)性強(qiáng)，開(kāi)洞方便。缺點(diǎn)是模板消耗量大，施規(guī)則平面的適應(yīng)性強(qiáng)，開(kāi)洞方便。缺點(diǎn)是模板消耗量大，施工工期長(zhǎng)。工工期長(zhǎng)。 裝配式樓蓋主要用在多層房屋，特別是多層住宅及工業(yè)廠裝配式樓蓋主要用在多層房屋，特別是多層住宅及工業(yè)廠房。優(yōu)點(diǎn)是施工速度快，節(jié)省模板，缺點(diǎn)是樓蓋的剛度、整房。優(yōu)點(diǎn)是施工速度快，節(jié)省模板，缺點(diǎn)是樓蓋的剛度、整體性和抗震性能較差。體性和抗震性能較差。 裝配整體式樓蓋是提高裝配式樓蓋的剛度、整體性和抗震裝配整體式樓蓋是提高裝配式樓蓋的剛度、整體性和抗震

6、性能的一種改進(jìn)措施，它集中了現(xiàn)澆式和裝配式樓蓋兩者的性能的一種改進(jìn)措施，它集中了現(xiàn)澆式和裝配式樓蓋兩者的優(yōu)點(diǎn)，克服了不足之處。優(yōu)點(diǎn)，克服了不足之處。 1.2 現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)步驟為：?jiǎn)蜗虬謇吡簶巧w的設(shè)計(jì)步驟為：結(jié)構(gòu)平面布置，確定板厚和主、次梁的截面尺寸；結(jié)構(gòu)平面布置，確定板厚和主、次梁的截面尺寸；確定板和主、次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖；確定板和主、次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖；荷載及內(nèi)力計(jì)算；荷載及內(nèi)力計(jì)算；構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)、變形及裂縫寬度的驗(yàn)算；構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)、變形及裂縫寬度的驗(yàn)算；繪制施工圖平面表示法）繪制施工圖平面表示法）1.2.1 單向板的概念單向板的概念 一個(gè)方向受力的板

7、，稱(chēng)為單向板。單向板的計(jì)算方法與梁一個(gè)方向受力的板，稱(chēng)為單向板。單向板的計(jì)算方法與梁相同，故又稱(chēng)梁式板，一般包括以下三種形式；相同，故又稱(chēng)梁式板，一般包括以下三種形式； 懸臂板：懸臂板： 如一邊支承的板式雨篷和板式陽(yáng)臺(tái)等；如一邊支承的板式雨篷和板式陽(yáng)臺(tái)等； 對(duì)邊支承板：如對(duì)邊支承的裝配式鋪板和走廊中的現(xiàn)澆走道對(duì)邊支承板：如對(duì)邊支承的裝配式鋪板和走廊中的現(xiàn)澆走道板等；板等；兩相鄰邊支承板、三邊支承板及四邊支承板兩相鄰邊支承板、三邊支承板及四邊支承板按彈性理論，當(dāng)四邊支承板兩個(gè)方向計(jì)算跨度之比按彈性理論，當(dāng)四邊支承板兩個(gè)方向計(jì)算跨度之比 2時(shí)，則按跨度為的單向板設(shè)計(jì)時(shí)，則按跨度為的單向板設(shè)計(jì)按塑性

8、理論：按塑性理論： 3的是單向板。的是單向板。21ll21ll 2時(shí)，在長(zhǎng)跨方向分時(shí)，在長(zhǎng)跨方向分配到的荷載不到配到的荷載不到6，故在設(shè)計(jì)中可僅考慮板故在設(shè)計(jì)中可僅考慮板在短跨方向受彎，即在在短跨方向受彎，即在計(jì)算中忽略荷載在長(zhǎng)跨計(jì)算中忽略荷載在長(zhǎng)跨方向的傳遞，只在構(gòu)造方向的傳遞，只在構(gòu)造上對(duì)長(zhǎng)跨方向的受彎作上對(duì)長(zhǎng)跨方向的受彎作適當(dāng)處理。適當(dāng)處理。 當(dāng)2時(shí)，在長(zhǎng)跨方向分配到的荷載不到6，故在設(shè)計(jì)中可僅考慮板在短跨方向受彎，即在計(jì)算中忽略荷載在長(zhǎng)跨方向的傳遞，只在構(gòu)造上對(duì)長(zhǎng)跨方向的受彎作適當(dāng)處理。 21ll1.2.2 結(jié)構(gòu)平面布置結(jié)構(gòu)平面布置 單向板肋梁樓蓋由板、次梁和主梁構(gòu)成。其中，次梁的單向

