1、第二章混凝土楼盖结构设计1第第2章章 混凝土楼盖结构设计混凝土楼盖结构设计 结构：结构：在建筑物（构造物）中，在建筑物（构造物）中，能承受作用并具有适当刚度的由各连能承受作用并具有适当刚度的由各连接接部件部件有机组合而成的系统，俗称承有机组合而成的系统，俗称承重骨架。重骨架。总体结构可以被分成总体结构可以被分成水平分体系水平分体系和和竖向分体系竖向分体系。水平分体系（。水平分体系（楼、屋楼、屋盖盖）可通过抗弯来承受和传递竖向荷）可通过抗弯来承受和传递竖向荷载，同时又通过横隔板作用，将水平载，同时又通过横隔板作用，将水平荷载传给竖向分体系，并与竖向分体荷载传给竖向分体系，并与竖向分体系及其构件有
2、机地连接，形成共同作系及其构件有机地连接，形成共同作用的结构总体系。用的结构总体系。在结构设计时必须同时综合考虑在结构设计时必须同时综合考虑水平分体系和竖向分体系的最佳搭配水平分体系和竖向分体系的最佳搭配组合。组合。22.1概述概述一、单向板与双向板的定义一、单向板与双向板的定义21qqq EIlqEIlqf3845384540224011A 。时，时，当当。时，时，当当。时，时，当当。时，时，当当%22.13/%78.983/%88.52/%12.942/201021010220102101022402401401214024014021 llllllllqqlllqqqlllqEIM 10
3、22011lEIilEIi 荷载按刚度分配。荷载按刚度分配。就近传递。就近传递。3单向板：单向板：只在一个方向弯曲或主要在一个方向弯曲的板。只在一个方向弯曲或主要在一个方向弯曲的板。双向板：双向板：在两个方向弯曲，且不能忽略任一方向弯曲的板。在两个方向弯曲，且不能忽略任一方向弯曲的板。在工程上在工程上四边支承四边支承的板应按下列规定计算：的板应按下列规定计算：1)当长边与短边长度之比当长边与短边长度之比不大于不大于2.0时，应按双向板计算；时，应按双向板计算；2)当长边与短边长度之比当长边与短边长度之比大于大于2.0，但小于，但小于3.0时，宜按双向板时，宜按双向板 计算（虽仍可按沿短边方向受
4、力的单向板计算，但沿长边方计算（虽仍可按沿短边方向受力的单向板计算，但沿长边方 向按分布钢筋配筋尚不足以承担该方向弯矩，应适当增大配向按分布钢筋配筋尚不足以承担该方向弯矩，应适当增大配 筋量）；筋量）；3)当长边与短边长度之比当长边与短边长度之比不小于不小于3.0时时，宜按沿短边方向受力，宜按沿短边方向受力的的单向板计算，并应沿长边方向布置构造钢筋。单向板计算，并应沿长边方向布置构造钢筋。431单向板单向板又称梁式板包括三种情况：悬臂、对边支承、四边支承。又称梁式板包括三种情况：悬臂、对边支承、四边支承。5二、楼盖的结构类型二、楼盖的结构类型1.按结构形式分类按结构形式分类1）无梁楼盖）无梁楼
5、盖62）双向板肋梁楼盖）双向板肋梁楼盖73）单向板肋梁楼盖）单向板肋梁楼盖次梁次梁主梁主梁84）单向密肋楼盖）单向密肋楼盖9105）井字楼盖（两方向梁高相等，有边梁支承）井字楼盖（两方向梁高相等，有边梁支承）11125）双向密肋楼盖：和井字楼盖不同，无边支承梁。）双向密肋楼盖：和井字楼盖不同，无边支承梁。实心实心13146 6）现浇空心楼盖）现浇空心楼盖（中国工程建设标准化协会标准（中国工程建设标准化协会标准.CECS.CECS 175:2004 175:2004 现浇混凝土空心楼盖结构技术规程）现浇混凝土空心楼盖结构技术规程）15 基本概念适用于基础、阳台、雨篷、楼梯等，还可应用基本概念适用
6、于基础、阳台、雨篷、楼梯等，还可应用于蓄液池的底板、顶板、挡土墙及桥梁的桥面结构等。于蓄液池的底板、顶板、挡土墙及桥梁的桥面结构等。163 3）装配整体式混凝土结构）装配整体式混凝土结构 ：由由预制混凝土构件或部件通过钢筋、预制混凝土构件或部件通过钢筋、连接件或施加预应力加以连接，连接件或施加预应力加以连接，并在连接部位浇筑混凝土而形成并在连接部位浇筑混凝土而形成整体受力的混凝土结构。整体受力的混凝土结构。兼有现浇兼有现浇式和装配式两种楼盖的优点，刚度和抗式和装配式两种楼盖的优点，刚度和抗震性能也介于上述两种楼盖之间。震性能也介于上述两种楼盖之间。2.按预应力情况分类按预应力情况分类1）钢筋混
