1、第九章第九章 鋼筋砼肋形結構及剛鋼筋砼肋形結構及剛架結構架結構第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.1 概 述 第九章第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構鋼筋砼肋形結構及剛架結構 第第節節 概概 述述 肋形結構是由板和支承板的梁所組成的板梁結構。肋形結構是由板和支承板的梁所組成的板梁結構。 板、次梁和主梁組成的整體式樓面板、次梁和主梁組成的整體式樓面第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.1 概 述水電站廠房上部結構是由屋面板、縱梁、屋面大梁及柱組成的空間結構。水電站廠房上部結構是由屋面板、縱梁、屋面大梁及柱組成的空間結構。 v采用手算時，空間結構簡采用手算時，空間結構簡化為平面結構計算。化為平面結

2、構計算。v電站廠房上部結構簡化為電站廠房上部結構簡化為由板與梁組成的肋形結構由板與梁組成的肋形結構和和由屋面大梁與柱組成的剛架由屋面大梁與柱組成的剛架結構結構分別進行計算。分別進行計算。 （平（平、立立、剖面）剖面） 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.1 概 述 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.1 概 述v梁布置不同，板上荷載傳梁布置不同，板上荷載傳給支承梁的途徑不同，板的給支承梁的途徑不同，板的受力情況不同。受力情況不同。v板上荷載由互相垂直的兩板上荷載由互相垂直的兩個方向的板條傳給支承梁，個方向的板條傳給支承梁，荷載荷載p分為分為p1及及p2，p1由由l1方向方向的板條承擔，的板

3、條承擔，p2由由l2方向的板方向的板條承擔：條承擔： p1+p2 = p第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.1 概 述v略去相鄰板帶間扭矩影響，略去相鄰板帶間扭矩影響，兩個板帶在跨中的撓度為：兩個板帶在跨中的撓度為：v位移協調：位移協調： f1 = f2第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.1 概 述v忽略兩個板帶內鋼筋位置忽略兩個板帶內鋼筋位置高低和數量不同的影響，取高低和數量不同的影響，取I1I2vl2l12時時， p2僅為僅為p的百的百分之幾，可不考慮。分之幾，可不考慮。vl2l12時時，應考慮板在兩，應考慮板在兩個方向均傳遞荷載。個方向均傳遞荷載。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9

4、.7 雙向板肋形結構的設計 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.1 概 述根據根據梁格布置不同梁格布置不同，整體式肋，整體式肋形結構分為：形結構分為：(一一)單向板肋形結構單向板肋形結構l2l12時，時， p絕大部分沿絕大部分沿l1傳到傳到次梁，板當作支承在次梁上的次梁，板當作支承在次梁上的梁計算，稱為單向板。梁計算，稱為單向板。計算及構造簡單，施工方便。計算及構造簡單，施工方便。(二二)雙向板肋形結構雙向板肋形結構l2l12時，時， p沿兩個方向傳到沿兩個方向傳到四邊的支承梁，須進行兩個方四邊的支承梁，須進行兩個方向的內力計算，稱為雙向板。向的內力計算，稱為雙向板。經濟美觀，計算、構造及施

5、工經濟美觀，計算、構造及施工較復雜。較復雜。肋形結構設計步驟：肋形結構設計步驟：梁格布置，計算簡圖，內力計梁格布置，計算簡圖，內力計算，截面設計，配筋圖。算，截面設計，配筋圖。 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.2 單向板肋形結構的結構布置和計算簡圖 第二節第二節 單向板肋形結構的結構布置和計算簡圖單向板肋形結構的結構布置和計算簡圖 一、梁格布置一、梁格布置 梁格布置首先要滿足使用要求。梁格布置首先要滿足使用要求。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.2 單向板肋形結構的結構布置和計算簡圖 一、梁格布置一、梁格布置 梁格布置首先要滿足使用要求。梁格布置首先要滿足使用要求。第九章 鋼筋砼肋形

6、結構及剛架結構 9.2 單向板肋形結構的結構布置和計算簡圖 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.2 單向板肋形結構的結構布置和計算簡圖 v梁格布置應求得經濟和技術上的合理。梁格布置應求得經濟和技術上的合理。v梁布得稀梁布得稀，省模板和省工，但板的跨度加大，板厚增，省模板和省工，但板的跨度加大，板厚增加，多用砼，自重增大。加，多用砼，自重增大。v梁布得密梁布得密，板跨減少，板厚減薄，自重減輕，但費模，板跨減少，板厚減薄，自重減輕，但費模板和費工。板和費工。v板面積大，板較薄時，材料省，造價低。板面積大，板較薄時，材料省，造價低。v避免集中荷載直接作用在板上避免集中荷載直接作用在板上。v板和梁板

7、和梁宜盡量布置成等跨度宜盡量布置成等跨度，材料省，造價經濟，計，材料省，造價經濟，計算和構造簡便。算和構造簡便。v一般建筑一般建筑板的跨度為板的跨度為1.52.8m，板厚為板厚為60120mm。v水電站廠房發電機層的樓板，板厚常用水電站廠房發電機層的樓板，板厚常用120200mm。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.2 單向板肋形結構的結構布置和計算簡圖 v主梁跨度主梁跨度58m，次梁跨度次梁跨度46m。v建筑物平面尺寸大，避免溫度變化建筑物平面尺寸大，避免溫度變化及砼干縮裂縫，應設置永久的伸縮縫。及砼干縮裂縫，應設置永久的伸縮縫。v伸縮縫需將梁、柱分開，基礎可不伸縮縫需將梁、柱分開，基礎可

