建筑结构--钢筋混凝土结构和地基基础.

第四编钢筋混凝土结构和地基基础钢筋混凝土梁板结构概述整浇楼（屋）盖的受力体系单向板肋形楼盖的设计计算双向板肋形楼盖按弹性理论的计算方法楼梯的计算与构造概述梁板结构是土木工程中常见的结构形式楼盖（屋盖）楼梯雨蓬地下室底板挡土墙概述概述混凝土楼盖按施工方法可分为：整浇式楼盖装配式楼盖装配整体式楼盖混凝土楼盖按预加应力情况可分为：钢筋混凝土楼盖预应力混凝土楼盖混凝土楼盖按结构型式可分为：单向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖井式楼盖密肋楼盖无梁楼盖单向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖井式楼盖无梁楼盖密肋楼盖概述概述楼盖的主要结构功能：（1）把楼盖上的竖向力传递给竖向结构；（2）把水平力传给竖向结构或分配给竖向结构；（3）作为竖向结构构件的水平联系和支撑；对楼盖的结构设计要求：（1）在竖向荷载作用下，满足承载力和竖向刚度的要求；（2）在楼盖自身水平面内要有足够的水平刚度和整体性；（3）与竖向构件有可靠的连接，以保证竖向力和水平力的传递；钢筋混凝土梁板结构概述整浇楼（屋）盖的受力体系单向板肋形楼盖的设计计算双向板肋形楼盖按弹性理论的计算方法楼梯的计算与构造整浇楼（屋）盖的受力体系单向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖的设计步骤为：（1）结构平面布置，并对梁板进行分类编号，初步确定板厚和主、次梁的截面尺寸；（2）确定板和主、次梁的计算简图；（3）梁、板的内力计算及内力组合；（4）截面配筋计算及构造措施；（5）绘制施工图。整浇楼（屋）盖的受力体系单向板肋梁楼盖单向板——在荷载作用下，只在一个方向弯曲或者主要在一个方向弯曲的板双向板——在荷载作用下，在两个方向弯曲，且不能忽略任一方向弯曲的板《规范》规定：混凝土板应按下列原则进行计算：1．两对边支承的板和单边嵌固的悬臂板，应按单向板计算；2．四边支承的板（或邻边支承或三边支承）应按下列规定计算：（1）当长边与短边长度之比大于或等于3时，可按沿短边方向受力的单向板计算；（2）当长边与短边长度之比小于或等于2时，应按双向板计算；（3）当长边与短边长度之比介于2和3之间时，宜按双向板计算；当按沿短边方向受力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。整浇楼（屋）盖的受力体系单向板肋梁楼盖结构平面布置单向板肋梁楼盖结构平面布置通常有以下三种方案：主梁沿横向布置主梁沿纵向布置有中间走道整浇楼（屋）盖的受力体系单向板肋梁楼盖结构平面布置单向板、次梁和主梁的经济跨度为：单向板：（1.7~2.7）m次梁：（4~6）m主梁：（5~8）m板的厚度：使板厚接近构造厚度，并且板厚不小于板跨的1/40梁板布置受力合理、满足建筑要求、方便施工整浇楼（屋）盖的受力体系单向板肋梁楼盖主梁一般沿短跨方向布置。经济跨度一般为5m～9m次梁跨度即主梁间距一般为4m～6m整浇楼（屋）盖的受力体系单向板肋梁楼盖荷载的传递和计算构件类型边支座中间支座砌体梁或柱梁或砌体柱板简支固端支承链杆次梁简支固端支承链杆主梁简支（梁柱的线刚度比5）简支（梁柱的线刚度比5）支承链杆（梁柱的线刚度比5）框架梁（梁柱的线刚度比5）框架梁传力路线：板－次梁—主梁－柱（墙）－基础。梁、板的支承情况整浇楼（屋）盖的受力体系按弹性方法单向板肋梁楼盖计算单元整浇楼（屋）盖的受力体系单向板肋梁楼盖计算简图计算跨度：当按弹性理论计算时：当板、梁边跨端部搁置在支承构件上中间跨：blln0（板和梁）边跨：222211hblablnn01l取小值（板）2025.12211blablnn01l取小值（梁）整浇楼（屋）盖的受力体系单向板肋梁楼盖整浇楼（屋）盖的受力体系双向板肋梁楼盖在荷载的作用下,在两个方向上弯曲,且不能忽略任一方向弯曲的板称为双向板双向板的受力分析21ppp240221401138453845IElpIElpfccA4010221)(llpp整浇楼（屋）盖的受力体系双向板肋梁楼盖双向板的试验研究四边搁置无约束肋形楼盖整浇楼（屋）盖的受力体系梁板式楼板为双向板时，常无主次梁之分。