塑性铰内力重分布弯矩调幅等概念课件.ppt
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- 塑性 内力 分布 弯矩 调幅 概念 课件
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1、皖西学院皖西学院 土木工程专业土木工程专业混凝土结构基本原理(第10章)混凝土结构设计混凝土结构设计第10章主主 页页目目 录录帮帮 助助上一章上一章下一章下一章第第10章章 钢筋混凝土楼盖设计钢筋混凝土楼盖设计混凝土结构设计混凝土结构设计第10章本章重点本章重点1. 掌握梁板结构布置的掌握梁板结构布置的一般方法一般方法、计算简图计算简图、活荷载的最活荷载的最不利布置不利布置及及内力包络图内力包络图的绘制。的绘制。2. 掌握整体式(现浇)掌握整体式(现浇)单向单向梁板梁板结构的内力结构的内力按弹性按弹性及及考虑考虑塑性内力重分布塑性内力重分布的计算方法;建立折算荷载、塑性铰、的计算方法;建立折
2、算荷载、塑性铰、内力重分布、弯矩调幅等概念;掌握连续梁板截面设计内力重分布、弯矩调幅等概念;掌握连续梁板截面设计特点及配筋构造要求。特点及配筋构造要求。3. 掌握整体式掌握整体式(现浇)(现浇)双向双向板板结构的内力结构的内力按弹性按弹性及及按塑性按塑性理论理论的设计方法;掌握其配筋构造要求。的设计方法;掌握其配筋构造要求。4. 熟悉梁式楼梯和板式楼梯的受力特点、内力计算和配筋熟悉梁式楼梯和板式楼梯的受力特点、内力计算和配筋构造要求。构造要求。混凝土结构设计混凝土结构设计第10章10.1 概述概述10.整体式(现浇)单向板梁板结构设计整体式(现浇)单向板梁板结构设计10.整体式(现浇)双向板梁
3、板结构设计整体式(现浇)双向板梁板结构设计10.整体式楼梯和雨篷设计整体式楼梯和雨篷设计混凝土结构设计混凝土结构设计第10章主主 页页目目 录录帮帮 助助上一章上一章下一章下一章楼盖结构形式楼盖结构形式组成:一般梁组成:一般梁+板,可有板无梁。板,可有板无梁。形式:楼盖、屋盖、阳台、雨篷、楼梯、片筏基础等。形式:楼盖、屋盖、阳台、雨篷、楼梯、片筏基础等。10.1 概述概述钢筋混凝土无梁楼盖钢筋混凝土无梁楼盖钢筋混凝土肋梁楼盖钢筋混凝土肋梁楼盖混凝土结构设计混凝土结构设计第10章地下室底板地下室底板挡土墙挡土墙混凝土结构设计混凝土结构设计第10章混凝土结构设计混凝土结构设计第10章无梁密肋楼盖单
4、向板密肋楼盖混凝土结构设计混凝土结构设计第10章混凝土结构设计混凝土结构设计第10章混凝土结构设计混凝土结构设计第10章混凝土结构设计混凝土结构设计第10章混凝土结构设计混凝土结构设计第10章按结构类型:按结构类型: (1)肋梁楼盖肋梁楼盖 (2) 无梁楼盖无梁楼盖按预应力情况:按预应力情况: (1)RC楼盖(楼盖(2)PC楼盖楼盖按施工方法:按施工方法:(1)现浇楼盖()现浇楼盖(2)装配式楼盖()装配式楼盖(3)装配整体式)装配整体式混凝土结构设计混凝土结构设计第10章主主 页页目目 录录帮帮 助助上一章上一章下一章下一章n现浇式:板与梁钢筋交织,混凝土同时浇捣。这是本现浇式:板与梁钢筋交