8、不分開。分開。伸縮縫間距根據氣候條件、結伸縮縫間距根據氣候條件、結構型式和地基特性等情況確定。構型式和地基特性等情況確定。v結構的建筑高度不同，或上部結構結構的建筑高度不同，或上部結構各部分傳到地基上的壓力相差大，及各部分傳到地基上的壓力相差大，及地基情況變化顯著時，應設置沉陷縫，地基情況變化顯著時，應設置沉陷縫，避免地基不均勻沉陷。避免地基不均勻沉陷。v沉陷縫從基礎直至屋頂全部分開，沉陷縫從基礎直至屋頂全部分開，沉陷縫可同時起伸縮縫的作用。沉陷縫可同時起伸縮縫的作用。 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.2 單向板肋形結構的結構布置和計算簡圖 二、計算簡圖二、計算簡圖設計時把肋形結構分解為

9、板、次梁和主梁分別計算。設計時把肋形結構分解為板、次梁和主梁分別計算。計算簡圖應表示出板或梁的計算簡圖應表示出板或梁的跨數，支座性質，荷載形式、跨數，支座性質，荷載形式、大小及作用位置，各跨的計大小及作用位置，各跨的計算跨度等。算跨度等。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.2 單向板肋形結構的結構布置和計算簡圖 (一一)支座的簡化支座的簡化v周邊擱置在磚墻上，簡化為鉸支。周邊擱置在磚墻上，簡化為鉸支。v板的中間支承為次梁，次梁的中間支承為主板的中間支承為次梁，次梁的中間支承為主梁，可簡化為鉸支，不考慮支承的剛性約束，引梁，可簡化為鉸支，不考慮支承的剛性約束，引起的誤差采用起的誤差采用折算荷載

10、折算荷載予以調整。予以調整。v板是以邊墻和次梁為板是以邊墻和次梁為鉸支鉸支的多跨連續板。的多跨連續板。v次梁是以邊墻和主梁為次梁是以邊墻和主梁為鉸支鉸支的多跨連續梁。的多跨連續梁。v主梁的中間支承是柱，主梁與柱的線剛度之主梁的中間支承是柱，主梁與柱的線剛度之比大于比大于4，主梁是以邊墻和柱為鉸支的連續梁，主梁是以邊墻和柱為鉸支的連續梁。小于小于4，柱和主梁成為剛架計算。，柱和主梁成為剛架計算。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.2 單向板肋形結構的結構布置和計算簡圖 (二二)荷載計算荷載計算(1)永久荷載永久荷載構件自重、面層重及固定設備重等，設計值用符號構件自重、面層重及固定設備重等，設計

11、值用符號g(均均布布)和和G(集中集中)表示。表示。(2)可變荷載可變荷載人群荷載和可移動的設備等，設計值用符號人群荷載和可移動的設備等，設計值用符號q(均布均布)和和Q(集中集中)表示。考慮最不利布置方式。表示。考慮最不利布置方式。板和梁上荷載分配范圍如圖。板和梁上荷載分配范圍如圖。v板取單位寬度板條計算，沿板跨方向受均載板取單位寬度板條計算，沿板跨方向受均載g或或q；v次梁承受板傳來的均載次梁承受板傳來的均載gl1或或qll及次梁自重及次梁自重；v主梁承受由次梁傳來的集載主梁承受由次梁傳來的集載Ggl1l2或或Qql1l2及主梁及主梁自重，主梁自重比次梁傳來的荷載小得多，可折算成集自重，主

12、梁自重比次梁傳來的荷載小得多，可折算成集載載G、Q一并計算一并計算。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.2 單向板肋形結構的結構布置和計算簡圖 (三三)計算跨度計算跨度v板或梁計算時作為鉸支。板或梁計算時作為鉸支。v彈性方法彎矩計算的計算跨度彈性方法彎矩計算的計算跨度l0，取支座中心線間的距離取支座中心線間的距離lc ；支座寬度支座寬度b較較大時：大時：板板 b0.1lc，l01.1ln；梁梁b0.05lc，l0。1.05 ln ln凈跨度。凈跨度。v剪力計算跨度剪力計算跨度l0ln 。(a)與支座整體連接與支座整體連接(b)擱置在墩墻上擱置在墩墻上第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.3

13、單向板肋形結構按彈性理論的計算 第三節第三節 單向板肋形結構按彈性理論的計算單向板肋形結構按彈性理論的計算內力計算有按內力計算有按彈性理論彈性理論和考慮和考慮塑性變形內力重分布塑性變形內力重分布兩種。兩種。水工建筑按彈性理論計算。水工建筑按彈性理論計算。 一、利用圖表計算連續板、梁的內力一、利用圖表計算連續板、梁的內力等跨度、等剛度連續板、梁承受均載的彎矩和剪力：等跨度、等剛度連續板、梁承受均載的彎矩和剪力： 1、2和和1、2分別為彎矩系數和剪力系數；分別為彎矩系數和剪力系數； l0、ln分別為板、梁的計算跨度和凈跨度。分別為板、梁的計算跨度和凈跨度。20120qlglMnnqlqlV1 第九

