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水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)PPT課件

上傳人:good****022 文檔編號(hào):119716715 上傳時(shí)間:2022-07-15 格式:PPT 頁(yè)數(shù):82 大小:1.88MB
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1、.,1,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),.,2,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.1概述,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu)第節(jié)概述,肋形結(jié)構(gòu)是由板和支承板的梁所組成的板梁結(jié)構(gòu)。,板、次梁和主梁組成的整體式樓面,.,3,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.1概述,水電站廠房上部結(jié)構(gòu)是由屋面板、縱梁、屋面大梁及柱組成的空間結(jié)構(gòu)。,采用手算時(shí),空間結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為平面結(jié)構(gòu)計(jì)算。電站廠房上部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為由板與梁組成的肋形結(jié)構(gòu)和由屋面大梁與柱組成的剛架結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行計(jì)算。(平、立、剖面),.,4,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.1概述,.,5,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.1概述,梁布置不同,板上荷載傳

2、給支承梁的途徑不同,板的受力情況不同。板上荷載由互相垂直的兩個(gè)方向的板條傳給支承梁,荷載p分為p1及p2,p1由l1方向的板條承擔(dān),p2由l2方向的板條承擔(dān):p1+p2=p,.,6,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.1概述,略去相鄰板帶間扭矩影響,兩個(gè)板帶在跨中的撓度為:位移協(xié)調(diào):f1=f2,.,7,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.1概述,忽略兩個(gè)板帶內(nèi)鋼筋位置高低和數(shù)量不同的影響,取I1I2l2l12時(shí),p2僅為p的百分之幾,可不考慮。l2l12時(shí),應(yīng)考慮板在兩個(gè)方向均傳遞荷載。,.,8,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.7雙向板肋形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),.,9,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu)

3、,9.1概述,根據(jù)梁格布置不同,整體式肋形結(jié)構(gòu)分為:(一)單向板肋形結(jié)構(gòu)l2l12時(shí),p絕大部分沿l1傳到次梁,板當(dāng)作支承在次梁上的梁計(jì)算,稱為單向板。計(jì)算及構(gòu)造簡(jiǎn)單,施工方便。(二)雙向板肋形結(jié)構(gòu)l2l12時(shí),p沿兩個(gè)方向傳到四邊的支承梁,須進(jìn)行兩個(gè)方向的內(nèi)力計(jì)算,稱為雙向板。經(jīng)濟(jì)美觀,計(jì)算、構(gòu)造及施工較復(fù)雜。肋形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟:梁格布置,計(jì)算簡(jiǎn)圖,內(nèi)力計(jì)算,截面設(shè)計(jì),配筋圖。,.,10,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.2單向板肋形結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置和計(jì)算簡(jiǎn)圖,第二節(jié)單向板肋形結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置和計(jì)算簡(jiǎn)圖,一、梁格布置梁格布置首先要滿足使用要求。,.,11,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.2單

4、向板肋形結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置和計(jì)算簡(jiǎn)圖,一、梁格布置梁格布置首先要滿足使用要求。,.,12,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.2單向板肋形結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置和計(jì)算簡(jiǎn)圖,.,13,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.2單向板肋形結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置和計(jì)算簡(jiǎn)圖,梁格布置應(yīng)求得經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的合理。梁布得稀,省模板和省工,但板的跨度加大,板厚增加,多用砼,自重增大。梁布得密,板跨減少,板厚減薄,自重減輕,但費(fèi)模板和費(fèi)工。板面積大,板較薄時(shí),材料省,造價(jià)低。避免集中荷載直接作用在板上。板和梁宜盡量布置成等跨度,材料省,造價(jià)經(jīng)濟(jì),計(jì)算和構(gòu)造簡(jiǎn)便。一般建筑板的跨度為1.52.8m,板厚為60120mm。水電站廠房發(fā)電機(jī)層