9、板肋梁樓蓋由板、次梁和主梁構(gòu)成。其中，次梁的間距決定板的跨度，主梁的間距決定次梁的跨度，柱網(wǎng)尺間距決定板的跨度，主梁的間距決定次梁的跨度，柱網(wǎng)尺寸決定主梁的跨度。寸決定主梁的跨度。 單向板、次梁和主梁的常用跨度為：?jiǎn)蜗虬?、次梁和主梁的常用跨度為?單向板：?jiǎn)蜗虬澹?.82.7m，荷載較大時(shí)取較小值，一般不宜超，荷載較大時(shí)取較小值，一般不宜超過(guò)過(guò)3m；次梁：次梁：46m； 主梁：主梁：58m。單向板肋梁樓蓋常見(jiàn)的的構(gòu)平面布置方案有：?jiǎn)蜗虬謇吡簶巧w常見(jiàn)的的構(gòu)平面布置方案有： (1)主梁橫向布置，次梁縱向布置主梁橫向布置，次梁縱向布置 (2)主梁縱向布置，次梁橫向布置主梁縱向布置，次梁橫向布置 (3

10、)只布置次梁，不布置主梁只布置次梁，不布置主梁 (1)主梁橫向布置，次梁縱向布置主梁橫向布置，次梁縱向布置優(yōu)點(diǎn)是房屋的橫向剛度大，各榀橫向框架間由縱向次梁相優(yōu)點(diǎn)是房屋的橫向剛度大，各榀橫向框架間由縱向次梁相連，故房屋縱向剛度亦大，整體性較好。此外，由于主梁與連，故房屋縱向剛度亦大，整體性較好。此外，由于主梁與外縱墻垂直，使外縱墻上窗的高度有可能開(kāi)大一些，減少了外縱墻垂直，使外縱墻上窗的高度有可能開(kāi)大一些，減少了天棚處梁的陰影，對(duì)室內(nèi)采光有利。天棚處梁的陰影，對(duì)室內(nèi)采光有利。 (2)主梁縱向布置，次梁橫向布置主梁縱向布置，次梁橫向布置適用于橫向柱距比縱向柱距大得多的情況。它的優(yōu)點(diǎn)是減適用于橫向柱

11、距比縱向柱距大得多的情況。它的優(yōu)點(diǎn)是減小了主梁的截面高度，增大了室內(nèi)凈高。小了主梁的截面高度，增大了室內(nèi)凈高。 (3)只布置次梁，不布置主梁只布置次梁，不布置主梁適用于有中間走道的樓蓋。適用于有中間走道的樓蓋。樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置時(shí)，應(yīng)注意的問(wèn)題：樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置時(shí)，應(yīng)注意的問(wèn)題： (1)要考慮建筑效果：如應(yīng)避免把梁，特別是把主梁擱置要考慮建筑效果：如應(yīng)避免把梁，特別是把主梁擱置在門(mén)、窗過(guò)梁上，否則將增大過(guò)梁的負(fù)擔(dān)，建筑效果也差。在門(mén)、窗過(guò)梁上，否則將增大過(guò)梁的負(fù)擔(dān)，建筑效果也差。 (2)要考慮其它專(zhuān)業(yè)工種的要求：如旅館建筑中，要設(shè)置要考慮其它專(zhuān)業(yè)工種的要求：如旅館建筑中，要設(shè)置管線檢查井，若次梁

12、不能貫通，需在檢查井兩側(cè)放置兩根管線檢查井，若次梁不能貫通，需在檢查井兩側(cè)放置兩根小梁。小梁。(3)在樓、屋面上有機(jī)器設(shè)備、冷卻塔、懸吊裝置和隔墻在樓、屋面上有機(jī)器設(shè)備、冷卻塔、懸吊裝置和隔墻等地方集中力作用點(diǎn)處宜設(shè)梁承重。等地方集中力作用點(diǎn)處宜設(shè)梁承重。(4)主梁跨內(nèi)最好不要只放置一根次梁，以減小主梁跨內(nèi)主梁跨內(nèi)最好不要只放置一根次梁，以減小主梁跨內(nèi)彎矩的不均勻。彎矩的不均勻。(5)不封閉的陽(yáng)臺(tái)、廚房和衛(wèi)生間的板面標(biāo)高宜低于相鄰不封閉的陽(yáng)臺(tái)、廚房和衛(wèi)生間的板面標(biāo)高宜低于相鄰板面板面3050mm。(6)樓板上開(kāi)有較大尺寸的洞口時(shí)，應(yīng)在洞邊設(shè)置小梁。樓板上開(kāi)有較大尺寸的洞口時(shí)，應(yīng)在洞邊設(shè)置小梁。

13、1.2.3 連續(xù)梁、板按彈性理論的內(nèi)力計(jì)算連續(xù)梁、板按彈性理論的內(nèi)力計(jì)算(1)計(jì)算假定計(jì)算假定梁、板均為彈性桿件；梁、板均為彈性桿件；梁、板的支承情況按表梁、板的支承情況按表11采用。采用。在確定梁、板的支座反力時(shí)，為方便，可忽略梁、板的在確定梁、板的支座反力時(shí)，為方便，可忽略梁、板的連續(xù)性，每一跨都按簡(jiǎn)支梁來(lái)計(jì)算其支座反力。連續(xù)性，每一跨都按簡(jiǎn)支梁來(lái)計(jì)算其支座反力。 假定中，有四點(diǎn)與實(shí)際情況不符：假定中，有四點(diǎn)與實(shí)際情況不符： (a)端支座大多有一定的嵌固作用，故配筋時(shí)應(yīng)在梁、板端支座的頂部端支座大多有一定的嵌固作用，故配筋時(shí)應(yīng)在梁、板端支座的頂部放置一定數(shù)量的構(gòu)造鋼筋。放置一定數(shù)量的構(gòu)造鋼