14、章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.3 單向板肋形結構按彈性理論的計算 兩端帶懸臂的板或梁內力用疊加方法確定。兩端帶懸臂的板或梁內力用疊加方法確定。AMM0lMVA 短懸臂上有荷載時，連續板、梁的彎矩和剪力：短懸臂上有荷載時，連續板、梁的彎矩和剪力： 、彎矩系數和剪力系數；彎矩系數和剪力系數； MA由懸臂上的荷載產生的端支座負彎矩。由懸臂上的荷載產生的端支座負彎矩。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.3 單向板肋形結構按彈性理論的計算 固定或移動集中荷載下的等跨連續梁彎矩和剪力：固定或移動集中荷載下的等跨連續梁彎矩和剪力：、彎矩系數和剪力系數；彎矩系數和剪力系數；G、Q固定和移動的集中力。固定

15、和移動的集中力。）或或00(GlQlM )(GQV 或或 v如連續板或梁的如連續板或梁的跨度不等，但相差不超過跨度不等，但相差不超過10，可可用用等跨度表等跨度表計算。求支座彎矩，取相鄰兩個計算跨度計算。求支座彎矩，取相鄰兩個計算跨度的均值；求跨中彎矩，用該跨計算跨度。的均值；求跨中彎矩，用該跨計算跨度。v如板或梁各跨的如板或梁各跨的截面尺寸不同截面尺寸不同，但相鄰跨截面慣性，但相鄰跨截面慣性矩的比值不大于矩的比值不大于1.5時，可作為時，可作為等剛度等剛度計算。計算。 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.3 單向板肋形結構按彈性理論的計算 v實際跨數多于五跨，按五跨計算。實際跨數多于五跨，

16、按五跨計算。v中間支座中間支座(D、E)內力取與內力取與C支座相同；支座相同；v中間各跨中間各跨(4、5跨跨)跨中內力，取與第跨中內力，取與第3跨相同。跨相同。v配筋構造按圖配筋構造按圖(c)。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.3 單向板肋形結構按彈性理論的計算 二、連續梁的內力包絡圖二、連續梁的內力包絡圖第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.3 單向板肋形結構按彈性理論的計算 二、連續梁的內力包絡圖二、連續梁的內力包絡圖v多跨連續梁的最不利活載布置方式：多跨連續梁的最不利活載布置方式：求求跨中最大正彎矩跨中最大正彎矩，該跨布活載，再隔跨布活載；，該跨布活載，再隔跨布活載；求求跨中最小彎矩

17、跨中最小彎矩，該跨不布活載，鄰跨布，隔跨布；，該跨不布活載，鄰跨布，隔跨布；求求支座最大負彎矩支座最大負彎矩，該支座左右兩跨布活載，隔跨布活載；，該支座左右兩跨布活載，隔跨布活載；求求支座最大剪力支座最大剪力，布置方式同求支座最大負彎矩。，布置方式同求支座最大負彎矩。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.3 單向板肋形結構按彈性理論的計算 v內力包絡圖內力包絡圖活荷載作用位置不同，彎矩圖和剪力圖也不同。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生的彎將每一種最不利位置的活載與恒載共同作用下產生的彎矩矩(或剪力或剪力)，用同一比例畫在同一基線上，取其外包

18、線即，用同一比例畫在同一基線上，取其外包線即為彎矩為彎矩(或剪力或剪力)包絡圖。包絡圖。內力包絡圖代表連續梁各截面的最大內力包絡圖代表連續梁各截面的最大(最小最小)內力。內力。不論活載如何布，各截面的內力值不會超出內力包絡圖。不論活載如何布，各截面的內力值不會超出內力包絡圖。彎矩包絡圖用來計算和配置梁的縱向鋼筋；彎矩包絡圖用來計算和配置梁的縱向鋼筋；剪力包絡圖用來計算和配置箍筋和彎起鋼筋。剪力包絡圖用來計算和配置箍筋和彎起鋼筋。 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.3 單向板肋形結構按彈性理論的計算 v內力包絡圖的繪制內力包絡圖的繪制第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.3 單向板肋形結構按

19、彈性理論的計算 v內力包絡圖的繪制內力包絡圖的繪制第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.3 單向板肋形結構按彈性理論的計算 v內力包絡圖的繪制內力包絡圖的繪制承受均布荷載的等跨連續梁，可利用附錄九的表格直接繪承受均布荷載的等跨連續梁，可利用附錄九的表格直接繪制彎矩包絡圖。制彎矩包絡圖。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.3 單向板肋形結構按彈性理論的計算 V0支座邊緣處的剪力，近似按單跨簡支梁計算；支座邊緣處的剪力，近似按單跨簡支梁計算； b支承寬度。支承寬度。板或梁直接擱置在墩墻上時，如何處理？板或梁直接擱置在墩墻上時，如何處理？連續板或梁與支座整澆，危險截面在支座邊緣。連續板或梁與支座整