5、的樓板,板厚常用120200mm。,.,14,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.2單向板肋形結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置和計(jì)算簡(jiǎn)圖,主梁跨度58m,次梁跨度46m。建筑物平面尺寸大,避免溫度變化及砼干縮裂縫,應(yīng)設(shè)置永久的伸縮縫。伸縮縫需將梁、柱分開(kāi),基礎(chǔ)可不分開(kāi)。伸縮縫間距根據(jù)氣候條件、結(jié)構(gòu)型式和地基特性等情況確定。結(jié)構(gòu)的建筑高度不同,或上部結(jié)構(gòu)各部分傳到地基上的壓力相差大,及地基情況變化顯著時(shí),應(yīng)設(shè)置沉陷縫,避免地基不均勻沉陷。沉陷縫從基礎(chǔ)直至屋頂全部分開(kāi),沉陷縫可同時(shí)起伸縮縫的作用。,.,15,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.2單向板肋形結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置和計(jì)算簡(jiǎn)圖,二、計(jì)算簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)時(shí)把肋形結(jié)構(gòu)分解為

6、板、次梁和主梁分別計(jì)算。,計(jì)算簡(jiǎn)圖應(yīng)表示出板或梁的跨數(shù),支座性質(zhì),荷載形式、大小及作用位置,各跨的計(jì)算跨度等。,.,16,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.2單向板肋形結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置和計(jì)算簡(jiǎn)圖,(一)支座的簡(jiǎn)化周邊擱置在磚墻上,簡(jiǎn)化為鉸支。板的中間支承為次梁,次梁的中間支承為主梁,可簡(jiǎn)化為鉸支,不考慮支承的剛性約束,引起的誤差采用折算荷載予以調(diào)整。板是以邊墻和次梁為鉸支的多跨連續(xù)板。次梁是以邊墻和主梁為鉸支的多跨連續(xù)梁。主梁的中間支承是柱,主梁與柱的線剛度之比大于4,主梁是以邊墻和柱為鉸支的連續(xù)梁。小于4,柱和主梁成為剛架計(jì)算。,.,17,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.2單向板肋形結(jié)構(gòu)

7、的結(jié)構(gòu)布置和計(jì)算簡(jiǎn)圖,(二)荷載計(jì)算(1)永久荷載構(gòu)件自重、面層重及固定設(shè)備重等,設(shè)計(jì)值用符號(hào)g(均布)和G(集中)表示。(2)可變荷載人群荷載和可移動(dòng)的設(shè)備等,設(shè)計(jì)值用符號(hào)q(均布)和Q(集中)表示??紤]最不利布置方式。板和梁上荷載分配范圍如圖。板取單位寬度板條計(jì)算,沿板跨方向受均載g或q;次梁承受板傳來(lái)的均載gl1或qll及次梁自重;主梁承受由次梁傳來(lái)的集載Ggl1l2或Qql1l2及主梁自重,主梁自重比次梁傳來(lái)的荷載小得多,可折算成集載G、Q一并計(jì)算。,.,18,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.2單向板肋形結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置和計(jì)算簡(jiǎn)圖,(三)計(jì)算跨度板或梁計(jì)算時(shí)作為鉸支。彈性方法彎矩計(jì)算

8、的計(jì)算跨度l0,取支座中心線間的距離lc;支座寬度b較大時(shí):板b0.1lc,l01.1ln;梁b0.05lc,l0。1.05lnln凈跨度。剪力計(jì)算跨度l0ln。,(a)與支座整體連接(b)擱置在墩墻上,.,19,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.3單向板肋形結(jié)構(gòu)按彈性理論的計(jì)算,第三節(jié)單向板肋形結(jié)構(gòu)按彈性理論的計(jì)算,內(nèi)力計(jì)算有按彈性理論和考慮塑性變形內(nèi)力重分布兩種。水工建筑按彈性理論計(jì)算。一、利用圖表計(jì)算連續(xù)板、梁的內(nèi)力等跨度、等剛度連續(xù)板、梁承受均載的彎矩和剪力:,1、2和1、2分別為彎矩系數(shù)和剪力系數(shù);l0、ln分別為板、梁的計(jì)算跨度和凈跨度。,.,20,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu)