14、筋。(b)支承鏈桿可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的假定，實(shí)質(zhì)是忽略了次梁對(duì)板、主梁對(duì)次梁支承鏈桿可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的假定，實(shí)質(zhì)是忽略了次梁對(duì)板、主梁對(duì)次梁的約束以及柱對(duì)主梁的約束，引起的誤差將用折算荷載的方式來(lái)加以修的約束以及柱對(duì)主梁的約束，引起的誤差將用折算荷載的方式來(lái)加以修正。正。 (c)支座總是有一定寬度的，并不像計(jì)算簡(jiǎn)圖中那樣只集中在一點(diǎn)上，支座總是有一定寬度的，并不像計(jì)算簡(jiǎn)圖中那樣只集中在一點(diǎn)上，所以要對(duì)支座彎矩和剪力進(jìn)行調(diào)整。所以要對(duì)支座彎矩和剪力進(jìn)行調(diào)整。 (d)鏈桿支座沒(méi)有豎向位移，假定成鏈桿實(shí)質(zhì)上忽略了次梁的豎向變形鏈桿支座沒(méi)有豎向位移，假定成鏈桿實(shí)質(zhì)上忽略了次梁的豎向變形對(duì)板的影響，也忽略了主梁的豎向

15、變形對(duì)次梁的影響。對(duì)板的影響，也忽略了主梁的豎向變形對(duì)次梁的影響。 (2)計(jì)算單元計(jì)算單元板可取板可取lm寬度的板帶作為其計(jì)算單元寬度的板帶作為其計(jì)算單元主、次梁的截面形狀都是兩側(cè)帶翼緣主、次梁的截面形狀都是兩側(cè)帶翼緣(板板)的的T形截面，樓蓋形截面，樓蓋周邊處的主、次梁則是一側(cè)帶翼緣的。周邊處的主、次梁則是一側(cè)帶翼緣的。每側(cè)翼板的計(jì)算寬度取與相鄰梁的中心距的一半。每側(cè)翼板的計(jì)算寬度取與相鄰梁的中心距的一半。假定一根次梁的負(fù)荷范圍以及次梁傳給主梁的集中荷載范假定一根次梁的負(fù)荷范圍以及次梁傳給主梁的集中荷載范圍如圖圍如圖14 所示。所示。 板、次梁主要承受均布線荷載，板、次梁主要承受均布線荷載，

16、 主梁主要承受由次梁傳來(lái)的集中荷載。主梁主要承受由次梁傳來(lái)的集中荷載。 由于主梁的自重所占比例不大。為計(jì)算方便，可將其換算由于主梁的自重所占比例不大。為計(jì)算方便，可將其換算成集中荷載加到次梁傳來(lái)的集中荷載內(nèi)。所以從承受荷載的成集中荷載加到次梁傳來(lái)的集中荷載內(nèi)。所以從承受荷載的角度來(lái)看，主梁主要承受集中荷載，次梁主要承受均布線荷角度來(lái)看，主梁主要承受集中荷載，次梁主要承受均布線荷載，故主梁的彎矩圖和剪力圖的起伏比次梁的大，在切斷或載，故主梁的彎矩圖和剪力圖的起伏比次梁的大，在切斷或彎起主梁的縱筋及配置箍筋時(shí)要注意。彎起主梁的縱筋及配置箍筋時(shí)要注意。 (3) 計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖由假定知，連續(xù)梁、板的

17、計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖由假定知，連續(xù)梁、板的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1.5a所示。對(duì)于連所示。對(duì)于連續(xù)梁、板某一跨來(lái)說(shuō)，作用在其它跨上荷載都會(huì)對(duì)該跨內(nèi)力續(xù)梁、板某一跨來(lái)說(shuō)，作用在其它跨上荷載都會(huì)對(duì)該跨內(nèi)力產(chǎn)生影響，但作用在與它相隔兩跨以上的其余跨內(nèi)的荷載對(duì)產(chǎn)生影響，但作用在與它相隔兩跨以上的其余跨內(nèi)的荷載對(duì)它的影響較小，可以忽略。這樣，對(duì)于等截面且等跨度的連它的影響較小，可以忽略。這樣，對(duì)于等截面且等跨度的連續(xù)梁、板，當(dāng)實(shí)際跨數(shù)超過(guò)五跨時(shí)，可按五跨計(jì)算，如圖續(xù)梁、板，當(dāng)實(shí)際跨數(shù)超過(guò)五跨時(shí)，可按五跨計(jì)算，如圖1.5b所示。所示。所有中間跨的內(nèi)力和配筋都按第三跨來(lái)處理，如圖所有中間跨的內(nèi)力和配筋都按第三跨來(lái)處理，如圖1