20、澆，危險截面在支座邊緣。支座邊緣的彎矩支座邊緣的彎矩M：20bVMMc 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.3 單向板肋形結構按彈性理論的計算 三、連續板、梁的折算荷載三、連續板、梁的折算荷載v板和次梁中間支座假定為鉸支，沒考慮受到的約束。板和次梁中間支座假定為鉸支，沒考慮受到的約束。v板彎曲變形，帶動次梁扭轉，將阻止板自由變形，降低板板彎曲變形，帶動次梁扭轉，將阻止板自由變形，降低板的彎矩，的彎矩，板的彎矩值算大了板的彎矩值算大了。v采用調整荷載即采用調整荷載即加大恒載減小活載加大恒載減小活載考慮受到的約束作用。考慮受到的約束作用。 g、q折算恒載及活載；折算恒載及活載； g、q實際恒載及

21、活載。實際恒載及活載。 主梁可不作調整。主梁可不作調整。板板次梁次梁21214143第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.4 單向板肋形結構考慮塑性內力重分布的計算 第四節第四節 單向板肋形結構考慮塑性內力重分布的計算單向板肋形結構考慮塑性內力重分布的計算 一、基本原理一、基本原理v彈性計算認為結構任一截面內力達到承載能力時，整個結構彈性計算認為結構任一截面內力達到承載能力時，整個結構破壞，對于靜定結構或脆性材料的結構是正確的。破壞，對于靜定結構或脆性材料的結構是正確的。v具有塑性性能的超靜定結構，某一截面達到承載能力并不能具有塑性性能的超靜定結構，某一截面達到承載能力并不能使結構破壞。結構還

22、有強度儲備。使結構破壞。結構還有強度儲備。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.4 單向板肋形結構考慮塑性內力重分布的計算 v鋼筋混凝土構件鋼筋混凝土構件截面承載能力截面承載能力計算中，考慮了計算中，考慮了鋼筋和混凝土的塑性性質，采用鋼筋和混凝土的塑性性質，采用塑性計算理論塑性計算理論。v連續梁、板結構連續梁、板結構內力按彈性理論計算內力按彈性理論計算，截面承，截面承載力計算采用塑性理論，二者不統一。載力計算采用塑性理論，二者不統一。v結構中某截面發生塑性變形后，剛度降低，按結構中某截面發生塑性變形后，剛度降低，按彈性方法計算得出內力不能正確反映結構實際內彈性方法計算得出內力不能正確反映結構實

23、際內力分布。力分布。v考慮材料塑性性質分析結構內力更加合理、更考慮材料塑性性質分析結構內力更加合理、更符合梁板結構的實際工作狀態。符合梁板結構的實際工作狀態。v考慮材料塑性性質可充分發揮結構的承載力，考慮材料塑性性質可充分發揮結構的承載力，帶來一定的經濟效果。帶來一定的經濟效果。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.4 單向板肋形結構考慮塑性內力重分布的計算 v某一截面達到某一截面達到Mu，截面屈服，梁繞截面轉動，出現塑性鉸。截面屈服，梁繞截面轉動，出現塑性鉸。v理想鉸理想鉸能自由轉動但不能傳遞彎矩；能自由轉動但不能傳遞彎矩；v塑性鉸塑性鉸能承擔彎矩能承擔彎矩Mu，只在只在Mu下轉動，不能反向

24、轉動；不下轉動，不能反向轉動；不能無限制轉動，壓區砼被壓碎時，轉動幅度達到限值。能無限制轉動，壓區砼被壓碎時，轉動幅度達到限值。v靜定結構靜定結構形成一個塑性鉸，變成破壞機構。形成一個塑性鉸，變成破壞機構。v超靜定結構超靜定結構出現一個塑性鉸減少出現一個塑性鉸減少次超靜定次數，荷載可繼次超靜定次數，荷載可繼續增加，直到塑性鉸陸續出現變成破壞機構。續增加，直到塑性鉸陸續出現變成破壞機構。 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.4 單向板肋形結構考慮塑性內力重分布的計算 p1 沒使梁破壞，僅使支座形成塑性鉸，沒使梁破壞，僅使支座形成塑性鉸，承擔彎矩承擔彎矩Mu=36kNm，繼續加載到繼續加載到p2

25、4kNm，跨中彎矩跨中彎矩Mc36kNm，達到達到Mu形成塑性鉸，形成破壞機構。形成塑性鉸，形成破壞機構。極限荷載極限荷載p1 +p216kNm，不是彈性方法計算的不是彈性方法計算的12kNm。 承受均載單跨固端梁，承受均載單跨固端梁，l6m，各截面尺寸及上下配筋量相同，各截面尺寸及上下配筋量相同，正負極限彎矩正負極限彎矩Mu36kNm。按彈性方法計算，按彈性方法計算， p112kNm，支座彎矩支座彎矩MAMB=-36kNm，跨中彎矩跨中彎矩Mc=18 kNm。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.4 單向板肋形結構考慮塑性內力重分布的計算 v從從形成塑性鉸形成塑性鉸到到成為破壞機構成為破壞機