7、凝土。）钢筋混凝土。2）预应力混凝土。）预应力混凝土。适用于大跨度。适用于大跨度。3.按施工方法分类按施工方法分类1)现浇混凝土结构现浇混凝土结构：在现场原位支模并整体浇筑而成的混凝在现场原位支模并整体浇筑而成的混凝土结构。土结构。现浇式楼盖的整体性好、刚度大、抗震性能好、适应性强，遇现浇式楼盖的整体性好、刚度大、抗震性能好、适应性强，遇到板的平面形状不规则或板上开洞较多的情况，更可显示出现浇式楼盖的到板的平面形状不规则或板上开洞较多的情况，更可显示出现浇式楼盖的优越性。但现浇式楼盖现场工程量大、模板需求量大、工期较长。优越性。但现浇式楼盖现场工程量大、模板需求量大、工期较长。2）装配式混凝土
8、结构）装配式混凝土结构：由预制混凝土构件或部件装配、连接由预制混凝土构件或部件装配、连接而成的混凝土结构。而成的混凝土结构。施工进度快、机械化、工厂化程度高、施工进度快、机械化、工厂化程度高、工人劳动强度小等优点，但结构的整体性、刚度均较差，在工人劳动强度小等优点，但结构的整体性、刚度均较差，在抗震区应用受限。抗震区应用受限。现浇层现浇层172.2现浇单向板肋梁楼盖现浇单向板肋梁楼盖一、概述一、概述1.设计步骤设计步骤1）平面布置）平面布置并初步拟定构件尺寸；并初步拟定构件尺寸；2）确定梁、板计算简图；）确定梁、板计算简图；3）梁、板内力分析；）梁、板内力分析；4）截面配筋及构造措施；）截面配
9、筋及构造措施；5）绘制施工图。）绘制施工图。2.组成：组成：板、次梁、主梁。板、次梁、主梁。无主梁无主梁18次梁次梁主梁主梁3.荷载传递途径荷载传递途径竖向荷载竖向荷载 板板 次梁次梁 主梁主梁 柱（墙）。柱（墙）。板跨度取决于次梁间距；次梁跨度取决于主梁间距；主梁跨板跨度取决于次梁间距；次梁跨度取决于主梁间距；主梁跨度取决于柱（墙）间距。度取决于柱（墙）间距。19 结构布置决定建筑物的各种作用力的传递路径，也影响到建筑结构布置决定建筑物的各种作用力的传递路径，也影响到建筑物的竖向承重体系。不同的梁板结构布置对建筑物的层高、总高、物的竖向承重体系。不同的梁板结构布置对建筑物的层高、总高、天棚、
10、外观、设备管道布置有重要的影响，同时还会在较大程度上天棚、外观、设备管道布置有重要的影响，同时还会在较大程度上影响建筑物的总造价。影响建筑物的总造价。二、结构布置二、结构布置1.1.应满足建筑功能要求，施工方便，传力明确，经济。应满足建筑功能要求，施工方便，传力明确，经济。2.2.柱网尽可能为方形、矩形，等跨，板厚、梁高统一。柱网尽可能为方形、矩形，等跨，板厚、梁高统一。3.3.主梁尽可能布置在沿柱网短跨方向布置。不要布置在门、窗洞口上。主主梁尽可能布置在沿柱网短跨方向布置。不要布置在门、窗洞口上。主梁跨中次梁最好多于一根，使弯矩图平缓。梁跨中次梁最好多于一根，使弯矩图平缓。4.4.当等跨连续
11、梁作用均布荷载时，因边支座为简支，第一跨跨中弯矩和第当等跨连续梁作用均布荷载时，因边支座为简支，第一跨跨中弯矩和第一内支座的负弯矩大于中间跨中和中间支座的弯矩。要使连续梁中弯矩分一内支座的负弯矩大于中间跨中和中间支座的弯矩。要使连续梁中弯矩分布均匀，结构布置时，可适当减小第一跨的跨度。等跨时可设置悬臂。布均匀，结构布置时，可适当减小第一跨的跨度。等跨时可设置悬臂。5.5.集中荷载下，主要隔墙下，洞口边长大于集中荷载下，主要隔墙下，洞口边长大于800mm800mm时设梁。时设梁。6.6.注意有水房间板面标高。注意有水房间板面标高。7.7.板的混凝土用量占整个楼盖的板的混凝土用量占整个楼盖的50-
12、70%50-70%，尽量减小板厚。，尽量减小板厚。8.8.经济适用跨度经济适用跨度：钢筋混凝土单向板：钢筋混凝土单向板1.5-31.5-3，双向板可达，双向板可达6m6m，主梁，主梁5-8m5-8m，一般不超过一般不超过9m9m。大跨采用预应力混凝土。大跨采用预应力混凝土。205.5m5.5m5.5m5.5m16.5m16.5m板：板：140mm；次梁：；次梁：360810mm；主梁：；主梁：915810mm。21暗梁暗梁22三、计算简图三、计算简图1.计算简图计算简图按固结按固结 ，将计算的弯矩乘以不小于，将计算的弯矩乘以不小于0.40.4的系数。的系数。abbln1ln2l01l02板板：
13、铰支于次梁；：铰支于次梁；次梁：次梁：铰支铰支于主梁，未考虑梁的抗扭刚度于主梁，未考虑梁的抗扭刚度和梁的竖向变形。和梁的竖向变形。主梁：主梁：i梁梁/i柱柱5时，铰支于柱，时，铰支于柱，否则按框架计算否则按框架计算。l1 I1l2 I2时时，误误差差较较小小。8/222111 lEIilEIi交叉交叉梁系梁系232.计算跨度（弹性理论）计算跨度（弹性理论）abbln1ln2l01l022025.1 221n1n01blbhll 板：板：2025.1 221n1n01blball 梁：梁：bll n02较较小小值值较较小小值值bll n02如果边支座为整体浇筑时也取如果边支座为整体浇筑时也取中到