9、,9.3單向板肋形結(jié)構(gòu)按彈性理論的計(jì)算,兩端帶懸臂的板或梁內(nèi)力用疊加方法確定。,短懸臂上有荷載時(shí),連續(xù)板、梁的彎矩和剪力:,、彎矩系數(shù)和剪力系數(shù);MA由懸臂上的荷載產(chǎn)生的端支座負(fù)彎矩。,.,21,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.3單向板肋形結(jié)構(gòu)按彈性理論的計(jì)算,固定或移動(dòng)集中荷載下的等跨連續(xù)梁彎矩和剪力:,、彎矩系數(shù)和剪力系數(shù);G、Q固定和移動(dòng)的集中力。,如連續(xù)板或梁的跨度不等,但相差不超過(guò)10,可用等跨度表計(jì)算。求支座彎矩,取相鄰兩個(gè)計(jì)算跨度的均值;求跨中彎矩,用該跨計(jì)算跨度。如板或梁各跨的截面尺寸不同,但相鄰跨截面慣性矩的比值不大于1.5時(shí),可作為等剛度計(jì)算。,.,22,第九章鋼筋砼肋

10、形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.3單向板肋形結(jié)構(gòu)按彈性理論的計(jì)算,實(shí)際跨數(shù)多于五跨,按五跨計(jì)算。中間支座(D、E)內(nèi)力取與C支座相同;中間各跨(4、5跨)跨中內(nèi)力,取與第3跨相同。配筋構(gòu)造按圖(c)。,.,23,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.3單向板肋形結(jié)構(gòu)按彈性理論的計(jì)算,二、連續(xù)梁的內(nèi)力包絡(luò)圖,.,24,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.3單向板肋形結(jié)構(gòu)按彈性理論的計(jì)算,二、連續(xù)梁的內(nèi)力包絡(luò)圖多跨連續(xù)梁的最不利活載布置方式:求跨中最大正彎矩,該跨布活載,再隔跨布活載;求跨中最小彎矩,該跨不布活載,鄰跨布,隔跨布;求支座最大負(fù)彎矩,該支座左右兩跨布活載,隔跨布活載;求支座最大剪力,布置方式同求

11、支座最大負(fù)彎矩。,.,25,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.3單向板肋形結(jié)構(gòu)按彈性理論的計(jì)算,內(nèi)力包絡(luò)圖活荷載作用位置不同,彎矩圖和剪力圖也不同。將每一種最不利位置的活載與恒載共同作用下產(chǎn)生的彎矩(或剪力),用同一比例畫(huà)在同一基線上,取其外包線即為彎矩(或剪力)包絡(luò)圖。內(nèi)力包絡(luò)圖代表連續(xù)梁各截面的最大(最小)內(nèi)力。不論活載如何布,各截面的內(nèi)力值不會(huì)超出內(nèi)力包絡(luò)圖。彎矩包絡(luò)圖用來(lái)計(jì)算和配置梁的縱向鋼筋;剪力包絡(luò)圖用來(lái)計(jì)算和配置箍筋和彎起鋼筋。,.,26,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.3單向板肋形結(jié)構(gòu)按彈性理論的計(jì)算,內(nèi)力包絡(luò)圖的繪制,.,27,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.3單向

12、板肋形結(jié)構(gòu)按彈性理論的計(jì)算,內(nèi)力包絡(luò)圖的繪制,.,28,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.3單向板肋形結(jié)構(gòu)按彈性理論的計(jì)算,內(nèi)力包絡(luò)圖的繪制,承受均布荷載的等跨連續(xù)梁,可利用附錄九的表格直接繪制彎矩包絡(luò)圖。,.,29,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.3單向板肋形結(jié)構(gòu)按彈性理論的計(jì)算,V0支座邊緣處的剪力,近似按單跨簡(jiǎn)支梁計(jì)算;b支承寬度。,板或梁直接擱置在墩墻上時(shí),如何處理?,連續(xù)板或梁與支座整澆,危險(xiǎn)截面在支座邊緣。支座邊緣的彎矩M:,.,30,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.3單向板肋形結(jié)構(gòu)按彈性理論的計(jì)算,三、連續(xù)板、梁的折算荷載板和次梁中間支座假定為鉸支,沒(méi)考慮受到的約束。板