26、構，梁尚有承受，梁尚有承受4kNm均載的潛力。考慮塑性變形的內力計均載的潛力。考慮塑性變形的內力計算能利用材料的潛力。算能利用材料的潛力。v形成塑性鉸前，形成塑性鉸前，MA與與Mc之比為之比為2：1，形成，形成塑性鉸后，比值逐漸改變，最后成為塑性鉸后，比值逐漸改變，最后成為1：1(Mu)。材料塑性變形引起材料塑性變形引起內力重分布內力重分布，故稱為，故稱為“考慮考慮塑性變形內力重分布的計算方法塑性變形內力重分布的計算方法”。v按彈性理論計算，連續梁的彎矩與截面配筋按彈性理論計算，連續梁的彎矩與截面配筋比無關；按塑性內力重分布理論計算，梁的彎比無關；按塑性內力重分布理論計算，梁的彎矩不是定值，隨

27、截面的配筋比而變化。矩不是定值，隨截面的配筋比而變化。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.4 單向板肋形結構考慮塑性內力重分布的計算 (2)塑性鉸出現后，支座與跨中彎矩的比例改變，但遵守塑性鉸出現后，支座與跨中彎矩的比例改變，但遵守力的平衡條件：力的平衡條件：跨中彎矩加兩支座彎矩的均值等于簡支跨中彎矩加兩支座彎矩的均值等于簡支梁跨中彎矩梁跨中彎矩M0，均載作用的梁：均載作用的梁：200)(81)(2121lppMMMMBAC(1)超靜定結構破壞過程：一個或幾個截面上形成塑性鉸，超靜定結構破壞過程：一個或幾個截面上形成塑性鉸，荷載增加，塑性鉸繼續出現，直到形成破壞機構。荷載增加，塑性鉸繼續出現

28、，直到形成破壞機構。破壞破壞標志不是一個截面屈服而是破壞機構形成。標志不是一個截面屈服而是破壞機構形成。 (3)塑性內力重分布可由設計者通過控制截面的極限彎塑性內力重分布可由設計者通過控制截面的極限彎矩矩Mu (即調整配筋數量即調整配筋數量)來掌握。來掌握。 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.4 單向板肋形結構考慮塑性內力重分布的計算 v支座極限彎矩指定得低，支座極限彎矩指定得低，塑性鉸產生早，為滿足力塑性鉸產生早，為滿足力的平衡條件，跨中極限彎的平衡條件，跨中極限彎矩就須調整得高；矩就須調整得高；v支座極限彎矩指定得高，支座極限彎矩指定得高，跨中彎矩就可調整得低。跨中彎矩就可調整得低。v

29、控制截面的彎矩可相互控制截面的彎矩可相互調整的計算方法稱為調整的計算方法稱為“彎彎矩調幅法矩調幅法”。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.4 單向板肋形結構考慮塑性內力重分布的計算 v彎矩調整不是隨意的。彎矩調整不是隨意的。v如指定的支座彎矩比按彈性方法計算的小得太多，則如指定的支座彎矩比按彈性方法計算的小得太多，則塑性鉸出現太早，內力重分布的過程太長，塑性鉸轉動塑性鉸出現太早，內力重分布的過程太長，塑性鉸轉動幅度過大，裂縫開展過寬。幅度過大，裂縫開展過寬。v彎矩調整幅度用彎矩調幅系數彎矩調整幅度用彎矩調幅系數=1-MaMe表示表示，Ma、Me 分別為調幅后的彎矩和按彈性方法計算的彎矩。分別

30、為調幅后的彎矩和按彈性方法計算的彎矩。(1)保證塑性鉸的轉動能力，須限制配筋率，要求調幅截保證塑性鉸的轉動能力，須限制配筋率，要求調幅截面的面的0.35。宜采用塑性好的宜采用塑性好的I、級和級和III級鋼。級鋼。(2) 不宜超過不宜超過0.25，即調整后的彎矩不宜小于按彈性方，即調整后的彎矩不宜小于按彈性方法計算的法計算的75。(3)每一跨內，調整后的兩支座彎矩的均值加跨中彎矩，每一跨內，調整后的兩支座彎矩的均值加跨中彎矩，不小于按簡支梁計算的跨中最大彎矩不小于按簡支梁計算的跨中最大彎矩M0。 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.4 單向板肋形結構考慮塑性內力重分布的計算 考慮塑性變形內力重

31、分布方法設計的結構，考慮塑性變形內力重分布方法設計的結構，鋼筋應力高，裂縫寬度及變形大。鋼筋應力高，裂縫寬度及變形大。下列結構不宜采用：下列結構不宜采用：(1)直接承受動力荷載的結構；直接承受動力荷載的結構；(2)在使用階段不允許有裂縫產生或對裂縫開展在使用階段不允許有裂縫產生或對裂縫開展及變形有嚴格要求的結構；及變形有嚴格要求的結構；(3)處于侵蝕環境中的結構；處于侵蝕環境中的結構；(4)要求有較高承載力儲備的結構。要求有較高承載力儲備的結構。 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.5 單向板肋形結構的截面設計和構造要求 第五節第五節 單向板肋形結構的截面設計和構造要求單向板肋形結構的截面設