5、织,混凝土同时浇捣。这是本章学习的重点。章学习的重点。装配式:预制板装配式:预制板+现浇(或预制)梁。现浇(或预制)梁。装配整体式:预制楼面上做刚性面层。装配整体式:预制楼面上做刚性面层。 刚性面层:刚性面层: 40 mm混凝土层,内配钢筋网。混凝土层,内配钢筋网。现浇式钢筋混凝土楼(屋)盖分类现浇式钢筋混凝土楼(屋)盖分类 有有梁梁楼楼盖盖现现浇浇楼楼盖盖无无梁梁楼楼盖盖 单单向向板板肋肋形形楼楼盖盖双双向向板板肋肋形形楼楼盖盖井井式式楼楼盖盖与与密密肋肋楼楼盖盖混凝土结构设计混凝土结构设计第10章(a) 两对边简支矩形板(b) 两对边简支矩形板的弯曲形状混凝土结构设计混凝土结构设计第10章
6、混凝土结构设计混凝土结构设计第10章主主 页页目目 录录帮帮 助助上一章上一章下一章下一章单向板肋形楼盖单向板肋形楼盖 10-112qqq10-241 115384q lvEI 10-342 225384q lvEI 10-412vv l2 / l1 3时按单向板设计时按单向板设计混凝土结构设计混凝土结构设计第10章主主 页页目目 录录帮帮 助助上一章上一章下一章下一章10-5441 12 2q lq l 10-64214412lqqll 10-74124412lqqll 1212/20.9412 ,0.0588/30.9878 ,0.0122llqq qqllqq qq21212121当当时
7、时: :当当时时: :板上荷载板上荷载传力方式:传力方式: 次梁次梁主梁主梁墙、柱墙、柱基础基础除与边长比有关外,还与支承梁的线刚度比有关。除与边长比有关外,还与支承梁的线刚度比有关。 混凝土结构设计混凝土结构设计第10章混凝土结构设计混凝土结构设计第10章主主 页页目目 录录帮帮 助助上一章上一章下一章下一章板上荷载板上荷载传力方式:传力方式: 两个方向梁两个方向梁墙、柱墙、柱基础基础亦亦可可按按短短边边方方向向的的单单向向板板计计算算,但但长长边边方方向向应应布布置置足足够够的的构构造造钢钢筋筋,只只配配分分布布钢钢筋筋不不够够。双向板肋形楼盖双向板肋形楼盖 梁无主次之分,荷载两向传递。梁
8、无主次之分,荷载两向传递。 2/3ll 2 21 1时时宜宜按按双双向向板板设设计计l2 / l1 2时按双向板设计时按双向板设计混凝土结构设计混凝土结构设计第10章混凝土结构设计混凝土结构设计第10章主主 页页目目 录录帮帮 助助上一章上一章下一章下一章井式井式井式楼盖与密肋楼盖井式楼盖与密肋楼盖 可无柱,使用方便,但梁跨度可无柱,使用方便,但梁跨度大。楼面刚度弱,变形大。大。楼面刚度弱,变形大。梁高梁高h 。 0118l密肋密肋肋距肋距 1.5 m,楼面刚度比井,楼面刚度比井式大,变形比井式小。式大,变形比井式小。 传力方式:传力方式: 板板梁梁基础基础墙墙混凝土结构设计混凝土结构设计第1
9、0章主主 页页目目 录录帮帮 助助上一章上一章下一章下一章无梁楼盖无梁楼盖 传力方式:传力方式: 板板柱柱基础基础板不宜薄,板不宜薄,h150mm。柱距不宜大。柱距不宜大。 混凝土结构设计混凝土结构设计第10章主主 页页目目 录录帮帮 助助上一章上一章下一章下一章10.2整体式(现浇)单向板梁板结构设计整体式(现浇)单向板梁板结构设计单向板梁板结构的设计步骤:单向板梁板结构的设计步骤:结构平面布置结构平面布置,并初步拟定板厚和主、次梁的截面尺,并初步拟定板厚和主、次梁的截面尺寸;寸;确定确定计算单元计算单元;确定梁、板的确定梁、板的荷载荷载及及计算简图计算简图;梁、板的梁、板的内力计算内力计算
