混凝土结构设计教学PPT梁板结构.ppt

第一章 混凝土梁板结构1、什么是混凝土楼盖结构？由混凝土梁、板组成，是一种水平承载由混凝土梁、板组成，是一种水平承载体系，属受弯构件体系，属受弯构件2、砼楼盖分类-现浇整体式楼盖2、砼楼盖分类-装配式楼盖2、砼楼盖分类-装配整体式楼盖3、现浇整体式楼盖-现浇肋形楼盖3、现浇整体式楼盖-井式楼盖3、现浇整体式楼盖-无梁楼盖4、单向板肋梁楼盖的结构布置原则 （1）柱网、承重墙及梁格布置满足使用要求4、单向板肋梁楼盖的结构布置原则 -（2）受力合理v梁格力求规整，连续贯通。v有集中荷载时，板下应设置梁4、单向板肋梁楼盖的结构布置原则 -（3）经济v板厚：取最小板厚表1-1v经济跨度 板:1.72.7m 次梁：46m 主梁：58m 5、单向板肋梁楼盖的计算简图板板板板次梁次梁5、单向板肋梁楼盖的计算简图次梁次梁次梁主梁主梁5、单向板肋梁楼盖的计算简图主梁柱柱单向板肋梁楼盖的内力计算弹性计算法1 1、活荷载的最不利布置、活荷载的最不利布置梁板上的荷载有：梁板上的荷载有：恒荷载：大小和位置均不变化恒荷载：大小和位置均不变化活荷载：大小和位置不确定，引起截面内力变化活荷载：大小和位置不确定，引起截面内力变化v对于某一对于某一指定截面指定截面而言，而言，要确定活要确定活荷载最不利位置荷载最不利位置，使恒载与活荷载组，使恒载与活荷载组合后该截面的合后该截面的内力为最不利内力为最不利单向板肋梁楼盖的内力计算弹性计算法1 1、活荷载的最不利布置、活荷载的最不利布置单向板肋梁楼盖的内力计算弹性计算法2 2、最不利活荷载的布置原则、最不利活荷载的布置原则a.求某跨跨中最大正弯矩：求某跨跨中最大正弯矩：本跨布置活荷载，然后向左向右隔跨布置b.b.求某跨跨中最大负弯矩：求某跨跨中最大负弯矩：本跨不布置活荷载，在相邻两跨布置活荷载，然后向左向右隔跨布置单向板肋梁楼盖的内力计算弹性计算法2 2、最不利活荷载的布置原则、最不利活荷载的布置原则c.求某支座最大负弯矩：求某支座最大负弯矩：该支座左右两跨布置活荷载，然后向左向右隔跨布置d.d.求求某支座某支座最大剪力：最大剪力：该支座左右两跨布置活荷载，然后向左向右隔跨布置单向板肋梁楼盖的内力计算弹性计算法3 3、内力包络图、内力包络图v弯矩包络图的绘制弯矩包络图的绘制：1.荷载的最不利布置内力包络图：内力包络图：在在“恒载恒载”+“不利活载不利活载”作用下，作用下，得出的各截面的最不利内力的外包线得出的各截面的最不利内力的外包线。内力包络图：包括内力包络图：包括弯矩包络图和剪力弯矩包络图和剪力 包络图包络图抵抗弯矩图：梁的每一个正截面所能承担弯矩的抵抗弯矩图：梁的每一个正截面所能承担弯矩的外包线。外包线。抵抗弯矩图应包在内力包络图的外面。抵抗弯矩图应包在内力包络图的外面。2.作出各种不利荷载布置下的弯矩图3.将各种不利荷载布置下的弯矩图叠加、组合4.连接“叠加、组合”后弯矩图的外包线单向板肋梁楼盖的内力计算弹性计算法3 3、内力包络图、内力包络图弯矩包络图弯矩包络图剪力包络图剪力包络图单向板肋梁楼盖的内力计算塑性计算法1 1、塑性铰的概念、塑性铰的概念钢筋屈服钢筋屈服截面破坏截面破坏梁跨中截面梁跨中截面跨中转角急跨中转角急剧增大剧增大塑性铰塑性铰塑性铰：在屈服截面附近形成的一集中转动区域，像“铰”一样，称为塑性铰单向板肋梁楼盖的内力计算塑性计算法2 2、塑性铰的特点、塑性铰的特点塑性铰塑性铰单向性：只能绕弯矩作用方向发生单向转动有限性：只能在受拉钢筋屈服至砼压碎有限范围内转动，即y u 双重性：在转动的同时即可传递弯矩也可传递剪力可控性：可通过适当增配钢筋来控制塑性铰出现的部位单向板肋梁楼盖的内力计算塑性计算法3 3、塑性内力重分布、塑性内力重分布内力重分布 定义：钢筋砼连续梁是超静定结构，在加载过程中，由于构件裂缝的形成和发展，引起构件刚度的不断降低，或由于出现塑性铰改变结构计算简图，使结构各截面间的内力不断变化。内力重分布和应力重分布一样吗？应力重分布 定义：由于钢筋砼的非弹性性质，使截面上的应力分布不再服从线弹性分布的现象。应力重分布是静定的和超静定的结构都存在的属性。内力重充分是对超静定结构而言的，静定结构不存在内力重分布。单向板肋梁楼盖的内力计算塑性计算法3 3、塑性内力重分布、塑性内力重分布例题例题:有一两跨连续梁，截面尺寸有一两跨连续梁，截面尺寸bh=200mm 400mm,M1u=M2u=MBu=109.2kN-m，考虑塑性内力考虑塑性内力重分布，试分析跨中及支座弯矩。重分布，试分析跨中及支座弯矩。