板跨相同且两个方向的梁截面也相同时——井式楼板双向板肋梁楼盖整浇楼（屋）盖的受力体系双向板肋梁楼盖整浇楼（屋）盖的受力体系双向板肋梁楼盖整浇楼（屋）盖的受力体系无梁楼盖是框架结构中将板直接支承在柱子上且不设梁的结构。采用的柱网通常为正方形或接近正方形。板的最小厚度不小于120mm。无梁楼盖整浇楼（屋）盖的受力体系无梁楼盖荷载通过跨中板带——柱上板带——柱，然后传至基础和地基。钢筋混凝土梁板结构概述整浇楼（屋）盖的受力体系单向板肋形楼盖的设计计算双向板肋形楼盖按弹性理论的计算方法楼梯的计算与构造单向板肋形楼盖的设计计算对于等刚度、等跨度的连续梁、板，当实际跨数超过五跨时，可简化为五跨计算，即所有中间跨的内力和配筋均按第三跨处理；但跨数少于五跨时，则按实际跨数计算。按弹性理论的计算方法为了保证结构的安全性，就需要找出产生最大内力的活荷载布置方式及内力，并与恒荷载内力叠加作为设计的依据，这就是荷载最不利组合(或最不利内力织合)。单向板肋形楼盖的设计计算按弹性理论的计算方法活荷载的最不利布置及荷载的最不利组合连续梁活荷载最不利布置的原则：（1）求某跨跨内最大正弯矩时，应在本跨布置活荷载，然后隔跨布置（2）求某跨跨内最大负弯矩时，本跨不布置活荷载，而在其左右邻跨布置，然后隔跨布置（3）求某支座最大负弯矩或支座左、右截面最大剪力时，应在该支座左右两跨布置活荷载，然后隔跨布置。单向板肋形楼盖的设计计算按弹性理论的计算方法单向板肋形楼盖的设计计算按弹性理论的计算方法内力包络图：将同一结构在各种荷载的最不利组合作用下的内力图(弯矩图或剪力图)叠画在同一张图上，其外包线所形成的图形称为内力包络图单向板肋形楼盖的设计计算2'qgg2qq'4qgg'按弹性理论的计算方法连续板（加大恒载）折算荷载：连续梁（减小活载）43qq'单向板肋形楼盖的设计计算按弹性理论计算时，中间跨的计算跨度为支承中心之间距离，计算出支座弯矩、剪力值为支座中心处，而板、梁、柱整浇时，支座中心处截面的高度较大，故危险截面应在支座边缘，内力设计值应按支座边缘确定。支座边缘截面的弯矩设计值：20bVMMb按弹性理论的计算方法单向板肋形楼盖的设计计算支座边缘截面的剪力设计值：均布荷载：集中荷载：V—支座中心处的剪力设计值；b－支承宽度2bqgVVb)(VVb按弹性理论的计算方法单向板肋形楼盖的设计计算按塑性理论的计算方法塑性铰的概念在钢筋屈服截面，从钢筋屈服到达到极限承载力，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”。单向板肋形楼盖的设计计算按塑性理论的计算方法塑性铰与理想铰的区别①理想铰不能承受任何弯矩，而塑性铰则能承受一定的弯矩（My≤M≤Mu）；②理想铰集中于一点，塑性铰则有一定的长度③理想铰在两个方向都可产生无限的转动，而塑性铰则是有限转动的单向铰，只能在弯矩作用方向作有限的转动。单向板肋形楼盖的设计计算超静定结构的塑性内力重分布现象按弹性理论方法：1.截面间内力的分布规律是不变的；2.任一截面内力达到其内力设计值时，认为整个结构达到其承载能力。实际上：1.截面间内力的分布规律是变化的。2.任一截面内力达到其内力设计值时，只是该截面达到其承载能力，出现了塑性铰。只要整个结构还是几何不变的，结构还能继续承受荷载。按塑性理论的计算方法单向板肋形楼盖的设计计算按塑性理论的计算方法对于超静定结构，当结构的某个截面出现塑性铰后，结构的内力分布发生了变化，经历了一个重新分布的过程，这个过程成为“塑性内力重分布”。单向板肋形楼盖的设计计算按塑性理论的计算方法考虑塑性内力重分布的意义（1）内力计算方法与截面设计方法相协调；（2）可以人为地调整截面的内力分布情况，更合适地布置钢筋；（3）充分利用结构的承载力，取得一定的经济效益。