13、彎曲變形,帶動(dòng)次梁扭轉(zhuǎn),將阻止板自由變形,降低板的彎矩,板的彎矩值算大了。采用調(diào)整荷載即加大恒載減小活載考慮受到的約束作用。,g、q折算恒載及活載;g、q實(shí)際恒載及活載。主梁可不作調(diào)整。,板,次梁,.,31,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.4單向板肋形結(jié)構(gòu)考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算,第四節(jié)單向板肋形結(jié)構(gòu)考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算,一、基本原理彈性計(jì)算認(rèn)為結(jié)構(gòu)任一截面內(nèi)力達(dá)到承載能力時(shí),整個(gè)結(jié)構(gòu)破壞,對(duì)于靜定結(jié)構(gòu)或脆性材料的結(jié)構(gòu)是正確的。具有塑性性能的超靜定結(jié)構(gòu),某一截面達(dá)到承載能力并不能使結(jié)構(gòu)破壞。結(jié)構(gòu)還有強(qiáng)度儲(chǔ)備。,.,32,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.4單向板肋形結(jié)構(gòu)考慮塑性內(nèi)力重

14、分布的計(jì)算,鋼筋混凝土構(gòu)件截面承載能力計(jì)算中,考慮了鋼筋和混凝土的塑性性質(zhì),采用塑性計(jì)算理論。連續(xù)梁、板結(jié)構(gòu)內(nèi)力按彈性理論計(jì)算,截面承載力計(jì)算采用塑性理論,二者不統(tǒng)一。結(jié)構(gòu)中某截面發(fā)生塑性變形后,剛度降低,按彈性方法計(jì)算得出內(nèi)力不能正確反映結(jié)構(gòu)實(shí)際內(nèi)力分布。考慮材料塑性性質(zhì)分析結(jié)構(gòu)內(nèi)力更加合理、更符合梁板結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀態(tài)。考慮材料塑性性質(zhì)可充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)的承載力,帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效果。,.,33,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.4單向板肋形結(jié)構(gòu)考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算,某一截面達(dá)到Mu,截面屈服,梁繞截面轉(zhuǎn)動(dòng),出現(xiàn)塑性鉸。理想鉸能自由轉(zhuǎn)動(dòng)但不能傳遞彎矩;塑性鉸能承擔(dān)彎矩Mu,只在Mu下轉(zhuǎn)動(dòng),

15、不能反向轉(zhuǎn)動(dòng);不能無(wú)限制轉(zhuǎn)動(dòng),壓區(qū)砼被壓碎時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)幅度達(dá)到限值。靜定結(jié)構(gòu)形成一個(gè)塑性鉸,變成破壞機(jī)構(gòu)。超靜定結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一個(gè)塑性鉸減少次超靜定次數(shù),荷載可繼續(xù)增加,直到塑性鉸陸續(xù)出現(xiàn)變成破壞機(jī)構(gòu)。,.,34,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.4單向板肋形結(jié)構(gòu)考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算,p1沒(méi)使梁破壞,僅使支座形成塑性鉸,承擔(dān)彎矩Mu=36kNm,繼續(xù)加載到p24kNm,跨中彎矩Mc36kNm,達(dá)到Mu形成塑性鉸,形成破壞機(jī)構(gòu)。極限荷載p1+p216kNm,不是彈性方法計(jì)算的12kNm。,承受均載單跨固端梁,l6m,各截面尺寸及上下配筋量相同,正負(fù)極限彎矩Mu36kNm。按彈性方法計(jì)算,p112kN

16、m,支座彎矩MAMB=-36kNm,跨中彎矩Mc=18kNm。,.,35,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.4單向板肋形結(jié)構(gòu)考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算,從形成塑性鉸到成為破壞機(jī)構(gòu),梁尚有承受4kNm均載的潛力??紤]塑性變形的內(nèi)力計(jì)算能利用材料的潛力。形成塑性鉸前,MA與Mc之比為2:1,形成塑性鉸后,比值逐漸改變,最后成為1:1(Mu)。材料塑性變形引起內(nèi)力重分布,故稱為“考慮塑性變形內(nèi)力重分布的計(jì)算方法”。按彈性理論計(jì)算,連續(xù)梁的彎矩與截面配筋比無(wú)關(guān);按塑性內(nèi)力重分布理論計(jì)算,梁的彎矩不是定值,隨截面的配筋比而變化。,.,36,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.4單向板肋形結(jié)構(gòu)考慮塑性內(nèi)力