32、計和構造要求一、連續板、梁的截面設計一、連續板、梁的截面設計v根據各根據各跨中和支座最大彎矩跨中和支座最大彎矩計算鋼筋用量，其它截面通計算鋼筋用量，其它截面通過抵抗彎矩圖校核。過抵抗彎矩圖校核。v承受均載的等跨連續板，承受均載的等跨連續板，q/g小于小于3，可不畫抵抗彎矩圖，可不畫抵抗彎矩圖，按構造布置鋼筋。按構造布置鋼筋。v連續板剪力由砼承受，不設腹筋。連續板剪力由砼承受，不設腹筋。v整體式肋形結構次梁和主梁支座按矩形截面計算；跨中整體式肋形結構次梁和主梁支座按矩形截面計算；跨中按按T形截面計算。形截面計算。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.5 單向板肋形結構的截面設計和構造要求 v板、

33、次梁及主梁的支座負彎矩鋼筋互相穿過，板、次梁及主梁的支座負彎矩鋼筋互相穿過， 主梁主梁h0 單排時，單排時， h0 h-ah-60mm； 雙排時，雙排時，h0 h-ah -80mm。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.5 單向板肋形結構的截面設計和構造要求 二、連續板、梁的構造要求二、連續板、梁的構造要求 (一一)連續板連續板 1彎起式彎起式v先配跨中鋼筋，跨中一半彎起伸過支座。如不夠另加直筋。先配跨中鋼筋，跨中一半彎起伸過支座。如不夠另加直筋。v鋼筋間距相等或成倍數，可用不同直徑鋼筋。鋼筋間距相等或成倍數，可用不同直徑鋼筋。v彎起角一般彎起角一般30 ，板厚，板厚120mm，可，可45 。

34、第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.5 單向板肋形結構的截面設計和構造要求 2分離式分離式v跨中和支座鋼筋分別配，全部采用直鋼筋。跨中和支座鋼筋分別配，全部采用直鋼筋。v跨中直筋可連續幾跨不切斷跨中直筋可連續幾跨不切斷，也可每跨都斷開也可每跨都斷開。vqg3，aln4；qg3，aln3。v板較薄，受力筋端部可做直角彎鉤，抵至板底。板較薄，受力筋端部可做直角彎鉤，抵至板底。 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.5 單向板肋形結構的截面設計和構造要求 板邊嵌固于磚墻，計算時按板邊嵌固于磚墻，計算時按簡支，實際支承處有負彎矩。簡支，實際支承處有負彎矩。板頂面設附加鋼筋板頂面設附加鋼筋，每米，每米

35、5根根6mm(包括彎起鋼筋包括彎起鋼筋)，伸，伸出支座邊界不小于出支座邊界不小于l1n7。墻角板頂常發生與墻成墻角板頂常發生與墻成45 的裂縫，在跨度的裂縫，在跨度l1n4(l1n為為單向板的凈跨度或雙向板的單向板的凈跨度或雙向板的短邊凈跨度短邊凈跨度)范圍內，范圍內，板頂面板頂面配構造鋼筋網。配構造鋼筋網。 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.5 單向板肋形結構的截面設計和構造要求 v板與主梁肋連接處會產生負彎矩，計算時沒考慮。板與主梁肋連接處會產生負彎矩，計算時沒考慮。v在與主梁連接處板頂，沿與主梁垂直向配附加鋼筋。在與主梁連接處板頂，沿與主梁垂直向配附加鋼筋。每米板寬不少于每米板寬不少

36、于5根直徑根直徑6mm，不少于受力筋不少于受力筋13，伸，伸過主梁邊緣不小于板跨過主梁邊緣不小于板跨14。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.5 單向板肋形結構的截面設計和構造要求 電站廠房樓板洞口周圍加強構造電站廠房樓板洞口周圍加強構造第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.5 單向板肋形結構的截面設計和構造要求 樓蓋結構平面布置圖樓蓋結構平面布置圖第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.5 單向板肋形結構的截面設計和構造要求 板的計算簡圖板的計算簡圖第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.5 單向板肋形結構的截面設計和構造要求 板分離式配筋圖板分離式配筋圖第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.

37、5 單向板肋形結構的截面設計和構造要求 板彎起式配筋圖板彎起式配筋圖第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.5 單向板肋形結構的截面設計和構造要求 (二二)連續梁連續梁v先配各跨中縱筋，部分根據斜截面承載力彎起后伸入先配各跨中縱筋，部分根據斜截面承載力彎起后伸入支座，承擔支座負彎矩，不滿足支座正截面承載力需要支座，承擔支座負彎矩，不滿足支座正截面承載力需要時，另加直筋。時，另加直筋。v彎起筋不滿足斜截面承載力時，另加斜筋或吊筋。彎起筋不滿足斜截面承載力時，另加斜筋或吊筋。v鋼筋彎起位置據剪力包絡圖確定。畫抵抗彎矩圖校核，鋼筋彎起位置據剪力包絡圖確定。畫抵抗彎矩圖校核，確定支座頂面縱筋的切斷位置。

38、確定支座頂面縱筋的切斷位置。v端支座計算不需彎筋時，仍應彎起部分鋼筋，伸至支端支座計算不需彎筋時，仍應彎起部分鋼筋，伸至支座頂面，承擔負彎矩。座頂面，承擔負彎矩。v伸入支座內的跨中縱筋不少于伸入支座內的跨中縱筋不少于2根。根。 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.5 單向板肋形結構的截面設計和構造要求 (二二)連續梁連續梁v當次梁相鄰跨度相差不超過當次梁相鄰跨度相差不超過20，且均布恒，且均布恒荷載與活荷載設計值之比小于荷載與活荷載設計值之比小于3時，縱向受力鋼時，縱向受力鋼筋的彎起和切斷可按圖進行。否則應按彎矩包筋的彎起和切斷可按圖進行。否則應按彎矩包絡圖確定。絡圖確定。v主梁縱向受力鋼筋