10、;截面计算截面计算,配筋配筋及构造处理;及构造处理;绘制施工图绘制施工图混凝土结构设计混凝土结构设计第10章结构布置方法结构布置方法板板跨跨12.0 3.0ml 次次梁梁24 6ml 2hl= =( (1 1/ /1 12 21 1/ /1 18 8) )bh= =( (1 1/ /2 21 1/ /3 3) )主主梁梁35 8ml 3hl= =( (1 1/ /8 81 1/ /1 14 4) )bh= =( (1 1/ /2 21 1/ /3 3) )混凝土结构设计混凝土结构设计第10章主主 页页目目 录录帮帮 助助上一章上一章下一章下一章梁板内力计算方法梁板内力计算方法按弹性理论计算按弹
11、性理论计算 按结构力学方法计算。下例情况下要按弹性理论方按结构力学方法计算。下例情况下要按弹性理论方法计算:法计算: 为使板有足够的刚度,为使板有足够的刚度,板厚尚应满足:板厚尚应满足:连连续续板板简简支支板板140l悬悬臂臂板板135l112l板板厚厚工业楼面:工业楼面:h70 mm民用楼面:民用楼面:h60 mm屋屋 面:面:h70 mmhhh混凝土结构设计混凝土结构设计第10章主主 页页目目 录录帮帮 助助上一章上一章下一章下一章(1)直接直接承受承受动力荷载动力荷载和和疲劳荷载疲劳荷载作用的楼盖;作用的楼盖;(2)在使用阶段在使用阶段不允许出现裂缝不允许出现裂缝或对裂缝开展有较高要求或
12、对裂缝开展有较高要求的楼盖;的楼盖;(3)处于处于侵蚀性环境侵蚀性环境及及负温负温下的楼盖。下的楼盖。按塑性理论计算方法按塑性理论计算方法单向板肋形楼盖按线弹性的计算单向板肋形楼盖按线弹性的计算计算单元的确定计算单元的确定混凝土结构设计混凝土结构设计第10章荷载分配时不考虑结构的连续性荷载分配时不考虑结构的连续性混凝土结构设计混凝土结构设计第10章主主 页页目目 录录帮帮 助助上一章上一章下一章下一章相邻两跨跨长相差相邻两跨跨长相差1010时,按等跨计算。时,按等跨计算。五跨以上按五跨计算五跨以上按五跨计算。计算简图计算简图墙支承墙支承梁支承梁支承混凝土结构设计混凝土结构设计第10章计算跨度计
13、算跨度对单跨梁和板对单跨梁和板0nnllalh0nllb0nn1.05llal两端搁置在砖墙上的板两端搁置在砖墙上的板两端与梁整体连接的板两端与梁整体连接的板 单跨梁单跨梁混凝土结构设计混凝土结构设计第10章主主 页页目目 录录帮帮 助助上一章上一章下一章下一章计算跨度计算跨度0cll 0n(llh板板)0n1.025ll (梁梁)中中间间跨跨对多跨连续梁板对多跨连续梁板0n22abll,且且0n(22hbll板板)0n1.0252bll (梁梁)边边跨跨混凝土结构设计混凝土结构设计第10章主主 页页目目 录录帮帮 助助上一章上一章下一章下一章荷载荷载(1) 恒载:自重、粉灰重等。恒载:自重、
14、粉灰重等。恒载标准值体积恒载标准值体积材料自重材料自重常用的材料和构件自重见教材附录常用的材料和构件自重见教材附录2。(2) 活荷载:人群、家具等。活荷载:人群、家具等。民用建筑楼面活载标准值见教材附录民用建筑楼面活载标准值见教材附录3。板和次梁一般以均布荷载为主。板和次梁一般以均布荷载为主。承载力计算荷载用设计值,要将荷载标准承载力计算荷载用设计值,要将荷载标准值乘以荷载分项系数值乘以荷载分项系数G 或或Q 。混凝土结构设计混凝土结构设计第10章主主 页页目目 录录帮帮 助助上一章上一章下一章下一章(3) 折算恒载与折算活载折算恒载与折算活载考虑主梁对次梁、次梁对板的约束影响。考虑主梁对次梁