17、重分布的計(jì)算,(2)塑性鉸出現(xiàn)后,支座與跨中彎矩的比例改變,但遵守力的平衡條件:跨中彎矩加兩支座彎矩的均值等于簡(jiǎn)支梁跨中彎矩M0,均載作用的梁:,(1)超靜定結(jié)構(gòu)破壞過(guò)程:一個(gè)或幾個(gè)截面上形成塑性鉸,荷載增加,塑性鉸繼續(xù)出現(xiàn),直到形成破壞機(jī)構(gòu)。破壞標(biāo)志不是一個(gè)截面屈服而是破壞機(jī)構(gòu)形成。,(3)塑性內(nèi)力重分布可由設(shè)計(jì)者通過(guò)控制截面的極限彎矩Mu(即調(diào)整配筋數(shù)量)來(lái)掌握。,.,37,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.4單向板肋形結(jié)構(gòu)考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算,支座極限彎矩指定得低,塑性鉸產(chǎn)生早,為滿足力的平衡條件,跨中極限彎矩就須調(diào)整得高;支座極限彎矩指定得高,跨中彎矩就可調(diào)整得低。控制截面的彎矩

18、可相互調(diào)整的計(jì)算方法稱為“彎矩調(diào)幅法”。,.,38,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.4單向板肋形結(jié)構(gòu)考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算,彎矩調(diào)整不是隨意的。如指定的支座彎矩比按彈性方法計(jì)算的小得太多,則塑性鉸出現(xiàn)太早,內(nèi)力重分布的過(guò)程太長(zhǎng),塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)幅度過(guò)大,裂縫開(kāi)展過(guò)寬。彎矩調(diào)整幅度用彎矩調(diào)幅系數(shù)=1-MaMe表示,Ma、Me分別為調(diào)幅后的彎矩和按彈性方法計(jì)算的彎矩。(1)保證塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力,須限制配筋率,要求調(diào)幅截面的0.35。宜采用塑性好的I、級(jí)和III級(jí)鋼。(2)不宜超過(guò)0.25,即調(diào)整后的彎矩不宜小于按彈性方法計(jì)算的75。(3)每一跨內(nèi),調(diào)整后的兩支座彎矩的均值加跨中彎矩,不小于按簡(jiǎn)支梁

19、計(jì)算的跨中最大彎矩M0。,.,39,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.4單向板肋形結(jié)構(gòu)考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算,考慮塑性變形內(nèi)力重分布方法設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu),鋼筋應(yīng)力高,裂縫寬度及變形大。下列結(jié)構(gòu)不宜采用:(1)直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu);(2)在使用階段不允許有裂縫產(chǎn)生或?qū)α芽p開(kāi)展及變形有嚴(yán)格要求的結(jié)構(gòu);(3)處于侵蝕環(huán)境中的結(jié)構(gòu);(4)要求有較高承載力儲(chǔ)備的結(jié)構(gòu)。,.,40,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.5單向板肋形結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求,第五節(jié)單向板肋形結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求一、連續(xù)板、梁的截面設(shè)計(jì)根據(jù)各跨中和支座最大彎矩計(jì)算鋼筋用量,其它截面通過(guò)抵抗彎矩圖校核。承受均載的等跨連續(xù)板,q

20、/g小于3,可不畫(huà)抵抗彎矩圖,按構(gòu)造布置鋼筋。連續(xù)板剪力由砼承受,不設(shè)腹筋。整體式肋形結(jié)構(gòu)次梁和主梁支座按矩形截面計(jì)算;跨中按T形截面計(jì)算。,.,41,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.5單向板肋形結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求,板、次梁及主梁的支座負(fù)彎矩鋼筋互相穿過(guò),主梁h0單排時(shí),h0h-ah-60mm;雙排時(shí),h0h-ah-80mm。,.,42,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.5單向板肋形結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求,二、連續(xù)板、梁的構(gòu)造要求(一)連續(xù)板1彎起式,先配跨中鋼筋,跨中一半彎起伸過(guò)支座。如不夠另加直筋。鋼筋間距相等或成倍數(shù),可用不同直徑鋼筋。彎起角一般30,板厚120mm,可45