18、.5c所示。計(jì)算時(shí)，常稱(chēng)邊跨為第一跨，支座所示。計(jì)算時(shí)，常稱(chēng)邊跨為第一跨，支座A、B和和C分別分別稱(chēng)為邊支座、第一內(nèi)支座和第二支座。稱(chēng)為邊支座、第一內(nèi)支座和第二支座。計(jì)算跨度的取值計(jì)算跨度的取值按彈性理論計(jì)算按彈性理論計(jì)算當(dāng)邊跨端支座為固端支座時(shí)，邊跨和中間跨的計(jì)算跨度均取當(dāng)邊跨端支座為固端支座時(shí)，邊跨和中間跨的計(jì)算跨度均取為支座中點(diǎn)間距離；為支座中點(diǎn)間距離；當(dāng)邊跨端支座為簡(jiǎn)支支座時(shí)當(dāng)邊跨端支座為簡(jiǎn)支支座時(shí)板：板： 取取 和和 的較小值的較小值主、次梁：取主、次梁：取 和和 的的較小值較小值220ablln220tblln220abllnnnlbll025. 020按塑性理論計(jì)算按塑性理論計(jì)算

19、板、次梁：邊跨取板、次梁：邊跨取 ； 中間跨取中間跨取 20tllnnll 0(4) 折算荷載折算荷載板支承在次梁上、次梁支承在主梁上時(shí)，由于次梁對(duì)板、主板支承在次梁上、次梁支承在主梁上時(shí)，由于次梁對(duì)板、主梁對(duì)次梁的約束作用，將使支座負(fù)彎矩增大、跨中正彎矩減小梁對(duì)次梁的約束作用，將使支座負(fù)彎矩增大、跨中正彎矩減小處理方法：采用折算荷載，增大恒荷載沿所有跨布置），處理方法：采用折算荷載，增大恒荷載沿所有跨布置），減小活荷載按最不利位置布置），以獲得增大支座負(fù)彎矩、減小活荷載按最不利位置布置），以獲得增大支座負(fù)彎矩、減小跨中正彎矩的效果。減小跨中正彎矩的效果。這樣調(diào)整后，板或次梁的支座轉(zhuǎn)角大致與實(shí)

20、際情況接近。由這樣調(diào)整后，板或次梁的支座轉(zhuǎn)角大致與實(shí)際情況接近。由于主梁的重要性高于板和次梁，且它的抗彎剛度通常比柱的大，于主梁的重要性高于板和次梁，且它的抗彎剛度通常比柱的大，故對(duì)主梁一般不作調(diào)整。故對(duì)主梁一般不作調(diào)整。(5)活荷載的最不利布置活荷載的最不利布置 活荷載的位置是可變的，活荷載的不利布置是指在這活荷載的位置是可變的，活荷載的不利布置是指在這種情況下可得到支座截面或跨內(nèi)截面的最大內(nèi)力種情況下可得到支座截面或跨內(nèi)截面的最大內(nèi)力(絕對(duì)值絕對(duì)值)。圖圖1.7示出了單跨承載時(shí)，五跨連續(xù)梁的彎矩示出了單跨承載時(shí)，五跨連續(xù)梁的彎矩M和剪力和剪力V的的圖形。圖形。 活荷載的最不利布置規(guī)律：活荷

21、載的最不利布置規(guī)律：(a)求某一支座截面最大負(fù)彎矩求某一支座截面最大負(fù)彎矩(最小彎矩最小彎矩)時(shí)，應(yīng)在它的左時(shí)，應(yīng)在它的左右二跨布置活荷載，然后向左、向右每隔一跨布置；右二跨布置活荷載，然后向左、向右每隔一跨布置；(b)求某一跨的跨內(nèi)截面最大正彎矩時(shí)，應(yīng)在該跨布置活荷求某一跨的跨內(nèi)截面最大正彎矩時(shí)，應(yīng)在該跨布置活荷載，然后向左、向右每隔一跨布置；載，然后向左、向右每隔一跨布置； (c)求某一跨的跨內(nèi)最小正彎矩求某一跨的跨內(nèi)最小正彎矩(或最大負(fù)彎矩或最大負(fù)彎矩)時(shí)，該跨不時(shí)，該跨不布置活荷載，而在其左右鄰跨布置活荷載，然后向左、向右布置活荷載，而在其左右鄰跨布置活荷載，然后向左、向右每隔一跨布置

22、；每隔一跨布置；(d)求某一支座左、右邊的最大剪力求某一支座左、右邊的最大剪力(絕對(duì)值絕對(duì)值)時(shí)，活荷載布時(shí)，活荷載布置與置與(a)一樣。一樣。 (6)支座彎矩及剪力的修正支座彎矩及剪力的修正 按彈性理論計(jì)算連續(xù)梁、板內(nèi)力時(shí)，中間跨的計(jì)算跨度按彈性理論計(jì)算連續(xù)梁、板內(nèi)力時(shí)，中間跨的計(jì)算跨度取支座中心線間的距離，這樣求得的支座彎矩及剪力都是支取支座中心線間的距離，這樣求得的支座彎矩及剪力都是支座中心處的。座中心處的。 當(dāng)梁、板與支座整體連接時(shí)，支座邊緣處的截面高度比當(dāng)梁、板與支座整體連接時(shí)，支座邊緣處的截面高度比支座中心處的小得多，為使梁、板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更加合理，可支座中心處的小得多，為使梁、板結(jié)