14、中。中到中。243.受荷载相同，不等跨但跨度相差不超过受荷载相同，不等跨但跨度相差不超过10%时，内力系数时，内力系数可按等跨计算：可按等跨计算：求跨中弯矩时，用该跨计算跨度；求支座弯矩时用相邻两跨计算跨度较大值。求跨中弯矩时，用该跨计算跨度；求支座弯矩时用相邻两跨计算跨度较大值。4.受荷载相同，等跨（包括不等跨但跨度相差不超过受荷载相同，等跨（包括不等跨但跨度相差不超过10%），），等刚度连续梁、板，当跨数多于五跨时，可按五跨计算。等刚度连续梁、板，当跨数多于五跨时，可按五跨计算。123n321AABCDDCB12231BBAACC1233321AABCCCCB实际实际计算计算内力内力25四
15、、计算单元及从属面积四、计算单元及从属面积板板：取一米宽板带计算。均布荷载。：取一米宽板带计算。均布荷载。次梁次梁：相邻板传来的均布荷载和自重。均布荷载。：相邻板传来的均布荷载和自重。均布荷载。主梁主梁：次梁传来的集中力和自重（折算成集中力）。集中荷载。：次梁传来的集中力和自重（折算成集中力）。集中荷载。荷载传递按简支计算荷载传递按简支计算26五、连续梁、板按弹性理论的内力计算五、连续梁、板按弹性理论的内力计算1.活荷载的最不利布置活荷载的最不利布置1 1）欲求某跨跨中最大正弯矩时，）欲求某跨跨中最大正弯矩时，则该跨有，其余隔有。则该跨有，其余隔有。2 2）欲求某跨跨中最大负弯矩时，）欲求某跨
16、跨中最大负弯矩时，则该跨无，其余隔有。则该跨无，其余隔有。3 3）欲求某支座最大负弯矩时，）欲求某支座最大负弯矩时，则相邻两跨有，其余隔有。则相邻两跨有，其余隔有。4 4）欲求某支座（左侧或右侧）欲求某支座（左侧或右侧）最大剪力时，最大剪力时，则相邻两跨有，其余隔有。则相邻两跨有，其余隔有。272.折算荷载折算荷载 因忽略了实际支座次梁或因忽略了实际支座次梁或主梁扭转刚度的影响，按计算主梁扭转刚度的影响，按计算简图计算的支座转角大于实际简图计算的支座转角大于实际转角。导致跨中正弯矩计算值转角。导致跨中正弯矩计算值大于实际值，而支座负弯矩值大于实际值，而支座负弯矩值小于实际值。小于实际值。将一部
17、分活载折算成恒载，将一部分活载折算成恒载，在活载不利布置时，两跨荷载在活载不利布置时，两跨荷载差值减小，使按计算简图计算差值减小，使按计算简图计算的支座转角接近实际转角。荷的支座转角接近实际转角。荷载总和不变。载总和不变。43 ,42 ,2qqqggqqqgg 连连续续梁梁：连连续续板板：当板或梁搁置在砖墙或钢梁上时，当板或梁搁置在砖墙或钢梁上时，不需要调整荷载。主梁不调整。不需要调整荷载。主梁不调整。qgqg 283.内力计算：结构力学方法内力计算：结构力学方法4.内力包络图内力包络图 将各截面可能出现的最不利内力图叠绘于同一基线上，这张叠绘内力将各截面可能出现的最不利内力图叠绘于同一基线上
18、，这张叠绘内力图的外包线所形成的图称为内力包络图。它表示连续梁在各种荷载不利组图的外包线所形成的图称为内力包络图。它表示连续梁在各种荷载不利组合下，各截面可能产生的最不利内力。无论活荷载如何分布，梁各截面的合下，各截面可能产生的最不利内力。无论活荷载如何分布，梁各截面的内力总不会超出包络图上的内力值。内力总不会超出包络图上的内力值。1）等跨、等截面连续梁：查教材。）等跨、等截面连续梁：查教材。2）不等跨：力矩分配法。）不等跨：力矩分配法。注意：弯矩正对称，剪力反对称。举例。注意：弯矩正对称，剪力反对称。举例。画法：画法：每一跨弯矩包络图由跨中最大正弯矩、跨中最大负弯矩、两支座最大负每一跨弯矩包
19、络图由跨中最大正弯矩、跨中最大负弯矩、两支座最大负弯矩组成。边跨三条线，中间跨四条线。弯矩组成。边跨三条线，中间跨四条线。每一跨剪力包络图由两支座最大剪力组成。均为两条线。每一跨剪力包络图由两支座最大剪力组成。均为两条线。29304.支座弯矩和剪力设计值支座弯矩和剪力设计值20bVMMc ccVVbqgVV 2)(弯矩设计值弯矩设计值剪力设计值剪力设计值均布荷载均布荷载集中荷载集中荷载McMbV0：按简支梁计算的支座剪力设计值（取绝对值）。：按简支梁计算的支座剪力设计值（取绝对值）。31例题：例题：G=35.4kN Q=30kNABCD1234562m2m2m2m2m2m2m2m2mABCD1