39、的彎起和切斷，應使其抗主梁縱向受力鋼筋的彎起和切斷，應使其抗彎承載力圖彎承載力圖(材料圖材料圖)覆蓋彎矩包絡圖，并應滿足覆蓋彎矩包絡圖，并應滿足有關構造要求。有關構造要求。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.5 單向板肋形結構的截面設計和構造要求 等跨等跨次梁的典型鋼筋布置次梁的典型鋼筋布置 (a)無彎起鋼筋無彎起鋼筋(b)設彎起鋼筋設彎起鋼筋第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.5 單向板肋形結構的截面設計和構造要求 主梁彎矩計算主梁彎矩計算第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.5 單向板肋形結構的截面設計和構造要求 主梁剪力計算主梁剪力計算第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.5 單向板

40、肋形結構的截面設計和構造要求 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.5 單向板肋形結構的截面設計和構造要求 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.5 單向板肋形結構的截面設計和構造要求 F次梁傳給主梁的集載設計值；次梁傳給主梁的集載設計值； fyv附加橫向鋼筋的抗拉強度設計值；附加橫向鋼筋的抗拉強度設計值； a附加橫向鋼筋與梁軸線的夾角；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。附加橫向鋼筋的總截面面積。v主梁兩側受次梁傳來的集載，可在中下部發生斜裂縫。主梁兩側受次梁傳來的集載，可在中下部發生斜裂縫。v設附加橫向鋼筋設附加橫向鋼筋(箍筋或吊筋箍筋或吊筋)承擔集載。承擔集載。

41、v附加橫向鋼筋布置在附加橫向鋼筋布置在s=2h1+3b的范圍：的范圍：sinyvdfFAsv第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.5 單向板肋形結構的截面設計和構造要求 v支座處剪力大時，梁加做支托，局部加高。支座處剪力大時，梁加做支托，局部加高。v支托尺寸見圖。支托尺寸見圖。v支托附加鋼筋支托附加鋼筋24根，直徑與受力筋的相同。根，直徑與受力筋的相同。 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.7 雙向板肋形結構的設計 第七節第七節 雙向板肋形結構的設計雙向板肋形結構的設計 一、試驗結果一、試驗結果v 四邊簡支板在均布荷載作用下，裂縫出現前，板處四邊簡支板在均布荷載作用下，裂縫出現前，板處于彈性

42、工作階段，四角有翹起的趨勢，板傳給支座的于彈性工作階段，四角有翹起的趨勢，板傳給支座的壓力不沿邊長均勻分布，每邊中心處最大。壓力不沿邊長均勻分布，每邊中心處最大。雙向板變形圖雙向板變形圖第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.7 雙向板肋形結構的設計 v四邊簡支板，荷載增加，第一批裂縫出現在板底中四邊簡支板，荷載增加，第一批裂縫出現在板底中間，沿對角線向四角擴展。間，沿對角線向四角擴展。v接近破壞，板頂四角出現與對角線垂直裂縫。接近破壞，板頂四角出現與對角線垂直裂縫。v最后跨中受力筋屈服，板破壞。最后跨中受力筋屈服，板破壞。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.7 雙向板肋形結構的設計 矩形簡支

43、板，沿短跨的最大彎矩在跨中，沿長跨最大彎矩偏矩形簡支板，沿短跨的最大彎矩在跨中，沿長跨最大彎矩偏離中點。跨長比為離中點。跨長比為2，短跨與長跨的最大彎矩的比值為，短跨與長跨的最大彎矩的比值為3.889，按單向板計算可行。按單向板計算可行。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.7 雙向板肋形結構的設計 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減小。角點減小。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.7 雙向板肋形結構的設計 v按理

44、論分析，鋼筋應垂直于裂縫的方向配置。按理論分析，鋼筋應垂直于裂縫的方向配置。v試驗表明試驗表明鋼筋布置方向對破壞荷載無顯著影響鋼筋布置方向對破壞荷載無顯著影響。v平行于板邊配筋平行于板邊配筋，施工方便。，施工方便。v配筋率相同，采用較細的鋼筋有利；配筋率相同，采用較細的鋼筋有利；v鋼筋數量相同，板中間鋼筋排列較密比均布有效。鋼筋數量相同，板中間鋼筋排列較密比均布有效。 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.7 雙向板肋形結構的設計 二、按彈性方法計算內力二、按彈性方法計算內力v彈性計算方法根據薄板小撓度理論假定進行。彈性計算方法根據薄板小撓度理論假定進行。v工程設計根據板的荷載及支承情況利用表