21、。,.,43,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.5單向板肋形結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求,2分離式跨中和支座鋼筋分別配,全部采用直鋼筋。跨中直筋可連續(xù)幾跨不切斷,也可每跨都斷開(kāi)。qg3,aln4;qg3,aln3。板較薄,受力筋端部可做直角彎鉤,抵至板底。,.,44,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.5單向板肋形結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求,板邊嵌固于磚墻,計(jì)算時(shí)按簡(jiǎn)支,實(shí)際支承處有負(fù)彎矩。板頂面設(shè)附加鋼筋,每米5根6mm(包括彎起鋼筋),伸出支座邊界不小于l1n7。墻角板頂常發(fā)生與墻成45的裂縫,在跨度l1n4(l1n為單向板的凈跨度或雙向板的短邊凈跨度)范圍內(nèi),板頂面配構(gòu)造鋼筋網(wǎng)。,.,45,

22、第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.5單向板肋形結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求,板與主梁肋連接處會(huì)產(chǎn)生負(fù)彎矩,計(jì)算時(shí)沒(méi)考慮。在與主梁連接處板頂,沿與主梁垂直向配附加鋼筋。每米板寬不少于5根直徑6mm,不少于受力筋13,伸過(guò)主梁邊緣不小于板跨14。,.,46,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.5單向板肋形結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求,電站廠房樓板洞口周?chē)訌?qiáng)構(gòu)造,.,47,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.5單向板肋形結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求,樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置圖,.,48,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.5單向板肋形結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求,板的計(jì)算簡(jiǎn)圖,.,49,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),

23、9.5單向板肋形結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求,板分離式配筋圖,.,50,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.5單向板肋形結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求,板彎起式配筋圖,.,51,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.5單向板肋形結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求,(二)連續(xù)梁先配各跨中縱筋,部分根據(jù)斜截面承載力彎起后伸入支座,承擔(dān)支座負(fù)彎矩,不滿足支座正截面承載力需要時(shí),另加直筋。彎起筋不滿足斜截面承載力時(shí),另加斜筋或吊筋。鋼筋彎起位置據(jù)剪力包絡(luò)圖確定。畫(huà)抵抗彎矩圖校核,確定支座頂面縱筋的切斷位置。端支座計(jì)算不需彎筋時(shí),仍應(yīng)彎起部分鋼筋,伸至支座頂面,承擔(dān)負(fù)彎矩。伸入支座內(nèi)的跨中縱筋不少于2根。,.,52,第九章鋼

24、筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.5單向板肋形結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求,(二)連續(xù)梁當(dāng)次梁相鄰跨度相差不超過(guò)20,且均布恒荷載與活荷載設(shè)計(jì)值之比小于3時(shí),縱向受力鋼筋的彎起和切斷可按圖進(jìn)行。否則應(yīng)按彎矩包絡(luò)圖確定。主梁縱向受力鋼筋的彎起和切斷,應(yīng)使其抗彎承載力圖(材料圖)覆蓋彎矩包絡(luò)圖,并應(yīng)滿足有關(guān)構(gòu)造要求。,.,53,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.5單向板肋形結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求,等跨次梁的典型鋼筋布置(a)無(wú)彎起鋼筋(b)設(shè)彎起鋼筋,.,54,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.5單向板肋形結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求,主梁彎矩計(jì)算,.,55,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.5單向板肋

25、形結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求,主梁剪力計(jì)算,.,56,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.5單向板肋形結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求,.,57,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.5單向板肋形結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求,.,58,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.5單向板肋形結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求,F次梁傳給主梁的集載設(shè)計(jì)值;fyv附加橫向鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;a附加橫向鋼筋與梁軸線的夾角;Asv附加橫向鋼筋的總截面面積。,主梁兩側(cè)受次梁傳來(lái)的集載,可在中下部發(fā)生斜裂縫。設(shè)附加橫向鋼筋(箍筋或吊筋)承擔(dān)集載。附加橫向鋼筋布置在s=2h1+3b的范圍:,.,59,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.5

26、單向板肋形結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求,支座處剪力大時(shí),梁加做支托,局部加高。支托尺寸見(jiàn)圖。支托附加鋼筋24根,直徑與受力筋的相同。,.,60,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.7雙向板肋形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),第七節(jié)雙向板肋形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),一、試驗(yàn)結(jié)果四邊簡(jiǎn)支板在均布荷載作用下,裂縫出現(xiàn)前,板處于彈性工作階段,四角有翹起的趨勢(shì),板傳給支座的壓力不沿邊長(zhǎng)均勻分布,每邊中心處最大。,雙向板變形圖,.,61,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.7雙向板肋形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),四邊簡(jiǎn)支板,荷載增加,第一批裂縫出現(xiàn)在板底中間,沿對(duì)角線向四角擴(kuò)展。接近破壞,板頂四角出現(xiàn)與對(duì)角線垂直裂縫。最后跨中受力筋屈服,板破壞。,.,62