20、23456ABCD123456ABCD123456ABCD123456组合组合1组合组合2组合组合3组合组合432ABCD123456组合组合1mkN180630 mkN4.21264.3500 QlGlMBMCBCmkN85.965.8024.35mkN03.773265.802)304.35(mkN92.1033165.802)304.35(mkN65.80180133.04.212267.0435261CB MMMMMMMMABCD同理组合同理组合233ABCD123456组合组合3ABCDmkN75.443273.723169.1122)304.35(mkN43.313173.7232
21、69.1122)304.35(mkN67.553269.1122)304.35(mkN23.933169.1122)304.35(mkN73.72180089.04.212267.0 mkN69.112180311.04.212267.04321CB MMMMMM组合组合4与组合与组合3对称对称34ABCD支座、跨中弯矩最大值不同时出现。支座、跨中弯矩最大值不同时出现。351.应力重分布与内力重分布应力重分布与内力重分布1）应力重分布）应力重分布由于材料的非弹性性质，使截面上的应力分布不再服从线弹由于材料的非弹性性质，使截面上的应力分布不再服从线弹性分布的规律。应力重分布在静定结构和超静定结构
22、中都可性分布的规律。应力重分布在静定结构和超静定结构中都可能发生。能发生。2）内力重分布）内力重分布超静定结构存在多余联系，其内力是按刚度分配的。由于混超静定结构存在多余联系，其内力是按刚度分配的。由于混凝土开裂、钢筋屈服等造成各截面刚度发生变化，内力分布凝土开裂、钢筋屈服等造成各截面刚度发生变化，内力分布规律随之而变。规律随之而变。内力重分布：内力重分布：由于超静定钢筋混凝土结构的非弹性性质而引由于超静定钢筋混凝土结构的非弹性性质而引起的各截面内力之间的关系不再遵循线弹性关系的现象。起的各截面内力之间的关系不再遵循线弹性关系的现象。“内力重分布内力重分布”只会在超静定结构中发生且内力不符合结
23、只会在超静定结构中发生且内力不符合结构构力学的规律。力学的规律。六、超静定结构塑性内力重分布的概念六、超静定结构塑性内力重分布的概念362.混凝土受弯构件的塑性铰混凝土受弯构件的塑性铰 钢筋屈服后，截面承受的弯矩钢筋屈服后，截面承受的弯矩几乎不变情况下，曲率激增，相几乎不变情况下，曲率激增，相当于该截面形成一个能转动的当于该截面形成一个能转动的“铰铰”。在杆系结构中称为塑性铰，在板。在杆系结构中称为塑性铰，在板内称为塑性铰线内称为塑性铰线。u 钢筋铰钢筋铰：塑性铰的转动是由于受拉钢筋先屈服后，受压混：塑性铰的转动是由于受拉钢筋先屈服后，受压混凝土压坏引起的。凝土压坏引起的。混凝土铰混凝土铰：超
24、配筋情况下，塑性铰的转动受压混凝土非弹：超配筋情况下，塑性铰的转动受压混凝土非弹性变形引起的，其转动能力很小。一般不考虑。性变形引起的，其转动能力很小。一般不考虑。在静定结构中，任一截面形成塑性铰后，结构成为几何可在静定结构中，任一截面形成塑性铰后，结构成为几何可变体系而达到极限承载能力。但在超静定结构中，由于存在变体系而达到极限承载能力。但在超静定结构中，由于存在多余约束，构件一截面形成塑性铰，只是减少了超静定次数，多余约束，构件一截面形成塑性铰，只是减少了超静定次数，结构仍可继续加荷，直至出现足够多的塑性铰，使结构成为结构仍可继续加荷，直至出现足够多的塑性铰，使结构成为几何可变体系，才达到
25、其极限承载能力。几何可变体系，才达到其极限承载能力。y MyMu37塑性铰塑性铰A:能承受（基本不变的）弯矩能承受（基本不变的）弯矩 B:具有一定长度具有一定长度C:只能单向、有限度的转动只能单向、有限度的转动1）塑性铰与理想铰的区别）塑性铰与理想铰的区别理想铰理想铰A:不能承受弯矩。不能承受弯矩。B:集中于一点集中于一点C:任意转动任意转动2)影响塑性铰转动能力的因素影响塑性铰转动能力的因素A:纵筋配筋率。纵筋配筋率。B:钢筋品种。钢筋品种。C:混凝土极限压应变。混凝土极限压应变。pyup)(l lp：塑性铰的等效长度。：塑性铰的等效长度。383.塑性内力重分布的过程塑性内力重分布的过程1