23、構(gòu)的設(shè)計(jì)更加合理，可取支座邊緣的內(nèi)力作為設(shè)計(jì)依據(jù)。取支座邊緣的內(nèi)力作為設(shè)計(jì)依據(jù)。 (7)內(nèi)力包絡(luò)圖內(nèi)力包絡(luò)圖求出支座截面和跨內(nèi)截面的最大彎矩、最大剪力后，就可求出支座截面和跨內(nèi)截面的最大彎矩、最大剪力后，就可進(jìn)行截面設(shè)計(jì)，確定鋼筋用量。如果要確定梁上部縱向鋼筋進(jìn)行截面設(shè)計(jì)，確定鋼筋用量。如果要確定梁上部縱向鋼筋的切斷與下部縱向鋼筋的彎起，還需要知道最大彎矩和最大的切斷與下部縱向鋼筋的彎起，還需要知道最大彎矩和最大剪力沿跨度的變化情況，這就要求畫(huà)出彎矩包絡(luò)圖和剪力包剪力沿跨度的變化情況，這就要求畫(huà)出彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖。絡(luò)圖。 根據(jù)活荷載的不同布置情況，每一跨每個(gè)特征截面可能出根據(jù)活荷載的不同

24、布置情況，每一跨每個(gè)特征截面可能出現(xiàn)的彎矩設(shè)計(jì)值的上、下限，所有這些曲線的最外緣曲線所現(xiàn)的彎矩設(shè)計(jì)值的上、下限，所有這些曲線的最外緣曲線所組成即為彎矩包絡(luò)圖。組成即為彎矩包絡(luò)圖。同樣可畫(huà)出剪力包絡(luò)圖。同樣可畫(huà)出剪力包絡(luò)圖。包絡(luò)圖即為最終的截面設(shè)計(jì)的內(nèi)力依據(jù)。包絡(luò)圖即為最終的截面設(shè)計(jì)的內(nèi)力依據(jù)。(8)內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算 連續(xù)梁、板按彈性理論的內(nèi)力計(jì)算有：連續(xù)梁、板按彈性理論的內(nèi)力計(jì)算有：(a)等截面、等跨度、支座簡(jiǎn)支的連續(xù)梁、板的彈性內(nèi)力計(jì)等截面、等跨度、支座簡(jiǎn)支的連續(xù)梁、板的彈性內(nèi)力計(jì)算；算；(b)均布荷載作用下，等截面不等跨，簡(jiǎn)支的連續(xù)梁、板的均布荷載作用下，等截面不等跨，簡(jiǎn)支的連續(xù)梁、板的彈

25、性內(nèi)力計(jì)算；彈性內(nèi)力計(jì)算；(c)不等截面不等跨連續(xù)梁、板的彈性內(nèi)力計(jì)算。不等截面不等跨連續(xù)梁、板的彈性內(nèi)力計(jì)算。 以上可按結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法分析內(nèi)力以上可按結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法分析內(nèi)力實(shí)用彎矩分配法實(shí)用彎矩分配法 (1)要同時(shí)算出兩種荷載，即總荷載要同時(shí)算出兩種荷載，即總荷載(恒十活恒十活)以及恒荷載作用以及恒荷載作用下，支座截面的兩個(gè)固端彎矩值；下，支座截面的兩個(gè)固端彎矩值； (2)在計(jì)算支座不平衡彎矩時(shí)，要在兩個(gè)固端彎矩值中，按在計(jì)算支座不平衡彎矩時(shí)，要在兩個(gè)固端彎矩值中，按照活荷載不利布置的要求選擇其中的一個(gè)進(jìn)行計(jì)算；照活荷載不利布置的要求選擇其中的一個(gè)進(jìn)行計(jì)算； (3)只考慮相鄰支座的彎矩傳遞，

26、并且只傳遞一次。只考慮相鄰支座的彎矩傳遞，并且只傳遞一次。 符號(hào)規(guī)定：作用在桿端的彎矩或剪力使桿件繞另一端順時(shí)符號(hào)規(guī)定：作用在桿端的彎矩或剪力使桿件繞另一端順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正，反之為負(fù)。這樣，彎矩傳遞系數(shù)就是正的針轉(zhuǎn)動(dòng)為正，反之為負(fù)。這樣，彎矩傳遞系數(shù)就是正的12。 1.2.4 連續(xù)梁、板考慮內(nèi)力重分布的計(jì)算連續(xù)梁、板考慮內(nèi)力重分布的計(jì)算 (1)內(nèi)力重分布的概念內(nèi)力重分布的概念 超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力不僅與荷載有關(guān)，而且還與結(jié)構(gòu)的超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力不僅與荷載有關(guān)，而且還與結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖以及各部分抗彎剛度的比值有關(guān)。計(jì)算簡(jiǎn)圖以及各部分抗彎剛度的比值有關(guān)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其截面的受力全過(guò)程一般有三個(gè)工作階鋼筋