27、,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.7雙向板肋形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),矩形簡(jiǎn)支板,沿短跨的最大彎矩在跨中,沿長(zhǎng)跨最大彎矩偏離中點(diǎn)??玳L(zhǎng)比為2,短跨與長(zhǎng)跨的最大彎矩的比值為3.889,按單向板計(jì)算可行。,.,63,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.7雙向板肋形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),四邊固定的雙向板,沿短跨跨中彎矩分布猶如一兩端固定的單跨梁。沿周邊的彎矩與反力的分布均為由支承邊的中部向角點(diǎn)減小。,.,64,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.7雙向板肋形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),按理論分析,鋼筋應(yīng)垂直于裂縫的方向配置。試驗(yàn)表明鋼筋布置方向?qū)ζ茐暮奢d無(wú)顯著影響。平行于板邊配筋,施工方便。配筋率相同,采用較細(xì)的鋼筋有利;鋼筋數(shù)量相

28、同,板中間鋼筋排列較密比均布有效。,.,65,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.7雙向板肋形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),二、按彈性方法計(jì)算內(nèi)力彈性計(jì)算方法根據(jù)薄板小撓度理論假定進(jìn)行。工程設(shè)計(jì)根據(jù)板的荷載及支承情況利用表格計(jì)算。(一)單塊板的計(jì)算均載下單塊矩形雙向板:,M不同支承單位板寬跨中或支座中點(diǎn)的彎矩;a不同支承和不同板跨比lxly彎矩系數(shù);lx板的跨長(zhǎng);p雙向板上的均載。附錄十的表格適用于泊松比為1/6的鋼筋混凝土板。,.,66,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.7雙向板肋形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),(二)連續(xù)板的計(jì)算(簡(jiǎn)化為單塊板)1跨中最大彎矩最不利荷載布置可簡(jiǎn)化為滿布的p和一上一下作用的p。p=g+q2,p

29、q2。p作用下中間支座固定;p作用下中間支座簡(jiǎn)支。邊支座根據(jù)實(shí)際情況確定。,.,67,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.7雙向板肋形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),2支座中點(diǎn)最大彎矩將p=g+q布滿各跨計(jì)算。各跨板在中間支座為固定。相鄰兩跨板的另一端支承不同,或兩跨度不等,取相鄰兩跨同一支座彎矩均值。兩列三跨雙向板,周邊為簡(jiǎn)支。p作用,各板為四邊簡(jiǎn)支板;p作用,角板為兩鄰邊固定、兩鄰邊簡(jiǎn)支;中跨板為三邊固定、一邊簡(jiǎn)支。,.,68,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.7雙向板肋形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),三、塑性鉸線理論計(jì)算方法假定破損線如圖所示,在破損線上,板有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力,承受的內(nèi)力矩即極限力矩。破損線稱為塑性鉸線。,.

30、,69,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.7雙向板肋形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),塑性鉸線理論有兩種計(jì)算途徑:板塊平衡法。考慮形成破壞機(jī)構(gòu)的單獨(dú)板塊的平衡,導(dǎo)出一組聯(lián)立方程,解出未知幾何參數(shù)及作用荷載和抵抗彎矩之間的關(guān)系。虛功原理法。當(dāng)給預(yù)先確定的破壞機(jī)構(gòu)一個(gè)微小的虛位移,塑性鉸處所作的內(nèi)功等于外荷載作的外功。,.,70,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.7雙向板肋形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),塑性鉸線法的基本假定板即將破壞時(shí),塑性鉸線發(fā)生在彎矩最大處。分布荷載下,塑性鉸線為直線,整塊板由塑性鉸線劃分成若干個(gè)板塊。板塊的變形遠(yuǎn)小于塑性鉸線處的變形,把板塊看作剛體。整個(gè)板的變形集中在塑性鉸線上。破壞時(shí),各板塊均繞塑性鉸線轉(zhuǎn)