26、1）弹性内力阶段）弹性内力阶段2 2）截面间弯曲刚度比值改变阶段）截面间弯曲刚度比值改变阶段3 3）塑性铰阶段）塑性铰阶段FlM156.0 支座开裂支座开裂跨中开裂跨中开裂支座屈服支座屈服跨中屈服跨中屈服FM等截面矩形梁，支座、跨中截面配筋相同，所等截面矩形梁，支座、跨中截面配筋相同，所能承受的极限弯矩相同。假设该梁配有足够的能承受的极限弯矩相同。假设该梁配有足够的抗剪钢筋，在达到极限弯矩前不发生剪切破坏，抗剪钢筋，在达到极限弯矩前不发生剪切破坏，且具有足够的延性。且具有足够的延性。MuFyFyFFFlM188.0 FFFuFuMuMuMu39 1)1)弹性阶段：弹性阶段：加荷初期，混凝土开裂
27、前梁工作接近弹性加荷初期，混凝土开裂前梁工作接近弹性体系，支座弯矩为体系，支座弯矩为-0.188-0.188PlPl，跨中弯矩为，跨中弯矩为0.1560.156PlPl，跨中和支，跨中和支座的座的M-FM-F曲线均为直线。曲线均为直线。2)弹塑性阶段：弹塑性阶段：加荷至支座受拉区混凝土出现裂缝，跨加荷至支座受拉区混凝土出现裂缝，跨中尚未开裂，此时内力重分布逐渐明显，由于支座开裂，刚度中尚未开裂，此时内力重分布逐渐明显，由于支座开裂，刚度降低，支座弯矩增长率降低，跨中弯矩增长率加大。继续加荷降低，支座弯矩增长率降低，跨中弯矩增长率加大。继续加荷至跨中开裂，由于支座弯矩至跨中开裂，由于支座弯矩大于
28、跨中大于跨中弯矩，因此弯矩，因此B B支座变形发支座变形发展快，直至受拉钢筋即将屈服。展快，直至受拉钢筋即将屈服。3)塑性铰阶段：塑性铰阶段：加荷至支座受拉钢筋屈服，中间塑性铰加荷至支座受拉钢筋屈服，中间塑性铰形成，随荷载增长，形成，随荷载增长，支座弯矩支座弯矩增长极小，继续加载，增长极小，继续加载，2 2根简支根简支梁，跨中弯矩增长很快，直至跨中出现塑性铰，此时梁成为机梁，跨中弯矩增长很快，直至跨中出现塑性铰，此时梁成为机动体系破坏。动体系破坏。内力重分布为两个过程：第一过程发生在裂缝出现至塑性内力重分布为两个过程：第一过程发生在裂缝出现至塑性铰形成以前，主要是由于裂缝的形成和开展，使构件刚
29、度变化铰形成以前，主要是由于裂缝的形成和开展，使构件刚度变化而引起的内力重分布；第二过程而引起的内力重分布；第二过程发生在塑性铰形成以后，是由发生在塑性铰形成以后，是由于塑性铰的转动引起的。一般第二过程的内力重分布较第一过于塑性铰的转动引起的。一般第二过程的内力重分布较第一过程的内力重分布显著。程的内力重分布显著。404.影响塑性内力重分布的因素影响塑性内力重分布的因素1 1）塑性铰的转动能力）塑性铰的转动能力：取决于纵向钢筋的配筋率、钢筋的品：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；种和混凝土的极限压应变值；2 2）斜截面承载力）斜截面承载力：在出现足够的塑性铰之前不能产生
30、斜截面：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；破坏，否则不能形成充分的内力重分布；3 3）正常使用条件）正常使用条件：控制内力重分布的幅度，一般要求在正常：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。大。5.考虑塑性内力重分布的意义考虑塑性内力重分布的意义1）能正确估计结构的承载力、裂缝和变形；）能正确估计结构的承载力、裂缝和变形；2）能合理调整钢筋布置，减少支座钢筋用量，方便施工；）能合理调整钢筋布置，减少支座钢筋用量，方便施工；3）可人为控制弯矩分布，简化结
31、构计算；）可人为控制弯矩分布，简化结构计算；4）可以使结构在破坏时有较多的截面达到承载力，充分发挥）可以使结构在破坏时有较多的截面达到承载力，充分发挥材料的作用，提高经济性。材料的作用，提高经济性。41下列情况不应采用考虑塑性内力重分布的方法：下列情况不应采用考虑塑性内力重分布的方法：1）要求不出现裂缝或处于三）要求不出现裂缝或处于三a、三、三b类环境情况下的结构；类环境情况下的结构；2）直接承受动荷载和重复荷载的构件；）直接承受动荷载和重复荷载的构件；3）要求有较高安全储备的结构。）要求有较高安全储备的结构。6.考虑内力重分布方法的适用范围考虑内力重分布方法的适用范围42七、连续梁、板按调幅
