1、混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 第第1 1章章 梁板结构设计梁板结构设计 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 概述概述 1 12 qqq 12 vv 4 1 1 1 5 384 q l v EI 4 2 2 2 5 384 q l v EI 44 1 12 2 q lq l 4 2 1 44 12 l qq ll 4 1 2 44 12 l qq ll 12 12 /20.9412 ,0.0588 /30.9878 ,0.0122 llqq qq llqq qq 2121 2121 当当时时: : 当当时时: : 结构布臵及梁板基本尺寸确定结构布臵及梁板基本尺寸
2、确定 结构的计算简图结构的计算简图 结构的荷载及计算单元结构的荷载及计算单元 结构最不利荷载组合结构最不利荷载组合 连续梁、板结构按弹性理论的分析方法连续梁、板结构按弹性理论的分析方法 连续梁、板结构按塑性理论的分析方法连续梁、板结构按塑性理论的分析方法 连续梁、板结构设计要求连续梁、板结构设计要求 连续梁、板配筋方案及构造要求连续梁、板配筋方案及构造要求 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 结构计算模型结构计算模型 板：连续板板：连续板 次梁、主梁：连续梁次梁、主梁：连续梁 结构计算单元结构计算单元 结构支承条件与折算荷载结构支承条件与折算荷载
3、 结构计算跨度结构计算跨度 结构计算跨数结构计算跨数 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 结构计算单元结构计算单元 1m 次梁 间距 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 次梁是板的支座，主梁是次梁支座，柱次梁是板的支座，主梁是次梁支座，柱/ /墙是主梁支座墙是主梁支座 支座处无竖向位移且可以自由转动支座处无竖向位移且可以自由转动 板、次梁：铰支座板、次梁：铰支座 主梁主梁 支承在墙上：铰支座支承在墙上：铰支座 支承在柱上支承在柱上 梁柱线刚度比大于梁柱线刚度比大于3434：铰支座：铰支座 梁柱线刚度
4、比小于梁柱线刚度比小于3434：刚接，按框架计算：刚接，按框架计算 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 忽略支承结构的扭转刚度和竖向变形忽略支承结构的扭转刚度和竖向变形 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 考虑支撑结构扭转刚度的修正：折算荷载考虑支撑结构扭转刚度的修正：折算荷载 多跨连续梁、板在均布荷载作用下，中间支座截面处转多跨连续梁、板在均布荷载作用下，中间支座截面处转 角很小角很小 多跨连续梁、板在在隔跨布臵的荷载作用下，中间支座多跨连续梁、板在在隔跨布臵的荷载作用下，中间支座 截面转角较大截
5、面转角较大 保持总荷载不变，增大永久荷载，减小可变荷载保持总荷载不变，增大永久荷载，减小可变荷载 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 板板 次梁次梁 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 2 q gg 2 q q 4 q gg 3 4 q q 通常取支座中心线的距离作为计算跨度通常取支座中心线的距离作为计算跨度 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 等跨度、等刚度、荷载和支
6、承条件相同的多跨连续梁、等跨度、等刚度、荷载和支承条件相同的多跨连续梁、 板，除端部两跨内力外，其它所有中间跨的内力都较为板，除端部两跨内力外，其它所有中间跨的内力都较为 接近，相差很小，所有中间跨的内力可由一跨代表。接近，相差很小，所有中间跨的内力可由一跨代表。 当结构实际跨数多于当结构实际跨数多于5 5跨时，可按跨时，可按5 5跨进行内力计算。跨进行内力计算。 当结构实际跨数小于当结构实际跨数小于5 5跨时，按实际跨数计算。跨时，按实际跨数计算。 对于跨度、刚度、荷载或支承条件不同的多跨连续梁、对于跨度、刚度、荷载或支承条件不同的多跨连续梁、 板，按实际跨数进行结构分析。板，按实际跨数进行
7、结构分析。 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 结构的荷载结构的荷载 永久荷载永久荷载 可变荷载可变荷载 折算成等效均布荷载折算成等效均布荷载 一跨内按满跨布臵一跨内按满跨布臵 折减折减 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 荷载计算单元荷载计算单元 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 结构控制截面结构控制截面 内力与抗力的比值内力与抗力的比值 连续梁连续梁/ /板结构控