影响塑性内力重分布的因素①塑性铰的转动能力②斜截面承载能力③正常使用条件截面要有合适的受压区高度；构件必须要有足够的受剪承载力。单向板肋形楼盖的设计计算考虑内力重分布的适用范围下列情况不宜采用（1）在使用阶段不允许出现裂缝或对裂缝开展控制较严的混凝土结构；（2）处于严重侵蚀性环境中的混凝土结构；（3）直接承受动力和重复荷载的混凝土结构（4）要求有较高承载力储备的混凝土结构；（5）配置延性较差的受力钢筋的混凝土结构。按塑性理论的计算方法单向板肋形楼盖的设计计算eaMM)1(eaeMMM按塑性理论的计算方法弯矩调幅法弯矩调幅法简称调幅法，它是在弹性弯矩的基础上，根据需要，适当调整某些截面弯矩值。通常对那些弯矩绝对值较大的截面进行弯矩调整，然后按调整后的内力进行截面设计和配筋构造，是一种适用的设计方法。截面弯矩调整的幅度用调幅系数β表示eaMM)1(单向板肋形楼盖的设计计算按塑性理论的计算方法采用调幅法应注意的问题①受力钢筋宜采用HRB400级、HRB335级热轧钢筋，混凝土强度等级宜在C20~C45范围；截面的相对受压区高度ξ应满足0.1≤ξ≤0.35；②调幅系数β不宜超过0.2；③连续梁、板各跨中截面的弯矩应不小于包络图及下式计算的值；202.10rlMMMM④调幅后支座和跨中截面的弯矩值均不宜小于M0的1/3；⑤剪力设计值按荷载最不利布置和调幅后的支座弯矩由静力平衡条件计算确定单向板肋形楼盖的设计计算20lqgMMnVlqgV0lQGMM按塑性理论的计算方法用调幅法计算等跨连续梁、板等跨连续梁承受均布荷载时：承受间距相同、大小相等的集中荷载时：QGnVV等跨连续板20lqgMM单向板肋形楼盖的设计计算配筋设计及构造要求单向板的截面设计与构造要求（1）截面设计要点1）板的计算单元通常取为1m，按单筋矩形截面设计；2）板一般能满足斜截面受剪承载力要求，设计时可不进行受剪承载力验算；3）板的厚度应满足构造规定，板的跨度一般为2m左右；4）板的支承长度应满足受力钢筋在支座内的锚固要求。5）板的内拱作用单向板肋形楼盖的设计计算配筋设计及构造要求板存在拱作用时，支座产生推力→板的实际承载力高于计算值---可减小板中各设计截面的弯矩,→板中弯矩折减《规范》规定：四周与梁整体连接的板：中间跨的中截面及中间支座,弯矩设计值可减少20%，边跨跨中截面,第一内支座截面不予折减.单向板肋形楼盖的设计计算配筋设计及构造要求板中受力钢筋①钢筋的直径②钢筋的间距③配筋方式分离式配筋弯起式配筋④钢筋的弯起和截断当q/g≤3时，a=l0/4当q/g＞3时，a=l0/3单向板肋形楼盖的设计计算板中构造钢筋配筋设计及构造要求①分布钢筋②垂直于主梁的板面构造钢筋③嵌入承重墙内的板面构造钢筋单向板肋形楼盖的设计计算配筋设计及构造要求次梁截面形状：根据受力单向板肋形楼盖的设计计算相邻跨跨度不超过20%，活荷载与恒荷载比值3配筋设计及构造要求次梁单向板肋形楼盖的设计计算配筋设计及构造要求主梁的截面设计与构造要求（1）截面设计要点1）截面形式2）主梁支座截面的有效高度h0单排钢筋时h0=h—(60)mm双排钢筋时h0＝h一(90)mm3）主梁的内力计算通常按弹性理论方法进行，不考虑塑性内力重分布单向板肋形楼盖的设计计算配筋设计及构造要求主梁的配筋：据内力包络图、抵抗弯矩图来布置主、次梁相交处,主梁长度范围内受到次梁传来的集中荷载的作用,在主梁局部长度引起主拉应力引起裂缝—附加横向箍筋或吊筋.主梁的截面设计与构造要求单向板肋形楼盖的设计计算配筋设计及构造要求主梁的截面设计与构造要求单向板肋形楼盖的设计计算配筋设计及构造要求主梁的截面设计与构造要求附加箍筋和吊筋的总截面面积按下式计算：1sin2svyvsbyAfnmAfF钢筋混凝土梁板结构概述整浇楼（屋）盖的受力体系单向板肋形楼盖的设计计算双向板肋形楼盖按弹性理论的计算方法楼梯的计算与构造双向板肋形楼盖按弹性理论的计算方法单区格板的设计计算单位板宽内的弯矩设