32、法的的内力计算七、连续梁、板按调幅法的的内力计算 连续梁、板考虑塑性内力重分布的计算方法较多，例如：连续梁、板考虑塑性内力重分布的计算方法较多，例如：极限平衡法、塑性铰法、非线性全过程分析及弯矩调幅法等。极限平衡法、塑性铰法、非线性全过程分析及弯矩调幅法等。目前工程上应用较多的是弯矩调幅法。目前工程上应用较多的是弯矩调幅法。弯矩调幅法的概念弯矩调幅法的概念：先按弹性分析求出结构各截面弯矩值，：先按弹性分析求出结构各截面弯矩值，再根据需要将结构中一些截面的最大（绝对值）弯矩（多数再根据需要将结构中一些截面的最大（绝对值）弯矩（多数为支座弯矩）予以调整，按调整后的内力进行截面配筋设计。为支座弯矩）
33、予以调整，按调整后的内力进行截面配筋设计。1.概念概念2.基本原则基本原则1）为尽可能节约钢材，宜使用调整后的弯矩包络图做为设）为尽可能节约钢材，宜使用调整后的弯矩包络图做为设计配筋依据。计配筋依据。2）为方便施工，通常减小支座截面弯矩。）为方便施工，通常减小支座截面弯矩。3）调幅需使结构满足刚度、裂缝要求，不应在正常使用条）调幅需使结构满足刚度、裂缝要求，不应在正常使用条件下出现塑性铰。钢筋混凝土梁支座或节点边缘截面的负弯件下出现塑性铰。钢筋混凝土梁支座或节点边缘截面的负弯矩调幅幅度不宜大于矩调幅幅度不宜大于25；钢筋混凝土板的负弯矩调幅幅度；钢筋混凝土板的负弯矩调幅幅度不宜大于不宜大于20
34、。（预应力见规范。（预应力见规范10.1.8条）条）43弯矩调幅系数弯矩调幅系数 ：eaeMMM Me：按弹性理论算得的弯矩值：按弹性理论算得的弯矩值Ma：调幅后的弯矩值。：调幅后的弯矩值。4)调幅后应满足静力平衡条件，即调整后的每跨两端支座弯调幅后应满足静力平衡条件，即调整后的每跨两端支座弯矩平均值与跨中弯矩之和（均为绝对值），不小于该跨满载矩平均值与跨中弯矩之和（均为绝对值），不小于该跨满载时（恒时（恒+活）按简支计算的跨中弯矩活）按简支计算的跨中弯矩M0的的1.02倍。倍。MAMBMM0002.12MMMMBA 调整后各控制截面的弯矩值不宜小于简支弯矩值的调整后各控制截面的弯矩值不宜小于
35、简支弯矩值的1/3。5)为保证塑性铰具有足够的转动能力，梁端截面相对受压为保证塑性铰具有足够的转动能力，梁端截面相对受压区高度不应超过区高度不应超过0.35，且不宜小于，且不宜小于0.10。钢筋宜使用钢筋宜使用HRB335级和级和HRB400级热轧钢筋，也可采用级热轧钢筋，也可采用HPB235级热轧钢筋，宜选用级热轧钢筋，宜选用C20C45强度等级混凝土。强度等级混凝土。446)考虑塑性内力重分布后，连续梁和框架梁在下列区段考虑塑性内力重分布后，连续梁和框架梁在下列区段 内应内应将计算的箍筋截面面积增大将计算的箍筋截面面积增大20：对集中荷载，取支座至最：对集中荷载，取支座至最近一个集中荷载之
36、间的区段；对均布荷载，取支座边至距支近一个集中荷载之间的区段；对均布荷载，取支座边至距支座边座边1.05h0的区段。的区段。为避免斜拉破坏，箍筋的配筋率为避免斜拉破坏，箍筋的配筋率bsASVsv yvt3.0ff 7）连续梁各控制截面的剪力连续梁各控制截面的剪力设计值，可按荷载最不利布置，设计值，可按荷载最不利布置，根据调整后的支座弯矩用静力根据调整后的支座弯矩用静力平衡条件计算，也可近似用考平衡条件计算，也可近似用考虑荷载最不利布置按弹性方法虑荷载最不利布置按弹性方法算得的剪力值。算得的剪力值。453.用弯矩调幅法计算等跨连续梁、板用弯矩调幅法计算等跨连续梁、板 1）计算跨度）计算跨度abb
37、ln1ln2l01l022 21n1n01alhll 板：板：1n1n01025.1 2lall 梁：梁：n02ll 较较小小值值较较小小值值n02ll 如果边支座为整体浇筑时取如果边支座为整体浇筑时取净跨。净跨。46端支座端支座边跨中边跨中离端第二支座离端第二支座离端第二跨跨中离端第二跨跨中中间支座中间支座中间跨中中间跨中边跨中边跨中边跨中边跨中离端第二支座离端第二支座边跨中边跨中边跨中边跨中离端第二跨跨中离端第二跨跨中离端第二支座离端第二支座 离端第二支座离端第二支座472）弯矩、剪力系数）弯矩、剪力系数等跨连续梁、板，各跨承受相等均布荷载等跨连续梁、板，各跨承受相等均布荷载20)(lqg
38、Mm nvlqgV)(3.0/gq弯矩系数弯矩系数m截面截面端支座支承条件端支座支承条件梁梁板板端支座端支座梁、板搁置在墙上梁、板搁置在墙上00梁、板与梁整浇梁、板与梁整浇1/241/16梁与柱整浇梁与柱整浇1/16边跨中边跨中梁、板搁置在墙上梁、板搁置在墙上1/11梁、板与梁整浇梁、板与梁整浇1/14梁与柱整浇梁与柱整浇1/14离端第二离端第二支座支座两跨连续两跨连续1/10三跨及三跨以上连续三跨及三跨以上连续1/11离端第二离端第二跨跨中跨跨中1/16中间支座中间支座1/16中间跨中中间跨中1/1648剪力系数剪力系数v截面截面端支座支承端支座支承条件条件梁梁端支座内侧端支座内侧搁置在墙上