塑性铰出现前支座B出现塑性铰跨中D出现塑性铰-结构破坏跨中D出现塑性铰支座B出现塑性铰现象：塑性铰出现后，结构的传力性能发生改变，内力向跨中转移的现象显著增强。弹性内力阶段弹性内力阶段截面刚度比值改变阶段截面刚度比值改变阶段单向板肋梁楼盖的内力计算塑性计算法4 4、塑性内力重分布完成的、塑性内力重分布完成的两个过程两个过程(a)发生于裂缝出现至塑性铰形成之前发生于裂缝出现至塑性铰形成之前 裂缝的形成和开展裂缝的形成和开展 构件刚度的变化是引起内力重分布的主要原因构件刚度的变化是引起内力重分布的主要原因(b)发生在塑性铰形成之后发生在塑性铰形成之后 塑性铰的形成塑性铰的形成 结构计算简图发生改变是引起内力重分布的主要原因结构计算简图发生改变是引起内力重分布的主要原因v对砼超静定结构而言，其破坏标志不是某一截面对砼超静定结构而言，其破坏标志不是某一截面屈服（出现塑性铰），而是屈服（出现塑性铰），而是形成机构而破坏形成机构而破坏单向板肋梁楼盖的内力计算塑性计算法5 5、考虑塑性内力重分布的计算方法、考虑塑性内力重分布的计算方法弯矩调幅法弯矩调幅法弯矩调幅法 定义：对钢筋砼超静定结构，考虑其塑性内力重分布，对按弹性方法求得的弯矩值进行适当调整，按调整后的内力进行构件设计。考虑塑性内力重分布计算的一般原则 1）保证塑性铰的转动能力：控制钢筋用量，满足0.35的限制条件；钢筋宜采用HRB335和HRB400热轧钢筋，砼C20C40。2）控制弯矩调整幅度，满足正常使用要求。3）满足力的平衡条件。单向板肋梁楼盖的内力计算塑性计算法5 5、考虑塑性内力重分布的计算方法、考虑塑性内力重分布的计算方法弯矩调幅法弯矩调幅法对于弯矩：对于弯矩：对于剪力对于剪力：单向板肋梁楼盖的截面设计及构造要求板的计算及构造要求板的计算及构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计及构造要求板的计算及构造要求板的计算及构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计及构造要求板的计算及构造要求板的计算及构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计及构造要求板的计算及构造要求板的计算及构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计及构造要求板的计算及构造要求板的计算及构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计及构造要求板的计算及构造要求板的计算及构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计及构造要求次梁的计算及构造要求次梁的计算及构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计及构造要求次梁的计算及构造要求次梁的计算及构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计及构造要求主梁的计算及构造要求主梁的计算及构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计及构造要求主梁的计算及构造要求主梁的计算及构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计及构造要求主梁纵筋的弯起主梁纵筋的弯起单向板肋梁楼盖的截面设计及构造要求主梁纵筋的截断主梁纵筋的截断双向板楼盖计算-按弹性理论计算双向板楼盖的受力特点双向板楼盖的受力特点双向板楼盖计算-按弹性理论计算双向板的破坏特征双向板的破坏特征双向板楼盖计算-按弹性理论计算双向板的实用表格计算法双向板的实用表格计算法双向板楼盖计算-按弹性理论计算双向板楼盖计算-按塑性理论计算双向板的破坏特征双向板的破坏特征双向板楼盖计算-按塑性理论计算双向板的塑性计算法双向板的塑性计算法 （1 1）机动法）机动法 （2 2）板块平衡法）板块平衡法双向板的塑性计算法-板块平衡法双向板的塑性计算法-板块平衡法双向板的塑性计算法双向板的塑性计算法-板块平衡法板块平衡法双向板楼盖按塑性理论设计要点双向板按塑性理论设计要点双向板按塑性理论设计要点1 1、支座、跨中内力计算、支座、跨中内力计算双向板楼盖按塑性理论设计要点按塑性理论设计要点1 1、支座、跨中内力计算、支座、跨中内力计算双向板楼盖按塑性理论设计要点2 2、截面设计、截面设计双向板楼盖按塑性理论设计要点3 3、钢筋配置、钢筋配置双向板楼盖-支撑梁的计算