31、動(dòng)。整塊板在荷載作用下達(dá)到極限狀態(tài)時(shí),理論上存在多個(gè)破壞圖式,在所有可能的破壞圖式中最危險(xiǎn)的是相應(yīng)于極限荷載為最小的塑性鉸線。最危險(xiǎn)的塑性鉸線上扭矩和剪力均極小,可略去不計(jì)。只由塑性鉸線上的極限彎矩來(lái)抵抗外荷載,并假定板在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,此彎矩值保持不變。,.,71,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.7雙向板肋形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),四、雙向板的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造雙向板跨中兩個(gè)方向均需受力筋,兩個(gè)方向的h0不同。短跨方向鋼筋排下層,長(zhǎng)跨方向鋼筋排上層。板在兩個(gè)方向各劃分為三個(gè)板帶,邊緣板帶為較小跨度l1的14,其余為中間板帶。中間板帶,按跨中最大彎矩配筋;邊緣板帶,單位寬度內(nèi)鋼筋用量為中間板帶的一半。且每米寬

32、度不少于3根。支座最大彎矩求得的鋼筋沿板邊均布,不得分帶減少。,.,72,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.7雙向板肋形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),雙向板的布筋方式,.,73,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.7雙向板肋形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),五、支承雙向板的梁的計(jì)算特點(diǎn)短跨梁上荷載是三角形的,長(zhǎng)跨梁上荷載是梯形的??缍认嗟然蛳嗖畈怀^(guò)10,可將梯形(或三角形)荷載折算成相等支座彎矩的等效均載pE,求出最不利荷載下的各支座彎矩M支。根據(jù)靜力平衡條件,由承受梯形(或三角形)分布荷載和支座彎矩M支的簡(jiǎn)支梁,求出各跨中彎矩和支座剪力。,.,74,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.8鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu),第八節(jié)剛架結(jié)構(gòu)剛架

33、是由橫梁和立柱剛性連接所組成的承重結(jié)構(gòu)。高度5米以下,采用單層剛架,5米以上,采用雙層或多層剛架。剛架立柱與基礎(chǔ)的連接可分為鉸接和固接兩種。,.,75,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.8鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu),一、剛架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)剛架結(jié)構(gòu)實(shí)際上是空間結(jié)構(gòu),把結(jié)構(gòu)偏安全地當(dāng)作一系列平面剛架進(jìn)行分析。1計(jì)算簡(jiǎn)圖剛架的跨度和高度,節(jié)點(diǎn)和支承的形式,截面慣性矩以及荷載的形式、數(shù)值和作用位置。2內(nèi)力計(jì)算按結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法進(jìn)行。工程上一般常用剛架有現(xiàn)成的計(jì)算公式或圖表可以利用。3截面設(shè)計(jì)橫梁軸向力很小,忽略不計(jì)按受彎構(gòu)件計(jì)算。當(dāng)軸向力N不能忽略時(shí),按偏心受拉或受壓構(gòu)件計(jì)算。剛架立柱中的內(nèi)力主要是彎矩M和軸

34、向力N,可按偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算。,.,76,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.8鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu),二、剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造1節(jié)點(diǎn)構(gòu)造橫梁和立柱的轉(zhuǎn)角處會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中,應(yīng)力分布規(guī)律與其內(nèi)折角的形狀很有關(guān)系。內(nèi)折角做得越平緩,交接處的應(yīng)力集中也越小。,.,77,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.8鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu),.,78,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.8鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu),.,79,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.9鋼筋混凝土牛腿設(shè)計(jì),第九節(jié)牛腿的設(shè)計(jì)一、試驗(yàn)結(jié)果牛腿是短懸臂變截面深梁,它與一般懸臂梁的工作性能不同。,.,80,第九章鋼筋砼肋形結(jié)構(gòu)及剛架結(jié)構(gòu),9.9鋼筋混凝土牛腿設(shè)計(jì),牛腿可看作是以縱向鋼筋為拉桿,以混凝土斜向壓力帶為壓桿的三角形桁架。牛腿破壞時(shí),縱向鋼筋可達(dá)到或接近屈服極限,斜壓桿范圍內(nèi)混凝土可達(dá)到軸心抗壓強(qiáng)度。,.,81,.,82,謝謝大家,

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