45、格計算。工程設計根據板的荷載及支承情況利用表格計算。(一一)單塊板的計算單塊板的計算均載下單塊矩形雙向板：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的彎矩；不同支承單位板寬跨中或支座中點的彎矩； a不同支承和不同板跨比不同支承和不同板跨比lxly彎矩系數；彎矩系數；lx板的跨長；板的跨長；p雙向板上的均載。雙向板上的均載。附錄十的表格適用于泊松比為附錄十的表格適用于泊松比為1/6的鋼筋混凝土板。的鋼筋混凝土板。2xplM第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.7 雙向板肋形結構的設計 (二二)連續板的計算連續板的計算（簡化為單塊板）（簡化為單塊板）1跨中最大彎矩跨中最大彎矩v最不利荷

46、載布置可簡化為滿最不利荷載布置可簡化為滿布的布的p和一上一下作用的和一上一下作用的p。vp =g+q2，pq2。vp作用下中間支座固定；作用下中間支座固定；vp 作用下中間支座簡支。作用下中間支座簡支。v邊支座根據實際情況確定。邊支座根據實際情況確定。 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.7 雙向板肋形結構的設計 2支座中點最大彎矩支座中點最大彎矩v將將p=g+q布滿各跨計算。布滿各跨計算。v各跨板在中間支座為固定。各跨板在中間支座為固定。v相鄰兩跨板的另一端支承不相鄰兩跨板的另一端支承不同，或兩跨度不等，取相鄰兩同，或兩跨度不等，取相鄰兩跨同一支座彎矩均值。跨同一支座彎矩均值。兩列三跨雙向

47、板，周邊為簡支。兩列三跨雙向板，周邊為簡支。p作用，各板為四邊簡支板；作用，各板為四邊簡支板；p作用，角板為兩鄰邊固定、作用，角板為兩鄰邊固定、兩鄰邊簡支；中跨板為三邊固兩鄰邊簡支；中跨板為三邊固定、一邊簡支。定、一邊簡支。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.7 雙向板肋形結構的設計 三、塑性鉸線理論計算方法三、塑性鉸線理論計算方法假定破損線如圖所示，在破損線假定破損線如圖所示，在破損線上，板有足夠的轉動能力，承受上，板有足夠的轉動能力，承受的內力矩即極限力矩。破損線稱的內力矩即極限力矩。破損線稱為塑性鉸線。為塑性鉸線。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.7 雙向板肋形結構的設計 塑性鉸線

48、理論有兩種計算途徑：塑性鉸線理論有兩種計算途徑：v板塊平衡法。考慮形成破壞機構的單獨板板塊平衡法。考慮形成破壞機構的單獨板塊的平衡，導出一組聯立方程，解出未知幾塊的平衡，導出一組聯立方程，解出未知幾何參數及作用荷載和抵抗彎矩之間的關系。何參數及作用荷載和抵抗彎矩之間的關系。v虛功原理法。當給預先確定的破壞機構一虛功原理法。當給預先確定的破壞機構一個微小的虛位移，塑性鉸處所作的內功等于個微小的虛位移，塑性鉸處所作的內功等于外荷載作的外功。外荷載作的外功。 第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.7 雙向板肋形結構的設計 塑性鉸線法的基本假定塑性鉸線法的基本假定v板即將破壞時，塑性鉸線發生在彎矩最大

49、處。板即將破壞時，塑性鉸線發生在彎矩最大處。v分布荷載下，塑性鉸線為直線，整塊板由塑性鉸線劃分布荷載下，塑性鉸線為直線，整塊板由塑性鉸線劃分成若干個板塊。分成若干個板塊。v板塊的變形遠小于塑性鉸線處的變形，把板塊看作剛板塊的變形遠小于塑性鉸線處的變形，把板塊看作剛體。整個板的變形集中在塑性鉸線上。破壞時，各板塊體。整個板的變形集中在塑性鉸線上。破壞時，各板塊均繞塑性鉸線轉動。均繞塑性鉸線轉動。v整塊板在荷載作用下達到極限狀態時，理論上存在多整塊板在荷載作用下達到極限狀態時，理論上存在多個破壞圖式，在所有可能的破壞圖式中最危險的是相應個破壞圖式，在所有可能的破壞圖式中最危險的是相應于極限荷載為最

50、小的塑性鉸線。于極限荷載為最小的塑性鉸線。v最危險的塑性鉸線上扭矩和剪力均極小，可略去不計。最危險的塑性鉸線上扭矩和剪力均極小，可略去不計。只由塑性鉸線上的極限彎矩來抵抗外荷載，并假定板在只由塑性鉸線上的極限彎矩來抵抗外荷載，并假定板在轉動過程中，此彎矩值保持不變。轉動過程中，此彎矩值保持不變。第九章 鋼筋砼肋形結構及剛架結構 9.7 雙向板肋形結構的設計 四、雙向板的截面設計與構造四、雙向板的截面設計與構造v雙向板跨中兩個方向均需受力筋，兩個方向的雙向板跨中兩個方向均需受力筋，兩個方向的h0不同。不同。短跨方向鋼筋排下層，長跨方向鋼筋排上層。短跨方向鋼筋排下層，長跨方向鋼筋排上層。v板在兩個方向各劃分為三個板帶，邊緣板帶為較小跨度板在兩個方向各劃分為三個板帶，邊緣板帶為較小跨度l1的的14，其余為中間板帶。，其余為中間板帶。v中間板帶，按跨中最大彎矩配筋；邊緣板