15、、次梁对板的约束影响。板板次梁次梁1122ggqqq1344ggqqq当梁板直接搁置在砖墙或钢梁上时,按实际恒载和当梁板直接搁置在砖墙或钢梁上时,按实际恒载和实际活载计算。实际活载计算。混凝土结构设计混凝土结构设计第10章内力计算及组合内力计算及组合内力按结构力学方法计内力按结构力学方法计算。算。25跨等跨梁板内跨等跨梁板内力见教材附录力见教材附录13。内力。内力要根据荷载最不利布置要根据荷载最不利布置组合计算,画出组合计算,画出内力包内力包络图络图。恒载一次布置,活恒载一次布置,活载分跨布置再组合载分跨布置再组合混凝土结构设计混凝土结构设计第10章主主 页页目目 录录帮帮 助助上一章上一章下
16、一章下一章配筋计算配筋计算配筋计算方法按配筋计算方法按混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理(第二(第二版)有关章节。版)有关章节。配筋时用的弯矩和剪力值按如下方法确定:配筋时用的弯矩和剪力值按如下方法确定:02bMMV边边中中10-8()2bVVgq 边边中中10-9混凝土结构设计混凝土结构设计第10章主主 页页目目 录录帮帮 助助上一章上一章下一章下一章单向板肋形楼盖按塑性内力重分布方法设计单向板肋形楼盖按塑性内力重分布方法设计计算单元及荷载计算单元及荷载(1) 计算单元:与弹性方法相同。计算单元:与弹性方法相同。(2) 计算跨度:计算跨度:(3) 荷载:用实际恒载与实际活载。荷载:用实际恒
17、载与实际活载。中间跨中间跨0ll (梁梁)边跨边跨0002(21.025allhllll ,且且板板)(梁梁)混凝土结构设计混凝土结构设计第10章主主 页页目目 录录帮帮 助助上一章上一章下一章下一章塑性铰塑性铰混凝土开裂后,截面的应力分布发生了变化,称应力发混凝土开裂后,截面的应力分布发生了变化,称应力发生了重分布。钢筋屈服后,在荷载无明显增加的情况生了重分布。钢筋屈服后,在荷载无明显增加的情况下,截面的变形可以急剧增大,称出现了下,截面的变形可以急剧增大,称出现了“塑性铰塑性铰”。混凝土结构设计混凝土结构设计第10章塑性铰与普通铰的塑性铰与普通铰的区别是:区别是:(a)塑性铰是单向铰,塑性
18、铰是单向铰, 只能沿只能沿Mu方向转动;方向转动;(b) 塑性铰可以传递弯矩塑性铰可以传递弯矩, MMu ;(c) 塑性铰的转动是有限的:塑性铰的转动是有限的:(d)有一定长度区域;有一定长度区域;P My Mu fy fu-fy P 混凝土结构设计混凝土结构设计第10章塑性铰可分为塑性铰可分为拉铰或拉铰或钢筋铰钢筋铰 (受拉钢筋屈服)和(受拉钢筋屈服)和压铰或压铰或混凝土铰混凝土铰 (受拉钢筋不屈服),拉铰转动量大于压铰。(受拉钢筋不屈服),拉铰转动量大于压铰。puyp()l10-10式中,式中, 为极限曲率;为极限曲率; 为屈服曲率;为屈服曲率;lp为塑性为塑性铰的等效长度。铰的等效长度。
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