27、混凝土結(jié)構(gòu)，其截面的受力全過(guò)程一般有三個(gè)工作階段：開(kāi)裂前的彈性階段、開(kāi)裂后的帶裂縫階段和鋼筋屈服后段：開(kāi)裂前的彈性階段、開(kāi)裂后的帶裂縫階段和鋼筋屈服后的破壞階段。的破壞階段。在彈性階段，剛度不變，內(nèi)力與荷載成正比。在彈性階段，剛度不變，內(nèi)力與荷載成正比。進(jìn)入帶裂縫階段后，各截面間的剛度比值發(fā)生改變，故各進(jìn)入帶裂縫階段后，各截面間的剛度比值發(fā)生改變，故各截面間內(nèi)力的比值也將隨之改變。截面間內(nèi)力的比值也將隨之改變。個(gè)別截面受拉鋼筋屈服后進(jìn)人破壞階段而形成塑性鉸，引個(gè)別截面受拉鋼筋屈服后進(jìn)人破壞階段而形成塑性鉸，引起結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖改變，使內(nèi)力的變化規(guī)律發(fā)生變化。起結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖改變，使內(nèi)力的變化規(guī)律發(fā)生

28、變化。塑性內(nèi)力重分布或內(nèi)力重分布塑性內(nèi)力重分布或內(nèi)力重分布 混凝土結(jié)構(gòu)由于剛度比值改變或出現(xiàn)塑性鉸引起結(jié)構(gòu)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)由于剛度比值改變或出現(xiàn)塑性鉸引起結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖變化，從而引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力不再服從彈性理論的內(nèi)力算簡(jiǎn)圖變化，從而引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力不再服從彈性理論的內(nèi)力規(guī)律的現(xiàn)象稱(chēng)為塑性內(nèi)力重分布或內(nèi)力重分布。規(guī)律的現(xiàn)象稱(chēng)為塑性內(nèi)力重分布或內(nèi)力重分布。內(nèi)力重分布與應(yīng)力重分布內(nèi)力重分布與應(yīng)力重分布應(yīng)力重分布是指截面上各纖維層間的應(yīng)力變化規(guī)律不同于應(yīng)力重分布是指截面上各纖維層間的應(yīng)力變化規(guī)律不同于彈性理論而言的，并且不論對(duì)靜定的還是超靜定的混凝土彈性理論而言的，并且不論對(duì)靜定的還是超靜定的混凝土結(jié)構(gòu)都存在。

29、結(jié)構(gòu)都存在。內(nèi)力重分布則是指結(jié)構(gòu)上各個(gè)截面間內(nèi)力變化規(guī)律不同于內(nèi)力重分布則是指結(jié)構(gòu)上各個(gè)截面間內(nèi)力變化規(guī)律不同于彈性理論而言的，并且只有超靜定結(jié)構(gòu)才有內(nèi)力重分布現(xiàn)彈性理論而言的，并且只有超靜定結(jié)構(gòu)才有內(nèi)力重分布現(xiàn)象，對(duì)靜定結(jié)構(gòu)是沒(méi)有的，因?yàn)殪o定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與截面剛象，對(duì)靜定結(jié)構(gòu)是沒(méi)有的，因?yàn)殪o定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與截面剛度無(wú)關(guān)，而且出現(xiàn)一個(gè)塑性鉸就意味著結(jié)構(gòu)的破壞度無(wú)關(guān)，而且出現(xiàn)一個(gè)塑性鉸就意味著結(jié)構(gòu)的破壞 內(nèi)力重分布的兩個(gè)階段內(nèi)力重分布的兩個(gè)階段 超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布貫穿于裂縫產(chǎn)生到結(jié)構(gòu)破壞的整超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布貫穿于裂縫產(chǎn)生到結(jié)構(gòu)破壞的整個(gè)過(guò)程。這個(gè)過(guò)程又可分為開(kāi)裂到出現(xiàn)第一個(gè)塑性鉸以及第個(gè)過(guò)

30、程。這個(gè)過(guò)程又可分為開(kāi)裂到出現(xiàn)第一個(gè)塑性鉸以及第一個(gè)塑性鉸到結(jié)構(gòu)破壞兩個(gè)階段。一個(gè)塑性鉸到結(jié)構(gòu)破壞兩個(gè)階段。第一階段內(nèi)力重分布主要是各部分的剛度變化所引起的第一階段內(nèi)力重分布主要是各部分的剛度變化所引起的第二階段內(nèi)力重分布主要是塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)所引起的。第二階段內(nèi)力重分布主要是塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)所引起的。第二階段內(nèi)力重分布比第一階段更為明顯。第二階段內(nèi)力重分布比第一階段更為明顯。在連續(xù)板考慮內(nèi)力重分布的內(nèi)力計(jì)算中，對(duì)承載力計(jì)算是在連續(xù)板考慮內(nèi)力重分布的內(nèi)力計(jì)算中，對(duì)承載力計(jì)算是指第二階段，對(duì)變形裂縫驗(yàn)算是指第一階段。指第二階段，對(duì)變形裂縫驗(yàn)算是指第一階段。 塑性鉸出現(xiàn)后，內(nèi)力重分布的程度主要取決于塑性鉸