8、制截面板结构控制截面 支座截面支座截面 跨中截面跨中截面 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 最不利荷载组合最不利荷载组合 跨内截面最大正弯矩跨内截面最大正弯矩 跨内截面最大负弯矩跨内截面最大负弯矩 支座截面最大负弯矩支座截面最大负弯矩 边支座截面最大剪力边支座截面最大剪力 中间跨支座截面最大剪力中间跨支座截面最大剪力 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 内力极值内力极值 边跨跨内截面最大正弯矩边跨跨内截面最大正弯矩 边跨第一内支座截面最大负弯矩边跨第一内支座截面最大负弯矩 边跨第一内支座截面最大剪
9、力边跨第一内支座截面最大剪力 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 结构内力分析结构内力分析 力法力法 位移法位移法 弯矩分配法弯矩分
10、配法 查表（附录查表（附录7 7） 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 结构内力包络图结构内力包络图 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 结构塑性铰结构塑性铰 结构承载力极限状态结构承载力极限状态 结构塑性内力重分布结构塑性内力重分布 结构塑性内力重分布的限制条件结构塑性内力重分布的限制条件 结构按塑性内力重分布的一般分析方法结构按塑性内力重分布的一般分析方法 等跨连续梁、板在均布荷载作用下的内力计算等跨连续梁、板在均布荷载作用下的内力计算 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁
11、板结构单向板梁板结构 2 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 适筋梁正截面受弯的三适筋梁正截面受弯的三 个受力阶段个受力阶段 未裂阶段未裂阶段 带裂缝工作阶段带裂缝工作阶段 破坏阶段破坏阶段 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 破坏阶段受力分析破坏阶段受力分析 钢筋应力保持不变，但钢筋应力保持不变，但 钢筋应变急剧增大；钢筋应变急剧增大； 裂缝显著开展，中和轴裂缝显著开展，中和轴 迅速上移，受压区高度迅速上移，受压区高度 减少较大，混凝土压应减少较大，混凝土压应 力和压应变迅速增大；力和压应变迅速增
12、大； 钢筋拉力与混凝土压力钢筋拉力与混凝土压力 的力臂有所增大，截面的力臂有所增大，截面 弯矩略有增加。弯矩略有增加。 受压边缘混凝土的压应受压边缘混凝土的压应 变达到极限压应变，承变达到极限压应变，承 载力将有所降低，直至载力将有所降低，直至 压区混凝土压酥。压区混凝土压酥。 塑性铰塑性铰 钢筋屈服后至受压区边缘混凝土达到极限压应变前钢筋屈服后至受压区边缘混凝土达到极限压应变前 ，截面在外弯矩增加很小的情况下产生很大转动，截面在外弯矩增加很小的情况下产生很大转动， 表现得犹如一个能够转动的铰，称为“塑性铰”表现得犹如一个能够转动的铰，称为“塑性铰” 。 理想铰不能承受任何弯矩，而塑性铰能承受
13、一定数理想铰不能承受任何弯矩，而塑性铰能承受一定数 值的弯矩。值的弯矩。 理想铰可以自由转动，而塑性铰却是单向转动，只理想铰可以自由转动，而塑性铰却是单向转动，只 能沿弯矩作用方向作有限转动。能沿弯矩作用方向作有限转动。 拉铰拉铰/ /钢筋铰：受拉钢筋屈服。钢筋铰：受拉钢筋屈服。 压铰压铰/ /混凝土铰：受拉钢筋不屈服。混凝土铰：受拉钢筋不屈服。 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 puyp ()l 弹性理论弹性理论 当结构的某一个截面达到承载力极限状态，则整个结构当结构的某一个截面达到承载力极限状态，则整个结构 达到承载力极限状态。达到承载力极
14、限状态。 塑性理论塑性理论 超静定结构出现一个塑性铰，只减少一个多余约束，结超静定结构出现一个塑性铰，只减少一个多余约束，结 构还能继续承受荷载。只有当结构出现若干个塑性铰，构还能继续承受荷载。只有当结构出现若干个塑性铰， 使结构局部或整体成为几何可变体系时，结构才达到承使结构局部或整体成为几何可变体系时，结构才达到承 载力极限状态。载力极限状态。 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构