39、搁置在墙上045与梁或柱整与梁或柱整浇浇05离端第二支离端第二支座外测座外测搁置在墙上搁置在墙上06与梁或柱整与梁或柱整浇浇055离端第二支离端第二支座内测座内测055中间支座两中间支座两侧侧05549例：例：5跨等跨连续梁承受均布荷载，次梁边支座为砖墙，设跨等跨连续梁承受均布荷载，次梁边支座为砖墙，设活荷载与恒荷载设计值之比活荷载与恒荷载设计值之比 q/g=3，l0为计算跨度。为计算跨度。1223112231BB)(5625.043)(4375.041)(43,3431)(41,43qgqqqgqggqgqqqqqgqgggggqg AA50202020max1202020maxB)(090
40、4.01.0078.0)(1129.0119.0105.0lqglqlgMlqglqlgM MBmaxM1max20201max120210002002020B20BmaxB)(111)(0904.0)(0837.0)(21409.00)()(409.0)(111)(21)(0909.0-)(111-)(0903.0-8.02.0lqglqgMMlqgxqgxVMlxxqgVlqgllqglqgVlqglqgMlqgMMAAA 故故则则弯弯矩矩最最大大处处：此此时时为为方方便便取取，取取 支座弯矩比按弹性理论计算小，跨中弯矩未增加，有经济效支座弯矩比按弹性理论计算小，跨中弯矩未增加，有经济效益
41、，方便施工。因支座、跨中弯矩最大值不同时出现。益，方便施工。因支座、跨中弯矩最大值不同时出现。514.用调幅法计算跨连续梁、板用调幅法计算跨连续梁、板 当不等跨连续梁、板的跨度差不大于当不等跨连续梁、板的跨度差不大于10时，仍可采用时，仍可采用等跨连续梁板的系数。计算支座弯矩时，等跨连续梁板的系数。计算支座弯矩时，l0取相邻两跨中的较取相邻两跨中的较大跨度值；计算跨中弯矩时，大跨度值；计算跨中弯矩时，l0取本跨跨度值。取本跨跨度值。当不等跨连续梁、板的跨度差大于当不等跨连续梁、板的跨度差大于10时，连续梁应根时，连续梁应根据弹性方法求出弯矩包络图，再以包络图作为调幅依据，按据弹性方法求出弯矩包
42、络图，再以包络图作为调幅依据，按前述调幅原则调幅。前述调幅原则调幅。连续板可按下述步骤计算（可不先进行弹性分析）：连续板可按下述步骤计算（可不先进行弹性分析）：1）从较大跨度开始在下列范围内选定跨中的弯矩设计值：）从较大跨度开始在下列范围内选定跨中的弯矩设计值：2 2）按按所选定的跨中弯矩设计值，由静力平衡条件求该跨）按按所选定的跨中弯矩设计值，由静力平衡条件求该跨两端支座弯矩设计值，再以此支座弯矩为已知值，利用上述两端支座弯矩设计值，再以此支座弯矩为已知值，利用上述步骤确定邻跨跨中和另一支座的弯矩设计，以此类推，求得所步骤确定邻跨跨中和另一支座的弯矩设计，以此类推，求得所有跨中及支座弯矩设计
43、值。应符合基本原则。有跨中及支座弯矩设计值。应符合基本原则。在在之之外外时时，宜宜取取偏偏小小值值之之间间时时，宜宜取取偏偏大大值值；当当长长跨跨与与短短跨跨之之比比在在（中中间间跨跨（边边跨跨3-3.116)20):11)14):20202020lqgMlqglqgMlqg 52八、单向板肋梁楼盖截面设计与构造要求八、单向板肋梁楼盖截面设计与构造要求1.板的计算特点板的计算特点1）连续板可按塑性内力重分布的方法计算。连续板可按塑性内力重分布的方法计算。2）板一般均能满足斜截面抗剪要求，设计时可不进行抗剪板一般均能满足斜截面抗剪要求，设计时可不进行抗剪计算。计算。3）在承载能力极限状态时，板支
44、座处在负弯矩作用下上部在承载能力极限状态时，板支座处在负弯矩作用下上部开裂，跨中在正弯矩的作用下部开裂，板的实际轴线成为一个开裂，跨中在正弯矩的作用下部开裂，板的实际轴线成为一个拱形。当板的四周与梁整浇，梁具有足够的刚度，使板的支座拱形。当板的四周与梁整浇，梁具有足够的刚度，使板的支座不能自由移动时，板在竖向荷载作用下将产生水平推力，由此不能自由移动时，板在竖向荷载作用下将产生水平推力，由此产生的支座反力对板产生的弯矩可抵消部分荷载作用下的弯矩产生的支座反力对板产生的弯矩可抵消部分荷载作用下的弯矩。因此。因此对四周与梁整体连接的单向板，中间跨的跨中（包括离对四周与梁整体连接的单向板，中间跨的跨