31、的轉(zhuǎn)塑性鉸出現(xiàn)后，內(nèi)力重分布的程度主要取決于塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力。動(dòng)能力。如已出現(xiàn)的塑性鉸都具有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，能夠保證最后如已出現(xiàn)的塑性鉸都具有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，能夠保證最后一個(gè)使結(jié)構(gòu)成為幾何可變體系的塑性鉸的形成，則稱(chēng)為完全一個(gè)使結(jié)構(gòu)成為幾何可變體系的塑性鉸的形成，則稱(chēng)為完全的內(nèi)力重分布；的內(nèi)力重分布；如在塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)混凝土被壓碎，而這時(shí)結(jié)構(gòu)尚如在塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)混凝土被壓碎，而這時(shí)結(jié)構(gòu)尚未成為幾何可變體系則稱(chēng)為不完全的內(nèi)力重分布。未成為幾何可變體系則稱(chēng)為不完全的內(nèi)力重分布。塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力與配筋率的大小有關(guān)。如配筋率過(guò)大，塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力與配筋率的大小有關(guān)。如配筋率過(guò)大，難以形成塑

32、性鉸或出現(xiàn)塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力不足，難以保證結(jié)難以形成塑性鉸或出現(xiàn)塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力不足，難以保證結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)完全的內(nèi)力重分布。構(gòu)實(shí)現(xiàn)完全的內(nèi)力重分布。 內(nèi)力重分布的意義和應(yīng)用內(nèi)力重分布的意義和應(yīng)用混凝土超靜定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)按極限狀態(tài)設(shè)混凝土超靜定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則，而結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析采用彈性理論，構(gòu)件剛度不因荷載計(jì)原則，而結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析采用彈性理論，構(gòu)件剛度不因荷載大小和作用時(shí)間的長(zhǎng)短而改變，內(nèi)力與荷載之間呈線性關(guān)系。大小和作用時(shí)間的長(zhǎng)短而改變，內(nèi)力與荷載之間呈線性關(guān)系。 但由于混凝土的非彈性變形，裂縫的出現(xiàn)和開(kāi)展、鋼但由于混凝土的非彈性變形，裂縫的出現(xiàn)和開(kāi)展、鋼筋的滑

33、移和屈服以及塑性鉸的形成和轉(zhuǎn)動(dòng)等因素的影響，結(jié)筋的滑移和屈服以及塑性鉸的形成和轉(zhuǎn)動(dòng)等因素的影響，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度在各受力階段不斷變化，從而使結(jié)構(gòu)的實(shí)際內(nèi)構(gòu)構(gòu)件的剛度在各受力階段不斷變化，從而使結(jié)構(gòu)的實(shí)際內(nèi)力與變形明顯地不同于按彈性理論的計(jì)算結(jié)果。力與變形明顯地不同于按彈性理論的計(jì)算結(jié)果。所以在混凝土連續(xù)梁板的設(shè)計(jì)中，考慮結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布，所以在混凝土連續(xù)梁板的設(shè)計(jì)中，考慮結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布，建立彈塑性的內(nèi)力計(jì)算方法，不僅可以使結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析與建立彈塑性的內(nèi)力計(jì)算方法，不僅可以使結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析與截面設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)，設(shè)計(jì)合理：截面設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)，設(shè)計(jì)合理：應(yīng)用內(nèi)力重分布的意義應(yīng)用內(nèi)力重分布的意義(a)能夠正確

34、地計(jì)算結(jié)構(gòu)的承載力和驗(yàn)算使用階段的變形與能夠正確地計(jì)算結(jié)構(gòu)的承載力和驗(yàn)算使用階段的變形與裂縫寬度；裂縫寬度；(b)可以使結(jié)構(gòu)在破壞時(shí)有較多的截面達(dá)到極限承載力，從可以使結(jié)構(gòu)在破壞時(shí)有較多的截面達(dá)到極限承載力，從而充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)的潛力，更有效地節(jié)約材料；而充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)的潛力，更有效地節(jié)約材料；(c)利用結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布現(xiàn)象，可以合理地調(diào)整鋼筋布置，利用結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布現(xiàn)象，可以合理地調(diào)整鋼筋布置，緩解支座鋼筋擁擠現(xiàn)象，簡(jiǎn)化配筋構(gòu)造，方便混凝土澆搗，緩解支座鋼筋擁擠現(xiàn)象，簡(jiǎn)化配筋構(gòu)造，方便混凝土澆搗，從而提高施工效率和質(zhì)量；從而提高施工效率和質(zhì)量；(d)根據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布現(xiàn)象，在一定條件下可以人為