15、2 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 弯矩调整幅度弯矩调整幅度 一般地，一般地，20%20% 可变荷载和永久荷载之比小于可变荷载和永久荷载之比小于1/31/3时，时， 15%15% 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 %25%100 188. 0 141. 0188. 0 Fl FlFl M MM B BB B %15%100 156. 0 1795. 0156. 0 1 11 1 Fl FlFl M MM 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 F F
16、 Fl lF M M Bu B 33. 1 141. 0 188. 0 F F Fl lF M M u 87. 0 1795. 0 156. 0 1 1 FllF141. 0188. 0FF 4 3 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 塑性铰的转动能力塑性铰的转动能力 主要取决于纵向钢筋的配筋率、品种和混凝土的极限压主要取决于纵向钢筋的配筋率、品种和混凝土的极限压 应变。应变。 斜截面承载能力斜截面承载能力 在破坏形成机构以前，不能发生因斜截面承载力不足而在破坏形成机构以前，不能发生因斜截面承载力不足而 引起的破坏，这将阻碍内力重分布继续进行。引
17、起的破坏，这将阻碍内力重分布继续进行。 正常使用条件正常使用条件 塑性铰转动过大，导致裂缝和挠度过大，不能满足正常塑性铰转动过大，导致裂缝和挠度过大，不能满足正常 使用。使用。 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 不宜采用不宜采用 在使用阶段不允许出现裂缝，对裂缝开展有较严格在使用阶段不允许出现裂缝，对裂缝开展有较严格 限制的结构，如水池池壁等。限制的结构，如水池池壁等。 直接承受动力和重复荷载的结构直接承受动力和重复荷载的结构 预应力结构和二次受力叠合结构预应力结构和二次受力叠合结构 要求有较高承载力储备的结构要求有较高承载力储备的结构 混凝土
18、结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 按弹性理论分析方法，求按弹性理论分析方法，求MB,max 确定确定B支座截面弯矩调幅系数，得到支座截面弯矩调幅系数，得到MB = (1-) MB,max 第一跨梁成为静定梁，受均布荷载第一跨梁成为静定梁，受均布荷载(g+q)与与B支座截面支座截面 弯矩弯矩MB共同作用，求跨内最大正弯矩共同作用，求跨内最大正弯矩M1 按弹性理论分析方法，求按弹性理论分析方法，求M1,max 按弹性和塑性理论计算跨内弯矩较大者作为调幅弯矩值按弹性和塑性理论计算跨内弯矩较大者作为调幅弯矩值 第二跨梁，第二跨梁， 混凝土结构设计混凝土结构设
19、计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 等跨连续梁等跨连续梁 等跨连续板等跨连续板 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 2 mb0 ()Mgq l vbn ()Vgq l 2 mp0 ()Mgq l 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 支承情况支承情况 截面位臵截面位臵 端端 支座支座 边跨边跨 跨中跨中 距端第距端第 二支座二支座 距端第二距端第二 跨跨中跨跨中 中间中间 支座支座 中间跨中间跨 跨中跨中 A B C 梁、板搁臵梁、板搁臵 在墙上在墙上 0 1/11 2跨跨 连续
20、：连续： -1/10 3跨以上跨以上 连续：连续：- 1/11 1/16 -1/14 1/16 板板 与梁整与梁整 浇连接浇连接 -1/16 1/14 梁梁 -1/24 梁与柱整浇梁与柱整浇 连接连接 -1/16 1/14 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2 支承情况支承情况 截面位臵截面位臵 端支座内端支座内 侧侧Ain 距端第二支座距端第二支座 中间支座中间支座 外侧外侧Bex 内侧内侧Bin 外侧外侧Cex 内侧内侧Cin 搁臵搁臵 在墙上在墙上 0.45 0.60 0.55 0.55 0.55 与梁或柱与梁或柱 整浇连接整浇连接 0.50 0.55 可变荷载与永久荷载比值等于可变荷载与永久荷载比值等于3 3 弯矩调幅系数约弯矩调幅系数约20%20% 可变荷载与永久荷载比值可变荷载与永久荷载比值1/351/35，结构跨数大于或小于，结构跨数大于或小于 5 5跨，各跨跨度相对差值小于跨，各跨跨度相对差值小于10%10% 混凝土结构设计混凝土结构设计 第第 1 1 章章 单向板梁板结构单向板梁板结构 2