45、中（包括离端第二跨跨中）截面及中间支座，计算弯矩可减少端第二跨跨中）截面及中间支座，计算弯矩可减少20，其它，其它截面不予降低。截面不予降低。53次梁次梁主梁主梁2112542.板的构造要求板的构造要求1）板的跨厚比：）板的跨厚比：钢筋混凝土单向板不大于钢筋混凝土单向板不大于30，双向板不大于，双向板不大于40；无梁支承的有柱帽板不大于；无梁支承的有柱帽板不大于35，无梁支承的无柱帽板不，无梁支承的无柱帽板不大于大于30。预应力板可适当增加；当板的荷载、跨度较大时宜。预应力板可适当增加；当板的荷载、跨度较大时宜适当减小。适当减小。外挑过长时宜采取悬臂梁外挑过长时宜采取悬臂梁-板的结构形式。板的
46、结构形式。55板的最小厚度应大于板的最小厚度应大于3倍预埋管道外径，当有交叉管道预埋在倍预埋管道外径，当有交叉管道预埋在板内时，板的最小厚度还需适当增加。预埋管道应放置在顶板内时，板的最小厚度还需适当增加。预埋管道应放置在顶部和底部钢筋之间，其混凝土保护层不宜小于部和底部钢筋之间，其混凝土保护层不宜小于40mm。对住宅。对住宅中的现浇板，当预埋单根中的现浇板，当预埋单根d=25mm电线套管时板的最小厚度通电线套管时板的最小厚度通常为常为100mm。2）3）板中受力钢筋）板中受力钢筋板中受力钢筋的间距，当板厚不大于板中受力钢筋的间距，当板厚不大于150mm时不宜大于时不宜大于200mm 当板厚大
47、于当板厚大于150mm时不宜大于板厚的时不宜大于板厚的1.5倍，且不倍，且不宜大于宜大于250mm。4）板的受力钢筋的配置方法有弯起式和分离式两种板的受力钢筋的配置方法有弯起式和分离式两种，钢筋弯，钢筋弯起切断位置见下图，弯起式可一端弯起图（起切断位置见下图，弯起式可一端弯起图（a）或两端弯起图）或两端弯起图（b），弯起角度），弯起角度30，h120mm时时45。弯起式配筋整体。弯起式配筋整体性好，节约钢材，但施工复杂；分离式配筋图（性好，节约钢材，但施工复杂；分离式配筋图（c）施工方便，）施工方便，但用钢量稍大。但用钢量稍大。56采用分离式配筋的多跨板，板底钢筋宜全部伸入支座；支座采用分离式
48、配筋的多跨板，板底钢筋宜全部伸入支座；支座负弯矩钢筋向跨内延伸的长度应根据负弯矩图确定，并满足负弯矩钢筋向跨内延伸的长度应根据负弯矩图确定，并满足钢筋锚固的要求。钢筋锚固的要求。均布荷载作用下跨度相差小于均布荷载作用下跨度相差小于20%的连续板配筋方案：的连续板配筋方案：当当q/g3时，时，a=ln/4；当；当q/g3时，时，a=ln/3。ln为板的净跨，不等为板的净跨，不等跨时取相邻两跨较大值。跨时取相邻两跨较大值。ln/6ln/6ln/6ln/6ln/10ln/10aaaal0/4l0/4l0/7aaaa完全简支可不用完全简支可不用57简支板或连续板下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度不应简
49、支板或连续板下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度不应小于钢筋直径的小于钢筋直径的5 5倍，且宜伸过支座中心线。当连续板内温度、倍，且宜伸过支座中心线。当连续板内温度、收缩应力较大时，伸入支座的长度宜适当增加。收缩应力较大时，伸入支座的长度宜适当增加。585）板中受力钢筋的间距，当板厚不大于板中受力钢筋的间距，当板厚不大于150mm时不宜大于时不宜大于200mm 当板厚大于当板厚大于150mm时不宜大于板厚的时不宜大于板厚的1.5倍，且不宜倍，且不宜大于大于250mm。6）现浇混凝土空心楼板的体积空心率不宜大于现浇混凝土空心楼板的体积空心率不宜大于50。采用箱型内孔时，顶板厚度不应小于肋间净距的采
50、用箱型内孔时，顶板厚度不应小于肋间净距的115且不应且不应小于小于50mm。当底板配置受力钢筋时，其厚度不应小于。当底板配置受力钢筋时，其厚度不应小于50mm。内孔间肋宽与内孔高度比不宜小于内孔间肋宽与内孔高度比不宜小于14，且肋宽不应小于，且肋宽不应小于60mm，对预应力板不应小于，对预应力板不应小于80mm。采用管型内孔时，孔顶、孔底板厚均不应小于采用管型内孔时，孔顶、孔底板厚均不应小于40mm，肋宽，肋宽与内孔径之比不宜小于与内孔径之比不宜小于15，且肋宽不应小于，且肋宽不应小于50mm，对预，对预应力板不应小于应力板不应小于60mm。7）构造钢筋构造钢筋（1）分布筋：）分布筋：板除配置