35、控根據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布現(xiàn)象，在一定條件下可以人為控制結(jié)構(gòu)中的彎矩分布，從而使設(shè)計(jì)得以簡(jiǎn)化。制結(jié)構(gòu)中的彎矩分布，從而使設(shè)計(jì)得以簡(jiǎn)化。 考慮內(nèi)力重分布的計(jì)算方法是以形成塑性鉸為前提的，因考慮內(nèi)力重分布的計(jì)算方法是以形成塑性鉸為前提的，因此下列情況不宜采用：此下列情況不宜采用： (a)在使用階段不允許出現(xiàn)裂縫或?qū)α芽p有較嚴(yán)格限制的在使用階段不允許出現(xiàn)裂縫或?qū)α芽p有較嚴(yán)格限制的結(jié)構(gòu)，如水池、自防水屋面以及處于侵蝕性環(huán)境中的結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)，如水池、自防水屋面以及處于侵蝕性環(huán)境中的結(jié)構(gòu)； (b)直接承受動(dòng)力和重復(fù)荷載的結(jié)構(gòu)；直接承受動(dòng)力和重復(fù)荷載的結(jié)構(gòu)； (c)要求有較高承載力儲(chǔ)備的結(jié)構(gòu)要求有較高承載力儲(chǔ)備的

36、結(jié)構(gòu) 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的塑性鉸的特性鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的塑性鉸的特性 當(dāng)加載到受拉鋼筋屈服(圖110c中的A點(diǎn))，彎矩為My，相應(yīng)的曲率為 。隨著荷載的少許增加，裂縫繼續(xù)向上開(kāi)展，混凝土受壓區(qū)縮小，中和軸上升，內(nèi)力臂略有增加，使截面的彎矩增加到圖110c中的B點(diǎn)，其值為截面的極限彎矩Mu；相應(yīng)的曲率為 。最后，由于受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變值，構(gòu)件喪失承載能力(圖L10c中的C點(diǎn))。這一過(guò)程發(fā)生在梁跨中最大彎矩附近的局部區(qū)域內(nèi)，其曲率急劇變化，形成所謂塑性鉸。 yu塑性鉸的特點(diǎn)是：塑性鉸的特點(diǎn)是： (a)只能沿彎矩作用方向，繞不斷上升的中和軸發(fā)生單向轉(zhuǎn)動(dòng)，只能沿彎矩作用方向，繞不斷上升的中和

37、軸發(fā)生單向轉(zhuǎn)動(dòng)，而不像普通鉸那樣可沿任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)；而不像普通鉸那樣可沿任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)；(b)只能在受拉區(qū)鋼筋開(kāi)始屈服到受壓區(qū)混凝土壓壞的荷載范只能在受拉區(qū)鋼筋開(kāi)始屈服到受壓區(qū)混凝土壓壞的荷載范圍內(nèi)圍內(nèi) 轉(zhuǎn)動(dòng)，不像普通鉸那樣自始至終都可以轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，不像普通鉸那樣自始至終都可以轉(zhuǎn)動(dòng) (c)在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，能承擔(dān)一定的彎矩，其值為在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，能承擔(dān)一定的彎矩，其值為MyMMu，而不能承擔(dān)而不能承擔(dān)MMu 的彎矩。塑性鉸出現(xiàn)后，簡(jiǎn)支梁即形成三的彎矩。塑性鉸出現(xiàn)后，簡(jiǎn)支梁即形成三鉸在一直線上的破壞機(jī)構(gòu)，這標(biāo)志著構(gòu)件進(jìn)入破壞狀態(tài)。鉸在一直線上的破壞機(jī)構(gòu)，這標(biāo)志著構(gòu)件進(jìn)入破壞狀態(tài)。(d)塑性鉸是一個(gè)范圍塑性鉸長(zhǎng)度塑性鉸是一個(gè)范圍塑性鉸長(zhǎng)度lp）；）； uy(2)用調(diào)幅法計(jì)算連續(xù)梁、板的內(nèi)力用調(diào)幅法計(jì)算連續(xù)梁、板的內(nèi)力彎矩調(diào)幅法的原則所謂彎矩調(diào)幅法，就是對(duì)結(jié)構(gòu)按彈性方法所求得的彎矩值和剪力值進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整(降低)，以考慮結(jié)構(gòu)非彈性變形所引起的內(nèi)力重分布。截面的彎矩調(diào)整幅度用彎矩調(diào)幅系數(shù)來(lái)表示，即 Ma調(diào)整后的彎矩設(shè)計(jì)值；Me按彈性方法算得的彎矩設(shè)計(jì)值。 eaMM1采用彎矩調(diào)幅法考慮結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布的設(shè)計(jì)方法已被多數(shù)采用彎矩調(diào)幅法考慮結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布的設(shè)計(jì)方法已被多數(shù)國(guó)家的設(shè)計(jì)規(guī)范所采納。國(guó)家的設(shè)計(jì)規(guī)范所采納。我國(guó)頒布的我國(guó)頒布的鋼筋混凝